Judul: Studi Kuantitas Endosperma dan Penciri Spesifik Kelapa Kopyor Berbasis Marka Molekuler, Histologi dan Differentially Expressed Gene
Abstrak: Tanaman kelapa (Cocos nucifera L.) adalah tanaman tropika, sering disebut The tree of life karena hampir seluruh bagian tanamannya memiliki manfaat bagi kehidupan manusia. Kelapa kopyor adalah kelapa mutan dengan penampilan yang unik. Endosperma kelapa kopyor cenderung terlepas dari batoknya, dikategorikan kedalam 9 kelas yaitu skor 1 hingga 9. Semakin tinggi skor kuantitas endosperma berarti semakin terlepas endosperma dari batoknya. Tujuan penelitian disertasi ini adalah 1) mengkaji keragaman fenotipik sifat kuantitas endosperma serta keragaman genetik dan struktur populasi kelapa kopyor di Agom Lampung, 2) melakukan analisis tetua jantan berbasis SSR dan kendali genetik sifat kuantitas endosperma, 3) mengevaluasi keragaan progeni dan pendugaan parameter genetik sifat kuantitas endosperma kopyor melalui persilangan terkontrol, 4) mempelajari perbedaan sifat jaringan daun kelapa normal versus kelapa kopyor melalui studi histologi, 5) melakukan analisis DEG guna mengkaji perbedaan ekspresi gen endosperma kelapa normal vs kelapa kopyor. Berdasarkan skoring yang dilakukan terhadap 251 sampel buah kelapa kopyor diperoleh persentase buah kelapa dengan skor 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 berturut turut sebanyak 51.00%, 18.72%, 13.54%, 7.57%, 4.38%, 3.59%, 0.40%, 0.40%, 0.40%. Berdasarkan nilai daya gabung umum dapat diidentifikasi tetua betina bergenotipe unggul untuk sifat kuantitas endosperma yaitu TB-79, TB-60, TB-86, TB-126 dan TB-82. Hasil analisa mengindikasikan bahwa kebun kelapa Agom Lampung memiliki keragaman genetik yang tinggi (Ho = 0.57 dan He = 0.68) sehingga kebun ini perlu dikelola dengan baik sebagai sumber plasma nutfah kelapa kopyor. Analisis molekuler SSR menggunakan DNA daun pohon dewasa dan DNA embrio zigotik buah kelapa kopyor dilakukan untuk mengidentifikasi tetua jantan dari buah kopyor. Analisis tetua jantan (paternal analysis) berbasis SSR berhasil mengidentifikasi 31 tetua jantan dari 53 progeni. Analisis tetua jantan mengindikasikan bahwa tetua donor polen merupakan pohon dewasa anggota populasi Agom Lampung, dengan demikian tetua jantan seperti halnya tetua betina juga merupakan individu yang bersifat heterozigot. Tetua jantan TJ-127, TJ-185, TJ-242 dinilai berpotensi digunakan sebagai tetua jantan unggul untuk pengembangan kelapa kopyor kuantitas endosperma tinggi. Analisis chi square mengindikasikan bahwa sifat kuantitas endosperma merupakan sifat genetik yang dikendalikan oleh 2 gen dan bersifat duplicate recessive epistatic. Nisbah fenotipe buah kelapa dengan kuantitas endosperma rendah : tinggi adalah 15:1. Buah kopyor dengan genotipe endosperma kkkqqq memiliki kuantitas endosperma tinggi (kisaran skor 3-9), dan buah kopyor yang bergenotipe kkkQ-- adalah buah dengan kuantitas endosperma rendah (kisaran skor 1-2). Buah normal berkuantitas endosperma skor 1 ditentukan genotipe K--Q-- atau Kkkqqq. Persilangan terkontrol dengan mating design NC II menghasilkan hanya 12% buah yang berhasil dipanen. Pendugaan keragaman genetik tidak dilakukan karena terbatasnya data, namun beberapa informasi menarik diperoleh dari penelitian ini. Persilangan terkontrol menghasilkan buah kopyor dan buah normal, hal ini mengkonfirmasi bahwa pohon-pohon kelapa tipe Dalam Agom Lampung adalah pohon heterozigot sedangkan pohon Genjah koleksi Balitpalma adalah pohon homozigot. Petani memperoleh bibit kopyor dari buah kelapa normal yang bergenotipe heterozigot Kk. Buah kelapa normal KK dan Kk tidak terlihat bedanya secara visual, ketika telah menjadi bibitpun masih sulit membedakan antara bibit heterozigot dan homozigot. Kajian histologi daun dilakukan untuk menambah informasi yang dapat digunakan sebagai penciri antara bibit kelapa kopyor heterozigot dan bibit kelapa normal. Penelitian histologi daun kelapa kopyor homozigot kk,
Keyword: daya gabung, ekspresi gen, histologi daun, NC-2 mating design