Pengembangan Marka SCAR Berbasis Sekuen SCoT tanpa dan dengan Metode Kloning untuk Deteksi Kandungan Capsaicin pada Cabai (Capsicum spp.)

NOOR ELIZA MUAF, TASYA and Ir. Joni Kusnadi,, M.Si and Dr. Dra. Dwinita Wikan Utami,, M.Si (2023) Pengembangan Marka SCAR Berbasis Sekuen SCoT tanpa dan dengan Metode Kloning untuk Deteksi Kandungan Capsaicin pada Cabai (Capsicum spp.). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Cabai (Capsicum spp.) memiliki karakteristik rasa yang pedas akibat adanya kandungan capsaicin. Karakter tersebut digunakan untuk seleksi dalam memperoleh varietas cabai yang unggul dan memiliki nilai tambah, yaitu kandungan capsaicin tinggi. Seleksi dengan menggunakan cara konvensional umumnya memerlukan waktu yang lama dan dinilai kurang akurat. Oleh karena itu, penggunaan marka molekuler diyakini menjadi metode seleksi yang cepat, akurat, bersifat stabil dan tidak dipengaruhi oleh lingkungan yang diperlukan untuk mendukung analisis variasi serta validasi pemuliaan tanaman. Jenis marka molekuler yang dapat digunakan salah satunya yaitu Start Codon Targeted (SCoT) yang merupakan teknik penanda DNA dan proses perancangan primernya dilakukan berdasarkan wilayah sekitar kodon inisiasi translasi (ATG) dimana berpotensi menjadi penanda dalam analisis keragaman genetik karena tingkat polimorfisme gen yang lebih tinggi dan lebih efisien. Akan tetapi, kelemahannya yaitu memiliki sifat sensitif terhadap kondisi reaksi yang berdampak pada rendahnya tingkat reproduktifitas SCoT, sehingga perlu dilakukan pengembangan dengan mendesain marka SCAR (Sequence Characterized Amplified Regions). Marka SCAR memiliki kelebihan kuantitas DNA sampelnya sedikit, spesifik, dan sifatnya kodominan. Tujuan dari penelitian ini adalah mendesain dan mengembangkan marka SCAR berbasis sekuen SCoT dengan kloning dan tanpa kloning. Efektivitas seleksi dari pengembangan marka SCAR berbasis sekuen SCoT dengan metode kloning juga dibandingkan dengan metode tanpa kloning. Adapun tahapan yang dilakukan dalam pengembangan SCAR diawali dengan mengisolasi DNA daun cabai dengan metode CTAB, analisis kemurnian dan konsentrasi DNA yang diperoleh, dilanjutkan dengan amplifikasi profil primer SCoT dan elektroforesis untuk mengetahui hasil amplifikasi fragmen primer SCoT, analisis hasil amplifikasi profil primer SCoT, purifikasi gel pita target untuk memperoleh DNA yang murni, kloning gen untuk menyalin sekuen DNA target dan memperbanyaknya. Tahapan selanjutnya dilakukan konfirmasi ulang hasil kloning melalui PCR, sekuensing untuk mengetahui urutan basa nukleotida dari fragmen DNA yang diinginkan. Hasil sekuensing digunakan untuk dasar desain marka SCAR berbasis sekuen SCoT dan efektivitas marka yang di desain diuji dengan PCR. Berdasarkan hasil amplifikasi menggunakan marka SCAR berbasis sekuen SCoT dari metode kloning dan tanpa kloning menunjukkan bahwa perbandingan efektivitas seleksi primer SCAR lebih efektif pada primer yang dikembangkan tanpa melalui metode kloning. Hal tersebut dikarenakan primer SCAR yang dikembangkan melalui metode kloning memiliki sensitivitas yang rendah akibat kemungkinan kisaran nilai SHU pada sampel yang tidak berbeda jauh, sehingga diperlukan konfirmasi lanjutan dengan uji validasi terhadap populasi yang lebih besar. Marka optimum yang diperoleh, berpotensi dimanfaatkan untuk membantu seleksi galur cabai dengan kepedasan tinggi.

English Abstract

Chili (Capsicum spp.) has a characteristic spicy taste due to the presence of capsaicin. This character is used for selection in obtaining chili varieties that are superior and have added value, namely high capsaicin content. Selection using conventional methods generally takes a long time and is considered less accurate. Therefore, the use of molecular markers is believed to be a selection method that is fast, accurate, stable and not influenced by the environment needed to support the analysis of variation and validation of plant breeding. One of the types of molecular markers that can be used is Start Codon Targeted (SCoT) which is a DNA marker technique and the primer design process is carried out based on the area around the translation initiation codon (ATG) which has the potential to become a marker in genetic diversity analysis due to the higher level of gene polymorphism and more efficient. However, its weakness is that it is sensitive to reaction conditions which has an impact on the low level of SCot reproducibility, so it is necessary to develop it by designing SCAR (Sequence Characterized Amplified Regions) markers. SCAR markers have the advantage of having a small quantity of DNA samples, specific, and codominant in nature. The aim of this study was to design and develop SCAR markers based on SCot sequences with and without cloning. The effectiveness of the selection of the development of SCAR sequencebased SCAR markers with the cloning method was also compared with the method without cloning. The steps involved in the development of SCAR began with isolating chili leaf DNA using the CTAB method, analyzing the purity and concentration of the DNA obtained, followed by amplification of the SCot primer profile and electrophoresis to determine the results of the amplification of the SCot primer fragments, analysis of the results of the amplification of the SCot primer profile, purification of the gel. target bands to obtain pure DNA, gene cloning to copy target DNA sequences and reproduce them. The next step is to re-confirm the cloning results via PCR, sequencing to determine the nucleotide base sequence of the desired DNA fragment. The sequencing results were used as the basis for the design of SCAR markers based on SCot sequences and the effectiveness of the designed markers was tested by PCR. Based on the results of the amplification using SCAR sequence-based SCAR markers from the cloning and noncloning methods, it was shown that the comparison of the effectiveness of SCAR primer selection was more effective on primers developed without going through the cloning method. This is because the SCAR primers developed through the cloning method have low sensitivity due to the possible range of SHU values in the samples that are not much different, so further confirmation is needed with validation tests on a larger population. The optimum markers obtained have the potential to be used to help the selection of chili lines with high spiciness.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052310
Uncontrolled Keywords:	Cabai (Capsicum spp.), kandungan Capsaicin, SCAR (Sequence Characterized Amplified Region), SCoT (Start Codon Targeted) Chili (Capsicum spp.), Capsaicin content, SCAR (Sequence Characterized Amplified Region), SCoT (Start Codon Targeted)
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Unnamed user with username verry
Date Deposited:	15 Jan 2024 07:21
Last Modified:	15 Jan 2024 07:21
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/210292

Text (Dalam Masa Embargo) Noor Eliza Muaf Tasya.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (14MB)

Actions (login required)

View Item