Tebu (Saccharum hybrid) merupakan salah satu tanaman agroindustri komersial yang dibudidayakan di wilayah tropis dan subtropis di seluruh dunia, termasuk Indonesia, karena kemampuannya yang tinggi dalam mengakumulasi sukrosa pada ruas batang. Meskipun memiliki peranan yang besar, tebu termasuk tanaman dengan kompleksitas genom yang tinggi, yang menjadi hambatan utama bagi peningkatan lebih lanjut di era pemuliaan modern terintegrasi, yang menuntut efisiensi dan presisi tinggi. Kompleksitas genom ini tercermin dalam tantangan berkelanjutan terkait pengembangan kultivar tebu modern di Indonesia, di mana kultivar yang saat ini dibudidayakan sebagian besar masih berasal dari hibridisasi konvensional antarspesies antara Saccharum officinarum dan Saccharum spontaneum.

Urgensi tersebut mendorong tim yang diketuai oleh Ganies Riza Aristya, Ph.D., dengan anggota mahasiswa Tiara Putria Judith, untuk menginisiasi pemetaan genom kloroplas pada tanaman tebu yang memiliki kompleksitas genom tinggi. Penelitian ini didukung oleh skema pendanaan Penelitian Pascasarjana–Penelitian Tesis Magister (PPS-PTM) dari Kementerian Pendidikan Tinggi, Sains, dan Teknologi. Dalam penelitian ini, dilakukan optimalisasi metode ekstraksi DNA berkualitas tinggi menggunakan modifikasi buffer CTAB, sehingga diperoleh DNA dengan kemurnian dan konsentrasi optimal yang siap digunakan untuk high-throughput sequencing menggunakan Oxford Nanopore Technology. Penelitian dengan pemanfaatan teknologi nanopore ONT PromethION menghasilkan data genomik kloroplas lengkap dengan ukuran 142,518 pasang basa yang kemudian dirangkai (assembly) dan dianotasi secara komprehensif menggunakan pendekatan bioinformatika.

Melalui pendekatan ini, penelitian berhasil menghasilkan data mentah genom kloroplas dan melakukan karakterisasi struktur genom serta komposisi gen pada kultivar tebu ‘Kidang Kencana’. Hasil analisis memberikan anotasi plastome yang komprehensif beserta peta genom sirkular, sehingga memetakan gen-gen fungsional yang dikodekan oleh kloroplas. Kegiatan penelitian ini tidak hanya menghasilkan basis data genomik yang sangat bernilai, tetapi juga sedang dalam tahap menghasilkan luaran nyata berupa publikasi penelitian di jurnal internasional bereputasi, video, dan poster diseminasi. Temuan ini tidak hanya memperkaya pemahaman tentang genom tebu lokal, tetapi juga menjadi dasar penting bagi pengembangan smart-targeted breeding berbasis genom, yang memungkinkan peralihan dari metode konvensional menuju pemuliaan tebu yang lebih presisi dan efisien di Indonesia.

Pencapaian ini menegaskan komitmen tim peneliti Fakultas Biologi UGM untuk mendorong inovasi pertanian berbasis sains, membuka peluang bagi pengembangan varietas tebu unggul yang lebih produktif, tahan hama, dan efisien. Hasil penelitian diharapkan menjadi fondasi bagi strategi pemuliaan tebu yang berkelanjutan, mendukung ketahanan pangan nasional, serta memperkuat industri gula di Indonesia. Upaya ini sejalan dengan Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya SDG 2 (Zero Hunger), melalui peningkatan produktivitas dan kualitas tanaman pangan; SDG 4 (Pendidikan Berkualitas), melalui peningkatan kapasitas sumber daya manusia di bidang genomik tanaman; SDG 9 (Industry, Innovation and Infrastructure), melalui penerapan teknologi genomik modern dalam pengembangan industri pertanian; SDG 12 (Responsible Consumption and Production), dengan pemanfaatan sumber daya tanaman secara efisien dan berkelanjutan; dan SDG 17 (Kemitraan untuk Mencapai Tujuan), melalui sinergi riset yang berorientasi pada pemanfaatan ilmu pengetahuan bagi ketahanan industri gula nasional.

Tim peneliti dari Fakultas Biologi UGM yang diketuai oleh Ganies Riza Aristya, Ph.D., telah berhasil mencapai tonggak penting dalam penelitian genomik tanaman stroberi Indonesia dengan mengungkap dan mengkarakterisasi genom kloroplas lengkap dari kultivar stroberi unggulan lokal kulitiva Mencir. Penelitian yang didukung pendanaan Fundamental Dasar dari Kementerian Pendidian Tinggi, Sains dan Teknologi ini berhasil mengoptimalkan metode ekstraksi DNA berkualitas tinggi menggunakan modifikasi buffer CTAB, menghasilkan DNA dengan kemurnian dan konsentrasi optimal untuk sekuensing generasi berikutnya. Teknologi sekuensing nanopore ONT PromethION berhasil menghasilkan data genomik kloroplas yang lengkap, dengan total panjang 155.568 pasang basa, yang kemudian dirangkai dan dianotasi secara komprehensif.

Analisis mendalam terhadap genom tersebut mengungkap struktur dan organisasi gen-gen kritis yang terlibat dalam fotosintesis dan regulasi gen kloroplas, yaitu kelompok gen ndh, pet, dan rpo. Pemetaan struktur exon-intron, analisis conserved motifs, serta prediksi struktur 3D protein berhasil memberikan gambaran detail tentang kompleksitas dan kekhasan masing-masing kelompok gen. Lebih lanjut, penelitian yang beranggotakan 3 mahasiswa Fakultas Biologi yaitu Tika Nur Amini, Andreas Wibisono, ⁠Tan Rendy ini juga mampu menganalisis filogenetik yang kuat di antara spesies dalam famili Rosaceae, sekaligus memperkuat pemahaman mengenai sejarah evolusi dan pola pewarisan kloroplas pada stroberi hibrida komersial (Fragaria × ananassa).

Kegiatan penelitian ini tidak hanya menghasilkan data dasar yang sangat berharga, tetapi juga telah memenuhi sejumlah luaran nyata, dua publikasi penelitian di jurnal Internasional bereputasi, video dan poster diseminasi. Kerja sama sinergis dengan mitra lokal dengan Agrowisata Inggit  stroberi di Magelang dan Sleman—dan mitra Integrated Genome Factory (IGF) di bidang genomik, telah memperkaya proses penelitian dan memastikan relevansi aplikatif hasil yang dicapai.

Secara strategis, pencapaian riset ini memberikan fondasi ilmiah yang kokoh untuk program pemuliaan stroberi berbasis marker molekuler dan teknologi gene editing seperti CRISPR/Cas9. Pada tahun kedua, penelitian akan berfokus pada validasi fungsional gen kandidat dan identifikasi quantitative trait loci (QTL) untuk sifat-sifat agronomi penting, seperti ketahanan penyakit dan efisiensi fotosintesis, yang langsung dapat dimanfaatkan oleh pemulia tanaman.

Akhirnya, kegiatan penelitian ini secara langsung berkontribusi pada pencapaian Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs), khususnya SDG 2: Mengakhiri Kelaparan, Mencapai Ketahanan Pangan dan Gizi, serta Mengembangkan Pertanian Berkelanjutan. Dengan mengembangkan varietas stroberi unggul yang lebih produktif, tahan cekaman, dan adaptif terhadap kondisi lokal, penelitian ini mendorong sistem pertanian yang lebih tangguh dan berkelanjutan. Selain itu, melalui peningkatan kapasitas sumber daya manusia lokal dan transfer ilmu pengetahuan kepada petani (SDG 4: Pendidikan Berkualitas), serta kolaborasi multipihak yang inklusif (SDG 17: Kemitraan untuk Mencapai Tujuan), riset ini menjadi contoh nyata bagaimana sains genomik dapat diarahkan untuk mendukung kedaulatan pangan, pemberdayaan komunitas, dan pembangunan pertanian Indonesia yang berkelanjutan dan berkeadilan

Dieng, 16 Juni 2025 – Sebagai komitmen berkelanjutan dalam mendukung peningkatan ekonomi dan pelestarian lingkungan, Tim Pengabdian Masyarakat Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada (UGM) kembali melaksanakan kegiatan pendampingan kepada petani kopi di Desa Sikunang, Dieng. Kegiatan yang berlangsung pada 16 Juni 2025 ini merupakan tindak lanjut dari program hibah Desa Mitra yang telah dilaksanakan sebelumnya, dengan fokus pada pendampingan teknis intensif di kebun kopi.

Kegiatan kali ini difokuskan pada pendampingan langsung di lapangan untuk mengatasi tantangan konkret yang dihadapi petani. Tim yang dipimpin oleh Dr.rer.nat. Abdul Rahman Siregar, M.Biotech., bersama anggota dosen yaitu Dr. Dwi Sendi Priyono, M.Si., Dr. Miftahul Ilmi, S.Si., M.Si., dan Ganies Riza Aristya, M.Sc., Ph.D., melakukan observasi mendetail terhadap kondisi kebun, menganalisis masalah jarak tanam, serangan hama dan penyakit, serta teknik pemangkasan tanaman kopi yang masih belum optimal.

“Pendampingan tidak bisa hanya sekali. Peningkatan produktivitas dan kualitas kopi memerlukan pendampingan berkelanjutan dan pemantauan intensif agar perubahan metode budidaya dapat diterapkan dengan benar dan berbuah hasil,” jelas Dr. Abdul dalam sambutannya. Selain diskusi, tim juga memberikan demonstrasi praktis tentang teknik pemangkasan yang baik untuk merangsang pertumbuhan cabang produktif, pengenalan hama dan penyakit utama kopi di wilayah Dieng, serta cara pembuatan dan aplikasi pupuk alami untuk mendukung pertanian organik. Hal ini sejalan dengan upaya pelestarian lingkungan yang menjadi salah satu pilar program.

Kepala Desa Sikunang menyambut baik kelanjutan program ini. “Kehadiran tim dari UGM memberikan energi dan ilmu baru bagi petani kami. Kami berharap dengan pendampingan yang kontinu, produktivitas kopi Sikunang bisa meningkat signifikan dan menjadi komoditas unggulan baru di samping sayuran,” ujarnya. Para petani terlihat antusias mengikuti setiap sesi. Mereka aktif bertanya dan berdiskusi mengenai kendala yang ditemui sehari-hari di kebun. “Pelatihan sebelumnya sangat membantu. Sekarang dengan pendampingan langsung seperti ini, kami jadi lebih paham cara menerapkannya di kebun sendiri,” kata salah satu petani kopi setempat.

Program pendampingan lanjutan ini merupakan bagian dari strategi jangka panjang Fakultas Biologi UGM untuk memberdayakan petani kopi Dieng. Rencananya, pendampingan akan terus dilakukan secara periodik, dengan memadukan program Kuliah Kerja Nyata (KKN) dan inisiatif lain, untuk memastikan transformasi menuju pertanian kopi yang produktif, berkualitas, dan berkelanjutan benar-benar terwujud. Program ini merupakan wujud tri dharma perguruan tinggi dalam bidang pengabdian masyarakat, yang bertujuan untuk menerapkan ilmu pengetahuan dan teknologi biologis guna memecahkan masalah nyata di masyarakat, meningkatkan kesejahteraan, dan menjaga kelestarian lingkungan.

Secara lebih luas, kegiatan pendampingan ini berkontribusi langsung terhadap pencapaian Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (Sustainable Development Goals/SDGs), khususnya: SDG 1: Tanpa Kemiskinan dan SDG 8: Pekerjaan Layak dan Pertumbuhan Ekonomi – melalui peningkatan produktivitas dan pendapatan petani kopi, SDG 2: Tanpa Kelaparan – dengan mendorong diversifikasi pertanian dan ketahanan pangan, SDG 12: Konsumsi dan Produksi yang Bertanggung Jawab – melalui pelatihan praktik pertanian berkelanjutan dan organic dan SDG 13: Penanganan Perubahan Iklim dan SDG 15: Ekosistem Daratan – dengan mengedepankan pelestarian lingkungan, penggunaan pupuk alami, dan pengelolaan kebun yang ramah ekosistem.

Kegiatan pengabdian masyarakat bertema “Produksi Bibit Unggul Ayam Lokal dan Ikan Lele Berbasis Masyarakat” telah diselenggarakan pada 29 November 2025 di Masjid Baiturrahim, Dusun Tegalrejo, Desa Ngesrep, Kabupaten Boyolali. Acara ini dibuka oleh Ibu Siti Fatonah selaku perwakilan PT Pertamina Patra Niaga. Program yang telah berjalan selama kurang lebih empat bulan ini merupakan hasil kolaborasi antara Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada (UGM) dan PT. Pertamina Patra Niaga, yang menekankan pemberdayaan masyarakat dalam sektor peternakan dan perikanan. Kegiatan ini mendukung sejumlah tujuan Sustainable Development Goals (SDGs), yaitu SDG 2 (Tanpa Kelaparan), SDG 8 (Pekerjaan Layak dan Pertumbuhan Ekonomi), SDG 12 (Konsumsi dan Produksi yang Bertanggung Jawab), dan SDG 17 (Kemitraan untuk Mencapai Tujuan) melalui implementasi pengetahuan, pendampingan, dan kemitraan multisektor.

Dalam kegiatan tersebut, Dr.med.vet.drh. Hendry Saragih, M.P. memberikan pemaparan terkait manajemen pemeliharaan ayam kampung yang baik dan benar. Beliau menjelaskan pentingnya menjaga kesehatan ayam melalui pengelolaan pakan, sanitasi, dan pencegahan penyakit, serta teknik pembuatan kandang yang tepat. Selain itu, peserta dibekali pengetahuan mengenai cara memilih bibit ayam lokal unggul yang mampu meningkatkan produktivitas dan keberlanjutan usaha peternakan masyarakat. Program ini juga didampingi oleh Dr. Ardaning Nuriliani, S.Si., M.Kes. Sementara itu, Ibu Nur Indah Septriani, S.Si., M.Sc., Ph.D., turut berkontribusi dengan membagikan leaflet edukatif tentang tata cara budidaya ikan lele yang tepat, mulai dari manajemen kolam, pemilihan bibit lele unggul, pengaturan kualitas air, hingga teknik pemeliharaan yang efisien. Pengetahuan ini penting untuk mendukung praktik budidaya yang bertanggung jawab sesuai prinsip SDG 12.

Acara ini dihadiri oleh delapan warga perwakilan kelompok tani Dusun Tegalrejo, yang mengikuti kegiatan dengan antusias dan aktif bertanya seputar kendala serta strategi budidaya ayam dan ikan yang efektif. Sebagai penutup, para peserta bersama narasumber melakukan peninjauan lapangan ke kandang ayam dan kolam lele percontohan yang telah dibuat oleh warga. Melalui kegiatan ini, masyarakat diharapkan mampu menerapkan praktik budidaya yang produktif dan berkelanjutan, sekaligus memperkuat kemitraan lokal sebagai wujud nyata dukungan terhadap SDG 17 dalam upaya meningkatkan kesejahteraan ekonomi dan ketahanan pangan desa.

Kontributor: Ardaning Nuriliani, Hendry Saragih, Nur Indah Septriani

Dampak dan Kontribusi Program MBKM