BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hubungan ...repository.ub.ac.id/974/5/BAB IV.pdfTumbuhan Bebas...

37

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hubungan Kekerabatan dengan Penanda Morfologi

4.1.1 Konstruksi Fenetik

Berdasarkan hasil analisis data morfologi secara fenetik dapat diketahui bahwa secara

garis besar dendrogram yang terbentuk menunjukkan adanya pembagian 4 tribus dan 2

anak suku. Tribus tersebut meliputi Miliuseae, Xylopiae, Annoneae dan Uvariae, serta

anak suku Malmeoideae dan Annonoideae (Gambar 10). Pengelompokan kedua anak suku

tersebut dibedakan berdasarkan fusion of petal, bentuk inner petal dan habitus. Fusion of

petal pada anak suku Malmeoideae adalah memiliki petal (khususnya inner petal) yang

bergabung (connate) dan anak suku Annonoideae memiliki petal (khususnya inner petal )

yang terpisah (free). Bentuk inner petal pada anak suku Malmeoideae adalah mitriform dan

anak suku Annonoideae adalah valvate (Gambar 11). Habitus anak suku Malmeoideae

adalah pohon sedangkan anak suku Annonoideae adalah liana (woody climber) dan

sebagian pohon (Gambar 12). Ketiga karakter morfologi tersebut secara fenetik menjadi

autopomorfi antar anak suku dalam penelitian ini. Hasil pengelompokan tersebut sesuai

dengan skoring karakter morfologi secara fenetik (Lampiran 1).

Menurut Couvreur dkk. (2008), state character yang digunakan sebagai pembeda

dalam suku Annonaceae terutama berdasarkan carpel fusion (apocarpus/syncarpous),

jumlah carpel (sebanyak 1, 2-20 atau ˃20), habitus (pohon/semak/liana), petal aestivation

dalam kuncup (imbricate/valvate), petal fusion (free/fused), pollen unit (single/compound)

dan exine infratectum (granular/intermediate/columellar). Menurut Koek-Norman dkk.

(1990), struktur gynoecium, jumlah petal, aestivation of petals, ukuran relatif dari outer

dan inner petal, bentuk petal, bunga atau perbungaan yang sympetalous, ujung dari

connective, ada tidaknya indumentum atau rambut, plasenta dan jumlah ovule, tipe

phyllotaxis dan posisi bunga atau perbungaan menjadi karakter pembeda tribus dalam suku

Annonaceae berdasarkan karakter bunga.

38

Gambar 10. Dendrogram jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur; Mgc=Magnolia candollii dan Mic=Michelia champaca (outgroup), Mp=Mitrephora polypyrena, Mr=Mitrephora reticulata, Pr=Pseuduvaria reticulata, Oh=Orophea hexandra, Oe=Orophea enneandra, Mj=Mitrephora javanica, Mc=Meiogyne cylindrocarpa, Posp=Popowia sp., Mm=Miliusa macropoda, Sh=Saccopetalum horsfieldii, Psp=Polyalthia sp., Ab=Artabotrys blumei, Pl=Polyalthia lateriflora, Sb=Stelechocarpus burahol, Am=Annona muricata, Asp=Annona sp., Ad=Anomianthus dulcis, Fl=Fissistigma latifolium, Osp=Oxymitra sp., Us=Uvaria schizocalyx, Uc=Uvaria concava, Ur=Uvaria rufa, Au=Artabotrys uncinatus, Msp=Mitrephora sp., dan Up=Uvaria purpurea (in-group)

Gambar 11. Karakter inner petal (tanda panah) sebagai pembeda anak suku Malmeoideae dan Annonoideae; a. Mitrephora polypyrena, b. Pseuduvaria reticulata, c. Orophea enneandra, d. Meiogyne cylindrocarpa – inner petal connate dan mitriform, e. Uvaria schizocalyx, f. Anomianthus dulcis, g. Mitrephora sp. dan h. Fissistigma latifolium – inner petal free dan valvate

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

0,15

0,10

0,05

0,00

D is t a n c e

M g cM icM pM rP rO hO e 1O e 2O e 3M jM c 1M c 2P o s p .M mS hP s p .A bP lS bA mA s p .A dF lO s p .U sU cU rA uM s p .U p

outgroup

Miliuseae

Annoneae

Uvariae

Annonoideae

Malmeoideae

Xylopiae

a c b d

e f g h

39

Gambar 12. Karakter habitus (tanda panah) sebagai pembeda anak suku Malmeoideae dan

Annonideae; a. Saccopetalum horsfieldii, b. Mitrephora polypyrena – habitus pohon, c. Uvaria schizocalyx, d. Mitrephora sp. – habitus woody climber

4.1.2 Konstruksi Filogenetik

Berdasarkan hasil analisis data morfologi secara filogenetik dapat diketahui bahwa

pengelompokan kladogram yang dihasilkan sesuai dengan dendrogam hasil

pengelompokan data morfologi secara fenetik. Dimana terdapat pembagian 2 anak suku

yaitu Malmeoideae dan Annonoideae, serta 4 tribus yaitu Miliuseae, Xylopiae, Annoneae

dan Uvariae (Gambar 13). Pengelompokan jenis dalam kladogram tersebut merupakan

analisis hasil skoring secara filogenetik (Lampiran 3). Perbedaan antara dendrogram hasil

pengelompokan secara fenetik dengan kladogram hasil pengelompokan secara filogenetik

hanya berbeda pada jarak kedekatan pada masing-masing clade yang terbentuk.

a b

c d

40

Gambar 13. Dendrogram jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur; Mgc=Magnolia candollii dan Mic=Michelia champaca (outgroup), Mp=Mitrephora polypyrena, Mr=Mitrephora reticulata, Pr=Pseuduvaria reticulata, Oh=Orophea hexandra, Oe=Orophea enneandra, Mj=Mitrephora javanica, Mc=Meiogyne cylindrocarpa, Posp=Popowia sp., Mm=Miliusa macropoda, Sh=Saccopetalum horsfieldii, Psp=Polyalthia sp., Ab=Artabotrys blumei, Pl=Polyalthia lateriflora, Sb=Stelechocarpus burahol, Am=Annona muricata, Asp=Annona sp., Ad=Anomianthus dulcis, Fl=Fissistigma latifolium, Osp=Oxymitra sp., Us=Uvaria schizocalyx, Uc=Uvaria concava, Ur=Uvaria rufa, Au=Artabotrys uncinatus, Msp=Mitrephora sp., dan Up=Uvaria purpurea (in-group)

Tribus Miliuseae terbagi dalam 4 kelompok yaitu kelompok Mitrephora reticulata-

Pseuduvaria reticulata-Orophea hexandra, kelompok Orophea enneandra-Mitrephora

javanica-Meiogyne cylindrocarpa, kelompok Popowia sp.-Miliusa macropoda-

Saccopetalum horsfieldii-Polyathia sp., dan Mitrephora polypyrena yang terpisah sendiri

namun masih tergabung dalam tribus Miliuseae. Karakter morfologi dalam tribus

Miliuseae didasarkan pada kesamaan (sinapomorfi) habitus pohon, perkembangan batang

pokok monopodial, letak cabang pada batang pokok ritmik, arah tumbuh batang tegak

lurus (erectus), arah pertumbuhan cabang plagiotropik, bau pepagan harum, komposisi

1,28

1,12

0,96

0,80

0,64

0,48

0,32

0,16

0,00

Distance

MgcMicMpMrPrOhOe1Oe2Oe3MjMc1Mc2Posp.MmShPsp.AbPlSbAmAsp.AdFlOsp.UsUcUrAuMsp.Up

outgroup

Miliuseae Malmeoideae

Xylopiae

Annoneae

Uvariae

Annonoideae

41

daun majemuk, susunan daun berseling, tekstur sepal not fleshy, ketebalan sepal tipis,

jumlah whorls dua, tidak ada tendril, jumlah petal, diameter batang dan lebar daun.

Kesamaan karakter tersebut dikelompokkan dalam anak suku Malmeoideae.

Kelompok Mitrephora reticulata-Pseuduvaria reticulata-Orophea hexandra

dibedakan (autopomorfi) berdasarkan karakter bentuk tajuk, warna batang, warna cabang

muda, warna pepagan, pepagan luar dan dalam, tekstur daun, permukaan daun, bentuk

pangkal daun, pubescence pada permukaan daun bagian bawah, warna daun muda, tepi

daun, leaf blade venation, fusion pada sepal, bentuk sepal, warna outer dan inner petal,

bentuk petal, floral glands, jumlah stamen, warna stamen, letak bunga, warna peduncle

bunga, warna sepal dan ada tidaknya gland.

Kelompok Orophea enneandra-Mitrephora javanica-Meiogyne cylindrocarpa

dibedakan berdasarkan karakter bentuk tajuk, warna batang, warna cabang muda, warna

pepagan, pepagan luar dan dalam, permukaan tangkai daun, tekstur daun, permukaan daun,

bentuk daun, bentuk pangkal daun, pubescence pada permukaan daun bagian atas dan

bawah, warna daun muda, leaf blade venation, sepal pubescence, indumentum pada sepal,

warna outer dan inner petal, ukuran petal, bentuk petal, floral glands, indumentum pada

petal, torus of petal, jumlah stamen, tipe stamen, warna daun adaksial dan abaksial, letak

bunga, warna peduncle bunga, permukaan peduncle bunga, warna sepal, dan ada tidaknya

glands.

Kelompok Popowia sp.-Miliusa macropoda-Saccopetalum horsfieldii-Polyathia sp.

dibedakan berdasarkan karakter bentuk tajuk, warna cabang muda, warna pepagan,

pepagan luar dan dalam, permukaan tangkai daun, tekstur daun, permukaan daun, bentuk

daun, bentuk pangkal daun, bentuk ujung daun, pubescence pada permukaan daun bagian

bawah, warna daun muda, leaf blade venation, sepal pubescence, tipe sepal, bentuk sepal,

ukuran sepal, indumentum pada sepal, expansion of petal, aestivation of petal, fusion of

petal, warna outer petal, pubescence of petal, ukuran petal, tekstur petal, ketebalan petal,

bentuk petal, bentuk petal, bentuk inner petal, torus of petal, bentuk stamen, tipe stamen,

panjang stamen, warna stamen, warna daun adaksial dan abaksial, letak bunga, warna

peduncle bunga dan warna sepal.

Saccopetalum horsfieldii berkelompok dengan Miliusa macropoda, dikarenakan

marga Saccopetalum merupakan sinonim dari marga Miliusa sehingga termasuk dalam

satu kelompok (Bennett, 1840). Anak suku Malmeoideae dicirikan oleh karakter khas pada

anak suku tersebut yaitu memiliki habitus pohon, susunan bunga spiral phyllotaxis,

kelamin bunga hermaphroditic (kadang-kadang (andro)dioecious, jarang

42

(andro)monoecious, bentuk apical connective prolongation peltate-truncate, peltate-

apiculate, tongue-shaped/tidak ada, connective extension of anthers nonseptate,

staminodia bagian dalam jarang ada, indumentum simple hairs dan jarang yang T-shaped

hairs, ada bracts dan letak bunga terminal atau axillary (Chatrou dkk., 2012). Chaowasku

dkk. (2014) mengelompokkan masing-masing marga tersebut dalam tribus Miliuseae

berdasarkan bentuk pollen, yaitu untuk marga Mitrephora dan Pseuduvaria memiliki

bentuk pollen disulculate; tetrad, marga Orophea, Meiogyne, Popowia, Miliusa dan

Polyalthia memiliki bentuk pollen disulculate; monad, dan marga Stelechocarpus memiliki

bentuk pollen cryptoaperturate/disulculate; monad. Berdasarkan kedua pengelompokan

tersebut dominan dibedakan berdasarkan karakter habitus dan karakter generatif khususnya

bunga (terutama pada staminodia, apical connective prolongation dan pollen). Karakter

lain yang ditambahkan dari hasil penelitian ini sebagai karakter pembeda pada

pengelompokan masing-masing marga yaitu perkembangan batang pokok monopodial,

letak cabang pada batang pokok ritmik, arah tumbuh batang tegak lurus (erectus), arah

pertumbuhan cabang plagiotropik, bau pepagan harum, komposisi daun majemuk, susunan

daun berseling, tekstur sepal not fleshy, ketebalan sepal tipis, jumlah whorls dua, tidak ada

tendril, jumlah petal, diameter batang dan lebar daun.

Tribus Annoneae terbagi dalam 2 kelompok yaitu kelompok Artabotrys blumei-

Polyalthia lateriflora-Stelechocarpus burahol serta kelompok Annona muricata dan

Annona sp. Kedua kelompok tersebut didasarkan pada kesamaan (sinapomorfi) bau

pepagan harum, komposisi daun majemuk, susunan daun berseling, permukaan daun dan

tangkai daun glabrous, bentuk ujung daun acuminate, pubescence pada permukaan daun

bagian atas dan bawah tidak ada, warna daun tua dark green, tepi daun entire, sepal and

petal pubescence tidak ada, ukuran sepal pendek, jumlah whorls dua, fusion of petal free,

ukuran petal sedang, bentuk inner petal valvate, floral glands tidak ada, indumentum pada

petal glabrous, jumlah stamen banyak, permukaan peduncle bunga glabrous, jumlah petal,

umur tanaman dan diameter batang. Menurut Chatrou dkk. (2012), Artabotrys blumei

termasuk dalam tribus Xylopiae (anak suku Annonoideae), Polyalthia lateriflora dan

Stelechocarpus burahol termasuk dalam tribus Miliuseae (anak suku Malmeoideae).

Namun dalam penelitian ini, pengelompokan kedua jenis tersebut menunjukkan adanya

perbedaan. Selain itu, tribus Annoneae dalam dendrogram berada satu kelompok dengan

tribus Miliuseae. Chatrou dkk. (2012) sebagian mengelompokkannya ke dalam tribus

Annoneae, bergabung dengan tribus Uvariae yang berada dalam satu anak suku

Annonoideae. Hal ini dikarenakan dalam penelitian ini menggunakan kombinasi karakter

43

vegetatif dan generatif (yaitu bunga), sehingga kemungkinan pembagian kelompok dapat

berbeda.

Tribus Uvariae terbagi dalam 3 kelompok yaitu kelompok Anomianthus dulcis-

Fissistigma latifolium-Oxymitra sp., kelompok Uvaria schizocalyx-Uvaria concava-Uvaria

rufa dan kelompok Artabotrys uncinatus-Mitrephora sp.-Uvaria purpurea. Ketiga

kelompok tersebut didasarkan pada kesamaan (sinapomorfi) habitus liana (woody climber),

perkembangan batang pokok simpodial, letak cabang pada batang pokok menerus, arah

tumbuh batang memanjat (scandens), arah pertumbuhan cabang ortotropik, bau pepagan

harum, komposisi daun majemuk, susunan daun berseling, tepi daun entire, fusion pada

sepal dan petal free, tekstur sepal not fleshy, ketebalan sepal tipis, ukuran sepal pendek,

jumlah whorls dua, floral glands tidak ada, tidak ada glands, jumlah petal, Tinggi

Tumbuhan Bebas Cabang (TTBC), diameter batang dan jumlah tulang daun sekunder.

Menurut van Heusden (1992) dan Zhou dkk. (2010), sebagian besar marga dari Uvaria

memiliki karakter morfologi stellate hairs, valvate aestivation dan basally connate. Marga

Uvaria memiliki kedekatan dengan beberapa marga lain seperti Anomianthus,

Cyathostemma, Ellipeia, Ellipeiopsis dan Rauwenhoffia secara morfologi maupun genetik.

Hal ini sesuai dengan hasil pengelompokan jenis-jenis Annonaceae yang dianalisis dan

diduga memiliki kedekatan hubungan kekerabatan.

Tribus Annoneae dan Uvariae yang termasuk dalam anak suku Annonoideae

dikelompokkan berdasarkan kesamaan karakter habitus yang berupa pohon atau liana,

susunan daun spiral atau distichous phyllotaxis, kelamin bunganya kadang-kadang

(andro)dioecious dan jarang yang (andro)monoecious, bentuk apical connective

prolongation peltate-truncate, peltate-apiculate, jarang tongue-shaped/tidak ada,

staminodia bagian dalam jarang ada, indumentum simple hairs (jarang stellate hairs) untuk

Annoneae dan stellate hairs untuk Uvariae, letak bunga terminal/axillary, pollen

inaperture dan terkadang sulculate (Chatrou dkk., 2012).

Karakter apomorfi merupakan karakter kunci atau khas yang hanya dimiliki oleh in-

group dan diturunkan oleh out-group-nya. Dalam penelitian ini, karakter dari outgroup

yang diturunkan dalam in-group adalah pepagan dalam yang berwarna coklat muda, ada

tidaknya floral glands, daun muda yang berwarna merah dan outer petal yang berwarna

kekuningan. Karakter-karakter yang diturunkan oleh out-group tersebut mengalami evolusi

khususnya pada jenis Orophea enneandra, sedangkan pada jenis yang lain tidak.

44

4.2 Hubungan Kekerabatan dengan Penanda Molekuler DNA

4.2.1 Hasil Uji Kualitatif DNA

Hasil uji kualitatif DNA melalui elektroforesis gel agarosa (1%) pada sampel DNA

hasil isolasi menunjukkan adanya pendaran pita DNA, dengan ukuran lebih besar dari

10.000 bp. Intensitas pita DNA bervariasi dari tipis, sedang dan tebal yaitu sebanyak 12

sampel memiliki pendaran pita DNA tipis, 7 sampel memiliki pendaran pita DNA sedang

dan 11 sampel memiliki pendaran pita DNA tebal (Gambar 14).

Gambar 14. Elektroforegram hasil isolasi DNA (1%); M=marker, Ab=Artabotrys blumei, Us=Uvaria schizocalyx, Psp=Polyalthia sp., Oe=Orophea enneandra, Uc=Uvaria concava, Mm=Miliusa macropoda, Mc=Meiogyne cylindrocarpa, Oh=Orophea hexandra, Ad=Anomianthus dulcis, Up=Uvaria purpurea, Asp=Annona sp., Sh=Saccopetalum horsfieldii, Mp=Mitrephora polypyrena, Sb=Stelechocarpus burahol, Pl=Polyalthia lateriflora, Mr=Mitrephora reticulata, Am=Annona muricata, Fl=Fissistigma latifolium, Au=Artabotrys uncinatus, Mj=Mitrephora javanica, Osp=Oxymitra sp., Ur=Uvaria rufa, Posp=Popowia sp., Mic=Michelia champaca, Msp=Mitrephora sp., Pr=Pseuduvaria reticulata, Mgc=Magnolia candollii

M Ab Us Psp Oe1 Uc Mc1 Mm Oe2 Oh Ad Up Asp Sh Mp Sb Pl

M Mr Am Fl Au Mj Osp Ur Posp Oe3 Mc2 Mic Msp Pr Mgc

1000 bp

1000 bp

3000 bp

3000 bp 10.000 bp

10.000 bp

45

Adanya intensitas pita DNA yang tipis kemungkinan disebabkan oleh beberapa hal

yaitu umur dari sampel daun yang digunakan terlalu tua karena daun muda tidak

ditemukan saat pengambilan sampel (seperti pada sampel daun Polyalthia lateriflora,

Popowia sp., Uvaria concava dan Uvaria purpurea). Umur dan jenis jaringan daun yang

digunakan saat isolasi DNA akan berpengaruh terhadap hasil dan kualitas DNA, dimana

jaringan daun yang muda, segar dan lembut akan menghasilkan kualitas DNA yang baik.

Daun yang terlalu tua mengandung banyak polifenol dan polisakarida (Sahu dkk., 2012;

Shatelly dkk., 2014). Hasil elektroforesis juga menunjukkan adanya smear yang berarti

bahwa terdapat kontaminan RNA atau protein yang akan berpengaruh terhadap proses

amplifikasi DNA. Smear mengindikasikan adanya degradasi DNA (Shekhar Das dkk.,

2013).

4.2.2 Hasil Uji Kuantitatif DNA

Konsentrasi DNA hasil isolasi berkisar antara 32,5 – 876 ng/µl, dengan konsentrasi

DNA terendah pada jenis Uvaria purpurea dan konsentrasi DNA tertinggi pada jenis

Stelechocarpus burahol (Tabel 4). Sampel tanaman yang memiliki konsentrasi di atas 100

ng/µl sebanyak 24 jenis (80%), sedangkan sampel tanaman yang memiliki konsentrasi di

bawah 100 ng/µl sebanyak 6 jenis (20%). Kisaran konsentrasi DNA yang digunakan untuk

amplifikasi DNA yaitu antara 0,1-1 ug (Rahayu & Nugroho, 2015).

DNA dikatakan murni apabila berada pada kemurnian 1,8-2,0. Apabila kemurnian

DNA kurang dari 1,8 mengindikasikan adanya kontaminasi fenol, protein atau kontaminan

lainnya. Apabila kemurnian DNA lebih dari 2 mengindikasikan adanya kontaminasi RNA

(Fatchiyah dkk., 2011; Rahayu & Nugroho, 2015; Bina dkk., 2016). Tabel 4 menunjukkan

bahwa kemurnian DNA sampel Annonaceae hasil isolasi berkisar antara -0,873 hingga

2,968. Kemurnian DNA antara 1,8–2 pada jenis Artabotrys blumei, Uvaria schizocalyx,

Miliusa macropoda, Stelechocarpus burahol, Oxymitra sp. dan Michelia champaca. Isolat

DNA yang murni sebanyak 20% dari total sampel tanaman. Kemurnian isolat DNA yang

berada di atas 2 sebanyak 10 jenis (33,33%) berarti isolat tersebut mengandung banyak

kontaminan RNA, sedangkan kemurnian isolat DNA yang berada di bawah 1,8 sebanyak

14 jenis (46,67%) berarti mengandung banyak kontaminan protein dan polifenol. Hal ini

disebabkan karena tidak digunakannya RNase dan Proteinase-K saat pelaksanaan isolasi

DNA.

46

Tabel 4. Konsentrasi dan kemurnian DNA hasil isolasi No Jenis Konsentrasi DNA

(ng/µl) Kemurnian DNA

1 Artabotrys blumei 85 1,842 2 Uvaria schizocalyx 621 1,925 3 Polyalthia sp. 522 2,337 4 Orophea enneandra 1 284 1,625 5 Uvaria concava 94,3 2,786 6 Meiogyne cylindrocarpa 199 1,302 7 Miliusa macropoda 72,8 1,875 8 Orophea enneandra 2 255 1,296 9 Orophea hexandra 136 0,966

10 Anomianthus dulcis 260 1,528 11 Uvaria purpurea 32,5 1,779 12 Annona sp. 201 1,627 13 Saccopetalum horsfieldii 173 1,15 14 Mitrephora polypyrena 468 1,129 15 Stelechocarpus burahol 876 2,075 16 Polyalthia lateriflora 85,8 2,172 17 Mitrephora reticulata 133 -0,873 18 Annona muricata 223 2,968 19 Fissistigma latifolium 299 2,167 20 Artabotrys uncinatus 650 2,882 21 Mitrephora sp. 189 2,364 22 Mitrephora javanica 568 2,272 23 Oxymitra sp. 340 1,918 24 Uvaria rufa 296 1,768 25 Pseuduvaria reticulata 379 1,311 26 Popowia sp. 77,8 1,385 27 Orophea enneandra 3 187 2,567 28 Meiogyne cylindrocarpa 2 626 1,418 29 Michelia champaca 803 2,056 30 Magnolia candolli 284 2,127

4.2.3 Hasil Amplifikasi DNA

Jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur beserta outgroup berhasil teramplifikasi

dengan penanda molekuler DNA yang dianalisis melalui tehnik PCR. Penanda molekuler

DNA trnL-F berhasil mengamplifikasi semua jenis Annonaceae dan outgroup yang

dianalisis sehingga total keseluruhan sebanyak 30 sampel. Penanda molekuler DNA rbcL

hanya berhasil mengamplifikasi 27 jenis Annonaceae dan 1 jenis outgroup yang dianalisis.

Jenis Mitrephora reticulata (Annonaceae) dan Michelia champaca (outgroup) tidak

berhasil teramplifikasi. Total keseluruhan sampel hasil amplikasi pada penanda molekuler

rbcL adalah 28 sampel. Penanda molekuler DNA matK hanya berhasil mengamplifikasi 24

jenis Annonaceae dan 2 jenis outgroup yang dianalisis. Jenis-jenis Annonaceae yang tidak

berhasil teramplifikasi melalui penanda molekuler DNA matK adalah Annona sp., Orophea

enneandra 1, Uvaria concava dan Uvaria purpurea. Sehingga total sampel yang berhasil

teramplifikasi pada penanda molekuler matK sebanyak 26 sampel. Ketidakberhasilan

47

kedua penanda molekuler tersebut dalam mengamplifikasi DNA jenis tanaman yang

dianalisis disebabkan oleh faktor penanda molekuler DNA yang tidak dapat mengenali

daerah urutan basa nukleotida yang diharapkan saat proses amplifikasi karena sifatnya

yang universal. Universal berarti penanda molekuler tersebut dapat digunakan oleh semua

jenis organisme namun urutan sekuen DNA target tidak dapat diketahui secara spesifik

sehingga sekuen DNA primer dapat mengenali dan menempel di mana saja pada sekuen

DNA target. Penanda molekuler matK dan rbcL kurang spesifik membedakan jenis pada

Annonaceae, sehingga menyebabkan kesalahan fragmen yang diamplifikasi dimana primer

menempel pada bagian lain dari DNA serta bukan DNA target yang diinginkan (Rahayu &

Nugroho, 2015). Jumlah sampel yang digunakan untuk analisis lebih lanjut dalam

konsensus (gabungan ketiga penanda molekuler DNA) yaitu sebanyak 23 sampel dan

dianggap mewakili ketiga penanda molekuler DNA tersebut.

Gambar 15. Elektroforegram hasil amplifikasi DNA (1,5%) pada penanda molekuler rbcL; M=marker, Psp=Polyalthia sp., Oe=Orophea enneandra, Uc=Uvaria concava, Mc=Meiogyne cylindrocarpa, Mm=Miliusa macropoda, Ad=Anomianthus dulcis, Up=Uvaria purpurea, Asp=Annona sp., Sh=Saccopetalum horsfieldii, Mp=Mitrephora polypyrena, Sb=Stelechocarpus burahol, Ab=Artabotrys blumei, Us=Uvaria schizocalyx, Oh=Orophea hexandra, Pl=Polyalthia lateriflora, Am=Annona muricata, Mj=Mitrephora javanica, Osp=Oxymitra sp., Ur=Uvaria rufa, Mgc=Magnolia candollii, Fl=Fissistigma latifolium, Au=Artabotrys uncinatus, Posp=Popowia sp., Msp=Mitrephora sp., Pr=Pseuduvaria reticulata

M Psp Oe1 Uc Mc1 Mm Oe2 Ad Up Asp Sh Mp Sb Ab Us Oh Pl

M Am Mj Osp Ur Mc2 Mgc Fl Au Posp Msp Pr Oe3

500 bp

1000 bp

3000 bp

500 bp

1000 bp

3000 bp

48

Ukuran panjang DNA jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur hasil amplifikasi

berada pada kisaran 350 – 550 bp. Ukuran panjang DNA hasil amplifikasi penanda

molekuler DNA rbcL berada pada kisaran 350 – 450 bp, penanda molekuler DNA matK

berada pada kisaran 450 – 500 bp dan penanda molekuler DNA trnL-F berada pada kisaran

350 – 550 bp (Gambar 15-17). Ukuran DNA jenis-jenis Annonaceae tersebut tergolong

pendek. Menurut Hollingsworth dkk. (2011), panjang amplikon DNA target pada

tumbuhan Angiospermae dari penanda molekuler rbcL berada pada kisaran 444 - 492 bp,

matK berada pada kisaran 390 - 918 bp dan trnL-F berada pada kisaran 907-1037 bp. Pada

umumnya, panjang amplikon DNA tumbuhan yang menggunakan DNA barcode seperti

ketiga penanda molekuler yang digunakan tidak lebih dari 650 bp (Dong dkk., 2014).

Gambar 16. Elektroforegram hasil amplifikasi DNA (1,5%) pada penanda molekuler

matK; M=marker, Psp=Polyalthia sp., Oe=Orophea enneandra, Mc=Meiogyne cylindrocarpa, Mm=Miliusa macropoda, Oh=Orophea hexandra, Ad=Anomianthus dulcis, Sh=Saccopetalum horsfieldii, Mp=Mitrephora polypyrena, Sb=Stelechocarpus burahol, Pl=Polyalthia lateriflora, Mr=Mitrephora reticulata, Posp=Popowia sp., Msp=Mitrephora sp., Pr=Pseuduvaria reticulata, Am=Annona muricata, Fl=Fissistigma latifolium, Au=Artabotrys uncinatus, Mj=Mitrephora javanica, Osp=Oxymitra sp., Ur=Uvaria rufa, Mgc=Magnolia candollii, Ab=Artabotrys blumei, Us=Uvaria schizocalyx, Mic=Michelia champaca

500 bp

1000 bp

3000 bp

500 bp

1000 bp

3000 bp

49

Gambar 17. Elektroforegram hasil amplifikasi DNA (1,5%) pada penanda molekuler trnL-F; M=marker, Us=Uvaria schizocalyx, Psp=Polyalthia sp., Oe=Orophea enneandra, Uc=Uvaria concava, Mc=Meiogyne cylindrocarpa, Mm=Miliusa macropoda, Ad=Anomianthus dulcis, Up=Uvaria purpurea, Sh=Saccopetalum horsfieldii, Mp=Mitrephora polypyrena, Pl=Polyalthia lateriflora, Ab=Artabotrys blumei, Oh=Orophea hexandra, Sb=Stelechocarpus burahol, Asp=Annona sp., Am=Annona muricata, Fl=Fissistigma latifolium, Au=Artabotrys uncinatus, Mj=Mitrephora javanica, Osp=Oxymitra sp., Ur=Uvaria rufa, Mgc=Magnolia candollii, Mr=Mitrephora reticulata, Msp=Mitrephora sp., Pr=Pseuduvaria reticulata Posp=Popowia sp., dan Mic=Michelia champaca

4.2.4 Hasil Sekuensing DNA

Ukuran panjang DNA berdasarkan hasil sekuensing menunjukkan bahwa pada

penanda molekuler rbcL berada pada kisaran 392 – 421 bp dengan jumlah tanaman yang

memiliki kualitas DNA tinggi sebanyak 27 jenis (96,43%) dan satu jenis tanaman yang

memiliki kualitas DNA rendah yaitu Meiogyne cylindrocarpa 2 (Tabel 5). Ukuran panjang

DNA pada penanda molekuler matK berada pada kisaran 467 – 498 bp dengan jumlah

tanaman yang memiliki kualitas DNA tinggi sebanyak 25 jenis (96,15%) dan satu jenis

tanaman yang memiliki kualitas DNA rendah yaitu Anomianthus dulcis (Tabel 6). Kisaran

ukuran panjang DNA pada penanda molekuler trnL-F yaitu 384 – 550 bp dengan jumlah

M Am Fl Au Mj Osp Ur Oe3 Mc2 Mgc Mr Msp Pr Posp Mic

M Us Psp Oe1 Uc Mc1 Mm Oe2 Ad Up Sh Mp Pl Ab Oh Sb Asp

500 bp

500 bp

3000 bp

3000 bp

1000 bp

1000 bp

50

tanaman yang memiliki kualitas DNA tinggi sebanyak 30 jenis (100%) dan ditunjukkan

dalam Tabel 7. Secara keseluruhan ukuran panjang DNA jenis-jenis Annonaceae

berdasarkan hasil sekuensing di Laboratorium 1st Base berada pada kisaran antara 392 –

550 bp (Lampiran 4).

Kualitas sekuen DNA tertinggi pada penanda molekuler rbcL yaitu jenis Miliusa

macropoda (94,94%) dan terendah pada jenis Meiogyne cylindrocarpa 2 (28,49%). Jenis

Mitrephora sp. memiliki kualitas DNA tertinggi (96,82%) dan Anomianthus dulcis

memiliki kualitas DNA terendah (20,55%) pada penanda molekuler matK. Jenis tanaman

dengan kualitas DNA tertinggi pada penanda molekuler trnL-F yaitu Orophea hexandra

(96,45%) dan terendah pada jenis Meiogyne cylindrocarpa 1 (70,35%).

Hasil uji homologi sekuen DNA dengan BLAST di NCBI menunjukkan bahwa secara

keseluruhan sampel yang dianalisis termasuk dalam jenis-jenis Annonaceae. Sekuen DNA

pada jenis Stelechocarpus burahol dan Annona muricata homologi dengan sekuen DNA

yang ada di NCBI pada ketiga penanda molekuler DNA. Hal ini menunjukkan bahwa

kedua jenis tersebut benar identitas jenisnya secara genetik karena sekuen DNAnya identik

dengan sekuen DNA di NCBI. Persentase homologi dengan BLAST untuk kedua jenis

tersebut sebesar 99%. Jenis-jenis Annonaceae lainnya menunjukkan adanya kesamaan

marga berdasarkan uji homologi dengan BLAST namun berbeda jenis. Selain itu juga

terdapat perbedaan hasil uji homologi pada beberapa sampel, dimana sampel tanaman

tersebut berbeda marga namun masih berada dalam satu tribus untuk masing-masing

penanda molekuler DNA. Hal ini menunjukkan adanya kemungkinan terjadi kekeliruan

dalam proses identifikasi sebelumnya, seperti pada jenis Fissistigma latifolium, Artabotrys

uncinatus, Mitrephora javanica, Miliusa macropoda dan Meiogyne cylindrocarpa.

Persentase homologi dengan BLAST pada penanda molekuler rbcL berada di kisaran

85 – 99% (Tabel 5), 96 – 100% pada penanda molekuler matK (Tabel 6) dan 96 – 99%

pada penanda molekuler trnL-F (Tabel 7). Persentase homologi tertinggi pada jenis

Magnolia candolli (100%) dan terendah pada jenis Meiogyne cylindrocarpa 1 (85%).

Berdasarkan uji homologi tersebut maka jenis Meiogyne cylindrocarpa 1 tidak dilanjutkan

untuk analisis berikutnya karena sekuen DNA yang dianalisis lebih lanjut adalah sekuen

yang memiliki persentase homologi ≥92%.

51

Tabel 5. Hasil uji homologi dengan BLAST pada penanda molekuler rbcL No Jenis Panjang

sekuen % kualitas

DNA Homologi dengan BLAST

% ident. Jenis 1 Annona sp. 397 94,207 99 Annona montana 2 Saccopetalum horsfieldii 395 94,43 99 Mitrephora thorelii 3 Anomianthus dulcis 398 94,221 99 Desmos chinensis 4 Mitrephora polypyrena 398 94,221 99 Mitrephora polypyrena 5 Artabotrys blumei 421 71,971 98 Artabotrys modestus 6 Stelechocarpus burahol 395 94,43 99 Stelechocarpus burahol 7 Polyalthia lateriflora 403 92,06 98 Phaeanthus ophthalmicus 8 Uvaria schizocalyx 397 94,458 99 Uvaria siamensis 9 Popowia sp. 396 92,424 99 Alphonsea glandulosa

10 Orophea enneandra 1 398 91,96 98 Orophea sp. 11 Orophea enneandra 2 395 93,165 99 Pseuduvaria aurantiaca 12 Annona muricata 395 87,848 99 Annona muricata 13 Fissistigma latifolium 395 74,684 95 Uvaria dulcis 14 Artabotrys uncinatus 397 90,68 99 Uvaria siamensis 15 Mitrephora sp. 393 91,349 99 Uvaria siamensis 16 Mitrephora javanica 395 92,658 98 Pseuduvaria villosa 17 Uvaria concava 397 93,199 99 Uvaria siamensis 18 Oxymitra sp. 395 84,051 95 Desmos chinensis 19 Uvaria rufa 397 82,116 96 Uvaria rufa 20 Pseuduvaria reticulata 396 93,939 99 Mitrephora thorelii 21 Uvaria purpurea 397 91,436 99 Uvaria labbiana 22 Polyalthia sp. 395 87,595 99 Polyalthia littoralis 23 Orophea enneandra 3 397 94,458 99 Orophea sp. 24 Orophea hexandra 395 94,177 99 Orophea enneandra 25 Miliusa macropoda 396 94,949 99 Pseuduvaria froggattii 26 Meiogyne cylindrocarpa 1* 395 94,937 85 Orophea hainanensis 27 Meiogyne cylindrocarpa 2 393 28,499 99 Orophea cf. malayana 28 Magnolia candolli 392 91,071 98 Talauma gloriensis

Ket: bertanda * menunjukkan jenis yang tidak digunakan untuk analisis lebih lanjut Tabel 6. Hasil uji homologi dengan BLAST pada penanda molekuler matK

No Jenis Panjang sekuen

% kualitas DNA

Homologi dengan BLAST % ident. Jenis

1 Saccopetalum horsfieldii 495 93,737 99 Miliusa sp. 2 Anomianthus dulcis 467 20,557 96 Desmos chinensis 3 Mitrephora polypyrena 495 95,354 99 Mitrephora polypyrena 4 Artabotrys blumei 473 95,56 99 Artabotrys sp. 5 Stelechocarpus burahol 490 96,327 99 Stelechocarpus burahol 6 Polyalthia lateriflora 476 78,571 99 Monoon kingii 7 Mitrephora reticulata 476 93,908 99 Pseuduvaria subcordata 8 Uvaria schizocalyx 474 94,515 99 Uvaria hirsuta 9 Popowia sp. 473 96,195 99 Miliusa lineata

10 Orophea enneandra 1 480 94,167 99 Orophea enterocarpa 11 Annona muricata 474 95,992 99 Annona muricata 12 Fissistigma latifolium 474 96,624 99 Uvaria dulcis 13 Artabotrys uncinatus 474 95,781 99 Cyathostemma micranthum 14 Mitrephora sp. 472 96,822 99 Cyathostemma micranthum 15 Mitrephora javanica 473 93,235 99 Mitrephora vittata 16 Oxymitra sp. 476 95,588 99 Desmos dumosus 17 Uvaria rufa 476 95,168 99 Uvaria rufa 18 Pseuduvaria reticulata 498 88,956 99 Pseuduvaria subcordata 19 Polyalthia sp. 473 94,715 99 Polyalthia littoralis 20 Orophea enneandra 3 475 94,947 99 Orophea enterocarpa 21 Orophea hexandra 472 96,61 99 Orophea sp.

52

Tabel 6. Hasil uji homologi dengan BLAST pada penanda molekuler matK - lanjutan No Jenis Panjang

sekuen % kualitas

DNA Homologi dengan BLAST

% ident. % ident. 22 Miliusa macropoda 477 91,195 99 Meiogyne cylindrocarpa 23 Meiogyne cylindrocarpa 1 475 88,956 99 Orophea polycarpa 24 Meiogyne cylindrocarpa 2 471 93,843 99 Orophea polycarpa 25 Magnolia candolli 494 92,51 100 Magnolia paenetalauma 26 Michelia champaca 474 96,203 99 Michelia champaca

Tabel 7. Hasil uji homologi dengan BLAST pada penanda molekuler trnL-F

No Jenis Panjang sekuen

% kualitas DNA

Homologi dengan BLAST % ident. Jenis

1 Annona sp. 536 79,851 96 Annona montana 2 Saccopetalum horsfieldii 526 95,247 99 Miliusa horsfieldii 3 Anomianthus dulcis 525 95,619 98 Friesodielsia desmoides 4 Mitrephora polypyrena 537 95,531 99 Mitrephora keithii 5 Artabotrys blumei 533 94,559 98 Artabotrys hexapetalus 6 Stelechocarpus burahol 545 93,394 99 Stelechocarpus burahol 7 Polyalthia lateriflora 538 95,539 99 Polyalthia cf. glabra 8 Mitrephora reticulata 539 95,547 99 Pseuduvaria reticulata 9 Uvaria schizocalyx 531 94,162 99 Uvaria hirsuta

10 Popowia sp. 533 94,934 98 Miliusa horsfieldii 11 Orophea enneandra 1 544 91,912 99 Orophea enneandra 12 Orophea enneandra 2 547 91,408 99 Orophea enneandra 13 Annona muricata 384 93,229 99 Annona muricata 14 Fissistigma latifolium 526 96,388 99 Ellipeia dulcis 15 Artabotrys uncinatus 523 95,602 99 Cyathostemma viridiflora 16 Mitrephora sp. 535 92,897 99 Cyathostemma viridiflora 17 Mitrephora javanica 536 96,082 99 Mitrephora longifolia 18 Uvaria concava 535 92,523 98 Cyathostemma viridiflora 19 Oxymitra sp. 524 96,183 98 Friesodielsia desmoides 20 Uvaria rufa 525 93,143 99 Cyathostemma viridiflora 21 Pseuduvaria reticulata 547 93,601 99 Pseuduvaria reticulata 22 Uvaria purpurea 524 95,802 99 Cyathostemma viridiflora 23 Polyalthia sp. 528 83,712 99 Polyalthia littoralis 24 Orophea enneandra 3 546 90,659 99 Orophea enneandra 25 Orophea hexandra 536 96,455 99 Orophea enneandra 26 Miliusa macropoda 538 95,353 99 Meiogyne cylindrocarpa 27 Meiogyne cylindrocarpa 1 543 70,35 96 Orophea polycarpa 28 Meiogyne cylindrocarpa 2 550 94 99 Orophea polycarpa 29 Magnolia candolli 534 91,948 99 Magnolia liliifera 30 Michelia champaca 531 95,669 99 Michelia champaca

4.2.5 Hubungan Kekerabatan Annonaceae Berdasarkan Penanda Molekuler DNA

Analisis hubungan kekerabatan jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur ditunjukkan

dalam kladogram ketiga penanda molekuler DNA yaitu rbcL, matK dan trnL-F.

Kladogram pada masing-masing penanda molekuler DNA tersebut dianalisis dengan

menggunakan metode analisis Neighbour-Joining (NJ), Maximum Parsimony (MP) dan

Maximum Likelihood (ML). Masing-masing metode analisis tersebut memiliki kelebihan

dan kelemahan sehingga perlu dibandingkan untuk mendapatkan pohon filogeni yang tepat

berdasarkan kongruensi topologi pohon. Analisis NJ adalah metode analisis kladogram

53

untuk mengukur panjang cabang pada pohon filogeni. Dua nodes yang terdekat dan belum

bergabung pada pohon filogeni akan dipilih dan didefinisikan sebagai “neighbour” pada

pohon tersebut, serta merupakan algoritma yang paling sederhana. Analisis MP adalah

metode analisis kladogram untuk mengevaluasi semua alternatif dari pohon-pohon

filogeni, menghitung panjang pohon-pohon tersebut, memilih pohon yang terpendek serta

mengevaluasi kemungkinan-kemungkinan yang paling banyak muncul. Analisis ML

adalah metode analisis kladogram yang hampir sama dengan Maximum Parsimony yaitu

mengevaluasi alternatif-alternatif dari pohon filogeni, namun mempertimbangkan

kemungkinan yang didasarkan pada model evolusi terpilih dimana masing-masing pohon

filogeni menjelaskan data tersebut atau analisis keprimitifan rantai kimia dari basa

(Simpsons, 2010; Rahayu & Nugroho, 2015).

Topologi pohon filogeni yang diterima dalam sistematika adalah yang bersifat

monofiletik, dikotom, tidak terdapat politomi, nilai bootstrap tinggi (≥72) serta kekokohan

atau kekonsistenan klad. Kelompok monofiletik memiliki satu leluhur yang sama dan

semua keturunannya berasal dari leluhur tersebut. Hal ini menyebabkan anggota-anggota

di dalam kelompok monofiletik dianggap memiliki hubungan yang sangat dekat dan

diasumsikan membawa sifat atau pola genetik dan biokimia yang sama (Hidayat &

Pancoro, 2008; Rahayu & Nugroho, 2015).

Topologi pohon filogeni yang dihasilkan melalui ketiga metode analisis NJ, MP dan

ML menunjukkan pembagian 2 klad utama yang sama yaitu dibedakan dalam anak suku

Malmeoideae (klad I) dan Annonoideae (klad II). Klad I merupakan kelompok jenis dari

tribus Miliuseae, sedangkan klad II terdiri dari 3 sub klad yaitu tribus Xylopiae sebagai sub

klad 1, tribus Annoneae sebagai sub klad 2 dan tribus Uvariae sebagai sub klad 3.

Perbedaan pembagian tribus antara kladogram hasil karakterisasi morfologi dan hasil

parameter molekuler terletak pada posisi pengelompokan jenis Stelechocarpus burahol dan

Polyalthia lateriflora dalam sub klad. Posisi jenis Stelechocarpus burahol dan Polyalthia

lateriflora menurut hasil karakterisasi morfologi berada dalam tribus Annoneae (anak suku

Annonoideae) sedangkan menurut hasil parameter molekuler berdasarkan ketiga penanda

molekuler DNA berada dalam tribus Miliuseae (anak suku Malmeoideae). Menurut

Chatrou, dkk. (2012) menyatakan bahwa kedua jenis tersebut termasuk dalam tribus

Miliuseae (anak suku Malmeoideae) berdasarkan pengelompokan hubungan kekerabatan

menggunakan kombinasi penanda molekuler rbcL, matK, ndhF, trnL, trnT-L, trnL-F, trnS-

G, αtpB-rbcL dan psbA-trnH.

54

Anak suku Annonoideae termasuk dalam kelompok Long Branch Clades (LBC),

dimana merepresentasikan 60% dari diversitas jenis dalam suku Annonaceae dan

merupakan sister dari anak suku Malmeoideae yang termasuk dalam kelompok Short

Branch Clades (SBC) yang merepresentasikan 35% dari diversitas jenis dalam suku

Annonaceae. Basal grade dan sister dari kedua anak suku tersebut adalah anak suku

Ambavioideae dan Anaxagoreoideae (Richardson dkk., 2004; Pirie & Doyle, 2012;

Chatrou dkk., 2014).

Kladogram dari ketiga penanda molekuler DNA berdasarkan metode analisis yang

digunakan berbeda dalam nilai bootstrap dan jumlah kelompok monofiletik yang memiliki

kekokohan atau kekonsistenan klad. Berdasarkan evaluasi nilai bootstrap pada masing-

masing kladogram menunjukkan bahwa kladogram penanda molekuler rbcL tergolong

sangat lemah hingga lemah (17-63%), matK tergolong tinggi (98-99%) dan trnL-F

tergolong sangat lemah hingga lemah (36-53%) serta tinggi pada metode analisis MP

(100%). Secara umum, nilai bootstrap yang kuat ditunjukkan pada kelompok LBC yaitu

anak suku Annonoideae dan terutama pada penanda molekuler rbcL dan trnL-F

(Richardson dkk., 2004).

4.2.5.1 Kladogram Penanda Molekuler rbcL

Kladogram penanda molekuler rbcL menunjukkan tidak adanya politomi, bersifat

dikotom yang ditandai oleh pembagian dalam dua klad besar yaitu anak suku Annonoideae

dan Malmeoideae serta terdiri dari beberapa kelompok monofiletik. Kladogram dengan

metode analisis MP memiliki 6 kelompok monofiletik, dimana kelompok monofiletik yang

memiliki bootstrap tinggi dan konsisten adalah Oxymitra sp-Fissistigma latifolium-Uvaria

rufa (nilai bootstrap 99) dan Annona muricata-Annona sp. (nilai bootstrap 96), dimana

jenis-jenis tersebut berada dalam kelompok LBC. Kelompok monofiletik lain yang

konsisten namun memiliki nilai bootstrap lemah adalah Orophea enneandra 1-Orophea

enneandra 2-Orophea enneandra 3-Orophea hexandra. Ketiga kelompok monofiletik

tersebut konsisten berada dalam satu kelompok pada kedua metode analisis lainnya yaitu

ML dan NJ (Gambar 18-20). Metode analisis ML memiliki 8 kelompok monofiletik,

sedangkan NJ memiliki 7 kelompok monofiletik. Berdasarkan ketiga metode analisis yang

digunakan, topologi pohon filogeni yang terbaik adalah kladogram yang menggunakan

metode analisis NJ.

55

Gambar 18. Kladogram jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur berdasarkan penanda

molekuler rbcL dengan metode analisis Maximum Parsimony

M a l

m e o i d e a e

A n n o n o i d e a e

outgroup

56


molekuler rbcL dengan metode analisis Maximum Likelihood

Ann o n o i d e a e

Ma l

me o i d e a e

outgroup

57


molekuler rbcL dengan metode analisis Neighbour-Joining

4.2.5.2 Kladogram Penanda Molekuler matK

Kladogram penanda molekuler matK juga menunjukkan tidak adanya politomi,

bersifat dikotom yang ditandai oleh pembagian dalam dua klad besar yaitu anak suku

Annonoideae dan Malmeoideae serta terdiri dari beberapa kelompok monofiletik.

Kladogram dengan metode analisis MP memiliki 8 kelompok monofiletik, dimana

kelompok monofiletik yang memiliki bootstrap tinggi dan konsisten adalah Saccopetalum

horsfieldii-Polyalthia sp. (nilai bootstrap 87), dan Artabotrys uncinatus-Mitrephora sp.

(nilai bootstrap 90) pada metode analisis MP. Kedua kelompok monofiletik tersebut juga

konsisten berada dalam satu klad dan memiliki nilai bootstrap yang tinggi pada metode

analisis lainnya yaitu 88-94 (ML) serta 89-89 (NJ). Kelompok monofiletik lain yang

konsisten berada dalam satu klad pada ketiga metode analisis lainnya namun memiliki nilai

bootstrap lemah hingga sedang adalah Meiogyne cylindrocarpa 1-Meiogyne cylindrocarpa

2 (nilai bootstrap 77 (MP), 72 (ML dan NJ)), Orophea enneandra 1-Orophea hexandra-

Orophea enneandra 3 (nilai bootstrap 72 (MP), 73 (ML) dan 80 (NJ)), Oxymitra sp.-

Ann o n o i d e a e

outgroup

Ma l

me o i d e a e

58

Anomianthus dulcis (nilai bootstrap 83 (MP), 67 (ML) dan 79 (NJ)), serta Uvaria rufa-

Uvaria schizocalyx (nilai bootstrap 70 (MP), 68 (ML) dan 62 (NJ)). Jumlah kelompok

monofiletik pada metode analisis ML dan NJ masing-masing sebanyak 8 dan 7 kelompok.

Berdasarkan ketiga metode analisis yang digunakan, topologi pohon filogeni yang terbaik

menurut penanda molekuler matK adalah kladogram yang menggunakan metode analisis

MP (Gambar 21-23).


molekuler matK dengan metode analisis Maximum Parsimony

M a l

m e o i d e a e


outgroup

59


molekuler matK dengan metode analisis Maximum Likelihood


outgroup

M a l

m e o i d e a e

60


molekuler matK dengan metode analisis Neighbour-Joining 4.2.5.3 Kladogram Penanda Molekuler trnL-F

Kladogram penanda molekuler trnL-F juga menunjukkan adanya pembagian dalam

dua klad besar yaitu anak suku Annonoideae dan Malmeoideae serta terdiri dari beberapa

kelompok monofiletik. Kladogram dengan metode analisis MP memiliki 10 kelompok

monofiletik, dimana kelompok monofiletik yang memiliki bootstrap tinggi dan konsisten

adalah Orophea enneandra 1-Orophea ennenadra 3 (nilai bootstrap 99), Annona

muricata-Annona sp. (nilai bootstrap 94) dan Anomianthus dulcis-Oxymitra sp. (nilai

bootstrap 99) pada metode analisis MP. Kedua kelompok monofiletik tersebut juga

konsisten berada dalam satu klad dan memiliki nilai bootstrap yang tinggi pada metode

analisis lainnya yaitu 99-93-100 (ML) serta 99-97-68 (NJ). Kelompok monofiletik lain

memiliki nilai bootstrap yang cenderung lemah baik pada anak suku Annonoideae maupun

Malmeoideae. Berdasarkan ketiga metode analisis yang digunakan, topologi pohon

outgroup

M a l

m e o i d e a e


61

filogeni yang terbaik menurut penanda molekuler trnL-F adalah kladogram yang

menggunakan metode analisis MP (Gambar 24-26).

Gambar 24. Kladogram jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur berdasarkan penanda molekuler trnL-F dengan metode analisis Maximum Parsimony

outgroup

M a l

m e o i d e a e


62


molekuler trnL-F dengan metode analisis Maximum Likelihood

Berdasarkan kladogram dari ketiga penanda molekuler DNA dapat diketahui bahwa

topologi pohon filogeni yang terbaik adalah kladogram dari penanda molekuler trnL-F. Hal

ini ditunjukkan dengan tingginya nilai bootstrap dan jenis yang konsisten dalam klad.

Penanda molekuler rbcL hanya sedikit menjelaskan hubungan antar jenis atau marga dalam

Annonaceae namun memberikan kontribusi yang besar dalam pemisahan klad pada

masing-masing anak suku. Hasil yang sama juga ditunjukkan pada penanda molekuler

matK yang sedikit memberikan kontribusi dalam pengelompokan hubungan kekerabatan

secara filogeni (Erkens dkk., 2007). Disamping itu, banyaknya karakter autopomorfi

(singletone) dalam sekuen DNA rbcL dan matK mempengaruhi rendahnya nilai bootstrap

apabila dibandingkan dengan karakter yang polimorfisme (Tabel 8-10).

M a l

m e o i d e a e

Annono i d e a e

outgroup

63


molekuler trnL-F dengan metode analisis Neighbour-Joining

4.2.6 Polimorfisme Sekuen DNA

Hasil analisis polimorfisme terhadap sekuen DNA yang telah disejajarkan (Lampiran

5) pada ketiga penanda molekuler DNA (rbcL, matK dan trnL-F) ditunjukkan dalam tabel

berikut:

Tabel 8. Hasil analisis polimorfisme sekuen DNA pada tiga penanda molekuler yang digunakan

Penanda molekuler DNA

Jumlah karakter hasil alignment

Jumlah karakter terkonservasi

Jumlah karakter singletone

Jumlah karakter informatif parsimoni

rbcL 374 100 61 38 matK 442 77 109 56 trnL-F 541 116 44 34

M a l

m e o i d e a e

Annono i d e a e

outgroup

64

4.2.6.1 Polimorfisme Sekuen DNA Penanda Molekuler rbcL

Hasil analisis polimorfisme sekuen DNA pada penanda molekuler rbcL menunjukkan

bahwa dari 27 OTU jenis-jenis Annonaceae yang telah disejajarkan terdapat 374 posisi

basa nukleotida, di mana sebanyak 100 (26,74%) posisi merupakan daerah yang

terkonservasi, 99 (26,47%) posisi merupakan basa nukleotida polimorfik dan 175 (46,79%)

posisi basa nukleotida merupakan posisi kosong (gap). Posisi kosong tersebut

menunjukkan adanya mutasi insersi-delesi antar jenis dan potensial dalam menunjukkan

tingkatan taksonomi terendah (Hollingsworth dkk., 2011). Posisi basa nukleotida variabel

polimorfik meliputi 61 posisi variasi singletone dan 38 posisi informatif parsimoni (Tabel

9). Variasi singletone merupakan variasi di mana hanya terdapat satu posisi basa

nukleotida yang berbeda pada satu OTU (Hidayat & Pancoro, 2005). Posisi basa

nukleotida informatif parsimoni merupakan karakter yang digunakan untuk merekonstruksi

topologi pohon filogeni dengan metode parsimoni. Syarat sebuah posisi basa nukleotida

bersifat informatif parsimoni adalah minimal memiliki dua jenis basa nukleotida dan

keduanya harus muncul minimal dua kali pada posisi tersebut (Yingzhi dkk., 2007;

Hapsari, 2015).

Tabel 9. Polimorfisme sekuen DNA pada penanda molekuler rbcL Polimorfisme sekuen DNA Jumlah basa

nukleotida Posisi basa nukleotida

Terkonservasi 100 4, 5, 6, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 76, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 90, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 106, 107, 110, 112, 113, 116, 117, 118, 119, 121, 122, 123, 124

Variabel singletone 2 varian 3 varian

60

1

1, 2, 3, 63, 75, 89, 91, 111, 114, 115, 125, 126, 127, 133, 134, 135, 150, 154, 155, 169, 171, 172, 173, 176, 177, 179, 180, 187, 188, 189, 194, 208, 215, 220, 222, 223, 224, 246, 249, 256, 258, 263, 264, 278, 282, 283, 285, 302, 313, 314, 315, 317, 326, 328, 329, 339, 343, 344, 365, 373 10

Informatif parsimoni 2 varian 3 varian

29

9

45, 54, 66, 120, 132, 200, 206, 210, 211, 212, 217, 218, 226, 227, 230, 232, 233, 243, 248, 279, 288, 303, 318, 322, 325, 335, 350, 366, 367 105, 183, 192, 213, 219, 234, 247, 261, 342

4.2.6.2 Polimorfisme Sekuen DNA Penanda Molekuler matK

Hasil analisis polimorfisme sekuen DNA pada penanda molekuler matK menunjukkan

bahwa dari 26 OTU jenis-jenis Annonaceae yang telah disejajarkan terdapat 442 posisi

basa nukleotida, dimana sebanyak 77 (17,42%) posisi merupakan daerah yang

65

terkonservasi, 165 (37,33%) posisi merupakan basa nukleotida polimorfik dan 200

(45,25%) posisi basa nukleotida merupakan posisi kosong (gap). Posisi basa nukleotida

variabel polimorfik meliputi 109 posisi variasi singletone dan 56 posisi informatif

parsimoni (Tabel 10).

Tabel 10. Polimorfisme sekuen DNA pada penanda molekuler matK Polimorfisme sekuen DNA Jumlah basa


Terkonservasi 77 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 41, 43, 44, 45, 46, 49, 50, 52, 53, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 67, 68, 69, 70, 73, 74, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 90, 91, 98, 99, 100, 101, 102, 103

Variabel singletone 2 varian 3 varian

99

10

9, 15, 51, 57, 71, 86, 89, 93, 94, 95, 118, 119, 126, 129, 141, 143, 148, 157, 161, 163, 168, 169, 170, 172, 173, 179, 181, 197, 200, 201, 209, 210, 211, 213, 222, 227, 233, 236, 237, 238, 241, 245, 251, 256, 260, 262, 263, 264, 265, 268, 269, 271, 274, 275, 281, 283, 284, 285, 287, 288, 290, 293, 294, 298, 299, 300, 301, 302, 305, 307, 308, 314, 316, 324, 328, 333, 336, 338, 347, 348, 350, 353, 361, 362, 365, 373, 383, 385, 389, 390, 393, 394, 398, 406, 416, 422, 425, 435, 442 54, 133, 178, 202, 317, 341, 343, 351, 415, 441


45

11

6, 12, 28, 40, 42, 47, 48, 64, 66, 67, 72, 75, 87, 92, 104, 117, 123, 124, 134, 139, 150, 156, 165, 174, 184, 206, 214, 228, 234, 246, 282, 289, 303, 306, 309, 340, 342, 360, 364, 370, 371, 372, 399, 401, 434 65, 88, 107, 162, 185, 196, 270, 286, 312, 339, 391

4.2.6.3 Polimorfisme Sekuen DNA Penanda Molekuler trnL-F

Hasil analisis polimorfisme sekuen DNA pada penanda molekuler trnL-F

menunjukkan bahwa dari 30 OTU jenis-jenis Annonaceae yang telah disejajarkan terdapat

541 posisi basa nukleotida, dimana sebanyak 116 (21,44%) posisi merupakan daerah yang

terkonservasi, 78 (14,41%) posisi merupakan basa nukleotida polimorfik dan 347 (64,14%)

posisi basa nukleotida merupakan posisi kosong (gap). Posisi basa nukleotida variabel

polimorfik meliputi 44 posisi variasi singletone dan 34 posisi informatif parsimoni (Tabel

11).

Tabel 11. Polimorfisme sekuen DNA pada penanda molekuler trnL-F Polimorfisme sekuen DNA Jumlah basa


Terkonservasi 116 25, 26, 28, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 93, 95, 96, 97, 98, 99, 101, 102, 103, 107, 108, 109, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 140, 142, 143, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 162, 163, 164, 165, 166, 168, 170, 171, 172, 173, 174, 176, 177, 178, 179, 182, 183, 184, 185, 186

66

Tabel 11. Polimorfisme sekuen DNA pada penanda molekuler trnL-F - lanjutan Polimorfisme sekuen DNA Jumlah basa


Variabel singletone 2 varian 3 varian 4 varian

41

2 1

9, 14, 22, 27, 29, 49, 94, 100, 104, 105, 106, 120, 139, 144, 167, 193, 215, 218, 221, 236, 246, 271, 424, 426, 433, 435, 443, 447, 467, 482, 486, 488, 496, 500, 510, 514, 523, 531, 533, 534, 539 232, 466 4


25

9

1, 11, 13, 20, 24, 38, 48, 141, 161, 169, 175, 180, 181, 187, 188, 190, 197, 220, 226, 228, 257, 263, 478, 529, 530 2, 3, 7, 12, 189, 211, 262, 444, 507

4.2.7 Variasi Singletone (Autopomorfi) Sekuen DNA

Karakter singletone (autopomorfi) merupakan karakter sekuen DNA yang hanya

dimiliki oleh jenis tertentu. Jumlah dari karakter autopomorfi menunjukkan bahwa jenis

tersebut lebih adaptif terhadap habitat spesifiknya. Mutasi merupakan perubahan genetik

berupa insersi, delesi atau substitusi satu atau lebih basa/pasangan basa nukleotida.

Substitusi merupakan perubahan genetik berupa penggantian satu pasang basa oleh pasang

basa lainnya. Jenis mutasi substitusi dapat berupa transisi dan transversi. Transisi adalah

mutasi substitusi berupa pergantian basa purin dengan purin yang lain atau pergantian basa

pirimidin dengan pirimidin yang lain (purin A-G, pirimidin T-C), sedangkan transversi

adalah mutasi substitusi berupa pergantian basa purin dengan pirimidin atau sebaliknya

pergantian basa pirimidin dengan basa purin. Mutasi insersi dan delesi merupakan

perubahan genetik dimana terdapat hilangnya satu atau lebih basa/pasangan basa

nukleotida (delesi) atau penyisipan/penambahan satu atau lebih basa/pasang basa

nukleotida (insersi).

Berdasarkan hasil analisis polimorfisme diketahui bahwa pada penanda molekuler

rbcL terdapat 9 jenis yang mengalami mutasi dengan jenis yang mengalami mutasi

terbanyak adalah Magnolia candollii yaitu sebanyak 8 karakter (Tabel 12). Jenis yang

paling banyak mengalami mutasi pada penanda molekuler matK adalah Anomianthus

dulcis (99 karakter). Jenis yang mengalami mutasi pada penanda molekuler matK sebanyak

12 jenis (Tabel 13). Jenis-jenis Annonaceae pada hasil sekuen dari penanda molekuler

trnL-F mengalami mutasi sebanyak 23 jenis. Jenis yang paling banyak mengalami mutasi

yaitu Annona muricata dengan jumlah mutasi sebanyak 139 karakter (Tabel 14).

67

Tabel 12. Variasi singletone (autopomorfi) sekuen DNA penanda molekuler rbcL Jenis Posisi basa Perubahan basa Jenis mutasi Jumlah

karakter Magnolia candolli 3

63, 246 328 329 344 10 (3 varian) 8

G C G A C T T C T G A T C -

transversi transisi transisi transisi

transversi transversi

delesi

8

Uvaria purpurea 171 7

C T - A

transisi insersi

2

Semua jenis 172 75, 173 177

G C G A T C

transversi transisi transisi

4

Mitrephora javanica 180 343

G A T G

transisi transversi

2

Fissistigma latifolium 187 215 222 224

G C A T T C A G


transisi transisi

4

Artabotrys blumei 188 189

C T T G

transisi transversi

2

Oxymitra sp. 220 G A transisi 1 Orophea enneandra 1 365 G A transisi 1 Mitrephora sp. 9 C - delesi 1

Tabel 13. Variasi singletone (autopomorfi) sekuen DNA penanda molekuler matK

Jenis Posisi basa Perubahan basa Jenis mutasi Jumlah karakter

Orophea hexandra 9 89

C T T C

transisi transisi

2

Annona muricata 15 71 86 343 (3 varian) 351 (3 varian)

G A C G C T A C T G

transisi transversi

transisi transversi transversi

5

Anomianthus dulcis 51, 170, 181, 245, 314, 347, 398, 425, 133 (3 varian) 119, 161, 168, 233, 290, 328 129, 148, 213, 260, 263, 298, 299, 390, 406, 133 (3 varian), 202 (3 varian), 351 (3 varian) 141, 143, 236, 241, 251, 271, 281, 283, 284, 305, 333, 338, 361, 365, 416, 442, 317 (3 varian) 157, 238, 269, 274, 285, 293, 294, 348, 383, 441 (3 varian) 163, 173, 262 169, 197, 200, 350, 362, 393, 394, 435 172, 237, 300, 307, 308, 324, 353 179, 201, 210, 211, 301,

T G

T C

T A

A T

G T

G C C A

C T

A G

transversi

transisi

transversi

transversi

transversi


transisi

transisi

99

68

Tabel 13. Variasi singletone (autopomorfi) sekuen DNA penanda molekuler matK - lanjutan

Jenis Posisi basa Perubahan basa Jenis mutasi Jumlah karakter

Anomianthus dulcis 302, 336, 373, 385, 422, 343 (3 varian) 209, 222, 264 227, 268, 287, 288, 316, 178 (3 varian), 341 (3 varian) 275 227, 411 412 413, 437

A G

G A C G

A C A - T - C -

transisi

transisi transversi

transversi delesi delesi delesi

Polyalthia lateriflora 57 317 (3 varian)

T A A G

transversi transisi

2

Magnolia candolli 93 94 95 415 (3 varian)

T G T A C A C T

transversi transversi transversi

transisi

4

Artabotrys blumei 118 126

C T A G

transisi transisi

2

Uvaria schizocalyx 256 431, 432 431 432, 433 433

G A C - - G - T

A -

transisi delesi insersi insersi delesi

7

Semua jenis 265 54 (3 varian)

T C C G

transisi transversi

2

Fissistigma latifolium 389 C T transisi 1 Oxymitra sp. 178 (3 varian)

202 (3 varian) C A T G


2

Uvaria rufa 341 (3 varian) C T transisi 1 Stelechocarpus burahol 415 (3 varian) C A transversi 1 Saccopetalum horsfieldii 437 C - delesi 1

Tabel 14. Variasi singletone (autopomorfi) sekuen DNA penanda molekuler trnL-F Jenis Posisi basa Perubahan basa Jenis mutasi Jumlah karakter

Orophea enneandra 3

9 22 4 (4 varian) 30

G A A G A C - T

transisi transisi

transversi insersi

4

Annona muricata 14 29, 139, 271 215, 221, 488 435 443, 447 466 (3 varian) 15 253, 254, 256, 274, 279, 280, 302, 303, 304, 305, 306, 312, 315, 316, 329, 334, 339, 340, 345, 346, 349, 350, 352, 353, 357, 358, 360, 364, 366, 368, 371, 372, 373, 376, 380, 387,

A T A G G A T G C T A T - G A -


transversi transisi

transversi insersi delesi

139

69

Tabel 14. Variasi singletone (autopomorfi) sekuen DNA penanda molekuler trnL-F - lanjutan

Jenis Posisi basa Perubahan basa Jenis mutasi Jumlah karakter Annona muricata 392, 393, 395, 397,

403, 405, 406, 408, 409, 413, 416, 417 255, 272, 275, 277, 282, 337, 338, 355, 363, 370, 375, 379, 383, 384, 385, 390, 399, 410, 419 273, 278, 301, 326, 328, 333, 341, 344, 347, 348, 351, 356, 365, 367, 386, 388, 396, 404, 412, 420 276, 281, 285, 292, 293, 294, 295, 300, 307, 308, 309, 317, 327, 331, 332, 335, 336, 342, 343, 354, 359, 361, 362, 369, 374, 377, 378, 381, 382, 389, 391, 394, 398, 400, 401, 402, 414, 415, 418 475

A -

C -

G -

T -

- A

delesi

delesi

delesi

delesi

insersi

Polyalthia sp. 27, 94, 104 105 106 4 (4 varian) 78 79 80 91, 92

A T A C T A A T C - A - G - T -

transversi transversi transversi transversi

delesi delesi delesi delesi

11

Uvaria schizocalyx 49 310

A G - T

transisi insersi

2

Popowia sp. 100 236

C T G A

transisi transisi

2

Annona sp. 120 424, 426, 486, 500 514 531 539 288

A G G A T G C T C A - T

transisi transisi

transversi transisi

transversi insersi

9

Artabotrys blumei 144, 232 (3 varian) 352, 353 354 355 356

A G A - T - C - G -

transisi delesi delesi delesi delesi

7

Polyalthia lateriflora 167 232 (3 varian)

G T A C


2

Meiogyne cylindrocarpa 1 218 246, 510 433, 482 496 523 466 (3 varian) 198, 201 199, 200, 202

A T A G G A C A A C A G - C - T



transisi insersi insersi

13

70

Tabel 14. Variasi singletone (autopomorfi) sekuen DNA penanda molekuler trnL-F - lanjutan

Jenis Posisi basa Perubahan basa Jenis mutasi Jumlah karakter Miliusa macropoda 467

15 C G - G

transversi insersi

2

Uvaria concava 533 534 532

T A A T - T


insersi

3

Orophea enneandra 2 4 (4 varian) A G transisi 1 Saccopetalum horsfieldii 78

79 80 91, 92

C - A - G - T -

delesi delesi delesi delesi

5

Michelia champaca 90 319, 320 532

- G A - - C

insersi delesi insersi

4

Magnolia candollii 90 319, 320 532

- A A - - C

insersi delesi insersi

4

Meiogyne cylindrocarpa 2 198, 201 199, 200, 202

- C - T

insersi insersi

5

Mitrephora polypyrena 227 C - delesi 1 Uvaria purpurea 216 - T insersi 1 Uvaria rufa 289, 290

320 C - A -

delesi delesi

3

Anomianthus dulcis 286, 310 287

- A - T

insersi insersi

3

Oxymitra sp. 286, 310 287

- A - T

insersi insersi

3

Mitrephora sp. 307 310 532

T - - T - C

delesi insersi insersi

3

Orophea hexandra 532 - C insersi 1

Komposisi basa nukleotida hasil sekuensing DNA menunjukkan bahwa persentase

total basa nukelotida G (Guanine) dan C (Cytosine) untuk masing-masing penanda

molekuler DNA bervariasi (Lampiran 6) . Persentase total basa nukleotida G+C pada

penanda molekuler rbcL yang terendah yaitu jenis Artabotrys blumei (4,05%), pada

penanda molekuler matK yang terendah yaitu jenis Anomianthus dulcis (1,66%) dan pada

penanda molekuler trnL-F yang terendah yaitu jenis Stelechocarpus burahol dan

Pseuduvaria reticulata (1,1%). Jenis tanaman yang memiliki persentase total basa

nukleotida G+C rendah menunjukkan bahwa jenis tersebut bersifat lebih modern dibanding

jenis yang lain pada masing-masing penanda molekuler DNA. Hal ini berarti bahwa jenis

tersebut mudah mengalami mutasi sekuen C dan mengindahkan transfer antar purin ke

pirimidin sehingga probabilitasnya bersifat lebih modern.

71

4.3 Gabungan Kladogram Morfologi dan Molekuler

Kladogram dari gabungan karakter morfologi dan ketiga penanda molekuler DNA

masih tetap menunjukkan adanya pembagian dalam dua klad besar yaitu anak suku

Annonoideae dan Malmeoideae serta terdiri dari beberapa kelompok monofiletik.

Kladogram dengan metode analisis MP memiliki 7 kelompok monofiletik, dimana

kelompok monofiletik yang memiliki bootstrap sedang adalah Saccopetalum horsfieldii-

Polyalthia sp. (nilai bootstrap 77). Kladogram dengan metode analisis ML juga memiliki 7

kelompok monofiletik, dimana kelompok monofiletik yang memiliki bootstrap tertinggi

dengan nilai sebesar 68 adalah Saccopetalum horsfieldii-Polyalthia sp. Kladogram dengan

metode analisis NJ yang memiliki nilai bootstrap tinggi adalah kelompok monofiletik

Orophea enneandra-Orophea hexandra yaitu sebesar 95. Kelompok monofiletik pada

metode analisis ini sebanyak 7 dan memiliki nilai bootstrap yang lebih tinggi dibanding

kladogram dari metode analisis lainnya (Gambar 27-29). Berdasarkan ketiga metode

analisis tersebut, maka kladogram yang memiliki topologi pohon filogeni terbaik adalah

kladogram dengan metode analisis NJ dikarenakan memiliki nilai bootstrap tertinggi.

Kladogram tersebut yang akan dibandingkan pengelompokannya dengan kladogram hasil

karakterisasi secara morfologi (Gambar 30).

Gambar 27. Kladogram jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur berdasarkan gabungan

dari ketiga penanda molekuler DNA dengan metode analisis Maximum Parsimony

M a l

m e o i d e a e


outgroup

72


dari ketiga penanda molekuler DNA dengan metode analisis Maximum Likelihood


dari ketiga penanda molekuler DNA dengan metode analisis Neighbour-Joining


M a l

m e o i d e a e


M a l

m e o i d e a e

outgroup

outgroup

73

Gambar 30. Perbandingan kladogram hasil karakterisasi secara morfologi (kiri) dan

penanda molekuler DNA (kanan); I = anak suku Malmeoideae, II = anak suku Annonoideae, Mgc=Magnolia candollii (outgroup), Mp=Mitrephora polypyrena, Pr=Pseuduvaria reticulata, Oh=Orophea hexandra, Oe=Orophea enneandra, Mj=Mitrephora javanica, Mc=Meiogyne cylindrocarpa, Posp=Popowia sp., Mm=Miliusa macropoda, Sh=Saccopetalum horsfieldii, Psp=Polyalthia sp., Ab=Artabotrys blumei, Pl=Polyalthia lateriflora, Sb=Stelechocarpus burahol, Am=Annona muricata, Ad=Anomianthus dulcis, Fl=Fissistigma latifolium, Osp=Oxymitra sp., Us=Uvaria schizocalyx, Ur=Uvaria rufa, Au=Artabotrys uncinatus dan Msp=Mitrephora sp. (in-group)

Berdasarkan Gambar 30 dapat diketahui bahwa terdapat persamaan kedua kladogram

morfologi dan penanda molekuler DNA, yaitu sama-sama dibedakan menjadi dua anak

suku. Anak suku I merupakan anak suku Malmeoideae dan anak suku II merupakan anak

suku Annonoideae. Kelompok monofiletik yang konsisten berada dalam satu klad baik

pada morfologi maupun molekuler adalah Saccopetalum horsfieldii-Polyalthia sp. dan

Artabotrys uncinatus-Mitrephora sp. Jenis-jenis lainnya berada pada klad yang berbeda

namun masih berada dalam satu anak suku. Perbedaan dari kedua kladogram morfologi

dan penanda molekuler DNA terletak pada posisi pengelompokan jenis Stelechocarpus

burahol dan Polyalthia lateriflora. Kedua jenis tersebut menurut karakter morfologi

termasuk dalam tribus Annoneae, anak suku Annonoideae, sedangkan menurut penanda

molekuler DNA termasuk dalam tribus Miliuseae, anak suku Malmeoideae. Perbedaan

posisi pengelompokan tersebut kemungkinan disebabkan oleh sekuen DNA dari primer

yang digunakan tidak secara spesifik mengkode karakter pembungaan (inner petal) yang

menjadi karakter pembeda antara kedua tribus tersebut. Penanda molekuler yang

I

II

outgroup

9 8 7 6 5 4 3 2 1

Distance

MgcAbAmSbPlUsUrAuMspFlOspAdMpMjMc2MmPospPspShOe1Oe3OhPr

I

II

outgroup

74

digunakan merupakan DNA kloroplas yang mempengaruhi ekspresi gen pada proses

fotosintesis.

Keuntungan yang dapat diberikan melalui pengelompokan dengan menggunakan

penanda molekuler DNA apabila dibandingkan dengan karakter morfologi adalah mampu

mengisolasi masalah pengelompokan yang saling bertentangan dan pada umumnya banyak

ditemui pada pola pengelompokan berdasarkan variasi morfologi. Topologi pohon filogeni

memberikan klarifikasi yang lebih besar dibandingkan karakter morfologi, meskipun hasil

pengelompokan memiliki nilai bootstrap yang lemah (Chatrou dkk., 2012). Penanda

molekuler DNA trnL-F biasanya dikombinasikan dengan penanda molekuler DNA lain

seperti rbcL dan matK sebagai sumber karakter untuk konstruksi pohon filogeni pada

tumbuhan berbunga, khususnya pada Annonaceae. Topologi pohon filogeni tersebut

digunakan untuk menjawab berbagai permasalahan yang terkait dengan tingkatan evolusi

karakter morfologi. Penanda molekuler DNA di atas digunakan secara gabungan dan pada

umumnya memberikan signal serta topologi yang lebih baik dalam pengelompokan pohon

filogeni (Pirie dkk., 2007). Oleh karena itu, karakterisasi dengan melakukan kombinasi

metode baik secara morfologi dan molekular akan memberikan hasil yang lebih valid,

saling melengkapi dan menghasilkan data keragaman yang lebih komprehensif bagi upaya

konservasi, khususnya bagi jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur. Upaya konservasi

yang dilakukan terutama pada jenis-jenis Annonaceae dengan keragaman yang besar

karena lebih rentan terhadap ancaman kepunahan.

4.4 Penentuan Posisi Takson dan Usulan Nama Jenis Annonaceae dari Jawa Timur

Jenis-jenis Annonaceae dari Jawa Timur yang dijadikan sampel dalam penelitian ini

terdapat lima jenis yang masih belum diketahui hingga tingkatan jenis. Hasil identifikasi

yang telah ada kemungkinan masih terdapat kekeliruan dalam pemberian nama. Jenis-jenis

tersebut meliputi Annona sp., Popowia sp., Mitrephora sp., Oxymitra sp. dan Polyalthia sp.

Berdasarkan karakterisasi secara morfologi diketahui bahwa Artabotrys uncinatus

memiliki karakter yang berbeda dengan deskripsi yang sebenarnya. Berdasarkan The Plant

List, Artabotrys uncinatus merupakan sinonim dari Artabotrys hexapetalus. Menurut Tan

& Wiart. (2014), Artabotrys secara umum memiliki deskripsi secara morfologi berupa

woody climber, daun tunggal, berseling, coriaceous, orthotropic shoots, memiliki tendril,

bunga berwarna putih atau kuning, beraroma wangi seperti aroma kenanga dan buah-

buahan, sepals valvate dan free, petals valvate dan free serta berada dalam dua lingkaran

(whorls), buah monocarps, silindris atau ellips. Sementara itu, karakter morfologi tersebut

75

sama dengan karakter morfologi Mitrephora sp. dan kedua jenis tersebut diduga

merupakan jenis yang lain (Gambar 31).

Menurut Utteridge (2000) dan Zhou dkk. (2009), kedua jenis tersebut diduga

merupakan jenis Uvaria micrantha dimana memiliki karakter morfologi berupa kuncup

bunganya globose, dengan ukuran petal kecil dan tidak sepenuhnya luas atau membuka.

Jenis ini memiliki kedekatan dengan marga Uvaria karena memiliki karakter morfologi

yang hampir sama yaitu stellate hairs, valvate sepals, sebagian atau seluruh petal imbricate

dalam dua lingkaran (whorls) dan pollen inaperture monad.

Annona sp. memiliki kedekatan dengan Annona montana, Popowia sp. memiliki

kedekatan dengan Miliusa macropoda, Oxymitra sp. memiliki kedekatan dengan

Fissistigma latifolium dan Polyalthia sp. memiliki kedekatan dengan Saccopetalum

horsfieldii. Pendugaan posisi takson tersebut ditentukan berdasarkan pengelompokan

dalam kladogram baik secara morfologi maupun molekuler, serta hasil homologi dengan

BLAST di NCBI. Usulan nama jenis dari jenis-jenis yang belum teridentifikasi masih

memerlukan penelitian lebih lanjut dan memerlukan konfirmasi dengan para ahli di bidang

taksonomi khususnya Annonaceae, agar identitas jenisnya dapat diketahui dan posisi

taksonnya dapat ditentukan lebih lanjut.

*masih memerlukan konfirmasi dan penelitian lebih lanjut **Utteridge (2000) dan Zhou dkk. (2009) Gambar 31. Pendugaan posisi takson dan usulan identitas jenis dari sampel tanaman

Annonaceae yang dianalisis

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hubungan ...repository.ub.ac.id/974/5/BAB IV.pdfTumbuhan Bebas...

Documents

Transcript of BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hubungan ...repository.ub.ac.id/974/5/BAB IV.pdfTumbuhan Bebas...