Determination of The Parents Based on Molecular Analysis for Soybean Lines Development
DOI:
https://doi.org/10.31938/jsn.v12i3.391Abstract
Soybean is the third most important food commodity in Indonesia, which is a cheap source of protein and rich in different nutritional contents for humans. This study aimed to analyze the four genotypes of the crossing parents using SSR primers and select one SSR polymorphic primer to confirm the F1 generation alleles compared to their parents. The research was conducted in the laboratory and greenhouse of the Indonesian Center for Agricultural Biotechnology and Genetic Resources Research and Development (ICABIOGRAD). The research activities included a polymorphic primers survey, population formation, and confirmation of crossing populations using one polymorphic primer. A total of 20 SSR primers were used to amplify the DNA of the four crossing parents (Biosoy 1, Biosoy 2, Demas, and Tanggamus). The results of the polymorphic SSR survey showed that 6 SSR primers could distinguish the combination of Biosoy 2 vs Demas parents, then 7 SSR primers could distinguish the combination of Biosoy 1 vs Tanggamus and Biosoy 2 vs Tanggamus parents. Satt 406 polymorphic primer was chosen to analyze F1 hybrid lines of three crossings. Based on phenotypic observation, two individuals were suspected to be hybrid lines. Molecular analysis using Satt 406 showed that alleles from male parents were not found in 16 F1 individuals from the three crossings. Selection using molecular markers such as Satt 406 polymorphic SSR can help breeders screen heterozygous populations in F1 generations to check successful crossings.
Keywords:Â biosoy 1;Â biosoy 2;Â Demas;Â Tanggamus;Â Al tolerance;Â SSR markersÂ
ABSTRAK
Penentuan Tetua Berbasis Analisis Molekuler Untuk Pembentukan Galur Kedelai
Kedelai merupakan komoditas pangan penting ketiga di Indonesia yang dimanfaatkan sebagai sumber protein yang murah dan kaya berbagai kandungan gizi bagi manusia. Tujuan penelitian ini adalah untuk untuk menganalisis 4 genotip tetua persilangan menggunakan primer SSR dan memilih satu primer polimorfik SSR untuk mengonfirmasi alel-alel generasi F1 dibandingkan dengan para tetuanya. Penelitian dilakukan di laboratorium dan rumah kaca Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian (BB Biogen). Kegiatan penelitian terdiri dari survei primer polimorfik, pembentukan populasi, dan konfirmasi populasi persilangan menggunakan satu primer polimorfik. Sebanyak 20 primer SSR digunakan untuk mengamplifikasi DNA dari empat tetua persilangan kedelai (Biosoy 1, Biosoy 2, Demas, dan Tanggamus). Hasil survei polimorfisme SSR menunjukkan bahwa 6 primer SSR dapat membedakan kombinasi tetua Biosoy 2 vs Demas, serta 7 primer SSR dapat membedakan Biosoy 1 vs Tanggamus dan Biosoy 2 vs Tanggamus. Primer polimorfik Satt 406 terpilih untuk menganalisis hibrida F1 dari tiga persilangan. Berdasarkan hasil pengamatan fenotipik, diperoleh 2 nomor individu F1 yang diduga sebagai generasi hibrida. Analisis molekuler menggunakan Satt 406 menunjukkan bahwa alel-alel dari tetua jantan tidak ditemukan pada 16 nomor tanaman dari 3 populasi persilangan. Seleksi menggunakan marka molekuler seperti SSR polimorfik Satt 406 membantu pemulia dalam menskrining populasi heterozigot pada generasi F1 untuk mengetahui keberhasilan persilangan.
Kata kunci: biosoy 1, biosoy 2, Demas, Tanggamus, toleransi Al, marka SSR
Downloads
References
Ashari. (2003). Tinjauan tentang alih fungsi lahan sawah ke non sawah dan dampaknya di Pulau Jawa. Forum Penelitian Agro Ekonomi, 21(2), 83–98.
Balitkabi. (2016). Deskripsi varietas unggul kedelai 1918-2016.
BPS. (2021). Impor kedelai menurut negara asal utama tahun 2010-2020.
Carsono, N., Prayoga, G. I., Rostini, N., & Dono, D. (2016). Seleksi berbasis marka molekuler pada padi generasi F2 guna merakit galur padi harapan tahan wereng coklat. Jurnal Agrikultura, 27(1), 9–15.
Chaerani, Hidayatun, N., & Utami, D. W. (2011). Keragaman genetik 50 aksesi plasma nutfah kedelai berdasarkan sepuluh penanda mikrosatelit. Jurnal AgroBiogen, 7(2), 96–105.
Chaerani, Utami, D. W., Hidayatun, N., Abdullah, B., & Suprihatno, B. (2014). Asosiasi antara marka SSR dengan ketahanan terhadap wereng batang coklat pada varietas dan calon galur harapan padi. Jurnal Entomologi Indonesia, 11(1), 43–52.
Doyle, J. J., & Doyle, J. L. (1990). Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 12, 13–15.
Eka, A., Hanafiah, D. S., & Nuriadi, I. (2015). Respon morfologis dan fisiologis beberapa varietas kedelai (Glycine max. L. Merrill) di tanah masam. Jurnal Online Agroekoteknologi, 3(2), 507–514.
Gardner, F. P., Pearce, R. B., & Michell, R. L. (1991). Fisiologi tanaman budidaya. Jakarta: Indonesia University Press.
Giono, B. R. W., Muh. Farid, B. D. R., Nur, A., Solle, M. S., & Idrus, I. (2014). Ketahanan genotipe kedelai terhadap kekeringan dan kemasaman, hasil induksi mutasi dengan sinar gamma. Jurnal Agroteknos, 4(1), 44–52.
Kartono. (2005). Persilangan buatan pada empat varietas kedelai. Buletin Teknik Pertanian, 10(2), 49–52.
Kementan. (2020). Info Teknologi: Demas 2 dan Demas 3, pilihan kedelai untuk lahan masam.
Khan, T. D., Anh, T. Q., Buu, B. C., & Xuan, T. D. (2013). Applying molecular breeding to improve soybean rust resistance in Vietnamese elite soybean. American Journal Plant Science, 4, 1–6.
Krisnawati, A. (2017). Kedelai sebagai sumber pangan fungsional (Soybean as source of functional food). Iptek Tanaman Pangan, 12(1), 57–65.
Lestari, P., Sustiprijatno, & Asadi. (2017). Konfirmasi penurunan alel tetua persilangan kedelai pada generasi F1 berdasarkan marka SSR. Prosiding Seminar Nasional III Tahun 2017, 1–6.
Mulyani, A., & Sarwani, M. (2013). Karakteristik dan potensi lahan sub optimal untuk pengembangan pertanian di Indonesia. Jurnal Sumberdaya Lahan, 7(1), 47–55.
Nuraida, D. (2012). Pemuliaan tanaman cepat dan tepat melalui pendekatan marka molekuler. eJurnal El-Hidayah, 2(2), 97–103.
Pardal, S. J., & Suharsono. (2016). Evaluation of transgenic soybean lines tolerant to Aluminium in biosafety containment. Jurnal Penelitian Pertanian Tanaman Pangan, 35(2), 155–161.
Putri, P. P., Adisyahputra, & Asadi. (2014). Keragaman karakter morfologi, komponen hasil, dan hasil plasma nutfah kedelai (Glycine max L.). BIOMA, X(2), 41–48.
Reflinur, & Lestari, P. (2015). Penentuan gen dalam kromosom tanaman dengan bantuan marka DNA. Jurnal Litbang Pertanian, 34(4), 177–186.
Risliawati, A., Riyanti, E. I., Lestari, P., Utami, D. W., & Silitonga, T. S. (2015). Development of SSR marker set to identify fourty two Indonesian soybean varieties. Jurnal AgroBiogen, 11(2), 49–58.
Rosalia, D., Lestari, P., Soegianto, A., Saptadi, D., Sutanto, A., Nugroho, K., … Roostika, I. (2020). Konfirmasi pewarisan alel pada generasi F1 hasil persilangan Calcutta-4 (Musa acuminata ssp. burmannicoides) dan Musa acuminata ssp. microcarpa berdasarkan marka. Jurnal AgroBiogen, 16(1), 17–24.
Santana, F. A., da Silva, M. F., Guimares, J. K. F., Ferreira, M. F. S., Perreira, W. D., Piovesan, N. D., & de Barros, E. G. (2014). Marker-assisted selection strategies for developing resistant soybean plants to cyst nematode. Crop Breeding and Applied Biotechnology, 14(13), 180–186.
Santoso, T. J., Utami, D. W., & Septiningsih, E. M. (2006). Analisis sidik jari DNA plasma nutfah kedelai menggunakan markah SSR. Jurnal AgroBiogen, 2(1), 1–7.
Sitepu, M. B., Rosmayati, & Bangun, M. K. (2015). Persilangan genotipe-genotipe kedelai (Glycine max L. Merrill.) hasil seleksi pada tanah salin dengan tetua betina varietas Anjasmoro. Jurnal Online Agroekoteknologi, 3(1), 257–263.
Sudrajat, D. (2010). Identifikasi karakter morfofisiologi kedelai adaptif lahan masam. Jurnal Penelitian Pertanian Terapan, 10(2), 103–110.
Syukur, M., Sujiprihati, S., & Yuniati, R. (2015). Teknik pemuliaan tanaman (edisi revisi). Jakarta.
Tasma, I. M. (2015). Gen dan QTL pengendali toleransi tanaman terhadap keracunan Aluminium dan aplikasinya untuk pemuliaan tanaman di Indonesia. Jurnal AgroBiogen, 11(3), 111–124.
Tasma, I. M., Warsun, A., & Asadi. (2015). Development and characterization of F2 population for molecular mapping of Aluminum-toxicity tolerant QTL in soybean. Jurnal AgroBiogen, 4(1), 1–8.
Terryana, R. T., Nugroho, K., Reflinur, Mulya, K., Dewi, N., & Lestari, P. (2017). Keragaman genotipik dan fenotipik 48 aksesi kedelai introduksi asal Cina. Jurnal AgroBiogen, 13(1), 1–16.
Wu, X., Vuong, T. D., Leroy, J. A., Shannon, J. G., Sleper, D. A., & Nguyen, H. T. (2011). Selection of a core set of RILs from Forrest X William 82 to develop a framework map in soybean. Theory Applied Genetics, 122(6), 1179–1187.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 Slamet Slamet, Nonon Saribanon, Saptowo Jumali Pardal, Tatang Mitra Setia, Wening Enggarini, Reflinur Reflinur
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
