Potensi Genetik Ciplukan (Physalis Angulata.) Lokal Jawa Timur Berdasarkan Karakter Morfo-Agronomis dan Marka SSR
| Main Authors: | Sa’diyah, Halimatus, Prof. Ir. Sumeru Ashari,, M.Agr.Sc., Ph.D, Dr. Budi Waluyo,, S.P., M.P., Dr. Ir. Andy Soegianto,, CESA |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed Book |
| Bahasa: | eng |
| Terbitan: |
, 2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/id/eprint/192591/1/Halimatus%20Sadiyah.pdf http://repository.ub.ac.id/id/eprint/192591/ |
Daftar Isi:
- Ciplukan (Physalis angulata) memiliki kandungan obat serta nutrisi tinggi. Saat ini ciplukan merupakan minor crop, belum dibudidayakan secara komersial. Diperlukan usaha pengembangan dan penyediaan kultivar unggul yang dirakit dan/atau diseleksi dari berbagai aksesi plasma nutfah yang tersedia. Potensi genetik suatu spesies sangat bergantung pada ketersediaan keanekaragaman genetik, dan evaluasi keanekaragaman genetik dibutuhkan untuk seleksi tetua secara efektif. Berdasarkan sumber genetik, pemulia dapat memilih populasi dengan jarak yang jauh atau dengan karakteristik yang telah ditentukan sebelumnya. Untuk mengetahui potensi genetik tersebut, dibutuhkan studi tentang jarak dan diversitas genetik. Studi diversitas secara morfologi dan agronomi disarankan untuk analisis keragaman, namun studi ini dapat dipengaruhi oleh lingkungan. Teknologi marka molekuler berdasarkan DNA menyelesaikan keterbatasan evaluasi secara morfologi. Di antara marka molekuler yang efisiensinya tinggi untuk studi plasma nutfah tanaman adalah SSR (Simple Sequences Repeats), karena sifatnya yang polimorfik, kodominan dan tersebar acak dalam genom. Marka SSR juga dapat digunakan untuk memahami hubungan marka dengan karakter morfo-agronomis untuk dimanfaatkan sebagai alat bantu pemuliaan secara inkonvensional. Selain inkonvensional, perakitan varietas dapat secara konvensional melalui seleksi secara langsung terhadap daya hasil atau tidak langsung melalui satu atau beberapa karakter lain yang terkait dengan daya hasil. Indeks seleksi juga perlu untuk seleksi beberapa sifat secara simultan. Berdasarkan uraian di atas, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi genetik (keragaman, jarak genetik, diversitas) plasma nutfah P. angulata baik berdasarkan morfo-agronomis maupun SSR; mengetahui ada tidaknya asosiasi antara karakter morfo-agronomis dan SSR; mempelajari heritabilitas dan hubungan antar karakter morfo-agronomis sebagai dasar untuk seleksi. Pengambilan sampel di tiap populasi dilakukan secara convenience sampling pada 6 populasi. Batas tiap populasi ditentukan dengan metode gratikula. Pengamatan morfo-agronomis sebanyak 26 karakter kuantitatif dan 31 karakter kualitatif. Studi molekuler menggunakan 16 marka SSR dari Physalis peruviana. Untuk analisis data, langkah pertama adalah analisis komponen utama untuk memilih karakter yang akan digunakan dalam pengelompokan. Pengelompokan menggunakan metode Unweighted Pair Group Method menggunakan Arithmetic Averages (UPGMA). Sebuah dendrogram dibuat berdasarkan matriks jarak pada data yang telah ditransformasi. Pada analisis asosiasi, menggunakan stepwise multiple-regression analysis, data molekuler sebagai variabel bebas, dan data morfo-agronomis sebagai variabel tak bebas. Sedangkan untuk seleksi, didasarkan pada satu dan dua karakter, serta berdasarkan indeks seleksi. Hasil pengumpulan plasma nutfah, sebanyak 28 dari 33 aksesi merupakan P. angulata, sedangkan 3 spesies lainnya terwakili oleh 1 atau 2 sampel. Ketidakseimbangan jumlah spesies tersebut dapat digunakan sebagai indikasi richness P. angulata. Koefisien keragaman (CV) menunjukkan variasi cukup besar pada karakter morfo-agronomis. Keragaman tertinggi adalah Berat buah per tanaman, menunjukkan bahwa aksesi-aksesi tersebut cukup menjanjikan dalam pemuliaan tanaman untuk meningkatkan daya hasil. Dibandingkan ciplukan lokal Mexico, Ciplukan lokal Jawa Timur memiliki keunggulan kualitas buah yang lebih baik karena ukuran buahnya lebih besar, dan umur simpan lebih lama karena kekerasan buahnya lebih tinggi.Pengelompokan berdasarkan karakter kuantitatif maupun gabungan kuantitatif-kualitatif pada spesies P. angulata, menghasilkan banyaknya grup optimum adalah 4 grup, sedangkan berdasarkan data molekuler pada keempat spesies ciplukan menunjukkan optimal pada 5 grup. Pada pengelompokan berdasarkan data molekuler, spesies yang berbeda masuk dalam grup atau subgrup yang berbeda. Hasil ini juga menunjukkan bahwa marka SSR sangat bermanfaat. Pada ketiga metode pengelompokan, terdapat grup yang berisi aksesi dari dua pulau yang terpisah, menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan signifikan antara aksesi dari Jawa bagian timur dan Madura, meskipun ada isolasi geografis. Kesamaan ini bisa disebabkan oleh migrasi oleh manusia atau karena secara morfologis keduanya memiliki jenis ekologi yang sama. Indeks informasi Shannon, yang mencerminkan sifat heterozigot dari populasi, bervariasi rendah hingga sedang, sedangkan koefisien inbreeding (F) bernilai sangat positif, dengan rata-rata 0.965. Hal ini menunjukkan terjadinya defisiensi heterozigot. Hal tersebut mungkin karena ciplukan ber-reproduksi seksual melalui penyerbukan sendiri (autogami). Informasi tersebut juga mengindikasikan bahwa diversitas ciplukan yang terdeteksi menggunakan marka SSR relatif moderat. Analisis mengggunakan AMOVA menunjukkan keragaman dalam populasi lebih tinggi daripada keragaman antar populasi. Pada studi korelasi dan asosiasi, Berat dan Jumlah buah per tanaman berkorelasi tinggi, dan keduanya berasosiasi signifikan dengan SSR13 dan SSR54, sehingga SSR13 dan SSR54 dapat digunakan dalam seleksi untuk meningkatkan daya hasil pada ciplukan menggunakan metode MAS (Marker Assisted Selection). Karakter Diameter buah dan Lebar calyx juga berkorelasi tinggi, keduanya berasosiasi dengan marka SSR yang sama yaitu SSR13 dan SSR1. Seleksi tunggal menggunakan kriteria seleksi Berat buah per tanaman. Seleksi tunggal dapat diterapkan pada penelitian ini karena tidak ada karakter lain yang berkorelasi tinggi dengan arah negatif terhadap karakter Berat buah per tanaman. Seleksi simultan didasarkan pada dua karakter, Volume buah dan Berat buah per tanaman, untuk mendapatkan aksesi berproduksi tinggi sekaligus berukuran relatif besar. Indeks seleksi ESIM menggunakan 4 kriteria seleksi, didapatkan persamaan sebagai berikut: IS = 0.0421 Kekerasa buah + 0.6082 Bobot buah + 0.3817 Total padatan terlarut + 0.6947 Berat buah per tanaman. Aksesi PBL-PT, SMN-PG(02), MLG-TP(01) merupakan aksesi terpilih berdasarkan ketiga metode seleksi tersebut. Dapat disimpulkan bahwa potensi genetik Ciplukan lokal Jawa timur memiliki keragaman karakter morfo-agronomis sedang hingga tinggi dan diversitas moderat berdasarkan marka SSR. Hal ini mengindikasikan bahwa ciplukan lokal Jawa Timur pada penelitian ini prospektif untuk dimanfaatkan dalam upaya pemuliaan tanaman khususnya untuk meningkatkan daya hasil.