pemuliaan fix

20
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

Upload: khalid-hafazallah-koshiro-izzy

Post on 19-Jan-2016

53 views

Category:

Documents


9 download

DESCRIPTION

Tugas waktu kuliah tentang pemuliaanTapi belum pembahasan, lampiran dan kesimpulan.

TRANSCRIPT

Page 1: Pemuliaan Fix

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

Page 2: Pemuliaan Fix

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).

Page 3: Pemuliaan Fix

Praktikum pemuliaan pohon ini menggunakan metode UPGMA untuk

mengklasifikasikan hubungna antar populasi.Penggunaan dendrogram dimaksudkan

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.

Page 4: Pemuliaan Fix

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 :

Page 5: Pemuliaan Fix

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.

Page 6: Pemuliaan Fix

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.

Page 7: Pemuliaan Fix

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

Page 8: Pemuliaan Fix

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)

Page 9: Pemuliaan Fix

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

Page 10: Pemuliaan Fix

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

Page 11: Pemuliaan Fix

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.

Page 12: Pemuliaan Fix

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)

Page 13: Pemuliaan Fix

Lampiran 1. Gambar Dendogram

Page 14: Pemuliaan Fix
Page 15: Pemuliaan Fix

Gambar 1 Model kebun benih ke-1

Gambar 2 Model kebun benih ke-2

Page 16: Pemuliaan Fix

Gambar 3 Model kebun benih ke-3

Gambar 4 Model kebun benih ke-4

Gambar 3 Model kebun benih ke-3