Karakterisasi Genomik Daya Adaptasi Shorea balangeran (Korth.) Burck.

Abstract

Shorea balangeran secara alami tumbuh di hutan rawa gambut dengan kondisi genangan sedang, juga dapat tumbuh dengan baik pada hutan kerangas dengan suhu dan intensitas cahaya yang tinggi dan areal yang kering. Kondisi ini menjadikan balangeran memungkinkan untuk digunakan sebagai tanaman restorasi. Selain itu, balangeran merupakan jenis asli gambut dan jenis cepat tumbuh serta jenis yang memerlukan cahaya matahari. Hal tersebut menjadikan balangeran cocok untuk kegiatan restorasi karena kondisi area yang terdegradasi umumnya merupakan area yang terbuka dengan intensitas cahaya yang tinggi. Penggunaan balangeran sebagai tanaman restorasi membawa konsekuensi pentingnya pemahaman mekanisme adaptasi pada level ekologi dan molekuler untuk mengembangkan strategi untuk pemilihan jenis. Balangeran di Cagar Alam Muara Kendawangan, Kalimantan Barat tumbuh pada hutan gambut dan hutan kerangas. Berdasarkan indeks nilai penting dan indeks dominansi balangeran merupakan jenis yang dominan pada dua lokasi. Namun jumlah permudaan balangeran di kawasan ini tergolong rendah apabila kondisi ini terus berlangsung dapat menyebabkan kepunahan jenis. Balangeran berasosiasi positif dengan puspa, ubah merah, pentapatan dan perapat yang menunjukkan jenis-jenis tersebut memiliki relung ekologi yang sama. Balangeran berasosiasi negatif dengan pentapaian dan gerunggang yang merupakan jenis pioner yang menunjukkan terjadinya kompetisi antara jenis pioner dan klimaks dalam mendapatkan cahaya, unsur hara dan ruang. Keragaman genetik dianalisis menggunakan penanda RAPD dengan 10 primer polimorfik dan AFLP menggunakan sepasang primer. Hasil menunjukkan bahwa baik pada hutan kerangas maupun hutan gambut dua penanda menunjukkan bahwa balangeran memiliki nilai keragaman genetik yang tinggi pada tingkat spesies dibandingkan dengan jenis Shorea lainnya. Nilai diferensiasi genetik yang dihasilkan tergolong rendah yang mengindikasikan terjadi homogenitas pada populasi di CA Muara Kendawangan. Hal ini dapat dilihat pada hasil PCoA dengan pola klustering yang dihasilkan tidak berasosiasi dengan jarak genetik dan sesuai dengan hasil AMOVA yang menunjukkan rendahnya nilai variasi antar populasi. Selain itu, penggunaan penanda RAPD dan AFLP tidak menyebabkan terjadi pemisahan antar populasi yang menandakan balangeran di CA Muara Kendawangan secara genetik pohon tersebut cenderung sama. Penelitian dengan mengidentifikasi gen fungsional dan mekanisme toleransi yang menjadi informasi dasar bagi balangeran untuk menoleransi variasi ekologi. Penelitian ini melaporkan dua dataset transkriptom dari sampel daun dan batang bibit yang ditanam pada media tanah gambut dan tanah mineral. RNA sekuensing digunakan untuk mendapatkan fungsional pathways dan gen yang terekspresi pada balangeran. Didapatkan 440 665 dan 187 297 contigs dari batang dan daun. Metabolisme thiamine dan purine merupakan pathway dengan ekspresi tertinggi pada respon adaptasi tanaman terhadap cekaman abiotik. Analisis differentially expressed genes (DEGs) menunjukkan gen yang ter up-regulated berperan dalam adaptasi tanaman terhadap cekaman abiotik terutama terhadap genangan dan kekeringan. Gen-gen yang terlibat dalam fotosintesis ter down-regulated pada daun dibawah cekaman air terutama gen yang berhubungan dengan sintesis klorofil.