KERAGAMAN SENGON SOLOMON (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) PADA UJI KETURUNAN DI HUTAN PERCOBAAN CIRANGSAD
FIFI GUS DWIYANTI
DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
RINGKASAN FIFI GUS DWIYANTI. Keragaman Sengon Solomon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) Pada Uji Keturunan di Hutan Percobaan Cirangsad. Dibimbing oleh Iskandar Zulkarnaen Siregar dan Ulfah Juniarti Siregar. Sengon Solomon merupakan salah satu provenans Sengon yang direkomendasikan untuk dibudidayakan karena produktivitas Solomon lebih tinggi dibandingkan provenans lokal yang kini banyak dibudidayakan pekebun. Program pemulian ini memerlukan informasi dasar seperti fenotipa pertumbuhan, keragaman pertumbuhan dan keragaman genetik. Uji keturunan Sengon Solomon dievaluasi dari karakter morfologi dan keragaman genetik menggunakan penanda RAPD. Uji keturunan dibangun di Hutan percobaan Cirangsad dengan menggunakan single tree plot, menyertakan 9 Famili yang ditanam di 4 blok. Karakter morfologi yang diobservasi adalah persen hidup, tinggi tanaman, tinggi bebas cabang, diameter batang, ration tinggi tanaman dengan tinggi bebas cabang, diameter cabang, sudut cabang, bentuk batang dan ketahanan terhadap hama dan penyakit. Analisis data menggunakan program Microsoft Office Excel 2007 dan MINITAB 13. Analisis RAPD dilakukan dengan menggunakan daun dari 15 individu terpilih, yang diklasifikasikan kedalam 2 kelas, yaitu individu yang memiliki pertumbuhan yang baik dan yang buruk, menggunakan 5 primers, yaitu OPU 05, OPO 10, OPY 16, OPA 05 dan OPA 14. Data yang dihasilkan dianalisis dengan program POPGENE 32 dan NTSYS Versi 2.0, untuk mengukur parameter keragaman genetik, yaitu heterozigositas harapan (He) dan jarak genetik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 4 Famili memiliki persentase hidup 100 %, yaitu Famili No. 1, 2, 3 dan 8, sedangkan Famili No. 4 memiliki persentase hidup terkecil (25 %). Keragaman pertumbuhan (fenotipe) tertinggi yang dinyatakan oleh keragaman masing-masing parameter, ditemukan pada Famili No. 7 dan 8, sementara itu keragaman terendah ditemukan pada Famili No. 9. Skoring parameter pertumbuhan untuk menyeleksi Famili terbaik menunjukkan bahwa Famili No. 3 memiliki skor tertinggi (57,25 poin), sementara Famili No. 4 memiliki skor terendah. Dari analisis RAPD, keragaman genetik tertinggi ditemukan (He = 0, 2183) di dalam uji keturunan. Jarak genetik dan pengelompokan indivudu menunjukkan bahwa pohon induk Sengon Solomon mengalami perkawinan acak. Pengelompokan bersama dari individu yang memiliki persamaan karakter fenotipe terbaik berlawanan dengan individu yang memiliki karakter tidak baik mengindikasikan bahwa individu tersebut memiliki perbedaan genotipe.
Kata kunci :
Sengon Solomon, parameter pertumbuhan, keragaman genetik, RAPD, jarak genetik.
ABSTRACT FIFI GUS DWIYANTI. Variation of Sengon Solomon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) on Progeny Testing in Cirangsad Experimental Forest. Under the direction of Iskandar Zulkarnaen Siregar dan Ulfah Juniarti Siregar. Sengon Solomon , is one of the recommended Sengon provenance for cultivation because Solomon productivity tree times higher than local adapted provenance which is widely cultivated by farmers nowdays. Improvment program for this species requires basic genetic information such as growth performance, growth diversity and genetic diversity of Sengon Solomon. A progeny testing of Sengon Solomon was evaluated on their morphological characters and their genetic diversity using RAPD marker. The progeny testing was established in Cirangsad Experimental Forest, Jasinga, Bogor using single tree plot, involving 9 families, which were transplanted in 4 blocks. Morphological character observed were survival percentage, plant height, trunk diameter, clear length bole, ratio of plant height and clear length bole, branch diameter, branch angle, trunk shape and presence of pest and diseases. Generated data was analyzed using Microsoft Office Excel 2007 dan MINITAB 13 computer program. RAPD analysis were conducted using leaves from 15 selected individuals, which were classified into 2 classes, i.e. having superior or worst growth, employing 5 primers, i.e. OPU 05, OPO 10, OPY 16, OPA 05 and OPA 14. Generated data was analyzed using POPGENE 32 and NTSYS version 2.0 computer program to estimate genetic diversity parameter, i.e. heterozygosity and genetic distance. Results showed that 4 families had 100 % survival rate, i.e. Family No. 1, 2, 3 and 8, whereas Family No. 4 had the lowest (25 %). Highest variation on morphological characters as expressed by standard deviation of each measurement, was found in Famili No. 7 and 8, while the lowest variation was found in Famili No. 9. Scoring on growth performance to select the best family showed that Family No. 3 had highest score (57.25 point), while Family No.4 had the lowest. From RAPD analysis, high genetic diversity was found (He 0.2813) in the progenies tested. Genetic distance and clustering of individuals showed that Sengon Solomon mother trees had undergone random mating. Clustering together of individuals having similar superior phenotypic characters against those having worst characters indicated that those individuals have distinctive different genotype.
Keywords:
Sengon Solomon, growth performance, genetic diversity, RAPD, genetic distance.
KERAGAMAN SENGON SOLOMON (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) PADA UJI KETURUNAN DI HUTAN PERCOBAAN CIRANGSAD
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan Pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
FIFI GUS DWIYANTI E44051533
DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Keragaman Sengon Solomon (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) Pada Uji Keturunan di Hutan Percobaan Cirangsad adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Oktober 2009
Fifi Gus Dwiyanti NRP E44051533
ii
Judul skripsi
: Keragaman Sengon Solomon (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) Pada Uji Keturunan di Hutan Percobaan Cirangsad
Nama
: Fifi Gus Dwiyanti
NIM
: E44051533
Menyetujui: Komisi Pembimbing
Ketua,
Anggota,
Dr.Ir.Iskandar Zulkarnaen Siregar, M.For.Sc
Dr.Ir.Ulfah Juniarti Siregar, M.
Agr NIP.19660320 199002 1 001
NIP. 19580606 198303 2 001
Mengetahui: Dekan Fakultas Kehutanan IPB,
Dr.Ir. Hendrayanto, M. Agr NIP. 19611126 1986 011 001
Tanggal Lulus:
KATA PENGANTAR Penulis memanjatkan puji dan syukur ke hadirat Allah SWT atas segala curahan rahmat dan kasih sayang-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan pada bulan Mei hingga Juli 2009 adalah uji keturunan Sengon Solomon, dengan judul Keragaman Sengon Solomon (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) Pada Uji Keturunan di Hutan Percobaan Cirangsad. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Iskandar Zulkarnaen Siregar, M.For.Sc dan Ibu Dr. Ir. Ulfah Juniarti Siregar, M.Agr selaku pembimbing. penghargaan penulis sampaikan pula kepada Ir. Joko Pramono, M.Sc dari KOICA yang telah mengizinkan penulis untuk melakukan penelitian di Hutan Percobaan Cirangsad, Bapak Andik Vetriawan, S.Hut dan Bapak Nuri selaku pembimbing lapangan, Bapak Awis dan
Bapak Amsori yang telah
membantu selama pengumpulan data di lapangan, Bapak Tedi Yunanto dan Ibu Rima, Ibu Yuli dan Ibu Dida yang telah membantu selama pengumpulan data di laboratorium silvikultur serta Ibu Utami selaku konsultan dalam pengolahan data. Selain itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Isa, Andin, Ira, Malia, Indri, Rifa, Emma, Doddy, Asep, Kiki, Vica, Tyas, Shita dan Reiza atas dukungannya selama penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada bapak, ibu, kakak dan adik tercinta atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Oktober 2009 Penulis
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 15 Agustus 1987. Penulis adalah anak kedua dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Dawar dan Ibunda Nurzawati. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SDN 04 Pagi Jakarta Timur pada tahun 1999 dan pendidikan menengah pertama diselesaikan pada tahun 2002 di SLTPN 109 Jakarta. Pendidikan lanjutan menengah atas di SMUN 81 Jakarta diselesaikan pada tahun 2005. Pada tahun 2005, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Setelah melalui seleksi MayorMinor pada tahun 2006, penulis diterima pada Departemen Silvikultur, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Selama mengikuti pendidikan di Perguruan Tinggi, penulis tercatat sebagai Ketua Divisi Scientific Improvement pada Tree Grower Community (TGC). Selain itu penulis juga pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Dendrologi, Silvikultur dan Pemuliaan Pohon Hutan pada tahun ajaran 2008/2009 serta Genetika Hutan pada tahun ajaran 2009/2010. Penulis pernah mendapatkan beasiswa BBM dan Korindo.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL .........................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
iv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
v
BAB I
PENDAHULUAN .........................................................................
1
1.1 Latar Belakang .........................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian .....................................................................
3
1.3 Hipotesis .................................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ...................................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................
4
2.1 Deskripsi Sengon (Paraseriathes falcataria (L.) Nielsen) ......
4
2.1.1 Taksonomi dan Tata Nama .............................................
4
2.1.2 Ekologi dan Penyebaran Alami ......................................
4
2.1.3 Ciri Morfologi .................................................................
5
2.1.4 Kegunaan dan Manfaat ...................................................
6
2.2 Keragaman Genetik Tanaman Hutan.......................................
6
2.3 Seleksi Pohon Plus...................................................................
8
2.4 Kebun Benih ............................................................................
9
2.5 Uji Keturunan ..........................................................................
9
2.6 Penanda Genetik RAPD ..........................................................
10
2.7 PCR (Polymerase Chain Reaction) .........................................
11
BAB III METODE PENELITIAN...............................................................
13
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................
13
3.2 Alat dan Bahan Penelitian .......................................................
13
3.2.1 Bahan Tanaman ..............................................................
13
3.2.2 Alat dan Bahan................................................................
14
3.2.2.1 Pengukuran Parameter Pertumbuhan Tanaman .
14
3.2.2.2 Pengambilan Contoh Daun .................................
15
3.2.2.3 Analisis Genetik dengan Penanda RAPD ..........
15
3.3 Metode Penelitian ....................................................................
16
3.3.1 Pengukuran Parameter Pertumbuhan Tanaman ..............
16
ii
3.3.2 Skoring Parameter Pertumbuhan Tanaman ....................
17
3.3.3 Analisis Genetik dengan Penanda RAPD .......................
19
3.3.3.1 Ekstraksi DNA ...................................................
20
3.3.3.2 Seleksi Primer.....................................................
21
3.3.3.3 PCR (Polymerase Chain Reaction) ....................
23
3.4 Analisis Data .............................................................................
24
3.4.1 Analisis Data Pertumbuhan Tanaman.............................
24
3.4.2 Analisis Data RAPD .......................................................
24
BAB IV KONDISI UMUM .........................................................................
26
4.1 Letak dan Luas .........................................................................
26
4.2 Kondisi Iklim dan Geografis ...................................................
26
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................
27
5.1 Analisis Pertumbuhan Tanaman ...............................................
27
5.1.1 Persen Hidup Tanaman ...................................................
27
5.1.2 Keragaman Pertumbuhan Tanaman ................................
28
5.1.3 Parent Offspring Relation ...............................................
32
5.1.4 Skoring Parameter Pertumbuhan Tanaman ....................
34
5.2 Analisis DNA ............................................................................
35
5.2.1 Uji Kualitas DNA Sengon Solomon ...............................
35
5.2.2 PCR (Polymerase Chain Reaction) ................................
36
5.2.2.1 Seleksi Primer.....................................................
36
5.2.2.2 RAPD (Random Amplified Polimorphic DNA) .
38
5.2.3 Analisis Data ...................................................................
40
5.2.3.1 Keragaman Genetik Populasi Sengon Solomon .
40
5.2.3.2 Jarak Genetik dan Pengelompokkan ..................
42
BAB VI KESIMPULAN DAN REKOMENDASI .......................................
45
6.1 Kesimpulan ...............................................................................
45
6.2 Saran .........................................................................................
45
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
46
LAMPIRAN - LAMPIRAN..........................................................................
49
