Genetic Variability of 11 Local Cacao Clones Derived from West Sumatra Using SSR Markers
No Thumbnail Available
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan
Abstract
Description
Indonesia is the third largest cacao producing-country in the world and known having many superior local clones, such as that found in Lima Puluh Kota Regency, West Sumatra. However, there is lack of information about genetic background of those local cacao clones. This study aimed to assess genetic variability of 11 local cacao clones collected from Lima Puluh Kota Regency, West Sumatra using SSR markers. The research was conducted in the Integrated Laboratory, Indonesian Industrial and Beverage Crops Research Institute (IIBCRI), Sukabumi, from August to November 2016. The genetic variabilities of local cacao studied were compared with 9 national varieties as reference genomes. Total genomic DNA of the plants was isolated using CTAB method. Cacao DNA was amplified using 18 SSR markers to determine their genetic variability. Afterward, the amplified DNA was separated using 6% non-denaturing polyacrylamide gel electrophoresis. The result exhibited that 12 markers were polymorphic. Further analysis of these polymorphic markers using PowerMarker program revealed a total of 83 alleles were obtained from all cacao clones analyzed. Meanwhile, PIC values ranged from 0.55 to 0.86 with an average of 0.70. A genetic similarity matrix based on UPGMA revealed three main groups at 68% similarity coefficients. Interestingly, all of the 11 local cacao clones were clearly distinguished each other and also from the national varieties. The result demonstrated the usefulness of SSR markers for discriminating local cacao clones. Further study is required to use these local clones in cacao breeding programs.
Indonesia adalah negara produsen kakao terbesar ketiga di dunia yang memiliki banyak genotipe kakao unggul lokal, seperti yang terdapat di Kabupaten Lima Puluh Kota, Sumatera Barat. Namun demikian, hanya sedikit informasi tentang latar belakang genetik dari kakao lokal tersebut yang diketahui. Tujuan penelitian adalah untuk menilai keragaman genetik 11 klon kakao lokal yang dikoleksi dari Kabupaten Lima Puluh Kota, Sumatera Barat menggunakan marka SSR. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Terpadu Balai Penelitian Tanaman Industri dan Penyegar (Balittri), Sukabumi, mulai bulan Agustus sampai November 2016. Variabilitas genetik kakao lokal yang diuji dibandingkan dengan 9 varietas nasional yang digunakan sebagai referensi. DNA genom total diisolasi menggunakan metode CTAB. DNA kakao diamplifikasi dengan menggunakan 18 marka SSR untuk menentukan variabilitas genetiknya. Setelah itu, DNA yang telah diamplifikasi dielektroforesis menggunakan 6% non-denaturasi gel poliakrilamid. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 12 marka bersifat polimorfik. Analisis lanjutan dari marka polimorfik menggunakan program PowerMarker menghasilkan 83 alel yang diperoleh dari semua genotipe kakao yang dianalisis dalam penelitian ini. Sementara itu, nilai PIC berkisar antara 0,55 sampai 0,86 dengan rata-rata 0,70. Pengelompokan berdasarkan matriks kesamaan genetik dengan metode UPGMA menghasilkan tiga kelompok utama pada koefisien kemiripan 68%. Sebelas genotipe lokal yang berasal dari Kabupaten Lima Puluh Kota dapat dibedakan dengan jelas serta berbeda dengan varietas kakao yang sudah dilepas. Hasil analisis menunjukkan kegunaan marka SSR untuk membedakan antar genotipe lokal. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menggunakan genotipe lokal ini dalam program pemuliaan kakao.
Indonesia adalah negara produsen kakao terbesar ketiga di dunia yang memiliki banyak genotipe kakao unggul lokal, seperti yang terdapat di Kabupaten Lima Puluh Kota, Sumatera Barat. Namun demikian, hanya sedikit informasi tentang latar belakang genetik dari kakao lokal tersebut yang diketahui. Tujuan penelitian adalah untuk menilai keragaman genetik 11 klon kakao lokal yang dikoleksi dari Kabupaten Lima Puluh Kota, Sumatera Barat menggunakan marka SSR. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Terpadu Balai Penelitian Tanaman Industri dan Penyegar (Balittri), Sukabumi, mulai bulan Agustus sampai November 2016. Variabilitas genetik kakao lokal yang diuji dibandingkan dengan 9 varietas nasional yang digunakan sebagai referensi. DNA genom total diisolasi menggunakan metode CTAB. DNA kakao diamplifikasi dengan menggunakan 18 marka SSR untuk menentukan variabilitas genetiknya. Setelah itu, DNA yang telah diamplifikasi dielektroforesis menggunakan 6% non-denaturasi gel poliakrilamid. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 12 marka bersifat polimorfik. Analisis lanjutan dari marka polimorfik menggunakan program PowerMarker menghasilkan 83 alel yang diperoleh dari semua genotipe kakao yang dianalisis dalam penelitian ini. Sementara itu, nilai PIC berkisar antara 0,55 sampai 0,86 dengan rata-rata 0,70. Pengelompokan berdasarkan matriks kesamaan genetik dengan metode UPGMA menghasilkan tiga kelompok utama pada koefisien kemiripan 68%. Sebelas genotipe lokal yang berasal dari Kabupaten Lima Puluh Kota dapat dibedakan dengan jelas serta berbeda dengan varietas kakao yang sudah dilepas. Hasil analisis menunjukkan kegunaan marka SSR untuk membedakan antar genotipe lokal. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menggunakan genotipe lokal ini dalam program pemuliaan kakao.
Keywords
Theobroma cacao L.; genetic variability; local genotypes; SSR markers, , Theobroma cacao L.; variabilitas genetik; genotipe lokal; marka SSR,