Mata Kuliah : Pemuliaan Pohon Hari/tanggal : Kamis/10 Mei 2012 Pembuatan Kebun Benih Agathis dengan Metode RAPD Penyusun : 1. Lilla Mutia E44090033 2. Khalid Hafazallah E44090032 3. Desi Ratnasari E44090036 4. Silvia Dewi Wulandari E44090038 Asisten : Laswi Irmayanti, S.Hut Dosen : Dr. Iskandar Z. Siregar, MSc DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Tugas waktu kuliah tentang pemuliaan Tapi belum pembahasan, lampiran dan kesimpulan.
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Mata Kuliah : Pemuliaan Pohon Hari/tanggal : Kamis/10 Mei 2012
Pembuatan Kebun Benih Agathis dengan Metode RAPD
Penyusun :
1. Lilla Mutia E44090033
2. Khalid Hafazallah E44090032
3. Desi Ratnasari E44090036
4. Silvia Dewi Wulandari E44090038
Asisten :
Laswi Irmayanti, S.Hut
Dosen :
Dr. Iskandar Z. Siregar, MSc
DEPARTEMEN SILVIKULTUR
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Pengetahuan tentang besarnya keragaman genotipe dalam suatu populasi
merupakan modal penting dalam program pemuliaan tanaman, karena keragaman
genotipe mencerminkan besarnya potensi dan kecepatan dari populasi tersebut untuk
menerima perbaikan. Populasi dengan keragaman genotipe rendah mencirikan bahwa
anggota populasi tersebut secara genetis relatif homogen sehingga seleksi untuk
mendapatkan tanaman unggul akan sulit dilakukan.
Untuk dapat menentukan besarnya kergaman genotipe suatu populasi perlu
diketahui komponen-komponen yng menyusun keragaan individu tanaman penyusun
populasi. Persilangan akan mengakibatkan timbulnya populasi keturunan yang
bersegregasi. Adanya segregasi ini berarti ada perbedaan genetik pada populasi,
sehingga merupakan bahan seleksi, guna meningkatkan sifat. Generasi keturunan
yang bersegresi dapat berbeda karena perbedaan macam persilangan.
Keragaman yang dapat diamati pada suatu individu tanaman merupakan perwujudan
dari faktor genetis yang menjadi ciri bawaan dari tanaman tersebut (genotipe) dan
faktor lingkungan yang menjadi tempat tumbuhnya.
Sumber benih adalah suatu individu atau tegakan baik yang tumbuh secara alami
(hutan alam) ataupun yang ditanam (hutan tanaman) yang digunakan (ditunjuk,
dibangun dan dikelola sebagai sumber benih). Berdasarkan Surat Keputusan Menteri
Kehutanan Nomor : 85/Kpts-II/ 2001, ada 6 klas atau kategori sumber benih tanaman
hutan adalah sebagai berikut, zona pengumpulan benih, tegakan benih teridentifikasi,
tegakan benih terseleksi, areal produksi benih (APB), tegakan benih provenan dan
kebun benih (Anonim 2012).
Praktikum pemuliaan pohon ini menggunakan metode UPGMA untuk
untuk menunjukan hubungan kekerabatan antar populasi yang dianalisi. Populasi-
populasi yang dianalisi terbagi menjadi dua kelompok besar (Rimbayanto 2006).
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum pemuliaan pohon ini adalah untuk mengetahui keragaman
genetik dan hubungan kekerabatan populasi Agathis sehingga dapat dibuat model
Kebun Benih yang sesuai dan terhindar dari resiko terjadinya inbreeding.
BAB 2
METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum ini dilaksanakan di GU lantai 3 pada hari kamis, 10 Mei 2012 pukul
14.00-17.00 WIB.
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalahlaptop, alat tulis, foto
9 pita DNA hasil RAPD.
3.3 Metode Praktikum
Analisis data dimulai dengan skoring pita-pita DNA yang telah teramplifikasi.
Cara penilaian atau skoring pita DNA adalah memberi nilai 1 pada pola pita yang
muncul dan memberi nilai 0 pada pola pita yang tidak muncul. Hasil skoring
disajikan dalam microsoft word, yaitu kolom berisi lokus dan baris berisi individu.
Adapun cara skoring pita DNA adalah sebagai berikut :
Hasil skoring yang telah diperoleh selanjutnya dianalisis menggunakan
softwarePopGen32. Adapun langkah-langkah analisis data menggunakan
softwarePopGen32 adalah sebagai berikut:
1) Dipilih progam PopGen32.
2) Diklik file pada toolbar.
3) Dipilih load data kemudian memilih dominan marker data.
4) Dipilih lokasi penyimpanan data pada kolom driver.
5) Setelah selesai memilih lokasi penyimpanan data, mencari dan memilih nama file
yang diinginkan, lalu mengklik OK. Selanjutnya akan muncul data yang
sebelumnya disimpan di notepad.
6) Diklik dominan pada toolbar, kemudian memilih haploid data.
7) Diklik tanda check all kecuali grup lalu klik ok, maka akan muncul hasilnya.
8) Diklik tanda search lalu find tahun 1972.
9) Dibuat peta kebun benih berdasarkan dendogram tersebut.
BAB 3
TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Sumber Benih
Sumber benih adalah suatu tegakan di dalam kawasan hutan dan di luar
kawasan hutan yang dikelola guna memproduksi benih yang berkualitas. (Dephut
2011)
3.2 Kebun Benih
Dari banyak difinisi kebun benih, dua diantaranya adalah :
1. Kebun benih adalah suatu areal dimana biji-biji yang dihasilkan dari areal tersebut
akan mencapai pertambahan genetik terbesar, dalam waktu sesingkat mungkin dan
biaya semurah mungkin
2. Kebun benih adalah suatu tanaman dari klone atau keturunan yang terseleksi, yang
diisolasi atau diatur penempatannya sedemikian sehingga terhindar dari serbuk liar
(Polen liar), dan dikelola untuk menghasilkan biji yang banyak dan mudah dipaneni
3.3 Tipe Kebun Benih
Ada sejumlah tipe kebun benih, tetapi secara umum dibedakan
menjadi 2 tipe.
1. Kebun benih vegetatif atau klon (Clonal Seed Orchard).
Kebun benih ini dibangun melalui perbanyakan vegetatif dari pohonpohon
induk yang dianggap unggul, baik lewat grafting, cutting, kultur jaringan (tissue
culture) atau cara-cara yang lain.
2. Kebun benih semai (Seedling Seed Orchard).
Kebun benih ini dibangun lewat penanaman semai (uji keturunan), yang
benihnya berasal dari pohon-pohon yang berfenotip baik kemudian diikuti dengan
roguing yang akan menghilangkan pohonpohon terjelek. Biasanya pohon-pohon
terbaik dari seedlot-seedlot Produksi Benih dan Kebun Benih 66 atau famili-famili
terbaik yang ditinggalkan, kemudian diperuntukkan sebagai produksi benih.
3.4 Pentingnya Kebun Benih
Tiga hal yang menyebabkan areal produksi benih menjadi begitupenting
(Anonim 2012):
1. Biji-biji yang dikumpulkan dari areal penghasil benih, telah mempunyai kualitas
genetik yang lebih unggul dari biji yang dikumpulkan secara komersial, terutama
dalam hal adaptasinya, sifat-sifat batang dan tajuk serta resistensinya terhadap hama
dan penyakit.
2. Apabila areal produksi benih dibangun pada tegakan-tegakan alam (beberapa
tegakan tanaman) maka berarti asal geografis pohon induk telah diketahui sehingga
dapat dianggap sebagai sumber benih yang cocok untuk dikembangkan terutama
spesies-spesies native.
3. Areal produksi benih adalah sumber benih yang dapat dipercaya terutama dari segi
kemampuannya beradaptasi dengan lingkungan dan dari harganya yang terjangkau.
3.5 Desain Penanaman Kebun Benih
Desain dari suatu kebun benih harus memungkinkan perkawinan silang antara
klon-klon atau famili-famili (seedlot-seedlot) dan mencegah terjadinya inbreeding
dari material yang terdapat dalam kebun benih. Untuk mencegah terjadinya
inbreeding maka pemisahan antar klon atau famili tidaklah dapat dilakukan secara
acak atau random, melainkan harus secara manual, sehingga kesempatan antara
gamet dalam klon yang sama atau pohon-pohon plot dalam seedlot yang sama, berada
secaraberdekatan dapat benar-benar dicegah (Anonim 2012)
3.6 Ekologi Agathis
Anakan jenis ini memerlukan naungan dan memperlihatkan pertumbuhan
yang lambat selama tahun pertama. Setelah bebas dari kompetisi dengan semak
belukar, pertumbuhannya menjadi cepat, seperti terlihat pada sebagian besar hutan
hujan primer. Sistem perakaran sensitif terhadap kekurangan oksigen dan pohon tidak
tahan genangan air. Jenis ini ditanam sebagai hutan tanaman, penanaman sulaman
dan reboisasi di berbagai wilayah sebaran alaminya. Di luar sebaran alaminya, telah
di tanam di Jawa. Agathis memerlukan drainase yang baik dan tumbuh pada kondisi
tanah dengan pH 6,0 – 6,5 serta tahan terhadap tanah berat (heavy soil) dan keasaman
(Dephut 2001)
3.7 RAPD Gen
Penggunaan penanda RAPD akan menguntungkan industri benih karena dapat
meningkatkan efisiensi identifikasi kultivar dan menurunkan. Informasi hubungan
genetik antara individu di dalam dan di antara spesies mempunyai kegunaan penting
bagi perbaikan tanaman. Dalam program pemuliaan tanaman, pendugaan hubungan
genetik sangat berguna untuk mengelola plasma nutfah, identifiksi kultivar,
membantu seleksi tetua untuk persilangan, serta mengurangi jumlah individu yang
dibutuhkan untuk pengambilan sampel dengan kisaran keragaman genetik yang luas
(Julisaniah et al. 2008)
3.8 Analisis Klaster Dendogram
Suatu analisis cluster dendrogram dapat digunakan untuk penggolongan jika
penyelidik memilih beberapa ambang batas untuk menggambarkan asosiasi. Tujuan
analisis cluster adalah untuk menyederhanakan data dan untuk menyajikannya dalam
bentuk grafik. Hasil gambar tidak merupakan susunan poin-poin, tetapi sebagai suatu
dendrogram dari posisi, serupa dendrogram jenis itu merupakan sebuahkonstruksi
takonomi penomoran.
Keuntungan analisis klaster lebih dari metoda tabel dan ordinasi bahwa
penggolongan dapat dilakukan. Walaupun menunjukkan penggolongan menjadi
subjektif, lebih sedikit analisis cluster diukur proses klasifikasi, sebab beberapa
ambang batas dipilih seperti batas yang lebih rendah bagi suatu asosiasi. Juga,
hubungan dari asosiasi yang berbeda dapat terukur (Anonim 2011)
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini menggunakan data sekunder berupa data gambar primer hasil PCR (Polymerase Chain Reaction). Adapun data primer yang digunakan yaitu OPY-2, OPO-9, dan OPO-6. Jumlah pita DNA yang dihasilkan dari hasil amplifikasi 3 primer tersebut secara berurutan adalah 15, 17, dan 25 pita DNA untuk masing-masing individu, bervariasi tergantung pada jenis primer yang digunakan dan DNA yang dianalisis. Jumlah total dari ketiga primer adalah sebanyak 57 lokus. Adapun rinciannya disajikan pada tabel 1.Tabel 1 Komposisi lokus masing-masing primer
Primer Jumlah LokusOPO-6 25OPO-9 17OPY-2 15Total 57
Primer OPO-06, OPO-09 dan OPY-02 memiliki jumlah total 57 lokus. Lokus yang paling banyak terdapat pada primer OPO-06 sebanyak 25 lokus, kemudian OPO-9 dengan 17 lokus dan 15 lokus oleh OPY-9 .
Data primer ini sangat dibutuhkan sebagai bahan analisis dalam penentuan individu-individu yang akan dikembangkan untuk pembangunan kebun benih. Pembangunan sumber benih ini perlu memperhatikan hal-hal seperti kekerabatan. Kekerabatan antar individu pohon dapat dianalisis dengan menggunakan bantuan PopGen 32.
Berdasarkan hasil analisis kekerabatan yang berbentuk dendrogram (terlampir) antar individu pada data primer yang digunakan, dapat dilihat beberapa individu memiliki kekerabatan yang sangat dekat dan adapula yang sangat jauh di dalam sebuah populasi. Setiap individu memisah membentuk kelompoknya masing-masing. Hal tersebut menunjukkan bahwa beberapa individu memiliki hubungan kekerabatan yang jauh dengan individu lainnya. Individu-individu yang memiliki keragaman genetik yang hampir sama seperti pop1 dengan pop2, pop4 dengan pop5, dan pop15 dengan pop17 baiknya ditanam pada tempat yang tidak berdekatan.
Berdasarkan dendrogram yang sama, semua individu antara pohon plus dan pembanding, maupun lanang mengelompok secara acak. Hal ini berarti tidak dapat dibedakan antara populasi pohon plus, pembanding maupun lanang. Pemisahan plot tanam dilakukan karena populasi-populasi tersebut memiliki keragaman yang hampir
sama (dilihat dari kedekatannya pada dendrogram) sehingga mencegah inbreeding antar individu-individu yang dapat menghasilkan progeny dengan sifat-sifat resesif dari hasil persilangan. Individu yang berasal dari populasi-populasi yang berbeda secara genetik (letaknya berjauhan pada dendrogram) akan menghasilkan individu-individu unggul yang menghasilkan sifat-sifat genetik dominan beragam jika ditanam pada blok yang berdekatan.
(a) (b) (c)
Keterangan: (a) Primer OPO-6 Plus, (b) Primer OPO-6 Pembanding, Primer OPO-6 LanangGambar 7. Primer OPO-6: Plus, Pembanding, dan Lanang
(a) (b) (c)
Keterangan: (a) Primer OPO-9 Plus, (b) Primer OPO-9 Pembanding, Primer OPO-9 LanangGambar 8. Primer OPO-9: Plus, Pembanding, dan Lanang
(a) (b) (c)
Keterangan: (a) Primer OPY-2 Plus, (b) Primer OPY-2 Pembanding, Primer OPY-2 LanangGambar 8. Primer OPY-2: Plus, Pembanding, dan Lanang
BAB 5
KESIMPULAN
Pembangunan kebun benih dapat dilakukan dengan data DNA yang diperoleh
dari metode RAPD yang telah dianalisis dengan menggunakan software PopGene.
Pembangunan kebun benih harus memperhatikan keragaman genetik antar populasi.
Hal tersebut dilakukan untuk menghindari terjadinya inbreeding (silang dalam) yang
dapat menghasilkan keturunan dengan sifat-sifat yang resesif. Selain itu dalam
pembangunan kebun benih, setiap blok hendaknya memiliki posisi penanaman
individu populasinya yang berbeda. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi
kehomogenitasan kebun benih.
DAFTAR PUSTAKA
[Anonim]. 2011. Analisis Cluster. [terhubung berkala]. itswrong.webs.com/cluster.pdf.[ 9 Mei 2011]
[Anonim]. 2012. Bab IV Produksi Benih dan Kebun Benih. [terhubung berkala]. http://pertanian.untag-smd.ac.id/wpcontent/uploads/2012/01/Produksi_Benih_dan_Kebun_Benih_Bab_IV.pdf. [9Mei2012]
[Anonim]. 2012. Definisi Sumber Benih. [terhubung berkala].http://www.silvikultur.com/Definsi_Sumber_Benih.html.(9 Mei 2012)
[Dephut] Departemen Kehutanan. 2001. Informasi Singkat Benih Agathis loranthifolia R.A. Salisbury. [terhubung berkala]. http://www.dephut.go.id/INFORMASI/RRL/IFSP/Agathis_loranthifolia.pdf. [10 Mei 2012]
[Dephut] Departemen Kuhutanan. 2011. Peraturan Menteri Kehutanan Republik Indonesia Nomor: P23/ Menhut II/ 2011 tentang Pedoman Teknis Kebun Bibit Rakyat. [terhubung berkala]. http://www.dephut.go.id/files/P23_2011_1.pdf [9 Mei 2012]
Julisaniah NI, Sulistyowati L, Sugiharto AN. 2008. Analisis Kekerabatan Mentimun (Cucumis sativus L.) menggunakan Metode RAPD-PCR dan Isozim. Biodiversitas 9:99-102. [terhubung berkala]. http://biodiversitas.mipa.uns.ac.id/D/D0902/D090205.pdf. [10 Mei 2012]
Rimbawanto, Anton, AYPBC Widyatmoko, Purnamila Sulistyowati.2006. Distribusi Keragaman Genetik Populasi Santalum album Berdasarkan Penanda RAPD. (Vol.3 No.3 Juni 2006, 175-181)