UJI LAPANG LACAK BALAK KAYU JATI DENGAN PENANDA RAPD NUR QALBI

Transkripsi

1 UJI LAPANG LACAK BALAK KAYU JATI DENGAN PENANDA RAPD NUR QALBI DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

2 UJI LAPANG LACAK BALAK KAYU JATI DENGAN PENANDA RAPD NUR QALBI Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan Pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

3 Judul Skripsi : Uji Lapang Lacak Balak Kayu Jati dengan Penanda RAPD Nama : Nur Qalbi NIM : E Menyetujui: Dosen Pembimbing, Dr. Ir. Iskandar Z. Siregar, M.For.Sc. NIP Mengetahui: Dekan Fakultas Kehutanan IPB, Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr. NIP Tanggal Lulus:

4 Field Test of Teak Wood Log Tracking Using RAPD Marker by: Nur Qalbi and Iskandar Z Siregar INTRODUCTION. Demand for teak based product increases progressively, particularly as raw materials for furniture industry. The increasing demand for teak wood, exceeds the amount that can be produced sustainably by production forest. The gaps existing between demand for raw material teak wood and the volume of teak wood which can be produced have triggered the activity of illegal logging and administrative manipulation of wood. Therefore there is a need for accurate method of producing evidence which is difficult to be manipulated to support log tracking and determine the origin of doubtful wood. The use of genetics technology is a new method to be developed and applied for log tracking certification and evidence seeking for criminal cases, such as illegal logging. Genetic markers are inherent and internal features of the wood itself, so they are difficult to be manipulated. One of the methods of genetic marking which could be applied for DNA analysis was RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). The objectives of this research were testing the matching between stump wood DNA and wood DNA in log landing site (TPK), and approximate detection of the origins of stolen woods and woods which are used for sawmill industry, based on existing database. MATERIALS AND METHOD. This research was conducted in Room of Genetic Analysis, Sub-department of Silviculture, Faculty of Forestry; and Laboratory of Molecular Biology, Inter University Center (PAU), Bogor Agricultural University, from August through October Plant materials used were woods from KPH (Forest Management Unit) Purwakarta (stump wood and TPK wood) and KPH Ciamis (stump wood, TPK wood, stolen wood and sawmill industry wood). The method used was RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Equipments used were among other things, tube, micropipette, tips, centrifugation, freezer, electrophoresis bath, PCR machine and UV transilluminator. Materials used were buffer extract, PVP, chloroform, phenol, ethanol, aquabidest, DNA, primer, H2O, taq polymerase, agarose, buffer TAE and blue juice. Tracking of stump wood and TPK wood was conducted on the basis of allelic structure of individual stump woods and TPK woods which were tested. Approximate detection of the origin of stolen wood and sawmill wood was conducted by cluster analysis. RESULTS AND CONCLUSION. Results of log tracking showed similarity in allelic structure between stump wood and TPK wood in teak populations of Ciamis but not for population of Purwakarta. This phenomenon showed DNA technology can be used to match wood DNA between stump and that in TPK. Results of cluster analysis showed that stolen woods and woods used in sawmill industry grouped themselves in West Java cluster, or specifically in cluster KPH Ciamis with least genetic distance of for stolen woods and for woods used in sawmill industry. Key words: log tracking, teak wood, genetics, RAPD.

5 Uji Lapang Lacak Balak Kayu Jati dengan Penanda RAPD Oleh: Nur Qalbi dan Iskandar Z Siregar PENDAHULUAN. Permintaan akan produk berbahan jati terus mengalami peningkatan, utamanya sebagai bahan baku untuk industri furniture. Meningkatnya permintaan akan kayu jati tersebut melebihi jumlah yang dapat diproduksi secara lestari dari hutan produksi. Adanya kesenjangan antara kebutuhan bahan baku kayu jati dengan volume kayu jati yang dapat diproduksi, telah memicu berlangsungnya kegiatan penebangan ilegal dan manipulasi kayu secara administrasi. Untuk itu, diperlukan suatu metode pembuktian yang akurat dan sulit untuk dimanipulasi untuk mendukung kegiatan lacak balak dan untuk memecahkan asal-usul kayu yang meragukan. Penggunaan teknologi genetik merupakan metode baru yang dapat dikembangkan dan diterapkan untuk kegiatan sertifikasi lacak balak dan pembuktian kasus kejahatan hutan seperti penebangan ilegal. Penanda genetik bersifat internal dan melekat di dasar kayu sehingga sulit untuk dimanipulasi. Salah satu metode penanda genetik yang dapat diaplikasikan untuk analisis DNA adalah RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji kecocokan DNA kayu tunggak dengan DNA kayu di Tempat Penimbunan Kayu (TPK) serta untuk menduga asal-usul kayu curian dan kayu yang digunakan untuk industri penggergajian berdasarkan database yang ada. BAHAN DAN METODE. Penelitian ini dilakukan di Ruang Analisis Genetika, Bagian Silvikultur, Fakultas Kehutanan dan Laboratorium Biologi Molekuler Pusat Antar Universitas (PAU), Institut Pertanian Bogor dari bulan Agustus sampai Oktober Bahan tanaman yang digunakan yaitu kayu dari KPH Purwakarta (kayu tunggak dan kayu TPK) dan KPH Ciamis (kayu tunggak, kayu TPK, kayu curian dan kayu industri penggergajian). Metode yang digunakan adalah RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Alat-alat yang digunakan di antaranya tube, mikro pipet, tips, sentrifugasi, freezer, bak elektroforesis, mesin PCR dan UV transilluminator. Bahan-bahan yang digunakan adalah buffer ekstrak, PVP, chloroform, fenol, etanol, aquabidest, DNA, primer, H 2 O, Taq polymerase, agarose, buffer TAE dan blue juice. Lacak balak kayu tunggak dan kayu di TPK dilakukan berdasarkan struktur alelik individu kayu tunggak dan TPK yang diujikan, pendugaan asal usul kayu curian dan kayu industri penggergajian dilakukan dengan analisis klaster/kelompok. HASIL DAN KESIMPULAN. Hasil analisis lacak balak menunjukkan adanya kesamaan struktur alelik kayu di tunggak dengan kayu di TPK, pada populasi jati Ciamis tetapi berbeda pada populasi jati Purwakarta. Hal ini menunjukkan bahwa teknologi DNA dapat digunakan untuk mencocokkan DNA kayu tunggak dengan DNA kayu di TPK. Dari hasil analisis gerombol, diperoleh kayu curian dan kayu yang digunakan untuk industri penggergajian mengelompok ke klaster Jawa Barat tepatnya ke klaster Kesatuan Pemangkuan Hutan (KPH) Ciamis dengan nilai jarak genetik yang terkecil yaitu untuk kayu curian dan untuk kayu yang digunakan untuk industri penggergajian. Kata kunci: lacak balak, kayu jati, genetik, RAPD.

6 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Uji Lapang Lacak Balak Kayu Jati dengan Penanda RAPD adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing yang belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, Januari 2009 Nur Qalbi NRP E

7 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Camba, kota Makassar pada tanggal 30 Desember 1986 dari Ayah bernama Muh. Ratule dan Ibu Siti Rosnah Rasyid. Penulis merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara. Pada tahun 1993 penulis masuk di Sekolah Dasar Negeri I Camba. Tahun 1999 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar Negeri dan melanjutkan pendidikan di SLTP Negeri 1 Camba sampai tahun Setelah itu penulis melanjutkan pendidikan di SMU Negeri 1 Camba pada tahun 2001 sampai tahun Tahun 2004 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Budidaya Hutan, Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Selama perkuliahan, penulis mengikuti Praktek Pengenalan dan Pengelolaan Hutan (P3H). Praktek Umum Kehutanan (PUK) dilaksanakan di Baturraden dan Cilacap, sedangkan Praktek Umum Pengelolaan Hutan (PUPH) dilaksanakan di Getas, Kesatuan Pemangkuan Hutan (KPH) Cepu Unit II Jawa Timur dari bulan Juli sampai Agustus Pada bulan Juli sampai Agustus 2008, penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapang (PKL) tentang pembangunan hutan rakyat di Desa Cihideung Ilir, Kecamatan Dramaga, Kabupaten Bogor. Selain itu, penulis pernah menjadi asisten mata kuliah Silvikultur dan Fisiologi Pohon untuk program Sarjana pada tahun ajaran 2007/2008 dan asisten mata kuliah Silvikultur dan Genetika Hutan pada tahun ajaran 2008/2009.

8 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia dan rahmat-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Institut Pertanian Bogor. Dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus 2008 penulis memilih judul " Uji Lapang Lacak Balak Kayu Jati dengan Penanda RAPD. Dengan penuh kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ayah, Bunda, Ka Upi dan Ka Linda atas semua dukungan dan do anya. 2. Bapak Dr. Ir. Iskandar Z. Siregar, M.For.Sc selaku dosen pembimbing atas segala bantuan dan bimbingannya. 3. Prof. Dr. Ir. Imam Wahyudi, MS selaku dosen penguji dari Departemen Hasil Hutan dan Dr. Ir. Burhanuddin Masyud, MS selaku dosen penguji dari Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan yang telah memberikan arahan dan masukan. 4. Tedi Yunanto, S.Hut atas semua bantuan dan ilmunya. 5. Teman-teman BDH 41 atas bantuan dan dukungannya. Penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat khususnya bagi pembangunan hutan di Indonesia. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran untuk menyempurnakannya. Bogor, Januari 2009 Penulis

9 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR TABEL... iii DAFTAR GAMBAR... iv DAFTAR LAMPIRAN... v BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Hipotesis Manfaat Penelitian... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Jati (Tectona grandis Linn.f.) Klasifikasi Sifat-sifat Umum Pemanfaatan Tanaman Jati Penanda Genetik RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) Sertifikasi Lacak Balak Kayu Sertifikasi Kayu dengan Pelabelan Penebangan Ilegal sebagai Suatu Bentuk Kejahatan Hutan BAB III BAHAN DAN METODE 3.1 Tempat dan Waktu Alat dan Bahan Bahan Tanaman Alat dan Bahan Analisis Keragaman DNA Data Penelitian Prosedur Penelitian Ekstraksi DNA Proses Amplifikasi DNA dengan Teknik RAPD Uji Kualitas dan Kuantitas DNA Hasil PCR Analisis Data Skoring Hasil Amplifikasi DNA dengan Teknik PCR-RAPD Analisis Lacak Balak Kayu Tunggak dan Kayu TPK Per Populasi Analisis Lacak Balak Kayu Tunggak dan Kayu TPK Per Individu Pendugaan Asal Kayu Curian dan Kayu yang digunakan untuk Industri Penggergajian... 29

10 BAB IV BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Optimasi Ekstraksi dan Isolasi DNA Optimasi PCR-RAPD (Polymerase Chain Reaction- Random Amplified Polymorphic DNA) Interpretasi dan Analisis Data Lacak Balak Populasi Kayu Tunggak dan Kayu TPK Per Populasi Lacak Balak Populasi Kayu Tunggak dan Kayu TPK Per Individu Pendugaan Asal Kayu Curian dan Kayu yang digunakan untuk Industri Penggergajian Kemungkinan Aplikasinya untuk Lacak Balak di Hutan Tanaman Jati Perum Perhutani KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 51