SINTESA RPI
2010 - 2014
RPI - 10
BIOTEKNOLOGI HUTAN DAN PEMULIAAN TANAMAN HUTAN PEMULIAAN TANAMAN HUTAN PEMULIAAN TANAMAN HUTAN
BIOTEKNOLOGI HUTAN DAN PEMULIAAN TANAMAN HUTAN PEMULIAAN TANAMAN HUTAN
o Roadmap Revitalisasi Industri Kehutanan Tahun 2014, hutan tanaman mampu berperan dalam menyediakan 75% kebutuhan bahan baku industri perkayuan
o Tantangan utama dalam pembangunan hutan tanaman ke depan adalah peningkatan produktivitas dan nilai ekonomi hutan Riap volume rendah, Tuntutan kualitas hasil hutan, Serangan Hama - Penyakit, Perkembangan Bioteknologi
o Roadmap Litbang Kehutanan 2010-2025, program hutan tanaman Menghasilkan IPTEK peningkatan produktivitas hutan tanaman penghasil kayu pertukangan, kayu pulp,
kayu energi dengan riap volume yang tinggi dan HHBK
Tujuan:
Menyediakan
benih
unggul
untuk
peningkatan
produktivitas
hutan
tanaman
penghasil
kayu
pertukangan, kayu pulp dan kayu energi
RPI - 9
PEMULIAAN TANAMAN HUTAN
2010 - 2011
Luaran:
1. IPTEK pengadaan benih unggul untuk meningkatkan
produktivitas hutan tanaman penghasil kayu pertukangan
2. IPTEK pengadaan benih unggul untuk meningkatkan
produktivitas hutan tanaman penghasil kayu pulp
3. IPTEK pengadaan benih unggul untuk meningkatkan
produktivitas hutan tanaman penghasil kayu energi
4. IPTEK perbenihan hasil pemuliaan tanaman hutan 5. Demplot sumber benih jenis unggulan lokal
Tujuan:
Menyediakan benih unggul untuk peningkatan
produktivitas hutan tanaman penghasil kayu dan hasil
hutan bukan kayu serta menyediakan informasi
genetik dan IPTEK kultur jaringan untuk mendukung
pelestarian hutan dan penyediaan benih unggul
RPI - 10
BIOTEKNOLOGI HUTAN DAN
PEMULIAAN TANAMAN HUTAN
Luaran:
1. IPTEK pengadaan benih unggul untuk meningkatkan produktivitas hutan tanaman penghasil kayu
2. IPTEK pengadaan benih unggul untuk meningkatkan produktivitas hasil hutan bukan kayu
3. IPTEK perbenihan hasil pemuliaan tanaman hutan 4. Demplot sumber benih jenis unggulan lokal
1. Pemuliaan tanaman hutan penghasil kayu
a. Populasi dasar untuk kayu pertukangan
1. Daur panjang (1 species) 2. Daur menengah (5 species) 3. Daur pendek (2 species)
b. Populasi pemuliaan untuk kayu pertukangan
4. Daur panjang (2 species) 5. Daur menengah (4 species) 6. Daur pendek (1 species)
c. Populasi dasar untuk kayu pulp
7. Populasi dasar untuk kayu pulp (3 species)
d. Populasi pemuliaan untuk kayu pulp
8. Species unggulan (3 species) 9. Species alternatif (2 species)
e. Populasi pemuliaan untuk kayu energi
10. Populasi pemuliaan untuk kayu energi (3 species)
1. Pemuliaan tanaman hutan 1. Pemuliaan tanaman hutan
2. Pemuliaan tanaman untuk HHBK
a. Populasi dasar untuk jenis-jenis HHBK prioritas
11. Populasi dasar untuk specie HHBK prioritas (3 species)
b. Populasi pemuliaan untuk jenis-jenis HHBK prioritas
12. Populasi pemuliaan untuk species HHBK prioritas (5 species)
3. Perbenihan hasil pemuliaan tanaman hutan
13. Populasi perbanyakan untuk kayu pertukangan, kayu pulp dan kayu enerji (2 species)
14. Penanganan benih hasil pemuliaan tanaman hutan (3 species)
15. Standarisasi mutu benih hasil pemuliaan tanaman hutan (3 species)
4. Sumber benih jenis unggulan lokal
16. Pembangunan demplot sumber benih jenis unggulan lokal (60 demplot)
5. Bioteknologi Hutan
a. Genetika populasi flora dan fauna
17. Keragaman genetik flora dengan DNA (5 species) 18. Keragaman genetik fauna dengan DNA (1 species) 19. Pengaruh sistem silvikultur thd keragaman genetik populasi dengan DNA (1 kegiatan)
b. Pemuliaan berbasis molekuler
20. Analisa tetua berdasarkan penanda DNA (2 species) 21. Analisa sistem perkawinan dengan DNA (1 species) 22. Analisis heterosigositas dengan DNA (1 species) 23. Identifikasi penanda DNA pengatur sifat rentan terhadap serangan jamur (2 species)
24. Identifikasi penanda DNA pengatur pertumbuhan (1 species )
c. Bio-forensik dengan DNA
25. Verifikasi asal usul kayu dengan DNA (1 species)
d. Bio-sekuritas dengan DNA
26. Identifikasi species jamur pathogen menggunakan
penanda DNA (1 species)
e. Genome DNA
27. Database Gen Pengendali sifat yang berhubungan dengan rendemen pulp (1 species)
f. Kultur jaringan
28. Tanaman jenis langka (5 species) 29. Tanaman jenis unggul (3 species)
POPULASI PRODUKSI PERSILANGAN SELEKSI POPULASI PEMULIAAN POPULASI PERBANYAKAN POPULASI DASAR POPULASI INFUSI BIOTEKNOLOGI
Siklus Pemuliaan
POPULASI DASAR POPULASI PEMULIAAN (Generasi I) POPULASI PERBANYAKAN (KBS, KBK, KP.) POPULASI PRODUKSI (Tanaman Komersial) POPULASI PEMULIAAN (Generasi II) Dst. Seleksi Berulang Seleksi dan Persilangan INFUSI GENETIK
Strategi Pemuliaan
Target Output
Roadmap 2010 - 2014:
1.Produktivitas Hutan Tanaman Penghasil Kayu :
o Kayu pertukangan daur pendek : 40 m3/ha/th o Kayu pertukangan daur menengah : 30 m3/ha/th o Kayu pertukangan daur panjang : 20 m3/ha/th o Kayu pulp unggulan : 35 m3/ha/th o Kayu pulp alternatif : 15 m3/ha/th
o Kayu energi : 20-25 m3/ha/th
o Karakteristik sifat unggul untuk pemuliaan jenis-jenis
2. Produktivitas hasil hutan bukan kayu (HHBK) :
o Jenis Prioritas (Tier 3): Sukun (Food), Nyamplung
(Energy), Kayu putih & Mimba (Medicine), Cendana &
Gaharu (Others)
o Tier 1 (Preliminary) : Identifikasi, Eksplorasi, Pengolahan
o Tier 2 (Intermediate): Sebaran, Potensi sumber benih,
Budidaya, Pemanenan o Tier 3 (Advance) : Seleksi Species Unggul,
Penetapan Sumber Benih
o Karakteristik sifat unggul untuk pemuliaan jenis-jenis
3. Perbenihan Hasil Pemuliaan Tanaman Hutan :
o Sumber benih hasil pemuliaan tanaman hutan (2 species) o Penanganan benih hasil pemuliaan tanaman hutan
(3 species)
o Standarisasi benih hasil pemuliaan hutan (3 species)
4. Demplot sumber benih jenis unggulan lokal :
o Penunjukan dan pembangunan sumber benih (60 plot) o Sertifikasi sumber benih (30 unit)
5. IPTEK Bioteknolgi Hutan :
o Genetika populasi flora dan fauna o Pemuliaan berbasis molekuler
o Bio-forensik menggunakan penanda DNA o Bio-sekuritas menggunakan penanda DNA o Genome DNA
SINTESA RPI
1. IPTEK pengadaan benih unggul untuk
Peningkatan produktivitas hutan penghasil kayu
a. Populasi Dasar:
- Plot populasi dasar dari 12 species, luas 40,45 ha di Jawa dan Kalimantan (7 lanjutan, 5 baru)
- Karakterisasi sifat unggul: variasi morfologi, kemampuan adaptasi dan pertumbuhan tanaman di dalam & antar
populasi
- Species berbuah: I.bijuga, T.sureni, T.sinensis, F.variegata, A.cadamba
- 2 species potensial untuk dikembangkan: F.variegata dan
b. Populasi Pemuliaan:
- Plot populasi pemuliaan dari 14 species, luas 51,3 ha di Jawa dan Kalimantan (6 lanjutan, 8 baru)
- Metodologi: pemuliaan melalui uji keturunan, uji klon, uji
heterosigositas, hibridisasi, uji ketahanan terhadap penyakit
- Pertukangan daur pendek (F.moluccana), provenan toleran
karat tumor – riap volume 56,64 m3/ha/th pada uji keturunan
2 tahun; 43 famili terindikasi toleran di lapangan; 4 famili tidak terserang di persemaian (inokulasi)
- Pertukangan daur menengah (S.leprosula) uji heterosigositas
dari anakan alam untuk uji klon
- Pertukangan daur panjang (T.grandis), 10 klon terbaik - riap
volume 20,99 – 21,49 m3/ha/th (dilepas Menhut 2014); Lokasi
sama, klon berbeda riap vol. 12,73 m3/ha/th, metode uji
- Pulp unggulan: (A.mangium, E.pellita) KBS F-1 & F-2 riap
vol. 35 – 40 m3/ha/th (dilepas Menhut 2014 & 2013); Acacia
hibrida (A.mangium x A.auriculiformis) riap vol. 48 m3/ha/th;
Beberapa klon terindikasi toleran penyakit busuk akar dari 26 klon A. mangium & 40 klon A.auriculiformis yang diduga
toleran.
- Pulp alternatif (A.cadamba): riap vol. 25 m3/ha/th pada uji
keturunan umur 2 tahun
- Kayu energi (A.auriculiformis, C.callothyrsus): riap vol. 43 –
Produktivitas Hutan Tanaman Penghasil Kayu :
o Kayu pertukangan daur pendek : 56,64 m3/ha/th o Kayu pertukangan daur panjang : 21,49 m3/ha/th o Kayu pulp unggulan : 48 m3/ha/th o Kayu pulp alternatif : 25 m3/ha/th o Kayu energi : 65 m3/ha/th
o Karakteristik sifat unggul untuk pemuliaan jenis-jenis
Riap Volume Kayu
(m3/ha/th)
0 10 20 30 40 50 60 70 Pertukangan Daur Pendek Pertukangan Daur PanjangPulp Unggulan Pulp Alternatif Energi
40 20 35 15 25 56 21 40 25 65 27 13 50 20 32 Target Roadmap 2014 Capaian RPI Operasional
IPTEK pengadaan benih unggul untuk
Peningkatan produktivitas hutan penghasil kayu :
o IPTEK Pembangunan populasi dasar
o IPTEK Pemuliaan tanaman hutan melalui uji keturunan o IPTEK Pemuliaan tanaman hutan melalui uji klon
o IPTEK Pemuliaan tanaman hutan melalui analisa heterosigositas dari anakan
o IPTEK Pemuliaan tanaman hutan melalui hibridisasi o IPTEK Pemuliaan tanaman hutan melalui uji resistensi
2. IPTEK pengadaan benih unggul untuk
meningkatkan produktivitas HHBK
a. Populasi Dasar:
- Plot populasi dasar dari 3 species, luas 19,5 ha di Jawa dan Kalimantan (1 lanjutan, 2 baru)
- Karakterisasi sifat unggul: variasi morfologi, kemampuan adaptasi dan pertumbuhan tanaman di dalam & antar
populasi + regenerasi alam & organisme penggangu (S.album)
- S.album (9 tahun): 18 populasi alam & 2 ras lahan Jawa
sudah berbuah dan dapat digunakan sebagai sumber rmateri genetik (vegetatif)
b. Populasi Pemuliaan:
- Plot populasi pemuliaan dari 5 species, luas 44,95 ha di Jawa, NTB & Kalimantan Timur (1 lanjutan, 4 baru)
- Metodologi: pemuliaan melalui uji keturunan, uji provenan, kombinasi uji species-provenan
- Shorea spp. penghasil tengkawang (S.stenoptera,
S.macrophylla, S.gysbertsiana, S.pinanga) dari 4 populasi
minyak nabati 16,02 – 51,25%, S.stenoptera dari populasi
Haurbentes tertinggi dan terbaik pada kombinasi uji species-provenan (3 tahun) – Tegakan Benih Provenan
- Rendemen minyak C.inophyllum 37% – 58%; Populasi Jawa
tertinggi Gunung Kidul (DIY): 50%, Populasi Bali-NTB
tertinggi Bali Barat (Bali): 39,21, 7 pulau di Indonesia tertinggi Dompu (NTB): 58%
- TBP C.inophyllum asal G. Kidul di Wonogiri (Jawa Tengah)
- M.cajuputi KBS F-1 rendemen minyak 2% & kadar 1,8
cineol >65%. Dari KBS F2 di G. Kidul rata-rata biomassa 4,8 kg dan tertinggi (12,98 kg) dari Gundih (Jawa Tengah); Rendemen minyak & kadar 1,8 cineol pada KBS F-2
terkendala alat
- A.indica dari 10 populasi di Jawa dan luar Jawa
kandungan azadirachtin 0,06 – 0,59%; kandungan azadirazhtin tertinggi dari populasi Bondowoso (Jawa Timur)
Rendemen Minyak
HHBK Prioritas (%)
0 10 20 30 40 50 60Tengkawang Nyamplung Kayu Putih Mimba
51 58 20 58 38 40 10 36 Capaian RPI Operasional (V/10) (V/100)
IPTEK pengadaan benih unggul untuk
meningkatan produktivitas HHBK:
o IPTEK Pembangunan populasi dasar
o IPTEK Pemuliaan tanaman hutan melalui uji keturunan o IPTEK Pemuliaan tanaman hutan melalui kombinasi uji
species dan provenan
3. IPTEK perbenihan hasil pemuliaan tanaman hutan
-
Populasi perbanyakan: KBS Komposit F-3 A.mangium dari40 pohon plus KBS F-2 seluas 5,2 ha di Jateng & Jabar, umur 1,5 tahun sudah mulai berbuah dengan potensi
produksi benih 50 kg/th; KP T.grandis dari 10 klon terbaik
seluas 0,125 ha di BBPBPTH
- Dihasilkan teknik penanganan benih hasil pemuliaan tanaman hutan untuk mempertahankan mutu benih (A.mangium, A.crassicarpa, E.pellita)
- Dihasilkan standarisasi benih hasil pemuliaan hutan (A.mangium, A.crassicarpa, E.pellita) Diharapkan
menjadi pembeda benih yang sudah dimuliakan (improved seed) dengan benih yang belum dimuliakan (unimproved seed)
IPTEK perbenihan hasil pemuliaan tanaman hutan:
o IPTEK Pembangunan populasi perbanyakan (KBS Komposit dan Kebun Pangkas)
o IPTEK Penanganan benih hasil pemuliaan tanaman hutan
4. Demplot Sumber Benih Jenis Unggulan Lokal.
- Tahun 2010: Rencana pembangunan 77 unit sumber benih
dari 57 species di 15 UPT Balitbanghut; Menetapkan Tim
pembina pemb. sumber benih untuk 5 Region dari BBPBPTH Yogyakarta
- Tahun 2011: 14 sumber benih (211,57 ha) bersertifikat dari 6
UPT; Seminar Nasional “Peran Sumber Benih Unggul dalam Mendukung Keberhasilan Penanaman Satu Milyar Pohon”
- Tahun 2012: Revisi rencana pembangunan 99 unit sumber
benih dari 61 species; 11 unit sumber benih (233,87 ha)
bersertifikat dari 6 UPT; Workshop “Pemanfaatan Sumber Benih Unggul dari Sumber Benih Bersertifikat”
- Tahun 2013: Revisi rencana pemb. 115 unit sumber benih
dari 66 species; 9 unit sumber benih (289 ha) bersertifikat
dari 3 UPT
REKAPITULASI
A. Rencana :
1. Jumlah plot Sumber Benih : 115 unit Sumber Benih
2. Komoditas Sumber Benih : 66 jenis tanaman
3. Tingkatan Sumber Benih : TBT (20), TBS (4), APB (22),
TBP (6), KBS (55), KBK (2), KP (6)
4. Lokasi Sumber Benih : 15 Satker Balitbanghut
5. Luas Sumber Benih : 766,24 ha B. Realisasi sd 2013 :
1. Sumber Benih Bersertifikat : 34 unit Sumber Benih
2. Komoditas Sumber Benih : 26 Jenis tanaman
3. Tingkatan Sumber Benih : TBT (23), TBS (2), APB (4),
KBS F-1 & F-2 (5)
4. Lokasi Sumber Benih : 11 Satker Balitbanghut
Sebaran Sumber Benih
Di 15 UPT Balitbang (%)
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 TBT TBS APB TBP KBS KBK KP Konservasi 2.6 0.9 5.2 0.9 0.9 1.7 7.0 4.3 27.8 2 13.0 1.7 1.7 0.9 2 5.2 1.7 0.9 5.2 1 4.3 3.5 1.7 4.3 Sumatera Jawa Kalimantan Nusa Tenggara Sulawesi-Papua TBT : 27,0 TBS : 5,2 APB : 12,2 TBP : 7,0 KBS : 42,6 KBK : 0,9 KP : 5,0 Konservasi : 0,95. IPTEK bioteknolgi hutan
- IPTEK identifikasi keragaman genetik dengan DNA dari 5 species flora (T.sinensis, C.inophyllum, A.cadamba,
F.fragrans dan C.calothyrsus) – sampel daun & penanda
RAPD.
- IPTEK identifikasi keragaman genetik dari 1 species fauna (Banteng) – sampel darah dan feses dengan penanda D Loop Mitokondria
- IPTEK analisa tetua dengan DNA dari 1 species (A.mangium) – sampel daun & penanda SSR
- IPTEK analisa sistem perkawinan dengan DNA dari 1 species (M.cajuputi) – sampel daun, penanda SSR
- IPTEK analisa heterosigositas anakan dengan DNA dari 1 species (S.leprosula) – sampel daun, penanda SSR
- IPTEK identifikasi penanda DNA yang berhubungan dengan sifat rentan dari 2 species (Aquilaria sp dan G.verstegii) – sampel daun, penanda RAPD
- IPTEK identifikasi penanda DNA pengatur pertumbuhan dari 1 species (T.grandis) – sampel daun, penanda SSR
- IPTEK verifikasi untuk asal usul kayu dari 1 species (I.bijuga) – sampel daun & kayu, penanda SSR,
Amplifikasi PCR menggunakan cpDNA spacer region
- IPTEK teknik isolasi jamur endofit dan teknik ektraksi DNA dari isolat jamur endofit dari 1 species (F.moluccana)
- IPTEK teknik ekstraksi RNA dari 1 species (A.mangium)
- Beberapa kegiatan bioteknologi dengan genetika
molekuler belum berjalan maksimal karena terkendala pengadaan bahan kimia dan keterbatasan anggaran
- Teknik kultur jaringan untuk species langka sebagian
besar masih dalam tahap pembentukan tunas aksiler dari 5 species target (A.malaccensis, G.versteegii,
G.bancanus, S.borneensis)
- Teknik kultur jaringan untuk S.album menggunakan
metode embriogenesis somatik sampai pada fase torpedo dan fase pembentukan plantlet
- Teknik kultur jaringan untuk species unggulan dilakukan dengan teknik embriogenesis somatik dan kultur tunas aksiler dari 4 species target (A.mangium, E.pellita,
T.sinensis, F.moluccana)
- Kultur jaringan untuk species yang toleran terhadap
lingkungan yang tidak menguntungkan dilakukan dengan metode uji toleransi terhadap Al melalui media seleksi dan iradiasi sinar gamma dari 1 species (V.pubescen)
KESIMPULAN
1. Hasil penelitian pada RPI Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan telah menghasilkan beberapa IPTEK: o IPTEK pengadaan benih unggul untuk meningkatkan
produktivitas hutan tanaman penghasil kayu (6)
o IPTEK pengadaan benih unggul untuk meningkatkan produktivitas HHBK (4)
o IPTEK penanganan benih hasil pemuliaan (3)
o IPTEK bioteknologi hutan untuk strategi pemuliaan dan konservasi genetik (10)
2. Tiga puluh empat (34) demplot sumber benih dari 26 species unggulan lokal di 11 UPT Balitbanghut telah disertifikat dan dapat dimanfaatkan oleh pengguna.
Delapan puluh satu (81) unit sumber benih lainnya dalam proses seleksi dan sertifikasi
3. Hasil penelitian yang dapat direkomendasikan untuk aplikasi kebijakan Pemerintah antara lain:
o Perlu segera dikembangkan sumber benih F.moluccana
dari provenan Wamena pada sentra pengembangan hutan rakyat di Jawa yang toleran karat tumor sebelum ditemukan klon-klon yang tahan terhadap karat tumor
o Penanaman dari 10 klon terbaik dari species T.grandis
pada areal KPHP atau Hutan Rakyat perlu segra
dilakukan untuk menghasilkan realized gain terhadap
riap volume yang sebenarnya
o Potensi pengembangan 2 species alternatif untuk kayu pertukangan yaitu F.variegata dan A.cadamba perlu
diikuti dengan penerapan silvikultur intensif karena species tersebut sangat sensitif terhadap perubahan kondisi lingkungan
o Pengembangan uji multi lokasi dari klon Acacia hibrida
pada areal pengembangan dapat segera menghasilkan species unggulan HTI yang saat ini mulai menurun
produktivitasnya
o Perkembangan isu strategis terkait krisis energi di masa mendatang perlu segera dilakukan pengembangan
tanaman energi dari sumber benih unggul, seperti
C.inophyllum untuk biofuel dan A.auriculiformis serta
C.callothyrsus untuk kayu energi pada areal-areal KPHP
yang sesuai kondisi lingkungannya
o Pengembangan areal konservasi genetik untuk jenis S.album sudah harus segera dilakukan untuk menjaga
kelestarian species dan kemurnian provenan asalnya dari plot populasi dasar di KHDTK BBPBPTH Yogyakarta
o IPTEK verifikasi untuk asal usul kayu pada I.bijuga dapat
diaplikasikan untuk species lain yang rawan terhadap penebangan liar
Hubungan antar RPI dalam mencapai goal
program peningkatan produktivitas hutan
Peng. Hutan Tanaman Penghasil Kayu
Peng. Hutan Alam Produksi Lestari Peng. HHBK FEMO Bioteknologi dan Pemuliaan Agroforestry Pengelolaan Dipterocarpa PRODUKTIVITAS HUTAN TINGGI
