J. Biol. Indon. Vol 7, No.2 (2011) ISSN 0854-4425 ISSN 0854-4425
JURNAL JURNAL BIOLOGI BIOLOGI INDONESIA INDONESIA Akreditasi: No 816/D/08/2009 Vol. 7, No. 2 Desember 2011 Deforestation in Bukit Barisan Selatan National Park, Sumatra, Indonesia Suyadi
195
Study of Pteridophyte Diversity and Vegetation Analysis in Jatikerep Legonlele and Nyamplung, Karimunjawa Island Central Jawa Fahreza Saputra & Labibah Qotrunnada
207
Javan Leaf Monkey (Trachypithecus auratus) Movement in a Fragmented Habitat, at Bromo Tengger Semeru National Park, East Java, Indonesia M.Hari Subarkah, Novianto Bambang Wawandono, Satyawan Pudyatmoko, Subeno , Sandy Nurvianto, & Arif Budiman
213
Impact of Invasive Ant Species in Shaping Ant Community Structure on Small Islands in Indonesia Akhmad Rizali, Abdul Rahim, Bandung Sahari, Lilik Budi Prasetyo, & Damayanti Buchori
221
Relationship Different Riparian Vegetation Cover with Stream Conditions in Cikapinis Stream, West Jawa Della Kemalasari & Devi N. Choesin
231
Affect of Canopy Stratum and Methods of Breaking Seed Dormancy on Seedling Growth of Calliandra tetragona Beth. and Acacia tamarindifolia (L.) Willd. Indriani Ekasari
243
Shoot Tip Culture of Nepenthes albomarginata Lobb ex Lindl. In Vitro Lazarus Agus Sukamto, Mujiono, Djukri, & Victoria Henuhili
251
Variasi Gen Mitokondria Cytochrome b pada Dua Jenis Burung Kakatua Putih (Cacatua alba dan C. moluccensis) Dwi Astuti
263
BOGOR, INDONESIA
J. Biol. Indon. Vol 7, No. 2 (2011) Jurnal Biologi Indonesia diterbitkan oleh Perhimpunan Biologi Indonesia. Jurnal ini memuat hasil penelitian ataupun kajian yang berkaitan dengan masalah biologi yang diterbitkan secara berkala dua kali setahun (Juni dan Desember). Editor Pengelola Dr. Ibnu Maryanto Dr. I Made Sudiana Deby Arifiani, S.P., M.Sc
Dr. Izu Andry Fijridiyanto Dewan Editor Ilmiah Dr. Abinawanto, F MIPA UI Dr. Achmad Farajalah, FMIPA IPB Dr. Ambariyanto, F. Perikanan dan Kelautan UNDIP Dr. Aswin Usup F. Pertanian Universitas Palangkaraya Dr. Didik Widiyatmoko, PK Tumbuhan, Kebun Raya Cibodas-LIPI Dr. Dwi Nugroho Wibowo, F. Biologi UNSOED Dr. Parikesit, F. MIPA UNPAD Prof. Dr. Mohd.Tajuddin Abdullah, Universiti Malaysia Sarawak Malaysia Assoc. Prof. Monica Suleiman, Universiti Malaysia Sabah, Malaysia Dr. Srihadi Agungpriyono, PAVet(K), F. Kedokteran Hewan IPB Y. Surjadi MSc, Pusat Penelitian ICABIOGRAD Drs. Suharjono, Pusat Penelitian Biologi-LIPI Dr. Tri Widianto, Pusat Penelitian Limnologi-LIPI Dr. Witjaksono Pusat Penelitian Biologi-LIPI Alamat Redaksi
Sekretariat d/a Pusat Penelitian Biologi - LIPI Jl. Ir. H. Juanda No. 18, Bogor 16002 , Telp. (021) 8765056 Fax. (021) 8765068 Email :
[email protected];
[email protected] Website : http://biologi.or.id Jurnal ini telah diakreditasi ulang dengan nilai A berdasarkan SK Kepala LIPI 816/ D/2009 tanggal 28 Agustus 2009.
J. Biol. Indon. Vol 7, No.2 (2011)
JURNAL BIOLOGI INDONESIA
Perhimpunan Biologi Indonesia.
J. Biol. Indon. Vol 7, No. 2 (2011)
J. Biol. Indon. Vol 7, No.2 (2011) KATA PENGANTAR
Jurnal Biologi Indonesia yang diterbitkan oleh PERHIMPUNAN BIOLOGI INDONESIA edisi volume 7 nomer 2 tahun 2011 memuat 17 artikel lengkap, tujuh artikel diantaranya telah dipresentasi pada seminar ATCBC di Bali 2010. Penulis pada edisi ini sangat beragam yaitu dari Balai Penelitian Besar Penelitian Bioteknologi dan Sumber daya Genetik Pertanian Bogor, Balai Tanaman Sayuran Lembang, Balai Besar Penelitian Veteriner Bogor Kementerian Pertanian, BATAN. Fak. MIPA-Biologi Universitas Indonesia, Fakultas Kehutanan UGM Yogyakarta, Fakultas Kehutanan dan Fakultas Pertanian IPB Bogor, Sekolah Tinggi Hayati dan Departemen Tehnik Kimia ITB Bandung, Fakultas Pertanian Universitas Borneo, Tarakan, Universitas Negeri Yogyakarta, Fakultas Sain dan Tehnologi Universitas Islam Hidayatullah Jakarta, Kebun Raya Cibodas LIPI, Puslit Biologi LIPI, Puslit Oseanografi LIPI, PEKA dan Asosiasi Pelestari Curik Bali, Taman Safari Cisarua Bogor. Topik yang dibahas pada edisi ini meliputi bidang Botani, mikrobiologi, zoologi, remote sensing. Editor
J. Biol. Indon. Vol 7, No. 2 (2011) UCAPAN TERIMA KASIH Jurnal Biologi Indonesia mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada para pakar yang telah turut sebagai penelaah dalam Volume 7, No 2, Juni 2011: Drs. Roemantyo, Puslit Biologi-LIPI Dr. Dwi Astuti, Puslit Biologi-LIPI M.Fathi Royani, MA., Puslit Biologi-LIPI Dr. Iwan Saskiawan, Puslit Biologi-LIPI Drs. Ary Wahyono, Puslit Kemasyarakatan-LIPI Muhamad Irham MSc., Puslit Biologi-LIPI Dr. Enung Fuad, Puslit Bioteknologi-LIPI Drs. Boeadi, Puslit Biologi LIPI (Purna Bakti) Dr. Edi Mirmanto, Puslit Biologi-LIPI
Sebagian dari edisi ini dibiayai oleh DIPA Puslit Biologi-LIPI 2011
J. Biol. Indon. Vol 7, No.2 (2011) DAFTAR ISI Deforestation in Bukit Barisan Selatan National Park, Sumatra, Indonesia Suyadi
195
Study of Pteridophyte Diversity and Vegetation Analysis in Jatikerep Legonlele and Nyamplung, Karimunjawa Island Central Jawa Fahreza Saputra & Labibah Qotrunnada
207
Javan Leaf Monkey (Trachypithecus auratus) Movement in a Fragmented Habitat, at Bromo Tengger Semeru National Park, East Java, Indonesia M.Hari Subarkah, Novianto Bambang Wawandono, Satyawan Pudyatmoko, Subeno , Sandy Nurvianto, & Arif Budiman
213
Impact of Invasive Ant Species in Shaping Ant Community Structure on Small Islands in Indonesia Akhmad Rizali, Abdul Rahim, Bandung Sahari, Lilik Budi Prasetyo, & Damayanti Buchori
221
Relationship Different Riparian Vegetation Cover with Stream Conditions in Cikapinis Stream, West Jawa Della Kemalasari & Devi N. Choesin
231
Affect of Canopy Stratum and Methods of Breaking Seed Dormancy on Seedling Growth of Calliandra tetragona Beth. and Acacia tamarindifolia (L.) Willd. Indriani Ekasari
243
Shoot Tip Culture of Nepenthes albomarginata Lobb ex Lindl. In Vitro Lazarus Agus Sukamto, Mujiono, Djukri, & Victoria Henuhili
251
Variasi Gen Mitokondria Cytochrome b pada Dua Jenis Burung Kakatua Putih (Cacatua alba dan C. moluccensis) Dwi Astuti
263
Kajian Pendahuluan: Perpindahan Gen dari Tanaman Kentang Transgenik Katahdin RB ke Tanaman Kentang Non Transgenik A. Dinar Ambarwati, M. Herman, Agus Purwito , Eri Sofiari,& Hajrial Aswidinoor
277
Virus Influenza Novel H1N1 Babi di Indonesia NLP Indi Dharmayanti, Atik Ratnawati, & Dyah Ayu Hewajuli
289
Karakterisasi Produk Biosolubilisasi Lignit oleh Kapang Indigenus dari Tanah Pertambangan Batubara di Sumatera Selatan Irawan Sugoro, Sandra Hermanto,D. Sasongko,D. Indriani & P. Aditiawati
299
J. Biol. Indon. Vol 7, No. 2 (2011) Potensi Virus Avian Influenza H5NI Isolat A/Ck/West Java/Pwt-Wij/2006 Sebagai Vaksin R. Indriani, NLP I Dharmayanti, R.M.A Adjid, & Darminto Variasi dan kekerabatan genetik pada dua jenis baru belimbing (Averrhoa leucopetala Rugayah et Sunarti sp nov dan A. dolichorpa Rugayah et Sunarti sp nov., Oxalidaceae) berdasarkan profil Random Amplified Polymorphic DNA Kusumadewi Sri Yulita Pengaruh Dinamika Faktor Lingkungan Terhadap Sebaran Horisontal dan Vertikal Katak Hellen Kurniati Merekonstruksi Habitat Curik Bali Leucopsar rothschildi Stresemann, 1912 di Bali Bagian Barat Mas Noerdjito, Roemantyo &Tony Sumampau Struktur dan Komposisi Vegetasi Hutan Semusim Habitat Curik Bali (Leucopsar rothschildi Stresemann, 1912) di Kawasan Labuan Lalang, Taman Nasional Bali Barat Roemantyo Sumbangan Ilmu Etnobotani dalam Memfasilitasi Hubungan Manusia dengan Tumbuhan dan Lingkungannya Eko Baroto Walujo
Jurnal Biologi Indonesia 7(2): 321-330 (2011)
Variasi dan kekerabatan genetik pada dua jenis baru belimbing (Averrhoa leucopetala Rugayah et Sunarti sp nov dan A. dolichorpa Rugayah et Sunarti sp nov., Oxalidaceae) berdasarkan profil Random Amplified Polymorphic DNA Kusumadewi Sri Yulita Bidang Botani, Pusat Penelitian Biologi- LIPI, Jl. Raya Bogor Km 46, Cibinong 16911, Email:
[email protected] ABSTRACT Genetic variation and relatedness of two new species of star fruit (Averrhoa leucopetala Rugayah et Sunarti sp nov and A. dolichorpa Rugayah et Sunarti sp nov., Oxalidaceae) based on Random Amplified Polymorphic DNA. Two wild species of Averrhoa from Papua and Gorontalo respectively has recently been described. These two species were previously treated as ‘intermediate species’ between A. carambola and A. blimbi on the basis of morphological characters. This present study aimed to assess genetic variation and genetic relatedness of the two species compared to their relatives (A. carambola and A. blimbi) by using Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD). Five RAPD primers (OPA 9E, OPA 13, OPB 7, OPB 18 dan OPN 12) were used to amplify total DNA genom and produced 31 bands to which 90.32% were polymorphic. These bands were ranging in size from 300-1700 bp. DNA fingeprints for each species was indicated by differences in RAPD profiles resulted from amplification of five primers. Clustering analysis was performed based on RAPD profiles using the UPGMA method. The genetic similarity range between 0.25-1.00 indicating wide range of genetic variations observed. Results also indicated that the two species were genetically distant from A. carambola and A. blimbi, thus supported the recent morphological treatment. Key words: Averrhoa, RAPD profiles, genetic variations.
PENDAHULUAN Belimbing (Averrhoa L.) merupakan buah yang cukup populer di Indonesia dan sudah lama dibudidayakan untuk dimanfaatkan sebagai buah meja, sayur dan obat. Ada dua jenis belimbing yang dikenal oleh masyarakat luas, yaitu belimbing wuluh (A. blimbi L.) dan belimbing manis (Averrhoa carambola L). Belimbing tersebar luas di Asia
Tenggara, namun ada yang menduga berasal dari Amerika Selatan (Brasil) walaupun adapula dugaan bahwa asal usul belimbing adalah Asia Tenggara (Samson 1997). Selain kedua jenis belimbing ini, beberapa ahli taksonomi tumbuhan (Kooders & Valeton 1903; Kunth 1931) telah mengenal beberapa taksa belimbing dibawah tingkat jenis, yaitu A. carambola var angusticepala Projek
321
Kusumadewi Sri Yulita
(dari Amerika Selatan), A. carambola f. acida K. & V. dan A. carambola f. dulcis K. & V (dari Jawa), serta A. blimbi f. papuana Kunth. (dari Papua). Rugayah & Sunarti (2008) mendeskripsikan dua jenis baru belimbing, yaitu Averrhoa leucopetala Rugayah et Sunarti sp nov dan Averrhoa dolichorpa Rugayah et Sunarti sp nov. berdasarkan koleksi hidup belimbing yang ada di Kebun Raya Bogor yang masingmasing berasal dari Gorontalo (Sulawesi) dan Papua. Sebelumnya kedua jenis belimbing ini dinyatakan sebagai jenis ‘intermedia’ antara belimbing manis dan belimbing wuluh karena memiliki karakter morfologi yang merupakan campuran antara belimbing manis dan belimbing wuluh. Berdasarkan pengamatan morfologi yang telah mereka lakukan, mereka menemukan perbedaan karakter daun, perbungaan, bunga dan buah kedua jenis baru ini dengan belimbing wuluh dan belimbing manis. Berdasarkan karakter vegetatif, A. leucopetala dan A. dolichorpa mirip dengan A. carambola, sedangkan berdasarkan karakter generatif kedua jenis tersebut lebih mirip dengan A. blimbi (Rugayah & Sunarti 2008). Penggunaan karakter selain morfologi, misalnya anatomi, sitologi dan molekuler sudah umum dilakukan untuk mengklarifikasi status taksonomi suatu takson. Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) merupakan salah satu marka molekuler yang telah banyak digunakan sebagai tool untuk memecahkan dan mengklarifikasi masalah taksonomi, seperti deteksi hibrid (Allan et al. 1997; Ferdinandez & Coulman 322
2002; Shasany et al. 2005), spesies kompleks (Stammers et al. 1994; Sebastiani et al. 2001; Zervakis et al. 2001) dan kekerabatan genetik (Ferdinandez & Coulman 2002; Martin et al. 2002 ). RAPD dilakukan dengan menggunakan teknik amplifikasi PCR terhadap total DNA genom dengan menggunakan primer tunggal yang dibuat secara random. Kelebihan utama dari RAPD adalah proses yang cepat dan efesiensi biaya dalam hal operasional. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman dan kekebaratan genetik A. leucopetala dan A. dolichorpa dengan kerabatnya yaitu belimbing manis dan belimbing wuluh berdasarkan profil RAPD. BAHAN DAN CARA KERJA Sampel belimbing yang dianalisis sejumlah delapan aksesi (Tabel 1), yang terdiri atas A. leucopetala (1 aksesi) yang berasal dari Gorontalo dan A. dolichorpa (2 aksesi) yang berasal dari Papua dikoleksi dari Kebun Raya Bogor. Selain dua jenis ini juga dilakukan koleksi terhadap belimbing wuluh (2 aksesi) dan belimbing manis (3 kultivar) dari Kebun Plasma Nutfah LIPI (cv Dewi dan Rawasari) dan dari Kabupaten Demak (cv Kunir). Sampel dikoleksi dalam bentuk daun yang dikeringkan dalam silica gel. Total DNA genom diisolasi dengan menggunakan protokol CTAB (Doyle & Doyle 1990) yang dimodifikasi dengan perlakuan RNAse 200 μg/mL. Lima μL total DNA genom dielektrophoresis dalam 0.7% gel agarosa dalam larutan
Variasi dan Kekerabatan Genetik pada Dua Jenis Baru
Tabel 1. Daftar nama sampel belimbing. Nomor aksesi IP3 VI.C.310ª VII.D.96 B3 B4 B20 TT401 TT402
Nama jenis
Asal
A. leucopetala A. dolichorpa A. dolichorpa A. carambola cv Dewi A. carambola cv Rawasari A. carambola cv Kunir A. blimbi A. blimbi
Gorontalo Papua (Koleksi KRB) Papua (Koleksi KRB) KPN-CSC KPN-CSC Kabupaten Demak, Jawa Tengah Jawa Barat Jawa Barat
penyangga TAE, kemudian diwarnai dengan ethidium bromida dan difoto dengan menggunakan gel documentation system (Atto Bioinstrument). DNA yang telah diisolasi disimpan dalam -20ºC. Amplifikasi RAPD dilakukan dengan menggunakan lima primer RAPD (Operon Technologies Almeda, Calif., USA) dalam mesin PCR Takara thermocycler mengikuti protokol Williams et al. (1990), sebagai berikut: denaturasi pada 94°C selama 2 menuit, diikuti oleh 45 siklus amplifikasi yang terdiri atas fase denaturasi pada suhu 94°C selama 1 menit, fase penempelan primer pada suhu 36°C selama 1 menit dan tahap pemanjangan pada suhu 72°C selama 2 menit. Siklus ini dilanjutkan dengan tahap pemanjangan pada suhu 72°C selama 2 menit yang diakhiri dengan tahap pendinginan hasil PCR pada suhu 25°C. Volume reaksi total PCR adalah 15 ml yang terdiri atas 1x PCR PCR Green Master Mix (Promega), 2 μM primer (Operon Technologies Almeda, Calif., USA), dan ~10 ng DNA template. Hasil amplifikasi PCR kemudian dipisahkan secara elektroforesis dalam
2% gel agarosa yang direndam dalam larutan penyangga TAE 1X pada tegangan listrik 50 Volt selama 120 menit. Gel agarosa kemudian diwarnai dalam 0.5 mg/ml larutan etidium bromida dan divisualisasi serta difoto menggunakan gel documentation system (Atto Bioinstrument). Reaksi PCR diulang sebanyak dua kali untuk memastikan keberulangan dan konsistensi hasil PCR. Pita RAPD diskor secara manual berdasarkan profil RAPD hasil foto gel elektroforesis. Setiap pita RAPD dianggap sebagai satu lokus putatif. Hanya lokus yang menunjukkan pita yang jelas yang digunakan untuk diskor 1 bila ada pita dan 0 bila tidak ada pita. Analisis data dilakukan dengan menggunakan program NTSys-PC (Numerical Taxonomy System, versi 2.02i, Rohlf 1998). Data yang telah diskor kemudian dikelompokkan hingga membentuk matriks binari di program Microsoft Excel. Matriks tersebut kemudian diolah menggunakan program SIMQUAL (Similarity for qualitative data) untuk menghitung koefisien kesamaan Jaccard. Matriks kesamaan ini kemudian digunakan untuk membuat dendrogram 323
Kusumadewi Sri Yulita
UPGMA (unweighted pair group method with aritmethical average) dan Principal coordinate analysis. HASIL Profil Umum Pita RAPD Amplifikasi PCR-RAPD terhadap total DNA genom dari kedelapan aksesi belimbing dengan menggunakan lima primer (OPA 9E, OPA 13, OPB 7, OPB 18 dan OPN 12) menghasilkan 31 pita DNA yang dapat diskor. Jumlah pita yang dihasilkan berkisar antara 2 (OPB 18) hingga 11 (OPN 12) dengan ukuran pita berkisar antara 300 pb hingga 1700 bp (Tabel 2). Dari keseluruhan pita ini, 90.32 % adalah pita polimorfik dengan rata-rata jumlah pita polimorfik 5.4 per primer. Variasi genetik yang dijumpai pada seluruh aksesi belimbing umumnya diperoleh dari perbedaan profil RAPD. Sebagian besar 31 pita RAPD dijumpai
pada seluruh aksesi (Gambar 1a-e). Pita umum yang dijumpai pada seluruh aksesi adalah OPA 9E ukuran 900 bp, OPA 13 ukuran 800 bp dan OPB 18 ukuran 600 bp (Tabel 2; Gambar 1a, b dan d). Selain itu, dijumpai pula pita spesifik yang hanya dijumpai pada jenis atau aksesi tertentu (Tabel 2; Gambar 1a-e) yang dapat digunakan untuk karakterisasi jenis atau kultivar tertentu dapat digunakan untuk karakterisasi jenis A. carambola dan A. blimbi karena terdapat pita spesifik ukuran 1100 pada jenis A. carambola serta pita ukuran 350 dan 650 bp pada jenis A. blimbi (Gambar 1a). Sedangkan primer OPA 13 dapat digunakan untuk karakterisasi jenis A. carambola dan A. dolichorpa karena terdapatnya pita spesifik ukuran 1200, 1500, 1700 pada A. carambola cv Rawasari, serta pita ukuran 600 bp pada A. dolichorpa (Gambar 1b). OPB 7 dapat digunakan untuk karakterisasi kultivar belimbing
Tabel 2. Nama primer, urutan DNA, pita polimorfik dan sebarannya pada setiap jenis / kultivar. Huruf cetak tebal adalah nukleotida tambahan. 1) A. leucopetala, 2) A. dolichorpa, 3) A. carambola, 4) A. blimbi. Nama primer
Urutan DNA primer
5′ TTGGGTAACGCC 3′
Jumlah dan ukuran pita terpendekterpanjang (bp) 4 (350-1100)
Ukuran pita umum (bp) 900
OPA 9E
-
-
1100
OPA 13
5′CAGCACCCAC 3′
6 (600-1700)
800
-
600
OPB 7
5′ GGTGACGCAG 3′
7 (350-1700)
-
-
-
OPB 18 OPN 12
5’ CCACAGCAGT 3’ 5′ CACAGACACC 3′′
2 (600-1500) 11 (300-1400)
600 -
-
110 0
1200, 1500, 1700 (cv Rawasari) 350 (cv Kunir) 1200 (cv Dewi) 1500 900
324
Ukuran pita unik pada setiap jenis belimbing (bp) 1 2 3 4 350 650
-
300, 600
Variasi dan Kekerabatan Genetik pada Dua Jenis Baru
manis dengan terdapatnya pita spesifik ukuran 350 bp pada A. carambola cv Kunir dan 1200 bp pada A. carambola cv Dewi (Gambar 1c). Sedangkan OPB 18 hanya dapat digunakan untuk karakterisasi ketiga kultivar belimbing manis (Gambar 1d). Primer OPN dapat digunakan untuk karakterisasi A. carambola (pita ukuran 900 bp) dan A. blimbi (pita ukuran 300 dan 600 bp) (Gambar 1e).
Analisis pengelompokkan Analisis kluster menunjukkan pemisahan tanaman belimbing ke dalam kluster yang mengelompok berdasarkan jenisnya (Gambar 2). Nilai koefisien kesamaan genetik kedelapan aksesi duku berkisar antara 25% hingga 100%. Hasil analisis kluster menunjukkan adanya tiga kluster (A, B dan C). Kluster A (koefisien kesamaan 42%) terdiri atas A.
3000 bp 2000 bp 1500 bp 900 bp
1000 bp
800 bp
500 bp 100 bp
M 1
2
3
4
5 6
1
7 8
2
a
3
4
5
6
7
8 M
b
3000 bp 2000 bp 1500 bp 1200 bp 1000 bp 500 bp 600 bp 100 bp
M
1
2
3
4
5
6
7
M
8
1
2
3
c
4
5
6
7
8
d
3000 bp 2000 bp 1500 bp 1000 bp
500 bp
100 bp
M 1
2
3
4
5
6
7
8 M
Gambar 1. Profil sidik RAPD delapan aksesi belimbing dengan menggunakan primer OPA 9E (a), OPA 13 (b), OPB 7 (c), OPB 18 (d) dan OPN 12 (e). M: GeneRuler 100 bp plus (Fermentas), 1: A. leucopetala, 2-3: A. dolichorpa, 4-6: A. carambola, 7-8: A. blimbi. Anak panah garis putus-putus: pita umum. Anak panah garis solid: pita spesifik. Ukuran pita spesifik sesuai dengan Tabel 2.
325
Kusumadewi Sri Yulita
leucopetala dan A. dolichorpa, kluster B (koefisien kesamaan 51%) terdiri atas tiga kultivar blimbing manis (A. carambola) dan kluster C (koefisien kesamaan 85%) terdiri atas dua aksesi belimbing wuluh (A. blimbi) (Gambar 2). Sementara itu, diagram ordinasi 3dimensi menunjukkan pengelompokkan yang serupa dengan hasil analisis kluster (Gambar 3). PEMBAHASAN Pengamatan terhadap pola pita DNA hasil amplifikasi menunjukkan profil DNA yang berbeda-beda. Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan urutan nukleotida pada keempat primer yang digunakan, sehingga menyebabkan perlekatan primer di sepanjang DNA genom sampel juga berbeda. Pita yang dihasilkan setelah amplifikasi DNA
dengan PCR sangat bergantung pada bagaimana primer mengenal daerah komplemennya pada cetakan (template) DNA yang digunakan. Semakin banyak situs penempelan dari primer yang digunakan, maka semakin banyak jumlah pita DNA yang dihasilkan (Tingey et al. 1994). Secara umum, hasil amplifikasi total DNA genom sampel belimbing dengan menggunakan primer terpilih menghasilkan serangkaian pita-pita, diantaranya ada pita-pita yang umum dijumpai pada seluruh sampel dan adapula pita spesifik yang hanya ditemukan pada spesies/ kultivar tertentu. Keseluruhan profil pita yang dihasilkan dari amplifikasi primer RAPD inilah yang merupakan sidik DNA setiap jenis/kultivar. Hasil amplifikasi dengan menggunakan lima primer RAPD menunjukkan bahwa terdapat kemiripan yang cukup
1 2 3 4 5 6 7 8 0.25
0.44
0.63
0.81
1.00
Coefficient
Gambar 2. Diagram pengelompokkan UPGMA berdasarkan koefiesien kesamaan Jaccard pada delapan aksesi belimbing. 1: A. leucopetala, 2-3: A. dolichorpa, 4-6: A. carambola, 7-8: A. blimbi. Garis putus-putus vertikal: garis referensi.
326
Variasi dan Kekerabatan Genetik pada Dua Jenis Baru
1
5 4
6
2 3
7 8
Gambar 3. Diagram tiga-dimensi PCA pada delapan aksesi belimbing. 1-2: A. leucopetala, 23: A. dolichorpa, 4-6: A. carambola, 7-8: A. blimbi. Lingkaran menunjukkan pengelompokkan yang sesuai dengan diagram UPGMA pada Gambar 6.
tinggi antara profil RAPD pada A. leucopetala dan A. dolichorpa. Namun tidak ada pita spesifik yang dapat digunakan untuk mengkarakterisasi A. leucopetala. Sedangkan A. dolichorpa dapat dikarakterisasi dengan menggunakan primer OPA 13 pada ukuran 600 bp dan primer OPN 12 pada ukuran 1100 bp (Gambar 1b dan 1e). Selain itu, belimbing manis (A. carambola) dapat dikarakterisasi dengan menggunakan primer OPA 9E pada ukuran 1100 bp, OPB 18 pada ukuran 1500 bp, serta OPN 12 pada ukuran 900 bp (Gambar 1a, c dan e). Karakterisasi kultivar pada belimbing manis ini dapat dideteksi dengan menggunakan primer OPA 13 (Gambar 1b). Belimbing wuluh (A. blimbi) dapat dikarakterisasi dengan menggunakan primer OPA 9E pada
ukuran 350 dan 650 bp, serta primer OPN 12 pada ukuran 300 dan 600 bp (Gambar 1d dan 1e). Ada atau tidaknya pita DNA spesifik sangat dipengaruhi oleh situs penempelan primer pada cetakan DNA. Weising et al. (1995) berpendapat bahwa ada beberapa hal yang menyebabkan perbedaan pita DNA yang teramplifikasi, yaitu (1) perubahan nukleotida pada sampel yang mencegah terjadinya amplifikasi, (2) delesi pada pelekatan primer, (3) insersi yang menyebabkan daerah pelekatan primer terlalu jauh untuk menyokong terjadinya amplifikasi dan (4) insersi dan delesi yang mengubah produk amplifikasi. Setiap primer juga menghasilkan produk amplifikasi yang berbeda spesifitasnya untuk setiap jenis/kultivar.
327
Kusumadewi Sri Yulita
Dalam hal ini primer OPB 7 sangat polimorfik sehingga tidak menghasilkan pita umum untuk semua jenis yang diamplifikasi, sehingga primer ini kurang cocok bila digunakan untuk karakterisasi jenis/kultivar belimbing (Gambar 1c). Sebaliknya primer OPB 18 (Gambar 1d) menghasilkan produk PCR dengan polimorfisme yang cukup rendah dan hanya berguna untuk karakterisasi belimbing manis. Dengan demikian, primer ideal yang direkomendasi untuk digunakan pada karakterisasi jenis dan kultivar belimbing adalah OPA 9E, OPA 13 dan OPN 12 (Gambar 1a, b dan e). Hasil analisis pengelompokkan menunjukkan rentang kesamaan genetik antara 25-100% mengindikasikan adanya variasi genetik yang cukup tinggi diantara keempat jenis belimbing. Kelompok belimbing wuluh memiliki nilai koefiesien kesamaan yang lebih tinggi (85%) dibanding belimbing manis (51%). Nilai koefisien kesamaan genetik yang tinggi diantara belimbing wuluh artinya keragaman genetik yang lebih sempit. Hal ini mungkin karena belimbing manis memiliki banyak lebih kultivar hasil budidaya yang lebih intensif dibandingkan belimbing wuluh, sehingga memiliki keragaman genetik belimbing manis lebih luas daripada belimbing wuluh. Kisaran koefisien sekitar 50% dengan marka RAPD dapat menunjukkan adanya interspesifik hibrid, sedangkan kisaran 61%-99% merupakan kesamaan genetik dalam tingkat spesies pada tumbuhan Lilac (Marsolais et al. 1993), 56% pada Mentha spicata dan 49% pada M. Arvensis (Shasany et al. 2005). Di dalam kluster belimbing manis (B), cv Kunir 328
terpisah dari cv Dewi dan cv Rawasari yang membentuk kelompok dengan koefisien kesamaan 64%. Untuk mengetahui apakah perbedaan ini disebabkan oleh intraspesifik hibrid pada cv Kunir, memerlukan studi lebih lanjut. A. leucopetala dan A. dolichorpa membentuk kelompok tersendiri (42%) yang terpisah dari kelompok belimbing wuluh-belimbing manis (B&C, koefisien kesamaan 32.5%). Sesuai dengan hasil pengamatan morfologi yang dilakukan oleh Rugayah & Sunarti (2008), kedua jenis ini memang berbeda secara morfologi dari belimbing wuluh dan belimbing manis. Perbedaan properti genetik kedua jenis belimbing tersebut dapat mengindikasikan proses radiasi adaptif tersendiri di wilayah persebarannya di Pulau Papua dan Sulawesi. Secara geografi, kawasan Sulawesi dan Papua serta pulau-pulau diantaranya memang memiliki sejarah geologi yang berbeda dengan kawasan Malesia bagian Barat, dipisahkan oleh garis Wallacea. Dengan demikian, hasil penelitian ini mendukung hasil penelitian Rugayah & Sunarti (2008) yang mendeskripsikan A. leucopetala dan A. dolichorpa menjadi jenis baru yang terpisah dari A. averrhoa dan A. blimbi. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa marka RAPD cukup potensial untuk karakterisasi jenis dan kultivar belimbing, serta memecahkan permasalahan taksonomi seperti spesies kompleks yang ada pada jenisjenis belimbing. Untuk kerja lanjutan, penggunakan data molekuler yang lebih sensitif mendeteksi polimorfisme pada tingkat nukleotida seperti DNA
Variasi dan Kekerabatan Genetik pada Dua Jenis Baru
sequencing kemungkinan besar akan menghasilkan resolusi hasil analisis kluster yang lebih baik. UCAPAN TERIMAKASIH Penelitian ini sepenuhnya didukung oleh dana proyek DIPA tahun 2009 yang berjudul “Kajian genetika plasma nutfah buah-buahan Indonesia” Pusat Penelitian Biologi-LIPI. Terima kasih kepada Ibu Dra. Inggit, Dr. Rugayah, Dr Siti Sunarti, Dr. Teguh Triono, dan Dr. Marlina Ardiyani yang telah berbaik hati memberikan material DNA belimbing wuluh, belimbing A. dolicharpa dan A. leucopetala. Terima kasih juga kepada Herlina dan Fajarudin Ahmad atas bantuan teknis yang telah diberikan. DAFTAR PUSTAKA Allan, GJ., C. Clark & LH. Reiseberg. 1997. Distribution of parental DNA markers in Encelia virginensis (Asteraceae: Helian-theae), a diploid species of putative hybrid origin. Pl. Syst. Evol. 205: 205221. Doyle, JJ. & JL. Doyle. 1990. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus. 12: 13-15. Ferdinandez, YSN. & BE. Coulman. 2002. Evaluating genetic variation and relationships among two bromegrass species and their hybrid using RAPD and AFLP markers. Euphytica 125: 281-291. Kooders, SH. & TH. Valeton. 1903. Oxalidaceae. Bijdrage No.9 Boomsroten op Java. Mededee-
lingen uit’s Land Plantentuin 61: 106-113. G. Kolff & Co. Batavia. Kunth, R. 1930. Oxalidaceae (Averrhoa). Dalam: Engler, A.(ed.). Pfl. R. Verlag von Wilhem Engelmann. Leipzig. 95: 417-419. Marsolais, JV., JS. Pringle & BN. White. 1993. Assessment of random amplied polymorphic DNA (RAPD) as genetic markers for determining the origin of interspecific lilac hybrids. Taxon 42: 531-537. Martin, C., E. Uberhuaga & C. Perez. 2002. Application of RAPD markers in the characterisation of Chrysanthemum varieties and the assessment of somaclonal variation. Euphytica 127: 247-253. Rohlf, FJ. 1998. NTSYS-PC. Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis. Version 1.8. Exeter Software, New York. Rugayah & S. Sunarti. Two new wild species of Averrhoa (Oxalidaceae) from Indonesia. Reinwardtia 12(4): 325-334. Samson, JA. 1997. Averrhoa L. Dalam:. Verheij, E.W.M & R.E. Coronel (eds). Buah-buahan yang dapat dimakan. PROSEA Sumber Daya Nabati Asia Tenggara 2. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. 109-112. Shasany, AK., MP. Darokar, S. Dhawan, AK. Gupta, S. Gupta, AK. Shukla, NK. Patra & SPS. Khanuja. 2005. J. Heredity 96(5): 542-549. Sebastiani, F., RR. Meiswinkel, LM. Gomulski, CR. Guglielmino, PS. Mellor, AR. Malacrida & G. 329
Kusumadewi Sri Yulita
Gasperi. 2001. Molecular differentiation of the Old World Culicoides imicola species complex (Diptera, Ceratopogonidae), inferred using random amplified polymorphic DNA markers. Mol.Ecol. 10(7): 1773-1786. Stammers, M., J. Harris, GM. Evans, MD. Hayward & JW. Forster. 1995. Use of PCR (RAPD) technology to analyse phylogenetic relationships in the Lolium/Festuca complex. Heredity 74: 19-27. Tingey, SV., JA. Rafalski & MK. Hanafey. 1994. Genetic analysis with RAPD markers. Dalam: Coruzzi C. & P. Puidormenech
(eds). Plant Mol. Biol. Pringer. Berlin. 491-498. Williams, JGK., AR. Kubelik, KJ. Livak, JA. Rafalski & SV. Tingey. 1990. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nuc. Acids Res. 18: 65316535. Zervakis, GI., G. Venturella & K. Papadopoulou. 2001. Genetic polymorphism and taxonomic infrastructure of Pleurotus eryngii species-complex as determined by RAPD analysis, isozyme profiles and ecomorphological characters. Microbiology 147: 3183-3194.
Memasukkan Maret 2011 Diterima: Juli 2011
330
J. Biol. Indon. Vol 7, No.2 (2011) PANDUAN PENULIS
Naskah dapat ditulis dalam bahasa Indonesia atau bahasa Inggris. Naskah disusun dengan urutan: JUDUL (bahasa Indonesia dan Inggris), NAMA PENULIS (yang disertai dengan alamat Lembaga/ Instansi), ABSTRAK (bahasa Inggris, maksimal 250 kata), KATA KUNCI (maksimal 6 kata), PENDAHULUAN, BAHAN DAN CARA KERJA, HASIL, PEMBAHASAN, UCAPAN TERIMA KASIH (jika diperlukan) dan DAFTAR PUSTAKA. Naskah diketik dengan spasi ganda pada kertas HVS A4 maksimum 15 halaman termasuk gambar, foto, dan tabel disertai CD. Batas dari tepi kiri 3 cm, kanan, atas, dan bawah masingmasing 2,5 cm dengan program pengolah kata Microsoft Word dan tipe huruf Times New Roman berukuran 12 point. Setiap halaman diberi nomor halaman secara berurutan. Gambar dalam bentuk grafik/diagram harus asli (bukan fotokopi) dan foto (dicetak di kertas licin atau di scan). Gambar dan Tabel di tulis dan ditempatkan di halam terpisah di akhir naskah. Penulisan simbol α, β, χ, dan lain-lain dimasukkan melalui fasilitas insert, tanpa mengubah jenis huruf. Kata dalam bahasa asing dicetak miring. Naskah dikirimkan ke alamat Redaksi sebanyak 3 eksemplar (2 eksemplar tanpa nama dan lembaga penulis). Penggunaan nama suatu tumbuhan atau hewan dalam bahasa Indonesia/Daerah harus diikuti nama ilmiahnya (cetak miring) beserta Authornya pada pengungkapan pertama kali. Daftar pustaka ditulis secara abjad menggunakan sistem nama-tahun. Contoh penulisan pustaka acuan sebagai berikut : Jurnal : Hara, T., JR. Zhang, & S. Ueda. 1983. Identification of plasmids linked with polyglutamate production in B. subtilis. J. Gen. Apll. Microbiol. 29: 345-354. Buku : Chaplin, MF. & C. Bucke. 1990. Enzyme Technology. Cambridge University Press. Cambridge. Bab dalam Buku : Gerhart, P. & SW. Drew. 1994. Liquid culture. Dalam : Gerhart, P., R.G.E. Murray, W.A. Wood, & N.R. Krieg (eds.). Methods for General and Molecular Bacteriology. ASM., Washington. 248-277. Abstrak : Suryajaya, D. 1982. Perkembangan tanaman polong-polongan utama di Indonesia. Abstrak Pertemuan Ilmiah Mikrobiologi. Jakarta . 15 –18 Oktober 1982. 42. Prosiding : Mubarik, NR., A. Suwanto, & MT. Suhartono. 2000. Isolasi dan karakterisasi protease ekstrasellular dari bakteri isolat termofilik ekstrim. Prosiding Seminar nasional Industri Enzim dan Bioteknologi II. Jakarta, 15-16 Februari 2000. 151-158. Skripsi, Tesis, Disertasi : Kemala, S. 1987. Pola Pertanian, Industri Perdagangan Kelapa dan Kelapa Sawit di Indonesia.[Disertasi]. Bogor : Institut Pertanian Bogor. Informasi dari Internet : Schulze, H. 1999. Detection and Identification of Lories and Pottos in The Wild; Information for surveys/Estimated of population density. http//www.species.net/primates/loris/ lorCp.1.html.
J. Biol. Indon. Vol 7, No. 2 (2011)
Kajian Pendahuluan: Perpindahan Gen dari Tanaman Kentang Transgenik Katahdin RB ke Tanaman Kentang Non Transgenik A. Dinar Ambarwati, M. Herman, Agus Purwito , Eri Sofiari,& Hajrial Aswidinoor
277
Virus Influenza Novel H1N1 Babi di Indonesia NLP Indi Dharmayanti, Atik Ratnawati, & Dyah Ayu Hewajuli
289
Karakterisasi Produk Biosolubilisasi Lignit oleh Kapang Indigenus dari Tanah Pertambangan Batubara di Sumatera Selatan Irawan Sugoro, Sandra Hermanto,D. Sasongko,D. Indriani & P. Aditiawati
299
Potensi Virus Avian Influenza H5NI Isolat A/Ck/West Java/Pwt-Wij/2006 Sebagai Vaksin R. Indriani, NLP I Dharmayanti, R.M.A Adjid, & Darminto
309
Variasi dan kekerabatan genetik pada dua jenis baru belimbing (Averrhoa leucopetala Rugayah et Sunarti sp nov dan A. dolichorpa Rugayah et Sunarti sp nov., Oxalidaceae) berdasarkan profil Random Amplified Polymorphic DNA Kusumadewi Sri Yulita
321
Pengaruh Dinamika Faktor Lingkungan Terhadap Sebaran Horisontal dan Vertikal Katak Hellen Kurniati
331
Merekonstruksi Habitat Curik Bali Leucopsar rothschildi Stresemann, 1912 di Bali Bagian Barat Mas Noerdjito, Roemantyo &Tony Sumampau
341
Struktur dan Komposisi Vegetasi Hutan Semusim Habitat Curik Bali (Leucopsar rothschildi Stresemann, 1912) di Kawasan Labuan Lalang, Taman Nasional Bali Barat Roemantyo
361
Sumbangan Ilmu Etnobotani dalam Memfasilitasi Hubungan Manusia dengan Tumbuhan dan Lingkungannya Eko Baroto Walujo
375
