VARIASI MORFOLOGI DAN HUBUNGAN FENETIK POPULASI SUKUN

Transkripsi

1 VARIASI MORFOLOGI DAN HUBUNGAN FENETIK POPULASI SUKUN (Artocarpus altilis (Parkinson) Fosberg) DI HUTAN PENELITIAN BALAI BESAR PENELITIAN BIOTEKNOLOGI DAN PEMULIAAN TANAMAN HUTAN (BBPBPTH) PLAYEN, GUNUNG KIDUL SKRIPSI Diajukan Kepada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Sains Biologi Oleh : Setiyo Utami Ningrum NIM PROGRAM STUDI BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2012

2 PERSETUJUAN VARIASI MORFOLOGI DAN HUBUNGAN FENETIK POPULASI SUKUN (Arcarpus altilis (Parkinson) Fosberg) DI HUTAN PENELITIAN BALAI BESAR PENELITIAN BIOTEKNOLOGI DAN PEMULIAAN TANAMAN HUTAN (BBPBPTH) PLAYEN, GUNUNG KIDUL SKRIPSI Diajukan Kepada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Sains Biologi Oleh : Setiyo Utami Ningrum ( ) Menyetujui : Yogyakarta, 4 Juni 2012 Pembimbing I Pembimbing II Sudarsono, M.Si. NIP Budiwati, M.Si. NIP ii

3 SURAT PERNYATAAN Yang bertangan tangan di bawah ini : Nama : Setiyo Utami Ningrum NIM : Prodi/Jurdik : Biologi / Pendidikan Biologi Judul TAS : Variasi Morfologi dan Hubungan Fenetik Populasi Sukun (Arcarpus altilis (Parkinson) Fosberg) di Hutan Penelitian Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan (BBPBPTH) Playen, Gunung Kidul Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini benar-benar karya saya sendiri. Sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau diterbitkan orang lain kecuali sebagai acuan atau kutipan dengan mengikuti tata penulisan karya ilmiah yang telah lazim. Yogyakarta, 4 Juni 2012 Yang Menyatakan, Setiyo Utami Ningrum NIM iii

4 iv

5 MOTTO Hidup itu seperti sebuah sepeda agar tetap seimbang kita harus terus bergerak. (Albert Einstein) Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar. (Khalifah Sayidina Umar bin Khattab) Orang-orang yang berhenti belajar akan menjadi pemilik masa lalu. Orang-orang yang masih terus belajar, akan menjadi pemilik masa depan. (Mario Teguh) Percaya pada diri sendiri dan tidak menyerah untuk melakukan suatu hal supaya mendapatkan hasil yang maksimal Tidak ada yang salah dengan kata lemah dan gagal. Hanya yang bermental lemah dan gagal yang tersinggung dengan kata engkau lemah dan gagal. Karena keberhasilan relatif dengan seberapa besar perjuangan kita, bukan dari kata-kata orang. Menang atau belum, tetaplah bermental pemenang. Kita tidak tahu sudah berapa dekatkah keberhasilan di depan. Jadi tetaplah semangat untuk meraih keberhasilan v

6 PERSEMBAHAN Karya tulis (skripsi) ini saya persembahkan kepada : Tuhan Yang Maha Esa, hanya dengan Rahmat dan Ridho-Nya semua ini dapat terwujud dan terlaksana dengan indah Kedua orang tuaku, semoga dengan terselesainya skripsi ini dapat membuat kalian berdua bangga Kedua kakakku tercinta, Tulus Jatmiko dan Setiyo Budi. Terimakasih atas doa dan dukungannya selama ini Seseorang yang bernama Nur Hutomo pronodipto, terimakasih atas semangat, doa, setia menemaniku dan memberikan kasih sayang selama ini Teman-temanku, Pras, Amri, Lia, Lina, Uut dan Lisa. Terimakasih atas bantuan, dukungan dan doanya Keluarga besar Biologi Swa 2007, terimakasih atas kebersamaan baik susah dan senang, dukungan dan doa kalian selama ini. Persahabatan dan persaudaraan yang kita jalani selama ini adalah hal yang indah dalam hidupku vi

7 VARIASI MORFOLOGI DAN HUBUNGAN FENETIK POPULASI SUKUN (Artocarpus altilis (Parkinson) Fosberg) DI HUTAN PENELITIAN BALAI BESAR PENELITIAN BIOTEKNOLOGI DAN PEMULIAAN TANAMAN HUTAN (BBPBPTH) PLAYEN, GUNUNG KIDUL Oleh : Setiyo Utami Ningrum ABSTRAK Sukun merupakan salah satu jenis tanaman hutan rakyat yang memiliki nilai ekonomis untuk dikembangkan, baik itu buah, daun maupun kayunya yang bersifat multiguna. Sukun memiliki variasi yang sangat beragam, terutama daunnya yang dapat digunakan untuk ramuan obat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui variasi morfologi dan hubungan fenetik dari 14 kultivar Sukun (Artocarpus altilis (Parkinson) Fosberg) yang berasal dari 14 daerah di Indonesia. Jenis penelitian ini merupakan penelitian deskriptif dengan metode observasi. Penelitian ini dilakukan di hutan penelitian Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan, Playen Gunung Kidul. Sampel penelitian berupa populasi tanaman sukun yang berumur 7 dan 8 tahun yang berasal dari 14 daerah di Indonesia. Variasi morfologi didapatkan dengan mengamati karakter vegetatif dan generatif kultivar sukun kemudian ciri-ciri morfologinya dideskripsi dan diidentifikasi dengan menggunakan kunci determinasi buatan. Ciri-ciri morfologi yang sudah diseleksi dan ciri-ciri yang terpilih dihitung indeks similaritasnya dengan menggunakan metode Coeffisient of Association Jaccard. Hasil perhitungan indeks similaritas dianalisis dengan menggunakan analisis kelompok, kemudian disajikan dalam bentuk dendogram berdasarkan nilai kesamaannya. Berdasarkan hasil penelitian, jumlah karakter yang membedakan antarkultivar sukun sebanyak 51 karakter dan ciri morfologi yang paling mantap dari kultivar sukun ada 13 karakter. Hasil analisis hubungan fenetik didapatkan 3 kelompok besar, yaitu kelompok pertama terdiri dari kultivar Manokwari dan Sorong; Kelompok kedua terdiri dari kultivar Lampung, Sleman, Mataram, Kediri, Sukabumi, Gunung Kidul, Bali, Banyuwangi, Banten dan Cilacap dan kelompok ketiga terdiri dari Sulawesi Selatan (Malino) dan Bone. Ketiga kelompok ini memiliki tingkat kemiripan sebesar 0,343 %. Sukun yang memiliki hubungan yang paling dekat yaitu Banyuwangi dan Cilacap dengan nilai kemiripan sebesar 1 %. Kata kunci : morfologi, fenetik, sukun (Arcarpus altilis (Parkinson) Fosberg) vii

8 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmat dan Hidayah-Nya yang diberikan kepada kita semua, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana (S1) di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Jurusan Pendidikan Biologi dengan judul Variasi Morfologi dan Hubungan Fenetik Populasi Sukun (Arcarpus altilis (Parkinson) Fosberg) di Hutan Penelitian Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan (BBPBPTH) Playen, Gunung Kidul. Dengan terselesaikan penulisan skripsi ini, penulis menyampaikan terimakasih atas segala bantuan, bimbingan, saran dan motivasi kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Rochmat Wahab, M.Pd., M.A. selaku Rektor Universitas Negeri Yogyakarta. 2. Bapak Dr. Hartono, M.Si selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta. 3. Bapak Dr. Ir. Amir Wardhana, M.For.Sc. selaku Kepala Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan (BBPBPTH) Yogyakarta, terima kasih atas pemberian ijin penelitian untuk keperluan tugas akhir skripsi. 4. Bapak Sudarsono, M.Si Dosen Pembimbing I yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan demi sempurnanya penulisan tugas akhir skripsi. 5. Ibu Budiwati, M.Si selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan demi sempurnanya penulisan tugas akhir skripsi. 6. Bapak Hamdan Adma Adinugraha, S.Hut., M.Sc selaku Pembimbing Lapangan (Peneliti Madya di BBPBPTH Yogyakarta). 7. Bapak Soroto dan mas Triyono selaku pengawas Kebun Penelitian BBPBPTH di Playen, Gunung Kidul yang telah membantu dalam pengambilan data untuk tugas akhir skripsi. viii

9 8. Bapak, ibu, kakak dan seluruh keluarga tercinta yang telah memberikan doa dan dukungan semangat baik material dan spiritual dalam menyelesaikan studiku. 9. Teman-teman Biologi Swadana 2007 khususnya Ruhai Lanang Prasojo, Ahmad Faisal Amri dan Nur Hutomo Pronodipto terima kasih atas bantuan dan dukungannya hingga terselesainya tugas akhir skripsi ini. 10. Semua pihak yang telah membantu terselesainya skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih kurang dari sempurna, oleh karena itu segala bentuk kritik dan saran yang bersifat membangun sangatlah diharapkan. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca dan semua pihak yang memerlukannya. Yogyakarta, 4 Juni 2012 Penulis ix

10 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i PERSETUJUAN... ii SURAT PERNYATAAN... iii PENGESAHAN... iv MOTTO... v PERSEMBAHAN... vi ABSTRAK... vii KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xv BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Identifikasi Masalah... 3 C. Batasan Masalah... 4 D. Rumusan Masalah... 5 E. Tujuan Penelitian... 5 F. Manfaat Penelitian... 6 G. Batasan Operasional... 6 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 8 A. Tanaman Sukun Sebaran dan Tempat Tumbuh Tanaman Sukun Aspek Botani Tanaman Sukun Aspek Ekologi Tanaman Sukun B. Kondisi Alam Asal Kultivar Sukun Banyuwangi (Jawa Timur) Cilacap (Jawa Tengah) x

11 3. Gunung Kidul (DIY) Sleman (DIY) Lampung Manokwari (Papua) Bali Mataram (NTB) Kediri (Jawa Timur) Banten Sukabumi (Jawa Barat) Sorong C. Rambut atau Trikomata Kegunaan Trikoma Macam-macam Trikoma D. Klasifikasi Tumbuhan Tinjauan Taksonomi Pengertian Istilah Kultivar Sifat Morfologi Sebagai Sumber Bukti Taksonomi Mengukur Hubungan Kekerabatan E. Kerangka Berfikir BAB III. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian B. Populasi dan Sampel Penelitian Populasi Penelitian Sampel Penelitian C. Variabel Penelitian D. Instrumen Penelitian E. Rancangan Penelitian F. Cara Kerja Persiapan Peralatan Pengamatan Karakter Morfologi Sukun Mengukur Hubungan Kekerabatan Fenetik xi

12 Antarkultivar Tanaman Sukun G. Analisis Data Secara Deskriptif Nilai Indeks Similaritas Dendogram BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengamatan Manokwari Lampung Bali Sleman Sulawesi Selatan Mataram Banyuwangi Sorong Bone Banten Kediri Sukabumi Gunung Kidul Cilacap B. Pembahasan Klasifikasi Kultivar Tanaman Sukun Hubungan Fenetik BAB V. PENUTUP A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii

13 DAFTAR TABEL Tabel 1. Indeks similaritas kultivar sukun (Artocarpus altilis (Parkinson) Fosberg) Tabel 2. Pemberian skor pada tiap OTU's Tabel 3. Hasil standarisasi OTU s Tabel 4. Skoring ulang pada tiap OTU's Tabel 5. Hasil analisis clustering dengan SPSS versi xiii

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Bentuk percabangan tanaman sukun Gambar 2. Variasi bentuk daun sukun Gambar 3. Perbedaan bentuk bunga betina (A) dan jantan (B) pada tanaman sukun Gambar 4. Macam-macan bentuk trikomata (rambut) Gambar 5. Buah sukun berdasarkan jarak antarduri rapat (A) dan renggang (B) Gambar 6. Percabangan batang tiap ruas berjumlah 3 (A) dan ruas 4 (B) Gambar 7. Bentuk buah sukun bulat (A) dan oval (B) Gambar 8. Toreh pada daun berjumlah 3 (A) dan berjumlah 4 (B) Gambar 9. Bentuk daun sukun bulat (A) dan oval (B) Gambar 10. Tekstur kulit luar batang kasar (A) dan batang halus (B) Gambar 11. Warna daging buah putih kekuningan (A) dan putih (B) Gambar 12. Retakan pada kulit terluar batang sukun tidak ada (A) dan ada (B) Gambar 13. Bentuk kanopi tanaman sukun bulat (A) dan oval (B) Gambar 14. Tekstur permukaan bawah daun berbulu kasar (A) dan berbulu halus (B) Gambar 15. Bentuk percabangan monopodial (A) dan simpodial (B) Gambar 16. Warna kulit batang abu-abu Gambar 17. Warna kulit (A) cokelat bercak putih dan (B) cokelat tua.. 85 Gambar 18. Hubungan fenetik 14 kultivar sukun berdasarkan jarak similaritas Gambar 19. Mikrometer untuk menghitung panjang trikomata Gambar 20. Pengamatan trikomata dari permukaan atas daun Gambar 21. Pengamatan trikomata dari permukaan bawah daun Gambar 22. Pengamatan pada kulit luar batang sukun xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Hasil karakterisasi tiap OTU s Lampiran 2. Pemberian skor pada tiap OTU's Lampiran 3. Hasil standarisasi OTU s Lampiran 4. Skoring ulang pada tiap OTU's Lampiran 5. Hasil penghitungan indeks similaritas Lampiran 6. Hasil analisis clustering dengan SPSS versi Lampiran 7. Hasil penghitungan hubungan fenetik berdasarkan dendogram Lampiran 8. Skema klasifikasi 14 kultivar sukun Lampiran 9. Dokumentasi penelitian xv