Review Pemanfaatan Marka Simple Sequence Repeat  (SSR) dalam Kegiatan Analisis Keragaman Genetik Plasma Nutfah Padi Lokal di Indonesia

Yusi Nurmalita Andarini; Kristianto Nugroho

doi:10.22146/veg.77050

Review Pemanfaatan MarkaSimple Sequence Repeat (SSR) dalam Kegiatan Analisis Keragaman Genetik Plasma Nutfah Padi Lokal di Indonesia

https://doi.org/10.22146/veg.77050

Yusi Nurmalita Andarini⁽¹⁾, Kristianto Nugroho^(2*)

(1) Pusat Riset Tanaman Pangan, Badan Riset dan Inovasi Nasional
(2) Pusat Riset Hortikultura dan Perkebunan, Badan Riset dan Inovasi Nasional
(*) Corresponding Author

Abstract

Analisis keragaman genetik plasma nutfah padi lokal Indonesia dapat dilakukan baik secara morfologi, biokimia, maupun molekuler. Studi terkait penanda molekuler sangat diperlukan untuk mendukung program pemuliaan tanaman, karena penggunaan penanda molekuler bersifat lebih efektif dan presisi dalam menganalisis keragaman genetik tanaman. Salah satu penanda molekuler yang banyak digunakan pada studi keragaman genetik tanaman padi yaitu penanda mikrosatelit atau Simple Sequence Repeat (SSR). Penanda SSR dapat mendeteksi keragaman genetik berdasarkan perbedaan tingkat polimorfisme DNA. Identifikasi aksesi plasma nutfah padi lokal Indonesia berbasis penanda SSR diperlukan untuk menganalisis hubungan kekerabatan antar aksesi serta mencegah terjadinya duplikasi pada koleksi plasma nutfah yang ada sehingga potensi yang dimiliki oleh tiap aksesi dapat dimanfaatkan secara optimal pada program pemuliaan tanaman. Beberapa studi terkait pemanfaatan penanda SSR dalam menganalisis keragaman genetik padi lokal di Indonesia telah banyak dilakukan. Hasil studi tersebut menunjukkan bahwa penanda SSR yang digunakan dapat mengidentifikasi adanya duplikasi pada koleksi plasma nutfah padi lokal yang digunakan, serta dapat mengelompokkan koleksi padi lokal berdasarkan karakter warna beras, ketan dan bukan ketan, serta daerah asal.

Keywords

bioteknologi; keragaman genetik; padi lokal; plasma nutfah; SSR

Full Text:

PDF

References

Al-Samarai, F.R. and A.A. Al-Kazaz. 2015. Molecular markers: An introduction and applications. European Journal of Molecular Biotechnology. 9(3): 118-130.

Andarini, Y.N., W.B. Suwarno, H. Aswidinnoor and H. Kurniawan. 2022. Genetic relationship of pigmented rice (Oryza sativa L.) collected from Eastern Indonesia based on morpho-agronomical traits and SSR markers. In AIP Conference Proceedings. 2462 (1): 020023.

Anggraheni, Y.G.D. dan E.S. Mulyaningsih. 2017. Eksplorasi marka SSR terpaut sifat toleransi padi gogo terhadap alumunium. Jurnal Biologi Indonesia. 13(1): 97-106.

Anhar, R., E. Hayati dan Efendi. 2016. Pengaruh dosis pupuk urea terhadap pertumbuhan dan produksi plasma nutfah padi lokal asal Aceh. Jurnal Kawista. 1(1): 30-36.

Aryana, I.G.P.M., A.A.K. Sudarmawan dan B.B. Santoso. 2017. Keragaan F1 dan heterosis karakter agronomis pada beberapa persilangan padi beras merah. Jurnal Agronomi Indonesia. 45(3): 221-227.

Ashkani, S., M.Y. Rafii, I. Rusli, M. Sariah, S.N.A. Abdullah, H.A. Rahim and M.A. Latif. 2012. SSRs for marker-assisted selection for blast resistance in rice (Oryza sativa L.). Plant Molecular Biology Reporter. 30(1): 79-86.

Chen, T., Y. Zhu, K. Chen, C. Shen, X. Zhao, S. Shabala, L. Shabala, H. Meinke, G. Venkataraman, Z.H. Chen, J. Xu and M. Zhou. 2020. Identification of new QTL for salt tolerance from rice variety Pokkali. Journal of Agronomy and Crop Science. 206(2): 202-213.

Chukwu, S.C., M.Y. Rafii, S.I. Ramlee, I.S. Ismail, Y. Oladosu, E. Okporie, G. Onyishi, E. Utobo, L. Ekwu, S. Swaray and M. Jalloh. 2019. Marker-assisted selection and gene pyramiding for resistance to bacterial leaf blight disease of rice (Oryza sativa L.). Biotechnology & Biotechnological Equipment. 33(1): 440-455.

Chung, Y.S., S.C. Choi, T.H. Jun and C. Kim. 2017. Genotyping-by-sequencing: a promising tool for plant genetics research and breeding. Hortic. Environ. Biotechnol. 58(5):425-431.

Dar A.A., R. Mahajan and S. Sharma. 2019. Molecular markers for characterization and conservation of plant genetic resources. Indian Journal of Agricultural Science. 89(11); 1755-1763.

Deschamps,S., V. Llaca and G.D.May. 2012. Genotyping-by-sequencing in plants. Biology. 2012 (1): 460-483.

El-Refaee, Y.Z., R.Y. El-Agoury, M.M. Elshenawy and M. Fazaa. 2021. DNA fingerprinting and genetic diversity analysis some Egyptian rice genotypes. Journal of Agricultural Chemistry and Biotechnology. 12 (8): 157-164.

Hanifa, I., R.A. Wulandari dan M.H. Widyawan. 2021. Analisis penanda tunggal karakter agronomi dengan marka mikrosatelit pada tanaman padi (Oryza sativa L.). Vegetalika. 10(4): 235-246.

Henga, S.A., G. Muriira, J.M. Njiru, W.M. Thagana, M.W. Githendu. 2018. Fingerprinting and assessing relatedness of selected rice (Oryza sativa) genotypes in Kenya. IOSR Journal of Biotechnology and Biochemistry. 4(1): 48-51.

International Rice Genome Sequencing Project. 2005. The map-based sequence of the rice genome. Nature. 436: 793-800.

Joshi, M., P.K. Singh, S.A. Waza and A. Singh. 2017. Estimation of genetic diversity among the rice (Oryza sativa L.) genotypes using microsatellite markers. Indian Journal of Plant Genetic Resources. 30(2): 130-135.

Kalia, R. K., M.K. Rai, S. Kalia, R. Singh and A.K. Dhawan. 2011. Microsatellite markers: an overview of the recent progress in plants. Euphytica. 177(3), 309-334.

Kawengian, Y.B., E. Lengkong dan J. Mandang. 2016. Keragaman genetik beberapa varietas kentang (Solanum tuberosum L.) berdasarkan penanda Random Amplified Polimorphic DNA (RAPD). Jurnal Bios Logos. 6(2): 60-67.

Kristamtini, Taryono, P. Basunanda dan R.H. Murti. 2014. Keragaman genetik kultivar padi beras hitam lokal berdasarkan penanda mikrosatelit. Jurnal AgroBiogen. 10(2):69-76.

Ladjao, H.E., R. Sjahril dan M. Riadi. 2018. Keragaman genetik 22 aksesi padi lokal Toraja Utara berbasis marka Simple Sequence Repeats (SSR). Jurnal Bioteknologi & Biosains Indonesia. 5(2): 230-240.

Mammadov, J., R. Aggarwal, R. Buyyarapu and S. Kumpatla. 2012. SNP markers and their impact on plant breeding. International Journal of Plant Genomics. 2012: 1-11.

Miah, G., M.Y. Rafii, M.R. Ismail, A.B. Puteh, H.A. Rahim, K.N. Islam and M.A. Latif. 2013. A review of microsatellite markers and their applications in rice breeding programs to improve blast disease resistance. Int. J. Mol. Sci.14: 22499-22528.

McCouch, S.R., S. Temnykh, A. Lukashova, J. Coburn, G. DeClerck, S. Cartinhour, S. Harrington, M. Thomson, E. Septiningsih, M. Semon, P. Moncada and Jiming L. 2001. Microsatellite markers in rice: abundance, diversity, and applications. In G.S. Khush, D.S. Brar and B. Hardy (Eds.). Rice genetics IV. Proceedings of the Fourth International Rice Genetics Symposium, 22-27 October 2000, Los Baños, Philippines. Enfield, NH (USA). Science Publishers, Inc., and Los Baños (Philippines): International Rice Research Institute. 488 p.

Nugroho, K., Slamet dan P. Lestari. 2017. Keragaman genetik 24 varietas padi sawah dan padi gogo (Oryza sativa L.) Indonesia berdasarkan marka SSR. Scripta Biologica. 4(1): 5-10.

Nugroho, K., P. Lestari dan Mastur. 2018. Karakterisasi molekuler materi genetik padi lokal (Oryza sativa L.) asal NTB dan Yogyakarta menggunakan penanda mikrosatelit. Prosiding Seminar Nasional BB Padi 2017, p. 427-444.

Prasetiyono, J., N. Hidayatun dan Tasliah. 2018. Genetic diversity analysis of 53 Indonesian rice genotypes using 6K Single Nucleotide Polymorphism markers. Jurnal AgroBiogen.14(1):1–10.

Rohaeni, W.R., U. Susanto, N. Yunani, N. Usyati dan Satoto. 2016. Kekerabatan beberapa aksesi padi lokal tahan hama penyakit berdasarkan analisis polimorfisme marka SSR. Jurnal AgroBiogen. 12(2): 81-90.

Sahardi dan Y. Limbongan. 2016. Keragaman karakter morfologis dan agronomis lima plasma nutfah padi lokal dataran tinggi Toraja Utara Sulawesi Selatan. Prosiding Seminar Nasional Sumber Daya Genetik, p. 13-23.

Salgotra, R.K., B.B. Gupta, J.A. Bhat and S. Sharma. 2015. Genetic diversity and population structure of basmati rice (Oryza sativa L.) germplasm collected from North Western Himalayas using trait linked SSR markers. PLoS ONE. 10(7): e0131858.

Sitaresmi, T., R.H. Wening, A.T. Rakhmi, N. Yunani dan U. Susanto. 2013. Pemanfaatan plasma nutfah padi varietas lokal dalam perakitan varietas unggul. Iptek Tanaman Pangan. 8 (1): 22-30.

Sobir dan M. Syukur. 2015. Genetika Tanaman. Bogor: IPB Press.

Sutoro, P. Lestari, Reflinur, and H. Kurniawan. 2015. Genetic diversity of upland rice landraces from Java Island as revealed by SSR markers. Indonesian Journal of Agricultural Science. 16(1): 1-10.

Taheri, S., T.L. Abdullah, M.R. Yusop, M.M. Hanafi, M. Sahebi, P. Azizi, and R.R. Shamshiri. 2018. Mining and development of novel SSR markers using next generation sequencing (NGS) data in plants. Molecules. 23(2): 399.

Tasma, I.M. dan S. Arumsari. 2013. Analisis diversitas genetik aksesi kelapa sawit Kamerun berdasarkan marka SSR. Jurnal Penelitian Tanaman Industri. 19(4): 194-202.

Terryana, R.T., T.P. Priyatno dan P. Lestari. 2018. Keragaman genetik plasma nutfah padi lokal asal Kalimantan berdasarkan marka SSR. Prosiding Seminar Nasional BB Padi 2017, p. 463-478.

Vieira, M.L.C., L. Santini, A.L. Diniz and C. de Freitas Munhoz. 2016. Microsatellite markers: what they mean and why they are so useful. Genetics Molecular Biolology. 39(3): 312-328.

Wei, X., L. Wang, Y. Zhang, X. Qi, X. Wang, X. Ding, J. Zhang, and X. Zhang. 2014. Development of simple sequence repeat (SSR) markers of sesame (Sesamum indicum) from a genome survey. Molecules. 19(4): 5150-5162.

Yulyatin, A., I. Ishaq dan H. Supriyadi. 2017. Identifikasi padi lokal di Provinsi Jawa Barat. Prosiding Balai Besar Penelitian Tanaman Padi (BB Padi) p. 265-272.

Yu, J., S. Hu, J. Wang, G.K.S. Wong, S. Li, B. Liu, Y. Deng, L. Dai, Y. Zhou, X. Zhang, M. Cao, J. Liu, J. Sun, J. Tang, Y. Chen, X. Huang, W. Lin, C. Ye, W. Tong, L. Cong, J. Geng, Y. Han, L. Li, W. Li, G. Hu, X. Huang, W. Li, J. Li, Z. Liu, L. Li, J. Liu, Q. Qi, J. Liu, L. Li, T. Li, X. Wang, H. Lu, T. Wu, M. Zhu, P. Ni, H. Han, W. Dong, X. Ren, X. Feng, P. Cui, X. Li, H. Wang, X. Xu, W. Zhai, Z. Xu, J. Zhang, S. He, J. Zhang, J. Xu, K. Zhang, X. Zheng, J. Dong, W. Zeng, L. Tao, J. Ye, J. Tan, X. Ren, X. Chen, J. He, D. Liu, W. Tian, C. Tian, H. Xia, Q. Bao, G. Li, H. Gao, T. Cao, J. Wang, W. Zhao, P. Li, W. Chen, X. Wang, Y. Zhang, J. Hu, J. Wang, S. Liu, J. Yang, G. Zhang, Y. Xiong, Z. Li, L. Mao, C. Zhou, Z. Zhu, R. Chen, B. Hao, W. Zheng, S. Chen, W. Guo, G. Li, S. Liu, M. Tao, J. Wang, L. Zhu, L. Yuan, H. Yang. 2002. Draft Sequence of the rice genome (Oryza sativa L. ssp. indica). Science. 296: 79-92.

DOI: https://doi.org/10.22146/veg.77050