7/23/2019 variasi genetik 2.
1/61
Tema Pustaka
Variasi genetik 2 Penentuan variasi genetik
Interaksi variasi genetik dan
lingkungan Pemanfaatan variasi genetik
I Bab 7I Bab 8
II Bab 2
III Bab 5
7/23/2019 variasi genetik 2.
2/61
Penentuan Variasi Genetik
7/23/2019 variasi genetik 2.
3/61
Manfaat variasi genetik
Variasi genetik merupakan dasar yang diperlukan didalam kegiatan :
Pemuliaan pohon. Variasi genetik dikemas denganmetode yang sistematik agar diperoleh hasil sesuai yangdiinginkan sifat kelurusan batang, ketahanan terhadaphama dan penyakit, produksi resin, dsb.
Konservasi genetik. Seluruh keragaman genetik yangada perlu dijaga untuk keperluan pemanfaatan dan
adaptasi terhadap kebutuhan di masa mendatang yangsekarang belum diketahui. Oleh karena itu perlu tindakanpenyelamatan potensi genetik yang mewakili seluruhpopulasi.
7/23/2019 variasi genetik 2.
4/61
Suatu program pemuliaan pohon pada
prinsipnya mencakup:
a). Penentuan ada tidaknya variasi,
b). Jika ada variasi, berapa besar dan apapenyebabnya
c). Mengkemas variasi yang bermanfaat
d). Memperbanyak variasi yang diinginkanuntuk kegiatan pembangunan hutantanaman secara operasional.
7/23/2019 variasi genetik 2.
5/61
Variasi
Penandamolekuler
Uji genetik
7/23/2019 variasi genetik 2.
6/61
Genetic Marker
7/23/2019 variasi genetik 2.
7/61
E. pel l i ta x urop hyl la
A genetic trials plantation inWanagama
Progeny test ofE. pellit a E. urophylla
7/23/2019 variasi genetik 2.
8/61
Pinus merkusi istand
in Java
Plus trees
7/23/2019 variasi genetik 2.
9/61three years old Four years old
Meranti stands in Kalimantan
7/23/2019 variasi genetik 2.
10/61
VARIASI GENETIK KARENAPENGARUH ALAM
1.Memperluas basis genetik2.Mempersempit basis genetik
7/23/2019 variasi genetik 2.
11/61
Seleksi :a). Seleksi alami menyebabkan meningkatnya
jumlah fitnest, yaitu pohon yang memiliki
rekombinasi genotik sehingga lebih mampuberadaptasi dengan lingkungan tertentu.b). Seleksi alam dianggap sebagai kekuatan alami
yang mampu menurunkan variabilitas genetik
7/23/2019 variasi genetik 2.
12/61
Generasi 1
Generasi 2
7/23/2019 variasi genetik 2.
13/61
Mutasi : suatu proses baik secara fisik (sinar X/sinar
Gamma) maupun kimia (colchicine) yangmenyebabkan berubahnya struktur suatugene
a). Sumber dari segala sumber variabilitas genetik
b). Perobahan genetik ini terjadi pada level gen
c). Jumlah gen suatu species 10.000-100.000 gen,
d). Perobahan karena mutasi terjadi sangatlamban, tetapi dapat merobah dan memperbesar
variasi genetik
7/23/2019 variasi genetik 2.
14/61
Gene flow (migrasi)a). Terjadi karena aliran gen, alel (migrasi) dari satu
populasi ke populasi lain, spesies satu ke spesies lainb). Migrasi dapat disebabkan karena beberapa sebab,
tetapi umumnya karena berpindahnya polen atau biji,karenanya terjadi pada level spesies melalui prosesintrogresi atau hibridisasi
c). Karena proses hibridisasi berarti menciptakan genotipbaru, sehingga meningkatkan variabilitas, sungguhpun
populasi nampak tidak berobah
7/23/2019 variasi genetik 2.
15/61
semakin banyak individu populasi yang terlibat dalampola perkawinan yang terjadi akan meningkatkanderajat heterozigositas, sebagaimana yang diharapkandalam prinsip Keseimbangan Hardy-Weinberg
7/23/2019 variasi genetik 2.
16/61
Random Genetic Drifta). Perubahan frekwensi
gen suatu populasikarena berobahnyafrekwensi gen daripopulasi aslinya
b). Hal ini terjadi karena kecilnya jumlah individu perpopulasi breeding (25 pohon atau kurang), akibatbencana alam atau pengaruh manusia.
c). Genetic drift juga dianggap sebagai kekuatan alamiyang mampu menurunkan variabilitas genetik
7/23/2019 variasi genetik 2.
17/61
Selfing(kawin kerabat) :
a). Aliran gen, alel(migrasi) terjadipada individu yangberkerabat atauterjadi pada individu
yang sama
b). Selfing juga dianggap sebagai kekuatan alami yangmampu menurunkan variabilitas genetik
c). Inbreedingatau selfingyang menyebabkan menyempit nyakeragaman genetik perlu dihindari karena dapat berdampakjelek terhadap kemampuan beradaptasi dengan lingkungantertentu.
7/23/2019 variasi genetik 2.
18/61
Variasi Genetik karenaPengaruh manusia
7/23/2019 variasi genetik 2.
19/61
KONSEP KLEBS
Kulitas dankuantitas
Pertumbuhan
Interaksi Prosesfisiologis
FaktorLingkungan
FaktorGenetik
Fenotipe
breeding DNA RNA
kromosome
Air
TanahTopografiSuhu
CahayaKelembaban
AnginHama &penyakit
PenyerapanTranslokasiFotosintesa
Respirasi dll.
7/23/2019 variasi genetik 2.
20/61
Intensive Silviculture
(SILIN)
Improved
species
Env. Man
Int. Pest
Man.
Accelerated optimal growth
Improved
SpeciesEnvironmental
Manipulation
7/23/2019 variasi genetik 2.
21/61
VARIASI GENETIK KARENA
ULAH MANUSIA1). Variasi karena ulah manusia mengakibatkan apa
yang disebut dengan "disgenic selection" pohon-
pohon yang berfenotip bagus saja yang ditebangdan pohon yang berfenotip jelek yang justruditinggal.
2). Praktek breeding dan seleksi intensif akanmempengaruhi perobahan frekwensi alel ataugen, dan menurunkan basis genetik
7/23/2019 variasi genetik 2.
22/61
Variabilitas genetik dipengaruhioleh :
a). Ukuran penyebaran suatu spesies
b). Diversitas (perbedaan) kondisi tempat tumbuh
pada penyebaran alamnyac). Kontinyitas penyebaran
d). Faktor-faktor lain yang tak diketahui
Ada beberapa spesies yang penyebaranalaminya luas tetapi variabilitasnya kecil, tetapiada spesies-spesies yang penyebaran alaminyasempit malahan variabilitasnya besar.
7/23/2019 variasi genetik 2.
23/61
Pengujian Multilokasi
Mengantisipasi rencana penanamanmenggunakan materi genetik untuk skala
luas dengan tapak yang sangat beragam
7/23/2019 variasi genetik 2.
24/61
Pengujian Keturunan
Multilokasi Pemapanan tanaman kehutanan selalu
melibatkan area dalam skala yang luas
Jarang terjadi tanaman berada dalamtapak yang homogen
Variasi tapak tempat tumbuh sangat
lebar, respons fenotipe akan bervariasiAda kecenderungan interaksi tapak
genotipe
7/23/2019 variasi genetik 2.
25/61
Hadirnya variasi baru karena
Interaksi Genotipe x Tapak
A B A B A B
7/23/2019 variasi genetik 2.
26/61
7/23/2019 variasi genetik 2.
27/61
1. Variasi geografik (provenans)a). Variasi geografis (provenans) yangdikarenakan oleh faktor genetik, terutamauntuk sifat - sifat yang berkaitan dengan
adaptabilitas biasanya sangat besar.
b). Hanya saja perbedaan geografik suatu
spesies sering tidak mudah ditentukankarena batas perbedaan tersebut sering tidak
jelas, kecuali jika spesies tersebut tumbuhpada suatu lingkungan yang berbeda.
Macam Variasi Genetik
7/23/2019 variasi genetik 2.
28/61
2. Variasi lokasi dalam provenansa). Pada provenans tertentu yang didalamnya terdapat
variasi lokasi kadang terlihat adanya perbedaanpertumbuhan suatu species yang sangat besar
b). Perbedaan pertumbuhan tersebut bukan karenafaktor genetik melainkan hanya karena lingkungan
yang berbeda.
Contohnya : pohon pada suatu provenans tertentutumbuh menyerupai semak pada lahan berpasir yangsetiap saat terpengaruh oleh tiupan angin, mungkinpohon akan tumbuh secara normal manakala ditanam
di lahan yang tidak berpasir dan letaknya jauh daripantai. Namun, apakah pohon yang menyemak dilahanyang berpasir tsb, secara genetik berbeda denganpohon yang tumbuh normal di lahan yang tidak berpasir.Perlu uji genetik yang dibuat di kedua lokasi tersebut.
7/23/2019 variasi genetik 2.
29/61
c). Secara umum, telah terbukti bahwa pengaruhperbedaan lahan untuk species Pinushanyamemberikan kontribusi yang kecil terhadap totalvariasi dibanding dengan kontribusi yangdiperoleh dari variasi genetik.
d). Tetapi, perbedaan lahan didalam suatuprovenans untuk species lain umumnyamemberikan pengaruh yang cukup besar dan
karenanya pengaruh lahan perlu diperhatikanketika eksplorasi dan pengumpulan benih dihutan alam dilakukan.
7/23/2019 variasi genetik 2.
30/61
3. Variasi tegakan dalam lokasi
a). Kadang kadang dalam suatu lokasi tertentu, tegakanyang ada menunjukkan variasi pertumbuhan yang berbeda.,sungguhpun kecil
b). Hanya saja seringkali dapat ditemukan adanya suatu"kantong variasi", terutama untuk karakter bentuk batang,kenapa bisa seperti itu sulit dijelaskan.
c). Variasi antar tegakan dapat juga terjadi karena kesalahandalam pengambilan sampel terutama bila benih berasaldari populasi yang berukuran kecil (narrow genetic base).
4 V i i i di id h d l
7/23/2019 variasi genetik 2.
31/61
4. Variasi individu pohon dalamtegakan
a). Individu pohon suatu species sering menampilkanperbedaan yang sangat besar walaupun pohon-pohon tersebut ada dan tumbuh dalam tegakanyang sama.
b). Tipe variasi genetik inilah yang dimanfaatkan olehbreeder dan pemulia pohon dalam kegiatanseleksi dan program breeding.
c). Banyak perbedaan antar individu, terutama untuksifat - sifat yang berkawalitas seperti bentukbatang dan kemampuan beradaptasi, yang secarakuat dikendalikan oleh genetik.
5 V i i d l h
7/23/2019 variasi genetik 2.
32/61
5. Variasi dalam pohon
a). Variasi dalam pohon untuk beberapa sifat dapat
terjadib). Suatu pohon mempunyai satu tinggi dan satu
diameter setinggi dada. Oleh karena itu tidakdimungkinkan adanya variasi tinggi dan diametersetinggi dada pada pohon yang satu.
c). Tetapi untuk sifat-sifat lainnya variasi genetik dapatsaja terjadi,sebagai contoh :Berat jenis kayu untuk beberapa Pinus yang ada didaerah beriklim sedang (temperate), menunjukkan
adanya variasi dalam pohon mengikuti tinggi dantempat kedudukan dimana sampel diambil. Sifat daundalam pohon yang sama juga memiliki variasi yangsangat besar. Daun daun yang kedudukannya terbukadan yang ada dibawah naungan akan memiliki ukuran
yang berbeda.
7/23/2019 variasi genetik 2.
33/61
Pemanfaatan Variasi Genetik
Peningkatan produktivitasPenyerapan carbonSumber energi terbarukan (kayu bakar,
arang, wood pellet, methanolPenyangga ekosistem
Riset-riset zat bioactive meningkatEtc.
7/23/2019 variasi genetik 2.
34/61
P. merkusiistand in Java
Pinus merkusiiSeed Orchard
Established in 1976,in Jember,East Java
Pinus (Pinus merkusii)
Plus trees
7/23/2019 variasi genetik 2.
35/61
Progeny test
Seed orhard
roguing
7/23/2019 variasi genetik 2.
36/61
Ekosistem Hutan pegunungan
(Hutan Pinus/Yusam
7/23/2019 variasi genetik 2.
37/61
Identification of Resin Potencial
7/23/2019 variasi genetik 2.
38/61
Resin potentialidentification
Bark structureapproach
7/23/2019 variasi genetik 2.
39/61
Progeny test of teak
7/23/2019 variasi genetik 2.
40/61
Progeny test of teakin West Java
Progeny test of teakin Central Java
Clonal Seed Orchard of
teak in Central Java
Teak plus tree
Breeding activities on
Tectona grandis
Controlledpollination
7/23/2019 variasi genetik 2.
41/61
Plus trees
Hedge Orchard to produce cutting materials
7/23/2019 variasi genetik 2.
42/61
Cutting multiplication
7/23/2019 variasi genetik 2.
43/61
Cutting multiplication of Teak
7/23/2019 variasi genetik 2.
44/61
1 year field clonal test
3 years field clonal test
Results :
7/23/2019 variasi genetik 2.
45/61
Clonal Test of teak in Cepu and Ngawi
Clone deployment
7/23/2019 variasi genetik 2.
46/61
Ngawi, 7 years old of teak
Ngawi, 3,5 years oldof teak
Clone deployment
Deployment good genetic
7/23/2019 variasi genetik 2.
47/61
Deployment good geneticmaterials into Clonal plantationsin operational scale
Progeny test
7/23/2019 variasi genetik 2.
48/61
Plus trees are selected based on : Quantitative Characters : tree height and stem diameter,
height of dead branch, crown wide Qualitative Characters : tree-straightness, cylindrical stem
Plus trees selection
Progeny test
7/23/2019 variasi genetik 2.
49/61
Pembersihan Jalur &Penentuan Titik Tanam
Pembukaan Naungan
Penanaman
PENYIAPAN LAHAN DAN PENANAMAN
Pembuatan Lubang Tanam
dan Pengisian Top Soil
Line Planting Scheme (SILIN)
7/23/2019 variasi genetik 2.
50/61
Line Planting Scheme (SILIN)
Improved species
17 m
Keep sustainly thebio-deversity
7/23/2019 variasi genetik 2.
51/61
17 m1.5 m
2.5m
20 m
3 m
Distance betweenplanting line
Fellingdirection
Felling direction
Felling direction
1.5 m
Schema ofShorea sp. commercial plantation
7/23/2019 variasi genetik 2.
52/61
Remaining native
tropical rain forest
located between line
replanting trees
7/23/2019 variasi genetik 2.
53/61
Newly planted
2 years
6 years
10 years
TANAMAN UMUR 3 5 TAHUN
7/23/2019 variasi genetik 2.
54/61
TANAMAN UMUR 3,5 TAHUN
Shorea macrophylla DBH Rerata 12 Cm Shorea leprosula DBH Rerata 11 Cm
6
7/23/2019 variasi genetik 2.
55/61
Six years old ofShorea johorensis
average of DBH 16 CmSix years old ofShorea leprosula
average of DBH 20 Cm
TANAMAN UMUR 6 TAHUN
7/23/2019 variasi genetik 2.
56/61
PERKEMBANGAN LANDSCAPE HUTAN HUJAN
TROPIS SETELAH PENANAMAN MERANTI DENGAN
TEKNOLOGI SILIN
Tahun (Umur)
5 Tahun SetelahPenanaman
0 Umur (Penyipan lahan) 10 Tahun SetelahPenanaman
7/23/2019 variasi genetik 2.
57/61
NILAI HUTAN
Pendorea sp.
1. Energi2. Perubahan Iklim3. Zat Bio-aktif4. Sumber Pangan5. Industry ~ Tenaga Kerja6. Lingkungan
7/23/2019 variasi genetik 2.
58/61
BIO-METHANOL
BACK
7/23/2019 variasi genetik 2.
59/61
CARBON SEQUESTRATION
CONTOH PENGHASIL ZAT BIOAKTIF
7/23/2019 variasi genetik 2.
60/61
C. dioscoriiC. lanigerum C. sp. C. dioscorii
CONTOH PENGHASIL ZAT BIOAKTIF
Project StrategyT E bli h C i l Pl i
7/23/2019 variasi genetik 2.
61/61
6 ForestCompany
Model(SILIN)
ITTO objective year 2000
1. In the long term, future
supplies of forest productswill increasingly come fromcommercial forestplantations
2. Commercial plantation willhelp Indonesia to relieve
pressure and to save theremaining natural forests
3. Commercial plantation inthe tropical countries inview of their superiorgrowth rates, offers the
hope of meeting demandfor domestic timberconsumption andinternational trade.
Phase IPhase II
Pilot Project/ totest ITTO
research result(PD 41& 106)
For. Comp
ResearchITTO
KalimantanForest
CompanyModel
Phase III
Commercialplantationforest
companies
March 2002to Feb 2005
March 2005to Dec 2010
2016
ITTO PD 476 (clonalforestry) started
January 2009
To Establish Commercial Plantation
ITTO PD 106/01
Rev. 1 (F)March 2002to Feb 2005
ITTO PD 41/00
Rev. 3 (F,M)