Judul: Genetic Diversity Analysis of Durian Kura-kura (Durio testudinarius Becc.) Based on Morphology, DNA Barcoding and Simple Sequence Repeat Markers
Abstrak: Durian Kura-kura (Durio testudinarius Becc.) merupakan spesies endemik Kalimantan dari famili Malvaceae yang memiliki karakter yang unik dan berbeda dari kerabat durian pada umumnya, yaitu buah muncul pada pangkal batang utama. Karakter ini merupakan sumber genetik yang berpotensi untuk dimanfaatkan dalam perakitan varietas unggul melalui program pemuliaan tanaman. Sedikitnya informasi dan kajian tentang keragaman genetik jenis ini berdampak pada kegiatan konservasi dan pemanfaatan plasma nutfah melalui program pemuliaan tanaman tidak berjalan dengan optimal. Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mengkarakterisasi dan menganalisis keragaman genetik Durian Kura-kura berdasarkan pendekatan morfologi dan molekuler menggunakan DNA barcoding dan marka simple sequence repeat (SSR). Penelitian ini terdiri atas tiga topik dan empat percobaan. Topik pertama (percobaan pertama) yaitu menganalisis keragaman genetik D. testudinarius menggunakan pendekatan karakter morfologi. Percobaan ini menggunakan 50 aksesi dari lima populasi di Kalimantan Barat yaitu Sambas, Landak, Sanggau, Sekadau dan Ketapang. Sebanyak 15 parameter morfologi vegetatif digunakan dalam parameter pada percobaan ini. Dari total parameter uji, sebanyak sembilan parameter menunjukkan keragaman di antara aksesi uji. Karakter tersebut yaitu panjang dan lebar helai daun, rasio panjang-lebar helai daun, permukaan batang, bentuk helaian daun, bentuk ujung dan pangkal daun, tepi helaian daun dan kekilauan permukaan bawah daun. Berdasarkan analisis klaster dengan metode Ward, aksesi-aksesi uji memperlihatkan mengumpul berdasarkan populasi asal masing-masing dan mengelompok menjadi dua grup utama, yaitu grup yang terdiri dari populasi Sekadau, Landak dan Sanggau, dan grup yang terdiri dari populasi Sambas dan Ketapang. Pengelompokkan ini mengindikasikan adanya kemiripan di antara populasi uji. Topik kedua (percobaan kedua) yaitu menganalisis keragaman genetik D. testudinarius menggunakan DNA barcoding. Sebanyak satu sampel dari masing-masing populasi dilakukan pengurutan DNA berdasarkan marka DNA barcoding dari tiga gen kloroplas yaitu rbcL, matK dan trnL-trnF intergenic spacer serta satu wilayah inti internal transcribed spacer (ITS). Hasil analisis variasi nukleotida menunjukkan adanya variasi yang rendah dari lima aksesi uji pada tiga gen kloroplas, namun menunjukkan variasi yang tinggi pada wilayah inti ITS. Hal ini membuktikan bahwa genom kloroplas memiliki laju evolusi yang rendah dibandingkan dengan genom inti. Laju evolusi genom kloroplas dan inti berbeda secara signifikan karena beberapa faktor dalam dan luar, termasuk cara pewarisan, laju mutasi, dan tekanan evolusi yang dihadapi. Analisis filogenetik menunjukkan pengelompokkan kelima aksesi di satu grup yang sama baik berdasarkan gen kloroplas maupun wilayah inti ITS. Secara umum kelima aksesi memperlihatkan hubungan kekerabatan yang dekat dengan D. beccarianus, terlihat dari jarak genetik antar keduanya pada pohon filogenetik. Topik ketiga (percobaan tiga dan empat) yaitu mengembangkan marka SSR spesifik dan menggunakannya dalam analisis keragaman genetik populasi D. testudinarius. Percobaan ketiga menggunakan data pengurutan genom utuh (whole genome sequencing/WGS) dari genom D. testudinarius hasil teknologi next generation sequencing (NGS). Penggalian data SSR menggunakan program MISA dan desain primer memanfaatkan perangkat lunak Primer3 berbasis internet. Sebanyak 20 pasang primer berhasil didesain dan teramplifikasi dengan baik pada sampel DNA genom D. testudinarius. Kedua puluh pasang primer baru ini juga diuji dan dapat teramplifikasi pada 19 sampel DNA genom spesies lainnya dari anggota ordo Malvales. Hal ini menunjukkan kedua puluh pasang primer yang baru ini memiliki tingkat transferabilitas yang luas, terutama pada anggota Malvaceae. Percobaan keempat menggunakan marka SSR spesifik
Keyword: spesies endemik, polimorfik, sumber daya genetik, variasi nukleotida