Uji Progeni Falcataria moluccana serta Identifikasi Single Nucleotide Polymorphisms untuk Ketahanan Terhadap Boktor dan Karat Puru

Abstract

Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & J.W. Grimes) merupakan tanaman cepat tumbuh yang banyak dibudidayakan pada hutan tanaman maupun hutan rakyat di Indonesia. Kayu Sengon menjadi bahan utama industri kayu ringan di Indonesia dan kebutuhannya selalu meningkat setiap tahun. Meluasnya budidaya sengon diikuti oleh serangan hama dan penyakit. Hama dan penyakit yang paling sering menyerang tanaman sengon adalah penggerek batang boktor. Tahun 2020 dilakukan pembangunan plot uji keturunan di Perum Perhutani KPH Kediri dengan menggunakan 50 famili resisten dan 50 famili rentan terhadap hama penggerek boktor dan penyakit karat puru guna memperoleh sumber benih yang dibentuk dari uji coba genetik untuk ketahanan terhadap hama dan penyakit. Selain melalui pembangunan uji keturunan, seleksi dapat pula dilakukan dengan seleksi secara non-konvensional yakni dengan bantuan marka genetik. Penanda genetik yang bersifat spesifik seperti SNPs (Single Nucleotide Polymorphism) dapat dikembangkan untuk melakukan analisis. SNPs merupakan perubahan satu basa tunggal pada susunan rantai DNA yang kelimpahannya dalam genom sangat banyak. Tujuan dari penelitian ini yaitu: (1) menganalisis pola pewarisan resistensi pada pertumbuhan awal uji keturunan sengon, 2) mengidentifikasi situs SNPs yang terpaut pada gen-gen resistensi. Pembagunan uji progeni dilakukan dengan 100 famili yang dikelompokkan menjadi dua kategori, 50 famili untuk kelompok resisten dan 50 famili untuk kelompok rentan. Penanaman bibit menggunakan jarak tanam 3 m x 2 m dengan 25 tree square plot. Namun, pengamatan hanya dilakukan pada 9 individu pohon bagian tengah. Sifat pertumbuhan yang diukur adalah tinggi, diameter, serta skoring serangan hama dan penyakit. Identifikasi SNPs dilakukan menggunakan sekuens hasil analisis transkriptomik. SNPs yang telah teridentifikasi kemudian diseleksi dan dikembangkan menjadi primer spesifik berdasarkan gen-gen yang terkait resistensi. Pertumbuhan sengon 0 BST dan 9 BST pada famili tanaman resisten dan rentan menunjukkan perbedaan yang signifikan. Nilai heritabilitas tergolong dalam kategori sedang. Sifat resistensi diturunkan dari pohon induk ke progeni, ditunjukkan dengan intensitas dan keparahan serangan karat puru pada famili resisten yang lebih rendah dibandingkan famili rentan. Informasi ini dapat digunakan untuk seleksi bertahap dengan mempertimbangkan intensitas yang sesuai. Penjajaran 8 reads pada sekuens referensi hasil transkriptomik mengidentifikassi perubahan basa nukleotida sebanyak 496.194 SNPs. Hasil identifikasi SNPs menemukan 119 SNPs yang kemungkinan berhubungan dengan 7 gen terkait resistensi terhadap hama dan penyakit. Sebanyak 13 primer SNPs berhasil didesain dengan 10 primer yang teramplifikasi. Analisis HRM berhasil mengkonfirmasi adanya asosiasi SNPs pada gen-gen terkait resistensi.