Judul: dentifikasi Quantitative Trait Loci (QTL) yang terkait karakter morfologi dan komponen hasil tanaman padi dengan marka SSR
Abstrak: Sejak dipastikan bahwa telah terjadi stagnasi pada produktivitas padi akibat sempitnya keragaman genetik di skala internasional, maka upaya untuk melakukan perbaikan secara genetik untuk menghasilkan varietas-varietas berpotensi hasil tinggi ditempuh dengan gencar untuk melakukan pencarian genotipe-genotipe baru, khususnya melalui pemanfaatan bioteknologi. Aplikasi seleksi berbasis marka molekuler pada tanaman padi juga telah mulai dikembangkan di Indonesia. Salah satu marka molekular yang telah banyak digunakan dalam pemuliaan tanaman adalah Simple Sequence Repeats (SSR). BIO-148 (Bio-148-Mamo-Dro) adalah galur harapan yang berpotensi daya hasil tinggi. Galur Bio-148 berasal dari persilangan antara varietas Gajah Mungkur (IRAT112) dengan varietas IR64. Padi IRAT112, merupakan padi introduksi dari Kenya (Afrika) yaitu padi lokal jenis tropical japonica sedangkan IR64 adalah padi indica. Persilangan antara spesies O. sativa ssp japonica dengan O. sativa ssp indica untuk mendapatkan variasi keragaman genetik telah banyak dilakukan sebagai salah satu alternatif memperluas keragaman genetik padi untuk memecah stagnasi produksi padi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan marka SSR yang berasosiasi dengan posisi QTL yang mengendalikan karakter komponen hasil dan karakter morfologi lainnya pada populasi F2 dari persilangan Bio-148 dan IR64, mengkaji korelasi antara karakter-karakter tersebut, terutama yang nyata kontribusinya terhadap hasil dan komponen hasil pada Galur Bio-148. Penelitian dilaksanakan dalam jangka waktu 15 bulan dari Februari 2013 sampai April 2014. Persilangan tanaman, pembentukan populasi F2 dan analisis molekuler dilakukan di Rumah Kaca dan Laboratorium Molekuler Balai Besar Litbang Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian-BB BIOGEN- Cimanggu, Bogor. Penelitian ini meliputi: survei polimorfisme tetua dengan 553 primer SSR, melakukan seleksi marka polimorfik hingga terpilih 24 marka yang mewakili setiap kromosom padi, mengkonfirmasi heterosigositas atas individu F1 terpilih, melakukan karakterisasi fenotipik untuk sifat terkait hasil/komponen hasil terhadap populasi F2 dari turunan F1 hasil persilangan Bio-148 dan IR64, dan mengidentifikasi keberadaan QTL untuk sifat terkait hasil/komponen hasil berdasar 24 marka polimorfik terpilih. Terdapat 4 karakter yang memiliki pengaruh sangat nyata terhadap hasil biji (Y), yaitu jumlah malai per tanaman (PN), jumlah total anakan per tanaman (TN), total bunga per malai (TSN) dan jumlah biji hampa (UG). Karakter morfologi yang sangat berpengaruh terhadap komponen hasil (TSN) adalah tinggi tanaman (PH), panjang malai (PL), panjng dan lebar daun bendera (FLL dan FLW). Distribusi fenotipik pada populasi F2 memiliki segregasi yang kontinyu, yang berarti karakter-karakter tersebut diwariskan secara kuantitatif. QTL yang berasosiasi dengan beberapa karakter morfologi dan komponen hasil telah berhasil diidentifikasi. Berdasar SMR, sebanyak 16 QTL berhasil dideteksi pada kromosom 2, 4, 5, 8, 9 dan 12 dengan variasi fenotipik berkisar 0.077 – 18.1 % untuk karakter morfologi, dan 5.2-14.2% untuk karakter komponen hasil. Nilai LOD bervariasi antara 2.37 – 8.262 untuk karakter morfologi, sedangkan untuk komponen hasil nilai LOD berkisar 2.236 – 7.283. Pada metode CIM, berhasil dideteksi sebanyak 17 QTL yang tersebar di kromosom yang sama yaitu 2.4,5, 8,9 dan 12 dengan variasi fenotipik berkisar 5.4 – 17.9% dan nilai LOD antara 2.387 – 8.225. QTL untuk TSN diidentifikasi pada kromosom 4, yaitu tsn.4.1 dengan LOD di α0.05 = 6,607 (SMR), 7,725 (CIM) dan tsn.4.2 dengan LOD di α0.05 = 4,382 (SMR), kontribusi variasi fenotipik total 23,9 % (SMR) dan 16,4% (CIM). Bio-148 adalah tetua yang berkontribusi alel pada tsn.4.1 yang
Keyword: komponen hasil, IR64, Bio-148, QTL, marka SSR