Analisis Variasi Genetik Berdasarkan Parsial Sekuen Gen Rbcl Cpdna Dan Kadar Antosianin Empat Varietas Padi Beras Hitam (Oryza Sativa L.) Lokal Indonesia.

Padi beras hitam (Oryza sativa L.) varietas Toraja (Sulawesi Selatan), Cempo Ireng (Yogyakarta), Wojalaka (Nusa Tenggara Timur), dan Manggarai (Nusa Tenggara Timur) merupakan empat varietas padi beras hitam lokal di Indonesia yang belum banyak dikaji potensinya sebagai pangan fungsional. Salah satu potensi padi beras hitam adalah keberadaan kandungan antosianin yang mempunyai peranan sebagai antioksidan. Berdasarkan pada kepekatan warnanya, beras hitam diduga mengandung lebih banyak pigmen antosianin dibandingkan beras merah dan beras putih sehingga lebih berpotensi sebagai pangan fungsional. Sejumlah karakter morfologi dan produktivitas pada empat varietas padi beras hitam tersebut telah dikaji pada penelitian Shinta (2014), namun hingga saat ini belum ada informasi tentang karakter molekuler dan kadar antosianinnya. Variasi genetik pada penelitian ini dianalisis berdasarkan parsial sekuen gen rbcL cpDNA. Pemilihan gen barcode rbcL pada cpDNA disebabkan karena jumlah subtitusi nukleotida yang lebih tinggi dibandingkan dengan genom DNA mitokondria (mtDNA), selain itu cpDNA pada sebagian besar spesies tanaman diturunkan secara uniparental sehingga memudahkan untuk kajian evolusioner. Peranan gen rbcL yang mengkode protein RuBisCO diduga menyebabkan sekuen gen ini memiliki tingkat mutasi yang rendah dibandingkan dengan gen barcode lain sehingga memberikan keuntungan untuk analisis variasi genetik intraspesies. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui variasi gen rbcL dan mengetahui perbedaan kadar antosianin pada empat varietas padi beras hitam. Sampel pengujian variasi sekuen gen rbcL berupa daun padi beras hitam usia enam minggu setelah tanam. Sampel pengujian kadar antosianin berupa beras hitam koleksi Dr. Endang Arisoesilaningsih (Jurusan Biologi FMIPA Universitas Brawijaya) yang didapatkan dari petani lokal masing-masing daerah. Metode penelitian terdiri dari dua bagian utama, yaitu metode analisis variasi parsial sekuen gen rbcL dan kadar antosianin. Analisis variasi gen rbcL diawali dengan ekstraksi DNA genom dengan Wizard® Genomic DNA Purification Kit (Promega Corporation), pengujian kemurnian dan konsentrasi DNA genom secara kualitatif menggunakan elektroforesis gel agarosa 1% dan kuantitatif menggunakan UV-Vis spektrofotometer Nanodrop 2000, amplifikasi parsial sekuen gen rbcL dengan primer universal rbcLa-F (5`-ATGTCACCACAAACAGAGACTAAAGC-3`) dan rbcL-724R (5`-TC GCATGTACCTGC ii AGTAGC-3`) dengan teknik PCR, pengurutan (sequencing) nukleotida gen rbcL dengan jasa 1st BASE (Selangor, Malaysia), penjajaran (alignment), dan analisis similaritas dengan teknik UPGMA. Program yang digunakan adalah sequence scanner untuk pembacaan parsial sekuen gen rbcL, penjajaran dan konstruksi dendogram UPGMA dengan program MEGA 5.03. Rancangan penelitian untuk pengujian kadar antosianin adalah rancangan acak kelompok (RAK) dengan varietas sebagai kelompok dan lima ulangan. Analisis kadar antosianin diawali dengan ekstraksi antosianin dari sampel beras hitam dan pengujian kadar antosianin dengan UV-Vis spektrofotometer. Data kadar antosianin ditabulasi menggunakan software Microsoft Excel 2010. Perbedaan kadar antosianin diuji dengan uji statistik menggunakan software IBM SPSS 22.0 for windows. Hasil penelitian menunjukkan bahwa DNA genom empat varietas padi beras hitam berhasil diekstraksi dengan konsentrasi DNA genom yang relatif tinggi. Parsial sekuen gen rbcL telah berhasil diamplifikasi pada empat varietas padi beras hitam dengan panjang sekuen sekitar 600 bp. Fenogram UPGMA dikonstruksi berdasarkan sekuen berkualitas baik sepanjang 487 bp. Jarak genetik terjauh terdapat pada varietas Wojalaka dan Manggarai yaitu masing-masing 0.019. Varietas Toraja dan Cempo Ireng mengelompok dalam satu nodus dengan jarak genetik 0.04. Terdapat 14 titik basa nukleotida yang mengalami mutasi. Variasi nukleotida tunggal (singletone) terdapat pada posisi urutan basa nukleotida 131, 174, 206, 212, 216, 220, dan 419, sedangkan situs parsimony informative terdapat pada posisi urutan basa nukleotida 35, 128, 154, 162, 296, 424, dan 440. Hasil uji asumsi pada data kadar antosianin empat varietas padi beras hitam menunjukkan bahwa data yang terkumpul terdistribusi yang normal namun tidak homogen. Berdasarkan uji asumsi tersebut, uji beda menggunakan uji statistik non parametrik Kruskal-Wallis Test dengan taraf signifikansi 0.05, jika terdapat perbedaan signifikan dilakukakan uji lanjut Games-Howell. Berdasarkan pada uji beda dapat disimpulkan adanya perbedaan yang sangat signifikan kadar antosianin pada empat varietas padi beras hitam. Secara berturut-turut kadar antosianin varietas padi beras hitam dari yang tertinggi hingga terendah adalah varietas Manggarai dengan rata-rata kadar antosianin 1508.89 ppm, varietas Cempo Ireng dengan rata-rata kadar antosianin 734.86 ppm, varietas Wojalaka dengan rata-rata kadar antosianin 435.38 ppm, dan varietas Toraja dengan rata-rata kadar antosianin 117.2 ppm.