Filogenetika Kemenyan Toba (Styrax sumatrana) Berdasarkan Sekuen DNA Kloroplas trnL-trnF

FILOGENETIKA KEMENYAN TOBA (Styrax sumatrana)
BERDASARKAN SEKUEN DNA KLOROPLAS trnL-trnF

WIZA NONI FADILAH
131201163

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017

Universitas Sumatera Utara

FILOGENETIKA KEMENYAN TOBA (Styrax sumatrana)
BERDASARKAN SEKUEN DNA KLOROPLAS trnL-trnF

SKRIPSI

Oleh :
WIZA NONI FADILAH
131201163


PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017

Universitas Sumatera Utara

FILOGENETIKA KEMENYAN TOBA (Styrax sumatrana)
BERDASARKAN SEKUEN DNA KLOROPLAS trnL-trnF

SKRIPSI

Oleh :
WIZA NONI FADILAH
131201163/KEHUTANAN
Skripsisebagaisalahsatusyaratuntukmemperoleh
Gelarsarjana di Fakultas Kehutanan
Universitas Sumatera Utara


PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
WIZA NONI FADILAH: Phylogeny of Kemenyan Toba (Styrax sumatrana) Inferred
from trnL-trnF Chloroplast DNA Sequence. Supervised by ARIDA SUSILOWATI and
HENTI HENDALASTUTI RACHMAT.

Kemenyan toba (Styrax sumatrana) was kemenyan species that cultivated
by local comunities in North Sumatra because of the high quality and quantity of
the resin compared to others. In North Sumatra, kemenyan toba can be found in
Humbang Hasundutan District, North Tapanuli, Pakpak Bharat, and Toba
Samosir. Until now, genetic characterization of kemenyan toba in North Sumatra
has not determinet yet, whereas it is important for future breeding and
conservation efforts. Therefore, this research was conducted to analyze the
phylogenetic relationship of kemenyan toba in North Sumatra and other

kemenyan species in the world.
For the research, 10 individuals a sample of kemenyan toba was collected
from each population in Humbang Hasundutan, North Tapanuli, and Pakpak
Bharat. The leaf sample than stored in plastic bag containing silica gel. In
laboratory, samples than extracted using CTAB (Cetyl Trimethyl Ammonium
Bromide) method. DNA amplification was perform using PCR with annealing
temperature 55 ° C. Sequence data analysis is done by using BioEdit software
andphylogenetic tree raftingis using Mega 5.05. The results showed that there
were genetic variation of kemenyan tobafrom 3 population dan divided the
sequences into four haplotypes. It can be seen from the nucleotide polymorphism
of the sequence. Phylogenetic tree analysis showed that Styrax sumatrana has the
same monophyletic with Styrax suberifolius and Styrax chinensis with 63%
bootstrap value.
Keywords: DNA, kemenyan toba, population genetics, trnL-trnF, phylogenetic.

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
WIZA NONI FADILAH: Filogenetika Kemenyan Toba (Styrax sumatrana)
Berdasarkan Sekuen DNA Kloroplas trnL-trnF. Di bawah bimbingan ARIDA

SUSILOWATI dan HENTI HENDALASTUTI RACHMAT.

Kemenyan toba (Styrax sumatrana) merupakan jenis kemenyan yang
banyak diusahakan oleh masyarakat di Sumatera Utara karena kualitas dan
kuantitas getahnya yang lebih baik jika dibandingkan dengan jenis lain. Di
Sumatera Utara kemenyan toba dapat dijumpai di Kabupaten Humbang
Hasundutan, Tapanuli Utara, Pakpak Bharat, dan Toba Samosir. Sampai saat ini,
karakterisasi genetika terhadap kemenyan toba di Sumatera Utara belum ada,
padahal hal tersebut penting untuk usaha pemuliaan dan konservasi jenis dimasa
mendatang. Oleh karenanya, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis
hubungan filogenetik kemenyan toba di Sumatera Utara dan kemenyan lain
didunia.
Untuk pelaksanaan penelitian, sebanyak 10 individu sampel diambil dari masingmasing populasi yang ada di Kabupaten Humbang Hasundutan, Tapanuli Utara, dan
Pakpak Bharat. Sampel selanjutnya disimpan dalam kantong plastik kedap udara yang
telah berisi silika gel. Setelah sampai laboratorium sampel daun tersebut selanjutnya
diekstraksi dengan menggunakan metode CTAB (Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide).
Proses amplifikasi DNA dilakukan dengan menggunakan PCR dengan suhu annealing
55°C. Analisis data sekuens dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak BioEdit
dan perakitan pohon filogenetik dengan menggunakan Mega 5.0. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa terdapat variasi genetik kemenyan toba dari tiga populasi yang diuji

dan membagi sekuen ke dalam empat haplotipe. Hal tersebut dapat terlihat dari
polimorfisme basa pada sekuen. Analisis pohon filogenetik menunjukkan bahwa Styrax
sumatrana memiliki monofiletik yang sama dengan Styrax suberifolius dengan Styrax
chinensis yaitu dengan nilai bootstrap 63%.
Kata kunci: DNA, kemenyan toba, genetika populasi, trnL-trnF, filogenetika.

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Penulisdilahirkan di kota Pematangsiantar pada tanggal 10 April 1996
daripasanganBapak

Zadiansal

dan

Ibu

Tiwi


Sudarsari

Batubara.

Penulismerupakananak pertama dari dua orang bersaudara.Pada tahun 2007
Penulis lulus dari SD Swasta Yayasan Perguruan Keluarga Pematangsiantar,
tahun 2010 lulus dari SMP Negeri 4Pematangsiantar dantahun 2013 lulus dari
SMA Negeri 2 Pematangsiantar. Tahun 2013 Penulismelanjutkankuliah di
Universitas Sumatera Utara (USU) Medan sebagai Mahasiswa di Program studi
Kehutanan Fakultas Pertanian melaluijalur ujian tertulis (SBMPTN).
Selain mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti kegiatan organisasi
sebagai koordianator divisi English Club dalamorganisasi Rain Forestdaritahun
2016-2017 di FakultasKehutanan, Universitas Sumatera Utara. Penulis melakukan
Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) dikawasan hutan dengan tujuan
khusus

(KHDTK)

Aek


Nauli

pada

tahun

2014.

PenulismelaksanakanPraktikKerjaLapangan (PKL) di Pusat Penelitian dan
Pengembangan Hutan Bagian Kerjasama Komatsu-FORDA Bogor pada tanggal 1
Februari sampai 3 Maret 2017.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karuniaNya Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul : “Filogenetika Kemenyan Toba
(Styrax sumatrana) Berdasarkan Sekuen DNA Kloroplas trnL-trnF”. Penulisan skripsi ini
merupakan tugas akhir dalam pendidikan Strata-1 dan syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana pada Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan Universitas Sumatera Utara.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, dukungan, dan bimbingan

berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Kedua

orang

tua,

Bapak

Zadiansal

danIbu

Tiwi

Sudarsari,

atasdukungandarisegimorilmaupunmaterilsertakasihsayang dan doa yang tulus.
Setiaphal


yang

diberikankedua

orang

tuakepadapenulismerupakansemangatdalamperjuanganmenyelesaikanskripsiini.
2. Ibu Dr. Arida Susilowati S.Hut., M.Si. dan Ibu Henti Hendalastuti Rachmat S.Hut.,
M.Si., P.hD selakuKomisiPembimbing yang senantiasa meluangkan waktu untuk
membimbing

dan

memberikan

ilmu,

sertamemberikankritikdan

saran


terhadappenulisanskripsiini.
3. Rekantimpeneliti terutama Rini Ramadhani, Muhammad Alva Roby, Muhtar
Ardansyah Munthe, Fifi Gus Dwiyanti, dan Bayquni Rangkuti yang telah membantu
pelaksanaan dan meyumbangkansemangat serta kerjasama yang baiksaatpenelitian,
sertateman-temanmahasiswa/iFakultasKehutanan

USU

khususnya

di

BudidayaHutanangkatan 2013.
4. Sahabat penulis Haliza Khairuni Tambusai, Putri Jelita Harahap, Ridha Wati, Aisyah
Chairani Munawaroh dan Arif Rahman Hakim atas dukungan dan semangat yang
selalu

diberikan.


Terakhir,

penulishendakmenyapasetiapnama yang

tidakdapatpenuliscantumkansatu per satu, terimakasihatas doadandukungan yang

Universitas Sumatera Utara

senantiasamengalirtanpasepengetahuanpenulis. Terimakasihkepada orang-orang yang
turutbersukacitaataskeberhasilanpenulismenyelesaikanskripsiini.
Penulis menyadari bahwa pembuatan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
baik dari segi materi maupun teknik penulisan. Oleh karena itu, penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca demi
penyempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dalam pengembangan
ilmu pengetahuan, khususnya bidang kehutanan.

Medan, Mei 2017
Penulis

Wiza Noni Fadilah

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
ABSTRACT .................................................................................................. i
ABSTRAK .................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP ..................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ................................................................................ iv
DAFTAR ISI ............................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ....................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. viii
PENDAHULUAN
Latar Belakang................................................................. ........................... 1
Tujuan Penelitian....................................................... ................................. 3
Manfaat Penelitian....................................................... ............................... 3
TINJAUAN PUSTAKA
Taksonomi Pohon Kemenyan Toba ............................................................ 4
Morfologi Pohon Kemenyan ....................................................................... 5
Manfaat Kemenyan ..................................................................................... 6
Habitat dan Penyebaran............................................................................... 7
Penanda Molekuler...................................................................................... 8
DNA Kloroplas untuk Analisis Genetika Populasi ..................................... 9
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................................... 13
Alat dan Bahan .......................................................................................... 13
Prosedur Penelitian...................................................................................... 14
Sampel Daun ...................................................................................... 14
Ekstraksi DNA ................................................................................... 14
Uji Kualitas DNA .............................................................................. 15
Amplifikasi PCR................................................................................ 16
Sekuensing DNA ............................................................................... 17
Analisis Data dan Analisis Sekuens .................................................. 17
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstraksi dan Amplifikasi Sampel Daun .................................................... 18
Sekuensing DNA......................................................................................... 20
Karakterisasi Sekuens ................................................................................. 21
Analisis Filogenetik .................................................................................... 26

Universitas Sumatera Utara

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ......................................................................................... 31
Saran .................................................................................................... 31
DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

No.

Halaman

1. Perbedaan jenis basa pada urutan nukleotida trnL-trnF
Styrax sumatrana .................................................................................... 20

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

No.

Halaman

1. Bagian-bagian pada daerah trnL-trnF ............................................................... 10
2. Hasil elektroforesis dengan visualisasi uv transiluminator dari optimalisasi DNA
kemenyan toba ............................................................................................... 18
3. Peta persebaran 4 haplotipe dari kemenyan toba di tiga daerah........................... 22
4. Pohon filogenetik berdasarkan sekuens trnL-trnF ............................................. 28

Universitas Sumatera Utara