KARAKTERISASI MORFOLOGI DAN MOLEKULER KANTONG SEMAR (Nepenthes spp.) DI INDONESIA

PUTRI LUKMANASARI, Dr. Ir. Aziz Purwantoro, M.Sc. ; Dr. Rudi Hari Murti, SP., MP

2020 | Tesis | MAGISTER PEMULIAAN TANAMAN

Nepenthes atau dikenal sebagai kantong semar merupakan satu flora unik dan menarik yang telah banyak dikembangkan sebagai tanaman hias. Jenis ini memiliki daya tarik bukan pada bunganya melainkan kantongnya yang beranekaragam baik bentuk maupun warnanya. Keragaman genetic Nepenthes meningkat dengan dilakukannya persilangan. Informasi mengenai Keragaman genetic nepenthes sangat penting dalam pemuliaan tanaman Nepenthes. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan mendiskripsikan karakter morfologi dan nilai keragaman genetic serta kekerabatan Nepenthes di Indonesia berdasarkan penanda morfologi dan molekuler dengan primer ISSR. Pelaksanaan penelitian ini terbagi 2 bagian pada bulan April - September 2019 yaitu penelitian lapangan yang mengkarakterisasi morfologi Nepenthes yang dilaksanakan di penangkaran Yagiza Nursery, Insectivorous plants Nursery, Komunitas Nepenthes Tulungagung dan Venom Nursery serta analisis DNA secara molekuler yang dilaksanakan di laboratorium Genetika dan Pemuliaan Tanaman, Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada (UGM). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini sebanyak 41 spesies dan hibrida Nepenthes yang terdiri atas 3 individu. Karakterisasi morfologi dilakukan pada 18 karakter kuantitatif dan 31 krakter kualitatif. Karakterisasi molekuler menggunakan sembilan primer yaitu CACACACACACAAC(P1), CACACACACACAAG(P2), GACAGACAGACAGACA(P4), CCCCGTGTGTGTGTGT(P5),GAGGAGGAGGC(P6),AGAGAGAGAGAGAGAGYC(P7),CTCTCTCTCTCTCTCTA(P8),GAGAGAGAGAGAGAGAYT(P9)danACACACACACACACACGA (P10). Pada penelitian ini menggunakan 30 spesies dan 11 hybrid Nepenthes. Hasil penelitian menunjukkan bahwa deskripsi morfologi karakter kuantitatif dan kualitatif dari 41 populasi Nepenthes telah berhasil didapatkan yang disajikan dalam pembahasan. Hubungan kekerabatan berdasarkan penanda morfologi menggunakan 19 variabel pengamatan kualitatif menunjukkan koefisien kemiripan genetiknya berkisar antara 0,28-0,65, dan membentuk dua kelompok besar berdasarkan kesamaan karakter yang dimiliki yaitu kelompok A merupakan Nepenthes yang memiliki daun bertangkai (17 aksesi) dan kelompok B merupakan Nepenthes yang memiliki ciri daun berupih (24 aksesi). Hubungan kekerabatan berdasarkan penanda molekuler menunjukkan koefisien kemiripan genetiknya berkisar antara 0,25 � 0,92, dan menunjukkan pengelompokan populasi N.maxima Maluku (N52) (kelompok B) berbeda dengan aksesi-aksesi Nepenthes lainnya (kelompok A). Analisis varians molekuler (AMOVA) menunjukkan bahwa keragaman molekuler antarpopulasi (61%) lebih tinggi dibanding keragaman molekuler dalam populasi (39%).

Nepenthes, also known as pitcher plant is a unique and interesting flora that has been widely developed as an ornamental plant. This type has an attraction not only on the flowers but also on the various shapes and colors of the pitchers. The genetic diversity of Nepenthes increases with crossbreeding. The information on the genetic diversity of Nepenthes is very important in the breeding process. This research was conducted to describe the morphological characters and values of the genetic diversity and the relationship among Nepenthes in Indonesia based on the morphological and molecular markers with the ISSR primers. The implementation of the research was divided into two phases in April-September 2019. The first was field research to characterize the morphology of Nepenthes held in Yagiza Nursery, Insectivorous plants Nursery, Community of Nepenthes Tulungagung, and Venom Nursery, and the second was DNA analysis in molecular conducted in the laboratory of Genetics and Breeding Plants, Department of Agriculture, Faculty of Agriculture, Universitas Gadjah Mada (UGM). The materials used in this study were 41 species and 3 hybrids of Nepenthes. The morphological characterization was carried out on 18 quantitative and 31 qualitative characters. The molecular characterization used 9 primers: CACACACACACAAC (P1),CACACACACACAAG (P2), GACAGACAGACAGACA (P4), CCCCGTGTGTGTGTGT (P5),GAGGAGGAGGC(P6),AGAGAGAGAGAGAGAGYC(P7),CTCTCTCTCTCTCTCTA (P8), GAGAGAGAGAGAGAGAYT (P9), and ACACACACACACACACGA (P10). This study used 30 species and 11 hybrids of Nepenthes. The results showed that the mophological descriptions of the quantitative and qualitative characters of 41Nepenthes populations had been obtained in the discussion. The kinship based on the morphological markers by using 19 qualitative variables showed that the genetic similarity coefficient ranged from 0.28 to 0.65, and formed two large groups based on the characters. Group A consisted of Nepenthes which had stemmed leaves (17 accessions), and group B consisted of Nepenthes which had bubbly leaves (24 accessions). The kinship based on the molecular markers showed the genetic similarity coefficient ranging from 0.25 to 0.92, and the population of N. maxima Maluku (N52) (group B) was different from the Nepenthes accessions (group A). The Analysis of Molecular Variance (AMOVA) showed that the interpopulation molecular diversity (61%) was higher than the molecular diversity within the population (39%).

Kata Kunci : ISSR, morphology, diversity, Nepenthes