BARCODE DNA ANALYSIS AND RELATIONSHIP OF SUGARCANE (Saccharum officinarum L.) BASED ON PARTIAL SEQUENCES matK GENE (maturase K)

FAUZANA PUTRI, Ganies Riza Aristya, S.Si., M.Sc.

2019 | Skripsi | S1 BIOLOGI

Tebu (Saccharum officinarum L.) merupakan tanaman yang memiliki tingkat keberagaman dan nilai ekonomis tinggi. Keberagaman tebu di Indonesia ditunjukkan dengan banyaknya kultivar yang dibudidayakan dengan berbagai sifat unggul yang dimilikinya. Tingkat keberagaman tebu dilihat pada tingkat molekuler menggunakan DNA barcode. DNA barcode digunakan untuk mengidentifikasi spesies menggunakan potongan DNA pendek, salah satunya yaitu gen matK yang terdapat pada genom kloroplas. Penelitian ini bertujuan mengetahui identifikasi dan karakter gen matK dan rekonstruksi pohon filogenetik untuk melihat hubungan kekerabatan 24 kultivar tebu yang dibudidayakan di Indonesia. Pada penelitian ini digunakan 24 sampel kultivar tebu dan isolasi DNA genom menggunakan Phytopure kit. Gen matK berhasil diamplifikasi menggunakan metode Polymerase Chain Reaction (PCR) menggunakan primer matK forward 5'-ATGATTAATTAAGAGTAAGAGGAT-3 dan primer matK reverse 5'-AATGCAAAAATTCGAAGGGT-3. Hasil penelitian menunjukkan bahwa panjang fragmen gen matK yang dapat diamplifikasi 829 bp-1257 bp. Sampel penelitian selanjutnya dibandingkan dengan database GenBank menggunakan BLAST didapatkan nilai similaritas 99,44% - 99,80% dengan Saccharum officinarum, Saccharum hybrid cultivar, Saccharum spontaneum dan Saccharum spontaneum cultivar. Jarak genetik pada sampel kultivar tebu yang diteliti memiliki 0,01 dan pada sampel pembanding 0,87. Rekonstruksi pohon filogenetik menggunakan metode Neighbor-Joining dengan model Kimura-2-Parameter menunjukkan bahwa semua kultivar tebu masuk dalam clade yang sama dan berbeda clade dengan data pembanding tebu dari GenBank. Analisis variasi genetik menunjukkan bahwa kultivar tebu yang diteliti dan sampel pembanding memiliki nilai haplotipe 3.

Sugarcane (Saccharum officinarum L.) is a plant that has a high level of diversity and high economic value. The diversity of sugar cane in Indonesia is indicated by the number of cultivars cultivated with various superior qualities. The level of diversity in sugarcane can be seen at the molecular level using DNA barcode. DNA barcode used to identify species using short DNA pieces, one of which is the matK gene found in the chloroplast genome. This study aims to determine the identification and character of the matK gene and reconstruction of the phylogenetic tree to know the relationship of 24 sugarcane cultivars were cultivated in Indonesia. Twenty four samples of sugarcane cultivars were used and for isolating is use a Phytopure kit. The matK gene was successfully amplified using the Polymerase Chain Reaction (PCR) method using the primer matK forward 5'ATGATTAATTAAGAGTAAGAGGAT-3 'and the reverse matK primer 5'AATGCAAAAATTCGAAGGGT-3. The results showed that the length of the matK gene fragment that could be amplified was 829 bp-1257 bp. The next research sample compared with the GenBank database using BLAST obtained the similarity value of 99,44% - 99,80% with Saccharum officinarum, Saccharum hybrid cultivar, Saccharum spontaneum and Saccharum spontaneum cultivar. The genetic distance in the sample of sugarcane cultivars studied had a value of 0,01 and compared samples 0,87. Reconstruction of phylogenetic trees using Neighbor-Joining with the Kimura-2-Parameter model shown that all sugarcane cultivars were in the same clade and are different in a clade with sugarcane comparison data from GenBank. Analysis of genetic variation showed that the sugarcane cultivars studied and compared samples have haplotype values 3.

Kata Kunci : gen matK, PCR, pohon filogenetik, Saccharum officinarum