DAFTAR TABEL

RIWAYAT HIDUP

DAFTAR GAMBAR ... iii PENDAHULUAN ... 1 Latar Belakang ... 1 Tujuan Penelitian... 3 Hipotesis ... 3 Manfaat Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Shorea acuminata Dyer, S. leprosula Miq, dan S. parvifolia Dyer ... 4

Karakteristik DNA kloroplas dan Penggunaannya ... 6 Penanda Mikrosatelit ... 7 Penelitian Tentang Variasi Genetika Jenis Shorea spp ...11 BAHAN DAN METODE ...13 Tempat dan Waktu Penelitian...13 Alat dan Bahan Penelitian...13 Metode Penelitian...13 Koleksi Sampel ...13 Ekstraksi DNA dan PCR-cpSSR (Kloroplas Mikrosatelit)...15 Genescan dan Genotyping Hasil PCR...16 Analisis Data ...17 HASIL DAN PEMBAHASAN ...19 Haplotipe cpSSR...19 Variasi Haplotipe...21 Variasi Genetik di Dalam dan Antar Populasi ...23 Pembagian Haplotipe Antar Jenis ...29 Implikasi Terhadap Konservasi Genetika Shorea spp di Indonesia...33 SIMPULAN ...34 DAFTAR PUSTAKA ...35

VARIASI DNA KLOROPLAS Shorea spp (Shorea acuminata

Dyer, Shorea leprosula Miq dan Shorea parvifolia Dyer)

BERDASARKAN PENANDA MIKROSATELIT

ZULFAHMI

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2006

VARIASI DNA KLOROPLAS Shorea spp (Shorea acuminata

Dyer, Shorea leprosula Miq dan Shorea parvifolia Dyer)

BERDASARKAN PENANDA MIKROSATELIT

ZULFAHMI

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2006

ABSTRACT

ZULFAHMI. Chloroplast DNA Variation in Shorea spp (Shorea acuminata Dyer, Shorea leprosula Miq and Shorea parvifolia Dyer) Based on Microsatellite Marker. Under supervision of ISKANDAR ZULKARNAEN SIREGAR and ULFAH JUNIARTI SIREGAR

Shorea acuminata, Shorea leprosula, and Shorea parvifolia are members of the Diptecarpaceae family. They are ecologically and commercially important in the Southeast Asia region. In this present study, we used chloroplast microsatellites (cpSSR) to study the variation within and among Shorea species populations and the distribution of chloroplast DNA haplotypes of Shorea species. Based on chloroplast microsatellite analysis, the following diagnostic haplotypes were detected; namely haplotype A, C, and D for S. leprosula, S. parvifolia, and S. acuminata, respectively. In general, haplotype variation of cpSSR was low in this studies. The highest within population variation of cpSSR was observed in S. acuminata. The highest genetic differentiation was detected in S. parvifolia (Gst = 0.58) followed by S. acuminata (Gst = 0.31) and S. leprosula (Gst = 0.14). The haplotypes distribute evenly among different populations and between islands, and do not correspond with geographical separation among populations and islands. Some haplotypes from one species were shared by other species, indicating the possibility of gene flow via interspecific hybridization, that occurred currently and/or in the past. Introgressive hybridization probably occurred among Shorea species due to co-existance in the forest stands and overlapping flowering times.

ABSTRAK

ZULFAHMI. Variasi DNA Kloroplas Shorea spp (Shorea acuminata Dyer, Shorea leprosula Miq dan Shorea parvifolia Dyer) Berdasarkan Penanda Mikrosatelit. Di bawah Bimbingan ISKANDAR ZULKARNAEN SIREGAR dan ULFAH JUNIARTI SIREGAR

Shorea acuminata, Shorea leprosula, dan Shorea parvifolia adalah anggota famili Dipterocarpaceae, yang secara ekologis dan ekonomis sangat penting di daerah Asia Tenggara. Dalam studi ini, digunakan kloroplas mikrosatelit (cpSSR) untuk mengetahui variasi genetika di dalam dan antar populasi jenis Shorea dan mengamati distribusi haplo tipe DNA kloroplas dari ketiga jenis tersebut. Hasil menunjukkan bahwa terdapat beberapa haplotipe diagnostik yang dideteksi, berturut-turut adalah haplotipe A, C, dan D untuk S. leprosula, S. parvifolia, dan

S. acuminata. Variasi cpSSR di dalam populasi tertinggi diamati pada S. acuminata. Secara umum, variasi haplotype cpSSR adalah rendah dalam studi ini. Diferensiasi genetik tertinggi dideteksi pada S. parvifolia (Gst = 0.58) diikuti oleh

S. acuminata (Gst = 0.31) dan S. leprosula (Gst = 0.14). Semua haplotipe menyebar merata pada populasi yang ada di setiap pulau, sehingga tidak ditemukan asosiasi antara distribusi haplotipe dengan pemisahan secara geografis. Beberapa haplotipe dari satu jenis ternyata juga ditemukan pada jenis lain, mengindikasikan kemungkinan adanya aliran gen melalui interspesifik hibridisasi yang terjadi sekarang dan/atau pada waktu lampau. Introgresif hibridisasi mungkin terjadi di antara jenis Shorea karena mereka tumbuh alami pada areal yang sama dalam hutan dan waktu pembungaan mereka yang tumpang tindih.

SURAT PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tesis Variasi DNA Kloroplas Shorea

spp (Shorea acuminata, Dyer, Shorea leprosula, Miq dan Shorea parvifolia, Dyer) Berdasarkan Penanda Mikrosatelit adalah karya saya sendiri di bawah Bimbingan Dr. Ir. Iskandar Zulkarnaen Siregar, M.For.Sc dan Dr. Ir. Ulfah Juniarti Siregar, M.Agr belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan mau pun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir Tesis ini.

Bogor, April 2006

Zulfahmi

 Hak cipta milik Zulfahmi, tahun 2006 Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian bogor, sebagian atau seluruhnya dalam Bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm dan sebagianya

Judul Tesis : Variasi DNA Kloroplas Shorea spp (Shorea acuminata Dyer, Shorea leprosula Miq dan Shorea parvifolia Dyer) Berdasarkan Penanda Mikrosatelit.

Nama : Zulfahmi NIM : E051030211

Disetujui Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Iskandar Z Siregar, M.For.Sc Dr. Ir. Ulfah J Siregar, M.Agr

Ketua Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Ilmu Dekan Sekolah Pascasarjana Pengetahuan Kehutanan

Dr. Ir. Dede Hermawan, M.Sc Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M.Sc.

PRAKATA

Puji dan syuk ur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia- Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian adalah Variasi Genetik DNA Kloroplas dengan judul Tesis adalah Variasi DNA Kloroplas Shorea spp (Shorea acuminata, Dyer, Shorea leprosula, Miq dan Shorea parvifolia, Dyer) Berdasarkan Penanda Mikrosatelit.

Terima kasih penulis ucapkan kepada: Dr. Ir. Iskandar Zulkarnaen Siregar, M. For. Sc dan Dr. Ir. Ulfah Juniarti Siregar, M. Agr selaku dosen pembimbing, Prof. Dr. Reiner Finkeldey yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk melakukan penelitian di Institut Genetika Hutan dan Pemuliaan Pohon Hutan Universitas Goettingen Jerman, Dr. Oliver Gailing, Dr. Ludger Leinemann, Dr. Barbara Vornam, Prof. Dr. Martin Ziehe, Dr. Elizabeth Gillet yang telah membimbing penulis selama melakukan penelitian di Universitas Goettingen Jerman. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) dan AUNP (Asean-EU University Network Programme) melalui proyek Genetic Variation of Shorea spp in Indonesian dan

Conservation and Sustainable Utilization of Plant Genetic Resources in SE-Asia

yang telah mendanai penelitian serta kepada Pemerintah Provinsi Riau atas Beasiswa yang diberikan penulis dala m menempuh pendidikan Magister di IPB- Bogor.

Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ayah, Ibu, Paman, abang, dan adik-adikku tercinta serta seluruh keluarga atas segala doa, kasih sayang dan pengorbanan serta istri tercinta (Rosmaina, S.P) atas semangat dan pengertian yang diberikan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Yanti Rachma yanti dan Ms. Olga Artes yang telah membantu pelaksanaan penelitian. Akhirnya penulis mengucapkan semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, April 2006

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Pulau Tengah, Kampar-Riau pada tanggal 11 Nopember 1979 sebagai anak kedua dari pasangan Mahyudin dan Nurbayanis. Pada tahun 1998 penulis lulus dari Sekolah Menengah Atas Negeri 02 Airtiris- Kampar jurusan Ilmu Pengetahuan Alam dan pada tahun yang sama diterima di Institut Pertanian Bogor melalui Jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan dan lulus pada tahun 2002. Pada tahun 2003, penulis diterima di Program Magister (S2) Pascasarjana IPB pada Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan dengan Beasiswa dari Pemerintah Provinsi Riau dan lulus pada tahun 2006.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL... ii DAFTAR GAMBAR ... iii PENDAHULUAN ... 1 Latar Belakang ... 1 Tujuan Penelitian... 3 Hipotesis ... 3 Manfaat Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Shorea acuminata Dyer, S. leprosula Miq, dan S. parvifolia Dyer ... 4

Halaman 1 Nilai keragaman genetik beberapa jenis Shorea menggunakan penanda isozim, RAPD, mikrosatelit dan AFLP ...12 2 Koleksi sampel berdasarkan populasi dan jumlah individu per populasi ...15 3 Sekuen DNA pasangan primer yang digunakan untuk amplifikasi cpSSR ...17 4 Definisi haplo tipe dan ukuran fragmen cpSSR...20 5 Perbedaan S. acuminata, S. leprosula dan S. parvifolia berdasarkan tipe mutasi ...21 6 Frekuensi haplotipe S. acuiminata, S. leprosula dan S. parvifolia pada setiap populasi ...22 7 Nilai keragaman genetika di dalam dan antar populasi pada S. acuminata, S. leprosula dan S. parvifolia...23 8 Analisis keragaman molekuler (AMOVA) ...24

Dalam dokumen Variasi DNA Kloroplas Shorea spp (Shorea acuminata Dyer, Shorea leprosula Miq dan Shorea parvifolia Dyer) Berdasarkan Penanda Mikrosatelit. (Halaman 64-75)