SELEKSI HIBRID MANGGA F1 KARAKTER WARNA KULIT

BUAH MERAH HASIL PERSILANGAN ARUMANIS 143,

HADEN DAN ERWIN DENGAN TEKNIK SIMPLE

SEQUENCE REPEAT ( SSR )

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana

S – 1 Jurusan Agronomi

Oleh :

PRIA KUKUH JAYALARAS

Nim. 05710001

JURUSAN AGRONOMI

FAKULTAS PERTANIAN – PERTERNAKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2010

SKRIPSI

SKRIPSI

SELEKSI HIBRID MANGGA F1 KARAKTER WARNA KULIT BUAH

MERAH HASIL PERSILANGAN ARUMANIS 143, HADEN DAN ERWIN

DENGAN TEKNIK SIMPLE SEQUENCE REPEAT ( SSR )

Oleh:

Pria Kukuh Jayalaras

( Nim. 05710001)

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

pada tanggal 21 - Juli - 2010

Susunan Dewan Penguji

Ketua Dewan Penguji / Anggota Dewan Penguji II

Pembimbing Utama

Ir. Syarif Husen, MP. Dr. Ir. Erny Ishartati, MP

Anggota Dewan Penguji I / Anggota Dewan Penguji III

Pembimbing Pendamping

Dr. Ir. Saidatul Idiyah, MP. Ir. Sufianto, MM

Malang, ..……….…………… 2010

Universitas Muhammadiyah Malang

Fakultas Pertanian – Peternakan

Dekan,

Dr. Ir. Damat, MP

NIP. 19640228 199003 1 003

HALAMAN PENGESAHAN

Nama : PRIA KUKUH JAYALARAS

NIM : 05710001

Jurusan : AGRONOMI

Fakultas : PERTANIAN – PETERNAKAN

Judul :“SELEKSI HIBRID MANGGA F1 KARAKTER

WARNA KULIT BUAH MERAH HASIL

PERSILANGAN ARUMANIS 143, HADEN dan

ERWIN DENGAN TEKNIK SIMPLE SEQUENCE

REPEAT (SSR) ”

Skripsi ini Telah Diterima Memperoleh Gelar Sarjana Pertanian Pada

Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian – Peternakan

Universitas Muhammadiyah Malang

Mengesahkan,

Dekan, Ketua Jurusan,

Dr. Ir. Damat, MP Dr. Ir. Fatimah Nursandi, MSi

NIP. 19640228 199003 1 003 NIP. 19660129 199103 2 004

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

NAMA : PRIA KUKUH JAYALARAS

NIM : 05710001

JURUSAN : AGRONOMI

FAKULTAS : PERTANIAN - PETERNAKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Menyatakan bahwa Karya Ilmiah yang berjudul “Seleksi Hibrid Mangga

F1 Karakter Warna Kulit Buah Merah Hasil Persilangan Arumanis 143,

Haden dan Erwin Dengan Teknik Simple Sequence Repeat (SSR)” adalah

bukan karya orang lain baik sebagian maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk

kutipan yang diacu dalam naskah ini dan telah disebut sumbernya.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila

pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik.

Malang,.................... 2010

Mengetahui,

Pembimbing Utama Yang menyatakan,

Ir. Syarif Husen, MP. Pria Kukuh Jayalaras

NIP. 19640421 199004 1 001

viii

SELEKSI HIBRID MANGGA F1 KARAKTER WARNA KULIT BUAH

MERAH HASIL PERSILANGAN ARUMANIS 143, HADEN DAN ERWIN

DENGAN TEKNIK SIMPLE SEQUENCE REPEAT ( SSR )

Oleh: Pria Kukuh Jayalaras

Ringkasan

Kultivar mangga unggul Indonesia seperti Arumanis 143 mengalami

ketidakmampuan bersaing di pasar internasional karena warna Arumanis 143 yang

kurang menarik yaitu hijau kebiruan sedangkan konsumen lebih menyukai buah

mangga yang memiliki warna kuning, jingga, merah pada penampilan kulit buah.

Salah satu upaya untuk meningkatkan daya tarik mangga Arumanis 143 dilakukan

dengan menyilangkan kultivar tersebut dengan kultivar mangga yang memilki

warna kulit kuning, jingga dan kemerahan. Karakter buah mangga yang ideal

untuk ekspor atau untuk konsumsi segar adalah warna kulit dan daging ( merah –

kuning – jingga ), daging buah tebal dengan biji tipis, rasa, aroma, tekstur dan

serat seperti Arumanis 143.

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biotektonologi Jurusan

Budidaya Pertanian Fak. Pertanian Universitas Brawijaya dengan menggunakan

persilangan 3 varietas tanaman mangga yaitu Arumanis 143, Haden dan Irwin

serta Klon merah Haden dan Irwin yang berjumlah 24 yang berasal dari Kebun

Koleksi Plasma Nutfah Balai Penelitian Buah CukurGondang Pasuruan. Proses

amplifikasi PCR – SSR dilakukan dengan menggunakan 1 jenis primer SCARIS

18. Penelitian ini dilaksanakan dengan 4 tahapan yaitu tahap pertama pengambilan

sampel, isolasi DNA, amplifikasi DNA dengan reaksi PCR, elektroforesis gel

agrosa, selanjutnya hasil dalam bentuk gambar foto DNA dengan menggunakan

sinar UV.

Hasil penelitian menunjukkan marka SCAR 18 yang merupakan marka

DNA dapat digunakan untuk mengkarakterisasi perbedaan warna kulit buah pada

3 tetua tanaman mangga yaitu Arumanis 143, Haden dan Irwin. Marka SCAR 18

ix

yang merupakan marka DNA dapat digunakan untuk mengidentifikasi gen yang

menyebabkan perbedaan warna kulit buah pada hasil silangan 3 tetua tanaman

mangga yaitu Arumanis 143, Haden dan Irwin. Hasil silangan Arumanis 143 x

Haden didapatkan aksesi hasil persilangan yaitu F1-21, F1-46, F1-86, F1-88,,

Haden x Arumanis 143 didapatkan aksesi hasil persilangan yaitu F1-30, F1-94,

yang menunjukkan pola pita DNA yang teridentifikasi memiliki tipe kulit buah

warna merah dengan menggunakan teknik simple sequence repeat dan primer

SCAR 18.

Aksesi hibrid silangan Arumanis 143 x Haden yaitu F1-15, F1-27, F1-26,

aksesi hibrid silangan Haden x Arumanis 143 yaitu F1-01, F1-02, F1-42, aksesi

hibrid silangan Arumanis 143 x Irwin yaitu F1-22, F1-35, F1-69, aksesi hibrid

silangan Irwin x Arumanis 143 yaitu F1-08, F1-09, F1-10, F1-11, F1-14, F1-36,

F1-29, F1-31, F1-43 menunjukkan ukuran panjang dan jumlah pola pita DNA

yang sama dengan pola pita tetua Arumanis 143 sehingga tidak

mengidentifikasikan karakterisasi tipe warna kulit merah dengan ukuran pola pita

DNA yang masing – masing yaitu 200 bp, 400 bp.

.

i

PRAKATA

Segala Puji Syukur kehadirat Allah SWT. yang telah melimpahkan nikmat

dan ridho-Nya, sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi dengan judul

“Seleksi Hibrid Mangga F1 Karakter Warna Kulit Buah Merah Hasil

Persilangan Arumanis 143, Haden dan Erwin Dengan Teknik Simple

Sequence Repeat (SSR)”

Laporan penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan

pendidikan tingkat sarjana pada Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian –

Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang mendalam

kepada :

1. Dr. Ir. Damat, MP selaku Dekan Fakultas Pertanian – Peternakan

Universitas Muhammadiyah Malang.

2. Ir. Syarif Husen, MP selaku Pembimbing Utama yang telah banyak

membantu penulis dan dengan sabar membimbing dan mendampingi pada

proses penelitian dan penyusunan skripsi ini hingga selesai.

3. Dr. Ir. Saidatul Idiyah, MP selaku Pembimbing Pendamping yang telah

bersedia dengan sabar mengarahkan dan membimbing dalam penelitian ini

hingga penyusunan skripsi ini selesai.

4. Dr. Ir Fatimah Nursandi, Msi selaku Ketua Jurusan Agronomi Fakultas

Pertanian – Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang, yang telah

memberikan ijin kepada penulis untuk melaksanakan penelitian skripsi.

5. Ir. Arifin Noor Sugiharto, M.Sc., Ph.D di Laboratorium Bioteknologi

Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya

Malang dan semua pihak (mas Ardyan, mbak Gati dan pak Rofiq)

Laboratorium Biotek Fak. Pertanian UB yang telah meluangkan waktu dan

ii

turut membantu semua fasilitas penunjang dalam penelitian hingga

penulisan skripsi ini selesai.

6. Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) Cabang Malang Komisariat Pertanian

Univeristas Muhammadiyah Malang dan kader HMI Komisariat Pertanian

UMM yang telah memberikan dukungan dan doa serta pemberi aspirasi

kepada penulis.

Kepada para pembaca dengan segala kerendahan hati penulis akan

menyambut baik setiap koreksi atau saran untuk perbaikan skripsi ini. Akhirnya

penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukannya.

Allahuma Amien.

Malang, 01 Juli 2010

Penulis

iii

DAFTAR ISI

Isi Halaman

PRAKATA……………………………………………………………... i

DAFTAR ISI……………...…………………………………………… iii

DAFTAR TABEL……………………………………………………… v

DAFTAR GAMBAR ............................................................................ vi

DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………… vii

RINGKASAN………………………………………………………….. viii

I. PENDAHULUAN …………………………………………………. 1

1.1. Latar Belakang ……………………………………………….. 1

1.2. Tujuan …………………………………………………………. 2

1.3. Hipotesis ……………………………………………………… 2

II. TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………… 3

2.1. Sidik Jari DNA ……………………………………………….. 3

2.2. Penanda Molekuler…………………………………………… 5

2.3. Mikrosatelit DNA (Simple Sequence Repeat)…………………… 8

2.4. Tinjauan Tentang PCR (Polymerase Chain Reaction)………… 13

2.7.1. Komponen dan Tahapan PCR …………………………. 14

2.7.2. Prinsip Kerja PCR……………………………………… 16

III. METODE PENELITIAN…………………………………………. 18

3.1. Tempat dan Waktu……………………………………………. 18

3.2. Alat dan Bahan ……………………………………………….. 18

3.3. Metode Penelitian ……………………………………………. 20

3.3.1. Persiapan Sampel …………………………………….. 20

3.3.2. Ekstrasi DNA…………………………………………. 21

3.3.3. Amplifikasi DNA dengan Proses PCR ………………. 23

3.3.4. Elektroforesis Gel Agrosa ……………………………. 26

iv

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN…………………………………………… 28

4.1. Hasil Primer Pada Tetua Mangga……………………………………… 28

4.2. Hasil Amplifikasi Dengan Primer SCAR 18 Pada Silangan ………….. 31

4.2.1. Hasil Amplifikasi Silangan Arumanis 143 Dengan Haden ……… 32

4.2.2. Hasil Amplifikasi Silangan Haden Dengan Arumanis 143 ………. 34

4.2.3. Hasil Amplifikasi Silangan Arumanis 143 Dengan Irwin ……….. 35

4.2.4. Hasil Amplifikasi Silangan Irwin Dengan Arumanis 143………… 36

V. KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………………… 40

5.1. Kesimpulan ……………………………………………………………. 40

5.2. Saran…………………………………………………………………… 40

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………… 42

LAMPIRAN…………………………………………………………………... 45

v

DAFTAR TABEL

Nomer Tabel Halaman

1. Hasil Persilangan Arumanis 143 x Haden ………………………... 19

2. Hasil Persilangan Haden x Arumanis 143 ………………………… 19

3. Hasil Persilangan Arumanis 143 x Erwin…………………………. 19

4. Hasil Persilangan Erwin x Arumanis 143 ………………………… 20

5. Komposisi DNA Dalam Reaksi PCR……………………………… 24

6. Primer SCARIS 18 ......................................................................... 25

vii

DAFTAR LAMPIRAN

Nomer Lampiran Halaman

1. Gambar alat dan bahan penelitian....................................................... 47

2. Gambar penampilan buah tanaman penelitian.................................... 48

vi

DAFTAR GAMBAR

Nomer Gambar Halaman

1. Profil pita DNA tanaman tetua yang teramplifikasi dengan menggunakan

primer SCAR 18 : (M) DNA Ladder (1) Arumanis 143 (2) Haden (3)

Erwin………………...……………………………………………………. 28

2. Profil pita DNA hasil persilangan antara Arumanis 143 x Haden yang

diamplifikasi dengan menggunakan primer SCAR 18 : (M) 100 bp DNA

Ladder, (1) Arumanis 143, (2) Haden, (3) F1-15, (4) F1-21, (5) F1-26, (6)

F1-27, (7) F1-46, (8) F1-86, (9) F1-88……………………………………. 32

3. Profil pita DNA hasil persilangan antara Haden x Arumanis 143 yang

diamplifikasi dengan menggunakan primer SCAR 18: (M) 100 bp DNA

Ladder, (1) Haden, (2) Arumanis 143, (3) F1-01, (4) F1-02, (5) F1-30, (6)

F1-27, (7) F1-42, (8) F1-94……………………………………………….. 34

4. Profil pita DNA hasil persilangan antara Arumanis 143 x Irwin yang

diamplifikasi dengan menggunakan primer SCAR 18: (M) 100 bp DNA

Ladder, (1) Arumanis 143, (2) Irwin, (3) F1-22, (4) F1-35, (5) F1-69…… 35

5. Profil pita DNA hasil persilangan antara Irwin x Arumanis 143 yang

diamplifikasi dengan menggunakan primer SCAR 18 : (M) 100 bp DNA

Ladder, (1) Irwin, (2) Arumanis 143, (3) F1-08, (4) F1-09, (5) F1-10, (6)

F1-11, (7) F1-14, (8) F1-29, (9) F1-31 (10) F1-36 (11) F1-43………….. 36

DAFTAR PUSTAKA

Arus, P. and J. Moreno-Gonzales. 1993. Marker Assisted Selection. Champman

and Hall. London. P. 314-331.

Azrai, M. 2006. Studi Awal Pemanfaatan Markah Molekuler dalam Introgresi

Gen Opaque-2. Jurnal AgroBiogen 1(1):26-37

Departemen Pertanian. 2006. Produksi Mangga jadi Unggulan Nasional.

(Online), http// www.deptan.go.id/terbitan/htm. Diakses tanggal 13

Desember 2009.

Dwiyono, K. 2005. Perplasmanutfahan (Pertanian) di Indonesia. Studium

Generale, Komisi Nasional Plasma Nutfah bekerjasama dengan

Universitas Diponegoro, Semarang.

Gupta, P.K., R.K. Varshney and M. Prasad, 2002. Molecular Markers: Principles

and Methodology. Molecular Techniques in Crop Improvement. p.9-54.

Imam. 2003. Penggunaan Marka Molekuler pada Seleksi Tanaman. (Online),

http// www.indobiogen.or.id/terbitan/pdf. Diakses tanggal 04 Desember

2009.

Karsinah dan Sadwiyanti. 2003. Pewarisan Warna merah buah mangga klon

Cukurgondang pada Arumanis 143. Laporan Hasil Penelitian, Balitbu

Solok. 15 hal.

Kongkiatngam, P., & M.J. Waterway. 1995. Genetic Variation within and

between two cultivars of red clover (Trifolium pratense L.): Comparisons

of morphogical, isozyme and RAPD markers. Euphytica 84: 237 – 246.

Martin. 2002. Essentials of Genetics. Fourth Edition. Prantice Hall, New Jersey.

(Online), http//www.ncbi.nlm.nih.gov. Diakses tanggal 20 Desember

2009.

Narvel, J.M and W.R Fehr. 2000. Simple Sequence Repeat Diversity among

soybean Plant Introductions and Elite Genotypes. Crop Science 40:1452-

1458.

Nisa. 2009. Keragaman Genetik Sapi Aceh dan Pesisir berdasarkan Variasi Gen.

Skripsi, Jurusan Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah

Malang.

Oliveira, A.C and A.N. Garcia. 2002. Identification of citrus hybrids through the

combination of leaf apex morphology and SSR markers. Euphytica 128:

397-403.

Powell, W and M. Morgante. 1996. The comparison of RFLP, RAPD, AFLP, SSR

(microsatelite) markers for germplasm analysis. Molecular Breeding 2:

225 – 238.

Prasetiyono, J., Tasliah, H. Aswidinnor. 2003. Identifikasi Marka Mikrosatelit

yang terpaut dengan sifat toleransi terhadap keracunan aluminium pada

padi persilangan Dupa x ITA 131. Jurnal Bioteknologi Pertanian 8 (2):

35-45.

Prasetiyono dan Tasliah. 2004. Marka Mikrosatelit: Marka molekuler yang

menjanjikan. Buletin AgroBio: Jurnal Tinjauan Ilmiah Riset Biologi dan

Bioteknologi Pertanian 6 hal 2.

Purnomo, S dan A.R. Effendy. 2002. Persilangan Mangga varietas Arumanis 143

x klon merah CKG. Laporan Hasil Penelitian, Balitbu Solok. 12 hal.

Putra, S. 2007. DNA fingerprint (Online), http;//www.indomedia.com/htm.

Diakses Tanggal 15 Agustus 2009.

Rebin dan S. Purnomo. 2002. Penentuan kriteria seleksi warna merah buah

mangga fase bibit. Laporan Hasil Penelitian, Balitbu Solok. 12 hal.

Roffiq. 2009. Identifikasi Secara Molekuler β – Karoten pada Mangga

(Mangifera indica Linn) Menggunakan PCR – Sekuensing. Seminar Hasil

Penelitian. Program Pasca Sarjana Fakultas Pertanian Universitas

Brawijaya Malang.

Russel, J.R and M. Macaulay. 1997. Direct comparison of levels of genetic

variation among barley accessions detected by RFLPs, AFLPs, SSRs.

Theor Appl Genet 95: 714-722.

Sadwiyanti, L dan S. Purnomo. 2002. Penyingkatan waktu seleksi: (1) Studi

induksi generatif fase seedling. Laporan Hasil Penelitian, Balitbu Solok.

14 hal.

Sambrook, J and T. Maniatis. 1989. Molecular Cloning. Cold Spring Harbor

Laboratory Press. New York. p. 568 – 500.

Santoso, T.J., Utami D.W., Septiningsih. 2006. Analisis Sidik Jari DNA Plasma

Nutfah Kedelai Menggunakan Markah SSR (Online),

http://www.indobiogen.or.id/terbitan/pdf/agrobiogen.pdf. Diakses tanggal

20 Desember 2009.

Shalahuddin. 2009. Evaluasi Secara Molekuler Mangga Hasil Persilangan

Arumanis 143 Dengan Podang. Tesis. Program Pasca Sarjana Program

Studi Ilmu Tanaman Universitas Brawijaya.

Shinta. 2009. Pengertian DNA. (Online), http//www.id.wikipedia.org/wiki/DNA.

Diakses tanggal 13 Desember 2009.

Setyowati. 2008. Polimorfisme Alel DNA Mikrosatelit Kromosom Y pada

Populasi Sapi Madura (Bos javanicus). Skripsi, Jurusan Pendidikan

Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Malang.

Siregar, U.J., Sudarmonowati, E & hartati, N.S. 1998. Development of RAPD

protocol for Shorea laevis. Annales Bogorienses.

Sulandari dan Arifin. 2003. Panduan Praktis Laboratorium DNA. Pusat

Penelitian Biologi – LIPI, Bogor.

Suryanto, D. 2001. Melihat Keanekaragaman Organisme melalui Beberapa

Teknik Genetika Molekuler. Program Studi Biologi Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Tautz, D. 1993. Notes on the definition and nomenclature of tandemly repetitive

DNA sequence, In: Pena SDJ, Chakraborty JT. Birkhauser Verlag Basel,

Switzerland

Williams and A.R Kubelik. 1990. DNA polymorphisms amplified by arbitrary

primers are useful as genetic markers. Nucleic Acid Research 18 (22):

6531 – 56535.

Zhang, Y and J.R Stommel. 2001. Develompment of SCAR and CAPS Markers

Linked to the Beta Gene in Tomato. Published in Crop Sci 41: 1602-1608.