KARAKTERISASI MOLEKULAR DAN HUBUNGAN KEKERABATAN MELON (Cucumis melo L.) 'HIKADI' BERDASARKAN GEN Cucumis Mutator-like Transposable Element

ANNAS RABBANI, Dr. Budi Setiadi Daryono, M.Agr.Sc.

2015 | Tesis | S2 Biologi

Melon (Cucumis melo L.) 'Hikadi' merupakan melon hasil budidaya dengan beberapa karakter unggul yaitu memiliki aroma buah sangat harum, berukuran kecil, memiliki rasa manis, dan satu tanaman mampu menghasilkan 4-8 buah serta memiliki variasi stripes (garis membujur) dan spot (bercak) pada kulit buahnya sehingga menarik untuk diteliti. Cucumis Mutator-like Transposable Element (CUMULE) adalah suatu kelas DNA transposon yang secara eksklusif dimiliki oleh melon. Karakter kulit buah yang variatif kemungkinan disebabkan oleh adanya aktivitas transposisi dari CUMULE. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakter molekular CUMULE pada melon 'Hikadi', interaksi antara aktivitas transposisi CUMULE dengan karakter kulit buah, serta hubungan kekerabatan sekuen parsial gen mudrA pada melon 'Hikadi'. Penelitian diawali dengan pengamatan variasi stripes dan spot pada kulit buah, isolasi RNA kulit buah dari tiap kelas fenotip, uji kualitas RNA dengan spektrofotometer UV, pembuatan cDNA sekuen parsial dari mudrA dengan reverse transcriptase PCR, identifikasi sekuen parsial mudrA dengan elektroforesis, pengamatan ekspresi gen mudrA parsial dengan metode Quantitative Real-time Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR), dan pelacakan hubungan kekerabatan mudrA CUMULE dengan MudrA dari tumbuhan yang lain. Kelas fenotip yang terbentuk berdasar variasi karakter stripes dan spots tidak mengikuti pola pewarisan sifat Mendelian (epistasis resesif). Pola kulit buah berkorelasi positif dengan ekspresi gen MudrA CUMULE berdasarkan uji qRT-PCR. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin luas pola kulit buah (total coverages), semakin tinggi ekspresi gen MudrA CUMULE. Sekuen MudrA CUMULE melon 'Hikadi' berkerabat dekat dengan MudrA CUMULE melon 'DHL92' dan sekuen MudrA Eucalyptus camaldulensis menurut algoritma Maximum Parsimony (10.000 bootstrap) (Clustal Omega, PHYLIP 3.69). Kata Kunci : Melon 'Hikadi', CUMULE (Cucumis Mutator-like Transposable Element), qRT-PCR

Melon (Cucumis melo L.) 'Hikadi' was a melon which produced from selective breeding with some outstanding phenotypic character such as strong odor, sweet in taste, could produce 4-8 fruits per tree, skin pattern variation (appearance of stripes and spots which can be possibly related to the activity of specific transposable element of melon, called Cucumis Mutator-like Transposable Element/CUMULE). The aim of this study is to characterize the molecular properties of Hikadi's CUMULE, find out a positive correlation between CUMULE and skin pattern variation (appearance of stripes and spots), and phylogenetic relationship between mudrA of 'Hikadi' and mudrA of related species. This research is divided into 3 main step of experiments: morphological characterization that leads to classify some phenotypic classes; molecular characterization of parsial mudrA which is comprises of RNA isolation, quality assay of RNA using UV-spectrophotometer, cDNA synthesis using specific primers, confirmation of specific band using electrophoresis, and conducts gene expression of mudrA using (Quantitative Real-time Polymerase Chain Reaction) qRT-PCR assay; and phylogenetic relationship construction using Maximum Parsimony approach, Zea mays as an outgroup. Phenotypic classes based on total coverages of stripes and spots was not associated with the Mendelian's epistasis recessive model. Phenotypic classes have positive correlation with gene expression of MudrA CUMULE. The conclusive result of these observations was the wider the coverages is, the more active gene expression of MudrA CUMULE does. Partial MudrA of Hikadi's CUMULE has close evolutionary relationship to MudrA of melon 'DHL92' and Eucalyptus camaldulensis based on Maximum Parsimony (10.000 bootstrap) (Clustal Omega, PHYLIP 3.69). Keywords : Melon 'Hikadi', CUMULE (Cucumis Mutator-like Transposable Element)

Kata Kunci : Melon 'Hikadi', CUMULE (Cucumis Mutator-like Transposable Element)