ANALISIS KEKERABATAN FENETIK ENAM POPULASI TUMBUHAN JAMBLANG (Eugenia jambolana Lamk.) DI PULAU TERNATE, TIDORE DAN MAITARA BERDASARKAN ORGAN VEGETATIF Suparman1 Nurmaya Papuangan2 1. Prodi Pendidikan Biologi Unkhair-Ternate.
[email protected] 2. Prodi Pendidikan Biologi Unkhair-Ternate.
ABSTRAK Jamblang (Eugenia jambolana Lamk) adalah tumbuhan asli Asia Tenggara dan India yang merupakan anggota family myrtaceae. Dikenal dengan beberapa nama ilmiah : Myrtus cumini L., Syzygium jambolanum (Lamk) DC., Eugenia cumini (L) Druse dan Syzygium cumini (L) Skeels. Penelitian ini bertujuan menganalisis kekerabatan intraspesies pada tumbuhan jambulang yang berasal dari tiga Pulau yakni Ternate-Tidore-Maitara dengan pendekatan fenetik. Karakter morfologi dari enam populasi Jamblang diinput dalam data biner 1 dan 0, dan selanjutnya dihitung nilai similarity index antar OTUs. Konstruksi pohon kekerabatan dendogram dilakukan dengan metode UPGMA secara manual. Hasil penelitian menunjukan nilai indek kemiripan antar OTU’s tergolong rendah (rata-rata 38,81%). Hal ini menggambarkan variasi intra spesies Jamblang di tiga pulau tersebut sangat tinggi. Analsiis kekerabatan jamblang pada ketiga pulau tersebut menunjukan bahwa asal nenek moyang jamblang pada ketiga pulau tersebut bersifat nonmonofiletik.
key words : Eugenia Jambulana Lamk, fenetik, Ternate-Tidore-Maitara. PENDAHULUAN Jamblang (Eugenia jambolana Lamk) adalah jenis tumbuhan dari family myrtaceae yang memiliki banyak manfaat namun blum dieksplorasi secara maksimal. Jamblang merupakan tumbuhan asli Asia Tenggara khususnya Malesiana yang meliputi wilayah Tanjung Malaysia, Kepulauan Nusantara sampai kepulauan Maluku. Jamblang memiliki nama yang beraneka ragam di nusantara mulai dari jamlang (betawi;sunda), jiwet, juwet (jawa tengah;jawatimur), dhuwak atau dhalas (madura), sementara di kepulauan Maluku dikenal dengan nama Jambula (Ternate), di pulau Sulawesi dikenal dengan nama Jambulan, Jambula, Jumbling (Sulawesi Utara). Di pulau Sumatera dikenal dengan nama Jambee kleng (Aceh), Jambu kling (Gayo), Jambu kalang (Minangkabau). Masyarakat Asia Tengara dan India mengenal dengan nama Jambool/jambul atau Jamun tetapi dalam bahasa inggris lebih dikenal dengan nama java plum. Hal ini mengindikasikan bahwa tumbuhan ini dikenal berasal dari Indonesia (Jawa) walaupun belum ada studi intensif yang menelusuri asal penyebaran Jambalng. Dikenal dengan nama ilmiah lain yakni Myrtus cumini L., Syzygium jambolanum (Lamk) DC., Eugenia cumini (L) Druse (Steenis, 2005) dan Syzygium cumini (L) Skeels
(Kumar dkk, 2010). Nama ilmiah terkahir merupakan nama yang lebih dikenal dari nama ilmiah lainnya. Penamaan Eugenia jambula erat hubungannya dengan pulau ternate, hal ini terkait dengan salah satu desa di wilayah di pulau tersebut yakni “jambula” memiliki nama yang sama dengan spesicum epitheton jenis tanaman ini yakni “jambolana”. Pada dasarnya, banyaknya nama lain/sinonim bagi tumbuhan ini menunjukan perlunya analisis lanjut mengeni tanaman ini baik secara taksonomi dan filogenetik. Asal penyebaran tanaman Jamblang di kepulauan Maluku dan Maluku utara terutama Ternate, Tidore, dan Maitara secara rinci masih belum diketahui. Ternate dan tidore yang terletak di sebelah timur dari garis webber merupakan pulau kecil memeiliki banyak vegetasi tumbuhan tropis termasuk kelompok tumbuhan dari family myrtaceae terutama dari genus Eugenia. Referensi dan penelitian mengenai kekerabatan tumbuhan Jamblang yang terdapat di kepulauan Maluku Utara sangat kurang. Hal ini menyulitkan mencari asal penyebaran tumbuhan dari berbagai genus termasuk genus Eugenia khususnya Jamblang. Oleh karena itu analisis kekerabatan tumbuhan Jamblang antar beberapa pulau (Ternate, Tidore, dan Maitara) perlu dilakukan terutama dengan meggunakan karakter sederhana yakni karakter morfologi organ non reprodukti yang meliputi batang dan daun.
BAHAN DAN METODE Bahan Sampel tumbuhan terdiri dari enam puluh pohon jamblang dari enam populasi, di mana tiap populasi diwakili oleh sepuluh pohon. Tiga populasi dari Pulau Ternate, dua dari Pulau Tidore dan satu populasi dari pulau Maitara diamati secara morfologi pada organ non reproduktif meliputi batang dan daun sebagai dasar data fenetik pembuatan dendogram. Adapun populasi jamblang yang digunakan dan kode penamaan populasi sebagai berikut : Tabel 1. Tabel Populasi jambang, Kode dan asal pulau No. Populasi Kode 1. Kelurahan Rum- Tidore RU 2. Kelurahan Takome- Ternate TA 3. Kelurahan Sasa- Ternate SA 4. Kelurahan Kalumata- Ternate KA 5. Kelurahan Ake bayi- Maitara AK 6. Kelurhan Cobo- Tidore CO
Pulau Tidore Ternate Ternate Ternate Maitara Tidore
Metode Data karakter morfologi yang ada dimasukan dalam data biner 1 dan 0. Nilai 1 untuk karakter yang dimiliki oleh sampel dan bila karakter tidak terdapat dalam sampel maka diberi nilai 0. Selanjutnya data dioleh dengan menghitung nilai similarity index antar dua sampel menggunakan rumus Sorenson :
Dimana SI : similarity index atau indeks kemiripan, C adalah karakter yang dimiliki oleh kedua sampel, A merupakan karakter yang dimiliki oleh sampel A dan B : karakter yang dimiliki oleh sampel B. Kode populasi selanjutnya digunakan sebagai Operasional taxonomic unit (OTU’s) dalam konstruksi dendogram untuk menganalisis kekerabatan. Konstruksi dendogram dilakukan berdasarkan analisis fenetik menggunakan metode UPGMA (Xiong, 2001) yang dikonstruksi secara manual. Analisis fenetik merupakan suatu pendekatan berdasarkan kemiripan untuk menunjukan kekerabatan makhkuk hidup. Makhkuk hidup yang memiliki nilai kemiripan yang tinggi diasumsikan merupakan makhuk hidup yang berkerabat atau berasal dari nenek moyang yang sama (Heywood dan Mcneil,1964).
HASIL DAN PEMBAHASAN Data biner karekter morfologi Data hasil pengamatan kerakter morfologi jamblang pada enam populasi berupa data biner dalam tabel 2. Karakter pembanding antar OTU’s adalah data morfologi dan morfometrik yang didapatkan dari hasil pengamatan dan pengukuran. Tabel 2. Data biner berdasarkan karakter pembanding antar OTU’s NO 1
2
3
KARAKTER Tinggi pohon terendah : <5 5-10 Keliling batang utama dalam cm 10-64 65-99 >99 Permukaan daun Dominan licin Dominan Kasar
KODE POPULASI / OTU’s RU TA SA KA AK CO 0 1
0 1
1 0
0 1
1 0
0 1
1 0 0
0 1 0
1 0 0
0 0 1
1 0 0
1 0 0
1 0
1 0
1 0
1 0
0 0
0 0
4
5
6
7
8
9
10
11
Licin dan kasar Panjang daun terkecil (cm) <5 5-10 >10 Lebar daun terkecil (cm) <5 5-6 >6 Jarak antar daun terdekat (cm) <3 3-4 Warna permukaan daun Dominan hijau Hijau dan hijau kuning Hijau, hijau kuning, dan hijau kecoklatan Warna bawah daun Hijau dominan Hijau dan hijau kuning Jumlah cekungan daun Tidak ada Kadang ada Tekstur batang Kasar saja Licin saja Ada kasar dan ada licin Warna batang Coklat saja Coklat putih Coklat, coklat putih, dan coklat kehitaman
0
0
0
0
1
1
0 1 0
0 1 0
1 0 0
0 1 0
0 1 0
0 0 1
0 0 1
0 1 0
1 0 0
0 1 0
1 0 0
0 0 1
0 1
0 1
1 0
0 1
0 1
1 0
1 0 0
0 0 1
0 0 1
1 0 0
1 0 0
0 1 0
1 0
0 1
1 0
1 0
1 0
0 1
0 1
0 1
0 1
0 1
0 1
1 0
1 0 0
0 0 1
1 0 0
1 0 0
0 0 1
0 0 1
0 0 1
0 0 1
0 0 1
1 0 0
0 1 0
1 0 0
Data nilai kemiripan Indeks kemiripan Sorenson antar OTU’s didapatkan dari hasil kalkulasi berdasarkan data biner karakter morfologi dan morfometrik antar populasi. Indeks kemiripan tersebut ditampilkan pada tabel 3. Dua OTUs yang memiliki indeks kemiripan tertinggi ialah RU (Rum-Tidore) dengan KA (Kalumata-Ternate) dengan nilai IK 73%, dua populasi tersebut dapat dikatakan memiliki kekerabatan yang dekat dibandingkan dengan anggota OTU’s dari populasi yang lain. Tabel 3. Matriks indeks kemiripan Sorenson antar OTU’s dari populasi Jamblang di Pulau Ternate, Tidore dan Maitara TA SA KA AK CO 54,5 45,4 73 54.5 27.3 RU * 36,4 54.5 36,4 27,3 TA * * 36,4 45.4 9.1 SA * * * 45,5 9,1 KA * * * * 27,3 AK
Indeks kemiripan (similarity index) antar populasi yang diwakili antar OTU’s tergolong rendah dengan nilai rata-rata IK ialah 38,81 %. Nilai ini jauh dibawah 50% kemiripan. Hal ini menunjukan variasi antar karakter morfologi dan morfometrik dari enam populasi yang diamati sangat tinggi. IK antara CO (Cobo-Tidore) dengan anggota OTU’s yang lain memiliki nilai paling kecil, sehingga menempatkan poisis CO di luar dari anggota OTU’s lainnya. Hal ini diperkuat dengan dendogram yang disusun berdasarkan IK antar OTU’s dengan metode UPGMA.
Hasil konstruksi dendogram antar populasi Jamblang Hasil konstruksi dendogram antar OTU’s dengan metode UPGMA ditunjukan pada gambar 1. Topologi grafik pohon kekerabatan (dendogram) antar OTU’s pada penelitian ini secara garis besar dapat dikelompokan menjadi dua klada (klompok dalam kekerabatan). Klada pertama ialah klada yang terdiri dari RU, KA, TA. Klada kedua ialah klada yang terdiri dari SA dan AK, sementara CO berada di luar dari kedua klada tersebut. Klada pertama terdiri dari kelompok populasi yang berasal dari Rum-Tidore (RU), Kalumata-Ternate (KA), dan Takome-Ternate (TE). Hasil ini memperlihatkan bahwa kekerabatan berdasarkan kemiripan antar populasi yang berasal dari RUM-tidore dengan Kalumata-ternate sangat dekat. Pada dasarnya analisis kekerabatan/filogenetik makhkuk hidup dapat menggunakan dua pendekatan yakni pendekatan kemiripan atau fenetik dan pendekatan cladistik atau sejarah evolusi yang dibawa oleh karakter homology (Heywood dan Mcneil, 1964; Lipscomb, 1998).
Gambar 1. Dendogram hasil rekonstruksi pohon filogenetik antar OTU’s tumbuhan Jamblang dari Ternate, Maitara dan Tidore dengan metode UPGMA.
Pada pendekatan fenetik, kemiripan antar OTUs merupakan dasar pengambilan kesimpulan, sehingga makhuk hidup yang memiliki kemiripan tertinggi diasumsikan memeiliki kekerabatan yang dekat. Kemiripan tersebut dapat disebabkan oleh akumulasi adaptasi terhadap yang factor lingkungan yang sama atau karena berasal dari nenek moyang yang sama. Pada klada satu dapat disimpulkan bahwa berdasarkan filetik jmblang di tiga pulau tersebut tidak monofiletik. Hal ini karena pada klada satu memliki anggota OTUs’ yang bervariasi berdasarkan asal populasi yakni RU (Rum-Pulau Tidore) dan dari pulaua Ternate, KA (Kalumata) dan TA (Takome). Pada klada ke dua terdiri dari dua OTU’s yang berasal dari dua daerah yang berbeda yakni SA (Sasa-Pulau Ternate) dan AK (Ake bayi-Pulau Maitara). Populasi jamblang Pulau maitara secara geografis lebih dekat ke pulau Tidore, tetapi berdasarkan filogenetik penelitian ini, populasi jamblang Pulau maitara berkerabat dekat dengan Pulau Ternate (Sasa).
Gambar 2. Posisi pulau Ternate, Maitara, dan Tidore. a. Peta Indonesia Timur, b. Peta Pulau Halmahera dan pulau sekitarnya. C.Peta pulau Ternate, Maitara dan Tidore (Map data @2013 Tele atlas).
Gambar 3.Perbandingan posisi tiga pulau asal sampel dengan pengelompokan populasi Jamblang dalam filogenetik berdasarkan asal populasi OTU’s. Asal nenek moyang Jamblang pada Pulau Ternate, Maitara dan Tidore memperlihatkan perbedaan nenek moyang. Sifat polyfiletik ini sangat terlihat terutama pada masing-masing OTU yang berasal dari Pulau Tidore antara Rum dan Cobo. Cobo berada pada clada pertama sedangkan Cobo berada jauh di luar Calada satu maupun dua. OTU’s yang berasal dari ternate juga memperlihatkan hal yang sama. Sifat polyfiletik pada OTUs ternate ditunjukan oleh Populasi (KA) Kalumata dan TA (Takome) yang berada di klada pertama sedangkan (SA) Sasa berada di klada dua berkelompok dengan OTU’s dari Maitara (AK). Sifat polyfiletik pada populasi jamblang di tiga pulau ini menggambarkan bahwa asal penyebaran Jamblang tidak berasal dari satu daerah. Analisis filogenetik memperlihatkan kemungkinan rute penyebaran Jamblang berasal dari Pulau Tidore menyebar ke Pulau Ternate dan Maitara. Lalu populasi yang berada di Pulau Ternate menyebar kembali ke Pulau Tidore pada daerah yang berbeda. Analisis maternal secara molekuler dapat dilakukan pada tumbuhan Jambalang untuk menelusuri Tetua dan Rute penyebaran (colonisation route). Beberapa tumbuhan, seperti Eucalyptus urophylla dari family yang sama dengan jamblang yakni Myrtaceae telah dilakukan analsis rute penyebaran di kepulauan nusantara (Payn dkk, 2007). Pendekatan filogeografi pada suatu spesies tumbuhan dapat dilakukan untuk menganalisis pada penelusuran penyebaran dan colonisation route level intraspesies. Filogeografi merupakan suatu bidang ilmu yang focus pada distribusi goegrafi suatu makhkuk hidup khususnya pada level spesies (Avise, 1998; 2009). Filogeografi menganalisis bagaimana suatu spesies
menyebar dan proses hilangnya suatu spesies pada evolusi konvergen atau pembentukan spesies baru (spesiesi)
KESIMPULAN Nilai indek kemiripan antar OTU’s pada populasi Jamblang di tiga pulau (Ternate, Maitara, dan Tidore) berdasarkan karakter morfologi vegetative tergolong rendah (rata-rata 38,81%). Hal ini menggambarkan bahwa variasi intra spesies pada populasi jamblang di tiga pulau tersebut sangat tinggi. Hal ini dapat disebabkan oleh akumulasi adaptasi antar OTU’s dan sifat nenek moyang yang berbeda atau tidak monofiltietik tetapi Polyfiletik. Nenek moyang tumbuhan Jamblang di tiga pulau tersebut bersifat tidak dari satu nenek moyang. Untuk memperkuat analisis kekerabatan dan menentukan rute penyebaran tumbuhan jamblang dapat dilakukan dengan analsis morfologi organ reproduktif dan analisis molekuler. Analisis molekuler pada intra spesies dapat dilakukan dengan marker molekuler ITS (internal transcribes spacear).
DAFTAR PUSTAKA
Avise, J.C. 1998. The hysory and perview of phylogeografi. Molecular ecology, 7, 371-379.
: a personal reflection.
_________. 2009. Phylogeography: retrospect and prospect. Journal of Biogeography (J. Biogeogr), 36, 3–15. Ayyanar, M., Subash-Babu P. 2012. Syzygium cumini (L.) Skeels: A review of its phytochemical constituents and traditional uses. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 240-246. www.elsevier.com/locate/apjtb. Chaturvedi, A., Kumar . M., Bhawani, G., Chaturvedi, Harish., Kumar, Mohan dan Goel, K., 2007. Effect of ethanolic extract of eugenia jambolana seeds on gastric ulceration and secretion in rats. Indian J Physiol Pharmacol, 51 (2) : 131–140. Heywood, V., H., dan Mcneil, J., 1964. Phenetic and Phylogenetic classification. Nature, 203. Nature Publishing Group. Kumar Sah, Abhishek dan Verma, Vinod K.. 2011. Syzygium cumini : An overview. Chem. Pharm. Res, 3(3), 108-113. Kumar, P. K., Dharani P. P., Narayana R. A, Dayakar R. P., Abhinay. 2010. Anti inflammatory activity of Eugenia jambolana in albino rats. International journal of pharma and bio sciences 1, (4). www.ijpbs.net Lipscomb, Diana. 1998. Basic of Cladistic Analysis. Washington, George Washington University. Mudiana, Deden. 2007. Perkecambahan syzygium cumini (L.) Skeel. Biodiversitas 8, (1). Payn, K..G., Dvorak, W.S., dan Myburg, A. A. 2007. Chloroplast DNA phylogeography reveals the island colonisation route of Eucalyptus urophylla (Myrtaceae). Australian Journal of Botany.55: 673–683. www.publish.csiro.au/journals/ajb. Steenis, J., Van. 2005. Flora (diterjemahkan oleh : Soerjowinoto Moeso dkk). Jakarta. Pradnya Paramita.
