Profil Genomik dan Transkriptomik Pohon Penghasil Gaharu

Pinterest LinkedIn Tumblr +
image_pdfimage_print

Cibinong, Humas LIPI. Indonesia adalah salah satu negara  penghasil gaharu. Gaharu sendiri merupakan salah satu produk hutan non kayu yang bernilai ekonomi tinggi. Proses pembentukan gaharu terutama pada bagian batang, proses pembentukannya diinduksi oleh perlukaan yang mengakibatkan terjadinya infeksi mikoba pada pohon gaharu. Proses infeksi ini diinisiasi oleh perlukaan yang kemudian oleh mikroba yang ada di alam membentuk dan mengaktifkan sistem pertahanan tanaman.

“Komponen penyusun gaharu yang utama adalah yang terkait dengan komponen sistem pembentukan tanaman, terutama dari golongan sesquertepene dan kromon yang menghasilkan aroma yang unik pada gaharu,” ungkap Hartati, M.Si,  salah seorang Peneliti pada Kelompok Penelitian Genomika dan Rekayasa Genetika Tanaman di Pusat Penelitian Bioteknologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) yang memaparkan materi bertopik “Profil Genomik dan Transkriptomik Pohon Penghasil Gaharu” dalam ‘Knowledge Sharing Seminar’, pada Selasa (4/5).

Dirinya menyampaikan komponen penyusun gaharu ini terdiri dari ratusan senyawa penyusun. “Dari beberapa literatur disebutkan terutama oleh Naziz at all (2019), bahwa senyawa penyusun gaharu terdiri dari campuran kromon dan sesquerterpene dan golongan esther bisa mencapai hingga sekitar 150 komponen, sehingga perpaduan dari komponen-komponen ini memberikan wangi yang unik pada gaharu,” tutur Hartati.

Lebih lanjut Hartati menjelaskan bahwa nilai ekonomi gaharu sangat tinggi, bahkan akter at all (2013) menyebutkan bahwa nilai perdagangan gaharu ini per tahunnya bisa mencapai 8.000.000 dolar. “Nilai ini bervariasi dilihat dari kualitas pembentuk gaharu,” jelasnya.

Hartati juga menjelaskan gaharu banyak dimanfaatkan untuk pembuatan aroma terapi, dupa, parfum, kegiatan keagamaan, dan pemanfaatan ini tergantung beberapa negara konsumen, Beberapa negara di Timur Tengah, memanfaatkan gaharu untuk dupa dan parfum, sedangkan di China digunakan untuk pemanfaatan bahan obat-obatan. Tak mengherankan sebenarnya mengingat bagian tanaman gaharu terdapat senyawa anti bakteri dan beberapa senyawa yang terkait dengan pengobatan penyakit kanker,” papar Hartati.

Hartati menyampaikan pula, ada beberapa spesies gaharu di Indonesia, terutama dari golongan aquilaria yang dapat ditemukan di Indonesia bagian barat dan gyrinops di Indonesia bagian timur. Lebih lanjut Hartati menjelaskan ada sekitar 6 jenis aqualiria yang ada di Indonesia diantaranya adalah Aqualiria (A) beccariana, A. cumingiana, A. filarial,A.  hirta, A. malaccensis dan A. microcarpa dan tersebar di daerah Kalimantan, Sumatra  dan sebagian diLesser Sunda yaitu Lombok, Flores, Sumbawa. Sedangkan Gyrinops di Indonesia ada sekitar 7 spesies yaitu G. caudata, G.decipiens, G. ledermanni, G. moluccana, G. podocarpus, G. salicifolia, dan G. versteegii. “Namun spesies yang umum ditemukan adalah G. versteegii yang terdapat di daerah Sulawesi, Lesser Sunda, Maluku dan Papua,” rinci Hartati.

Selain itu Hartati juga menjelaskan spesies ini merupakan ordo thymeleceae, namun dari hasil penelitian terbaru ordo ini dimasukkan dalam ordo malvales karena beberapa kedekatan atau berdasarkan penelitian terkait sistematika dari spesies yang ada di dalam ordo atau famili ini.

Terkait produksi gaharu yang lestari,  nilai ekonomi dan permintaan pasar gaharu yang tinggi dimana menyebabkan pembalakan populasi baik aquilaria maupun gyrinops yang ada di alam. Hal ini menyebabkan baik aquilaria dan gyrinops dimasukkan dalam appendiks II CITES dan dimasukkan ke dalam spesies yang terancam punah berdasarkan Endangered Species (IUCN). “Masuknya spesies ini ke dalam daftar merah menyebabkan perlunya regulasi dan pembatasan jumlah yang diperdagangkan serta adanya CITES permit untuk peredaran atau perdagangan produk gaharu,” jelas Hartati.

Hartati juga menyampaikan upaya menjaga keberlanjutan produksi gaharu telah dilakukan yaitu dengan pembatasan kuota tebang, konservasi, menggalakkan budidaya, dan pengembangan teknik induksi secara artificial/buatan.

Dirinya juga menjelaskan riset yang sudah dilakukan dan sedang berjalan, sejak  tahun 2018 sampai 2019 telah dilakukan kegiatan terkait gaharu dibawah payung CITES, dimana kegiatan utamanya adalah melakukan survey terkait keberadaan aquilaria dan gyrinops untuk dasar penentuan kuota tebang, Identifikasi DNA fingerprint spesies penghasil gaharu. yang dilakukan di Bengkulu dan G. versteegii di NTB berbasis SSR. Chemical profiling gaharu NTB dan Bengkulu dari berbagai grade, Pemeliharaan koleksi dan kultur jaringan Aquilaria malaccensis untuk penyediaan bibit budidaya gaharu.

Lebih lanjut Hartati menjelaskan untuk tahun 2019 kegiatannya sama dengan tahun 2018 namun daerah yang ditargetkan adalah dari Sumatera utara dan Kalimantan Timur dan tahun 2020 dari hasil penelitian terdahulu diambil beberapa topik terkait untuk menyusun proposal kegiatan yang telah disetujui. “Tahun 2021 fokus pada penelitian profil genomik dan transkriptomik pohon penghasil gaharu G. versteegii yang merupakan kegiatan Bottom up Kedeputian IPH LIPI,” rincinya.

“Dari survey dan monitoring populasi gaharu yang dilakukan dibawah kegiatan CITES, telah dilakukan dibanyak lokasi dengan target berbagai spesies dan dari informasi yang diperoleh dilapangan terutama gaharu-gaharu alam sudah mengalami penurunan yang signifikan,” ungkapnya. Hartati mencontohkan untuk gaharu alam hanya ditemukan sekitar 5 pohon dan yang banyak ditemukan adalah jenis gaharu budidaya, di NTB juga sebagian besar yang ditemukan adalah gaharu budidaya dan gaharu alamnya juga sedikit.

Hartati menjelaskan lebih jauh bahwa pada penelitian S3-nya menggunakan G. versteegii karena merupakan salah satu jenis gaharu yang penting di Indonesia dan merupakan jenis gaharu yang banyak ditemukan di Indonesia terutama Indonesia bagian timur. Data terkait sebaran G. versteegii diperoleh informasi bahwa G. versteegii memiliki wilayah sebaran di daerah Lesser Sunda yaitu Lombok, Flores dan Sumbawa dan Sulawesi terutama di Minahasa dan sebagian di daerah Papua Barat.

“Spesies ini merupakan spesies penghasil gaharu terutama yang dimanfaatkan untuk memproduksi minyak gaharu. Penelitian ini merupakan lanjutan dari hasil penelitian terdahulu dimana ditemukan beberapa permasalahan yang terkait dengan identifikasi spesies karena sangat penting untuk konservasi, penentuan kuota tebang serta perdagangan,” jelas Hartati

Solusi yang dibutuhkan dari data DNA barcoding diperoleh  informasi bahwa penggunaan beberapa marka genom inti, atau marka kloroplas belum bisa memisahkan masing-masing spesies dengan akurat, sehingga solusinya adalah ketersediaan data dukung berbasis DNA untuk penggunaan ini diperlukan data genom yang lengkap baik dari kloroplas maupun full genom gaharu. “Penelusuran data terkait informai genom diperoleh informasi bahwa data terkait informasi genom belum tersedia, yang ada hanya terbatas pada fragmen untuk identifikai jenis, sehingga perlu kelengkapan atau data dukung dari full genom atau kloroplas,” tambah Hartati

Lebih lanjut Hartati menjelaskan permasalahan berikutnya adalah kualitas gaharu budidaya yang masih rendah, dimana berdasarkan temuan yang diperoleh dan studi literatur, kualitas gaharu budidaya masih di bawah gaharu alam, kandungan resin gaharu budidaya belum sepadat gaharu alam untuk kelas yang sama dan kepadatan resin mempengaruhi aroma gaharu dan kualitas gaharu, aroma terkait senyawa metabolit sekunder/kimia yang terbentuk, dan mekanisme pembentukan di level biokimia dan transkriptomik belum sepenuhnya dipahami terutama untuk gyrinops,” terang Hartati

Dari informasi yang diperoleh juga bahwa pembentukan oleoresin gaharu dipengaruhi oleh metode induksi, genetik gaharu dan komunitas mikroba, dan dalam penelitian ini perlu dipelajari transkriptomik pohon yang terbentuk gaharu dan bagaiman ekpresi gen dan dikaitkan dengan metode induksi untuk menghasilkan gaharu dengan kualitas yang baik untuk mendukung budidaya gaharu,” jelasnya.

Penelitian yang di lakukan Hartati bertujuan untuk memperoleh informasi profil sekuen utuh genom G. versteegii dengn short reads illumine dan long reads ONT, konstruksi genom kloroplas G. versteegii berbasis data sequens dan studi filogenomik, Comparative genom analysis untuk mengindentifikasi variasi structural dan mutasi G. versteegii dari lokasi yang berbeda, dan memperoleh data transkriptomik pada G. versteegii  yang terbentuk gaharu atau tidak serta data ekspresi gen terkait metode induksi.

Hartati juga menjlaskan manfaat yang bisa diperoleh dari kegiatan ini adalah informasi sequens genom sebagai basis data untuk mendukung identifikasi jenis dan penelitian lain, comparative genomik untuk memperoleh informasi dan variasi struktur genom, genom referensi untuk spesies gyrinops yang lain, informs transcripton untuk memahami mekanisme pembentukan gaharu dan mencari metode induksi berbasis data ekspresi gen pada G. versteegii.

“Informasi yang kami perlukan hingga tanggal 20 April 2021 kemarin belum ada informasi terkait genom G. versteegii  dari genom kloroplas, namun sejak tanggal 20 April 2021 penelusuran dipangkal data, kami temukan ada input data terkait jenis gyrinops namun dari jenis gyrinops wala, yang merupakan salah satu genom yang di dihasilkan juga  di Indonesia dan bisa jadi referensi untuk perakitan,” terang Hartati.

Kegiatan yang di lakukan Hartati terdiri dari  3 penelitian yaitu penelitian (1) analisis profil sequen whole genom G. versteegii  berdasarkan MinION Oxford Nanopore Technology (ONT) dan Illumina, penelitian (2) konstruksi genom kloroplast dan studi filogenomik dan filogeografik G. versteegii  domke berdasarkan data sequen MinION Oxford Nanopore Technology (ONT), dan penelitian (3) analisis transkriptomik dan ekspresi gen-gen pembentukan gaharu pada G. versteegii domke.

“Dari beberapa literatur diperoleh informasi terkait gen-gen yang terekspresi pada pembentukan gaharu seperti aquilaria sinensis, beberapa gen ini  bisa dimanfaatkan  untuk analisis ekspresi gen kemudian untuk house keeping gen  akan dilakukan seleksi gen aktin ataupun beberapa gen terkait seperti GAPDH (Glyceraldehyde-3-Phospate-Dehydrogenase) dan beberapa house keeping gen berdasarkan informasi  publikasi  Islam at.all tahun 2020 nantinya akan dipilih house keeping yang stabil untuk seleksi pengujian beberapa gen target,” tutup Hartati (wt ed sl).

 

 

Share.

About Author

Leave A Reply