Variasi Genetik dan Hubungan Kekerabatan Melon (Cucumis melo L.) 'Gama Melon Parfum' Berdasarkan Multiple Multilocus DNA Barcodes

Fadhillah Mahmudah Siregar, Prof. Dr. Budi Setiadi Daryono, M.Agr.Sc.

2024 | Tesis | S2 Biologi

Tanaman melon merupakan salah satu tanaman bernilai ekonomi tinggi dan memiliki ratusan jenis kultivar di seluruh dunia. Kultivar melon mengandung variasi genotip dan fenotip yang sangat tinggi. Laboratorium Genetika dan Pemuliaan Fakultas Biologi UGM menjadi salah satu sentra di Indonesia dalam pengembangan berbagai kultivar melon unggul, diantaranya adalah ‘Gama Melon Parfum (GMP)’. Pendataan kultivar baru perlu dilakukan untuk memperoleh legalitas yang sah dari Kementrian RI. Karakterisasi molekuler dengan metode DNA barcode merupakan salah satu metode untuk pendataan tersebut. DNA barcode pada tanaman belum memiliki konsensus barcode region yang berlaku secara universal, sehingga lebih baik dilakukan penelitian dengan kombinasi beberapa barcode region. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui variasi genetik dan hubungan kekerabatan melon ‘GMP’ dengan melon pembandingnya yaitu ‘Richsweetness’,’Kingshow’, ‘Hikadi’, ‘Tacapa Gold’, ‘Gama Melon Basket’, dan ‘Melona’ berdasarkan multiple multilocus DNA barcode, serta menganalisis keefektifan multiple multilocus DNA barcode sebagai metode karakterisasi molekuler pada tanaman melon. Multilocus DNA barcode yang digunakan terdiri dari ITS (nuclear DNA), matK, rbcL dan psbA-trnH (extranuclear DNA). Data sekuens DNA yang diperoleh dibaca dan diedit dengan program GeneStudio, selanjutnya disejajarkan dan direkonstruksi pohon filogenetiknya dengan program MEGA 11, serta dianalisis variasinya dengan program DNASP v.6. Hasil penelitian ini diperoleh bahwa melon ‘GMP’ memiliki kekerabatan yang dekat dengan melon ‘Hikadi’ dengan jarak genetik 0,001 berdasarkan multiple multilocus DNA barcodes. Selain itu, dengan kombinasi multiple multilocus DNA barcodes dapat diperoleh variasi genetik sehingga berpotensi sebagai metode karakterisasi molekuler pada tingkat intraspesies secara efektif pada tanaman melon hasil pemuliaan.

Melon is one of the most economically valuable crops and has hundreds of cultivars worldwide. Melon cultivars contain very high genotypic and phenotypic variations. Laboratory of Genetics and Breeding, Faculty of Biology UGM is one of the centers in Indonesia in the development of various superior melon cultivars, including 'Gama Melon Parfum (GMP)'. Data collection of new cultivars needs to be done to obtain legal legality from the Ministry of RI. Molecular characterization with DNA barcode method is one of the methods for data collection. DNA barcoding in plants does not yet have a consensus barcode region that applies universally, so it is better to do research with a combination of several barcode regions. This study aims to determine the genetic variation and kinship relationship of 'GMP' melon with its comparison melons, namely 'Richsweetness', 'Kingshow', 'Hikadi', 'Tacapa Gold', 'Gama Melon Basket', and 'Melona' based on multiple multilocus DNA barcodes, and analyze the effectiveness of multiple multilocus DNA barcodes as a molecular characterization method in melon plants. Multilocus DNA barcodes used consist of ITS (nuclear DNA), matK, rbcL and psbA-trnH (extranuclear DNA). DNA sequence data obtained were read and edited with the GeneStudio program, then aligned and reconstructed the phylogenetic tree with the MEGA 11 program, and analyzed the variation with the DNASP v.6 program. The results of this study showed that 'GMP' melon is closely related to 'Hikadi' melon with a genetic distance of 0.001 based on multiple multilocus DNA barcodes. In addition, the combination of multiple multilocus DNA barcodes can obtain genetic variation so that it has the potential as a molecular characterization method at the intraspecies level effectively in melon breeding plants.

Kata Kunci : melon, DNA barcodes, multiple multilocus, variasi genetik, hubungan kekerabatan