Upload
indrahabiballoh-setiawan
View
78
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
oye
Citation preview
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
KEKERABATAN ANTAR GENUS ANGGREKSUB TRIBE SARCANTHINAE BERDASARKAN DATA FENOTIP
1)
DAN POLA PITA DNA
(GENETIC RELATIONSHIP AMONG GENUS OF SUB TRIBESARCANTHINAEORCHID BASED ON PHENOTYPIC AND DNA BANDING PATTERN DATA)
2)3)4)
Suskandari Kartikaningrum, Nani Hermiati, Achmad Baihaki,Murdaningsih Haeruman K.4), dan Nurita Toruan-Mathius5)
Kata kunci : hubungan kekerabatan, sub tribeSarcanthinae, karakter fenotip, polapita DNA, RAPD
Key words : genetic relationship, sub tribeSarcanthinae, phenotypic, DNA banding
pattern, RAP
Abstract
Genetic relationship among sub tribeSarcanthinae orchids is necessary fororchid breeder in obtaining good hybridsin perennial plants for efficiency. Closelyrelated crosses among genus sub tribeSarcanthinae would increase crossingopportunity. The objectives of this studywere to grouping orchid genotypes intoclusters according to their similarity asmeasured by phenotypic and DNA
banding patterns. Genetic relationshipanalysis among 13 orchid genotypeswere based on 38 phenotypic data and185 bands generated from 14 RAPDprimers. Similarity matrix was obtainedto perform cluster based on Dicecoefficient (Nei and Li , 1979).
The matrix of similarity is used fordetermining relationship among orchidand constructing dendrogram based onphenotypes and DNA banding patterns.Similarity coefficient based on phenotypes
was significantly correlated withsimilarity coefficient based on DNAbanding pattern (r = 0.54850). Dicecoefficient of =0.38 or genetic distanceof =0.62 based on the combination of
1)Bagian dari tesis S2 UNPAD, Bandung,
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
2002
2)Staf peneliti Balithi, Segunung
3)Dosen Pemuliaan Fakultas PertanianUNPAD, Bandung
4)Guru besar Fakultas Pertanian UNPAD,
Bandung
5)Ahli Peneliti Utama Unit Penelitian BioteknologiPerkebunan, Bogor
phenotypes and DNA banding patternwas pointed for closely related limit.Relationships among orchid based onphenotypes were not consistent with DNAbanding patterns. Relationships amonggenera orchid were closely related, butnot for DNA banding pattern. All genotypes
could be grouped into threeclusters based on the combination ofphenotypes and DNA banding pattern.Renanthera and Paraphalaenopsis werethe most distantly related to the othergenera.
Sari
Kekerabatan genetik di antara tanamananggrek sub tribeSarcanthinae perludiketahui untuk melakukan persilangandalam program pemuliaan. Persilangan
antara genus-genus dalam sub tribeSarcanthinae berkerabat dekat akanmeningkatkan peluang keberhasilanpersilangan. Tujuan penelitian adalahuntuk menentukan tingkat kemiripandan jarak genetik di antara genusanggrek sub tribeSarcanthinaeberdasarkan pola pita DNA dan fenotip.Hubungan kekerabatan 13 genotipanggrek dianalisis menggunakan 39data fenotip biner dan 185 pita DNAyang diperoleh dari hasil amplifikasi 14praimer dekamer acak RAPD.
Selanjutnya dilakukan analisis gerombolmenggunakan koefisien Dice ataurumus Nei dan Li (1979)
Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub TribeSarcanthinae Berdasarkan Fenotip
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
Dari hasil analisis diperoleh matrikkemiripan yang digunakan untukmenentukan jauh dekatnya kekerabatanantar genotip anggrek dan untuk membentukdendrogram berdasarkanfenotip, pola pita DNA serta gabungandata fenotip dan pola pita DNA. Tingkatkemiripan berdasarkan fenotip berkorelasipositif (r = 0.5485) dengan tingkatkemiripan berdasarkan pola pita DNA.
Berdasarkan gabungan data fenotip danpola pita DNA ditetapkan bahwa padaskala koefisien Dice =0.38 merupakanbatas kekerabatan yang dekat (padajarak genetik =0.62). Hubungankekerabatan diantara tanaman anggrekberdasarkan fenotip tidak konsistendengan pola pita DNA. Berdasarkanfenotip hubungan kekerabatan anggreksub tribeSarcanthinae adalah dekattetapi berdasarkan pola pita DNA dan
gabungan keduanya adalah jauh.Semua genotip dapat dikelompokkanmenjadi tiga kelompok. Renanthera danParaphalaenopsis merupakan genusyang berkerabat terjauh dengan genus-genus yang lain.
Pendahuluan
Salah satu upaya untuk meningkatkanmutu bunga anggrek atau mendapatkankultivar baru adalah melalui pemuliaandengan menyilangkan antar tetua yang
mempunyai karakter-karakter tertentu.Sasaran pemuliaan tanaman anggrekadalah memperluas keragaman genetikpada bentuk dan warna yang unik, disenangikonsumen, frekuensi berbungatinggi dan tahan terhadap penyakit sertacekaman lingkungan tanam (Soedjono,1997).
Dalam sub tribeSarcanthinae terdapatgenus-genus anggrek seperti Vanda,Phalaenopsis, Paraphalaenopsis, Ascocentrum,Aerides, Rhyncostilis, dan
Arachnis yang biasanya digunakan sebagaitetua dalam persilangan atausebagai sumber gen untuk memperbaikikarakter tanaman anggrek (de Vogel,1990). Namun dalam persilangan interspesifikmaupun intergenerik tanaman
Zuriat, Vol. 13, No. 1, Januari-Juni 2002
anggrek sub tribeSarcanthinae menghadapi
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
kendala seperti abnormalitaspada meiosis, rendahnya fertilitas(Tanaka dan Kamaemoto, 1961) dansterilitas (Lee et al., 1994). MenurutCharanasri (1984) persentase keberhasilanpersilangan Aranda sangat rendah.Apabila persilangannya berhasil, jumlahbiji yang ditumbuhkan dan hidup biasanyasangat sedikit, selain itu beberapabijinya abnormal dan tumbuh lambat.Lee et al. (1994) juga melaporkan adanya
kendala dalam persilangan antaragenus Ascocenda (Ascocentrum Vanda) dengan genus Aranda (ArachnisVanda). Kendala tersebut menunjukkanbahwa keberhasilan persilangansalah satunya mungkin dipengaruhi olehjauh dekatnya kekerabatan. Oleh karenaitu dalam persilangan antar genus subtribeSarcanthinae diperlukan informasimengenai hubungan kekerabatannya.
Untuk mempelajari hubungan kekerabatan
dari suatu populasi organismedapat dilakukan dengan menggunakanpenanda sebagai alat untuk melakukankarakterisasi genetik (Moritz dan Hillis,1990). Pada anggrek, karakter morfologidaun dan bunga merupakan karakteryang digunakan sebagai penandauntuk membedakan kelompok tanaman(Bechtel et al., 1981). Namun karakterisasigenetik yang didasarkan padapenanda fenotip biasanya dipengaruhioleh lingkungan makro dan mikro, sertaumur suatu individu. Kesulitan lain
akan terjadi apabila karakter kuantitatifyang diatur oleh banyak gen tersebutterekspresi pada akhir pertumbuhan,seperti karakter hasil (Weising et al.,1995). Oleh karena itu karakterisasifenotip perlu didukung oleh karakterisasiyang dilakukan melalui penandamolekuler. Penanda molekuler dapatmemberi gambaran hubungan kekerabatanyang akurat antar spesies maupunkerabat jauhnya, karena analisis DNAsebagai material genetik tidak dipenga
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
ruhi oleh kondisi lingkungan (Lefebvreet al., 2001).
Salah satu penanda molekuler yangdimanfaatkan dalam kegiatan pemuliaananggrek adalah teknik Random AmplifiedPolymorphic DNA (RAPD).Chen et al. (1998) dengan menggunakanteknik RAPD, mampu membedakananggrek Phalaenopsis normal dan varian
somaklonalnya dengan menggunakan38 praimer acak. Dengan teknikyang sama Obara-Okeyo dan Kako(1998) mampu mengidentifikasi anggrekgenus Cymbidium dan dapat membedakankultivar Blue Smoke GreenMeadowdari kultivar-kultivar lain denganmenggunakan praimer OPA5-370.Fu et al. (1997) dalam studi filogenetikdari taksonomi dan evolusi spesies-spesiesdalam genus Phalaenopsis diperolehbahwa Phalaenopsis amabilis yangsecara fenotip berkerabat jauh dengan
Phalaenopsis equetris, ternyata berdasarkanRAPD berkerabat dekat
Menurut Melchinger (1999), tingkat ketepatandalam perkiraan jarak genetiktergantung dari jumlah penanda yangdiuji, pengungkapan genom dan tingkatpolimorfisme tanaman. Makin banyakdata yang dikumpulkan diharapkangenom yang terungkap dalam pengelompokanmenjadi lebih lengkap. Olehsebab itu dalam penelitian ini dicobauntuk menetapkan jarak genetik dan pengelompokan
genus sub tribeSarcanthinaedengan menggabungkan seluruhdata, baik data yang berasal dari pengamatanfenotip yang terdiri atas data kualitatifmaupun kuantitatif dan data polapita DNA.
Bahan dan Metode
Pengamatan data fenotip dilakukan diKebun Koleksi Anggrek di Balai PenelitianTanaman Hias, Jakarta, sedangkananalisis DNA dilakukan di Laboratorium
Biologi Molekuler dan Immunologi,Unit Penelitian Bioteknologi Perke
bunan, Bogor, mulai Januari 2001sampai Desember 2001. Bahan tanamanyang digunakan dalam percobaan iniadalah delapan genus anggrek, terdiriatas 13 spesies, yaitu satu spesies darigenus Aerides, satu spesies dari genus
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
Ascocentrum, satu spesies dari genusRenanthera, tiga spesies dari genusPhalaenopsis, satu spesies dari genusParaphalaenopsis, tiga spesies darigenus Vanda, satu spesies dari genusCleitostoma, dan dua spesies dari genusDoritis.
Pengamatan fenotip dilakukan pada 39variabel yang kesemuanya meliputipengamatan bentuk bunga dan daun
anggrek menurut Bechtel et al. (1981),yang dilakukan pada tiga tanamansebagai contoh untuk masing-masingspesies (Lampiran 1).
Ekstraksi DNA dilakukan menurut metodeOrozco-Castillo et al. (1994) yangdimodifikasi, khususnya penambahanantioksidan polivinilpolipirolidon (PVPP)pada waktu penggerusan dan merkaptoetanolyang ditambahkan dalambufer ekstraksi (Toruan-Mathius et al.,1997). Pemurnian DNA dilakukan
menggunakan campuran kloroform :isoamilalkohol (24 : 1). KonsentrasiDNA contoh ditetapkan dengan metodeminigel menurut Sambrook et al. (1989)dibandingkan dengan standar DNAlambda.
Penetapan kuantitas (konsentrasi) dankualitas DNA dilakukan dengan caraelektroforesis menurut Sambrook et al.(1989). Uji kualitas DNA dilakukandengan menggunakan sebanyak 4 lDNA contoh, kemudian ke dalamnya
ditambahkan 2.5 l larutan bufer 10X, 4unit 0.3 l EcoRI dan 18.2 l akuadessteril.
Analisis RAPD dilakukan denganmenggunakan DNA dari masing-masingspesies anggrek yang diamati fenotipnya.Amplifikasi DNA anggrek dilakukanmenurut metode Williams et al.
Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub TribeSarcanthinae Berdasarkan Fenotip
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
(1990). Reaksi amplifikasi dilakukandalam 25 l campuran larutan yangterdiri atas 1 X bufer reaksi (50 mMKCl; 10 mM Tris-HCl pH 9.0; 0.1 %Triton X-100), 0.2 mM dNTP, 2.5 mMMgCl2, 1 unit Taq DNA polimerase(Promega), 50 ng DNA cetakan dan 0.3M praimer yang dipipet ke dalam tabungEppendorf. Untuk mencegahpenguapan, ke dalam setiap tabung ditambahkan
25 l minyak mineral. Selanjutnyatabung dimasukkan ke dalamPCR (Thermolyne Amplitron I) yangdiprogram 1 siklus dengan profil: denaturationawal pada suhu 94oC selama 2menit, dan diikuti dengan 45 siklusberikutnya dengan profil siklus sebagaiberikut: denaturation pada suhu 94oCselama 1 menit, annealing pada suhu36oC selama 1 menit dan extention 72oCselama 2 menit, kemudian reaksi diakhiridengan extention pada suhu 72oCselama 4 menit. Ke dalam tabung berisi
DNA hasil amplifikasi ditambah 5 lloading buffer dan difraksinasi denganelektroforesis 1.4% gel agarose yangmengandung 2.5 l etidium bromida1% di dalam bak elektroforesis yangberisi 1X bufer TAE dengan kondisivoltase konstan 50 Volt selama kuranglebih satu jam. Gel hasil elektroforesisdivisualisasikan di atas ultra violettransiluminator dan untuk dokumentasidilakukan pemotretan dengan menggunakanfilm Polaroid 665.
Analisis polimorfisme antar genus tanamananggrek dilakukan dengan menetapkanada (1) dan tidaknya (0) pitaDNA atau fenotip yang sama pada ma-sing-masing tanaman yang dianalisis.Analisis gerombol menggunakan metodeUPGMA, fungsi SIMQUAL programNTSYS 2.10. Untuk menentukan tingkatkesamaan pasangan spesies yangterdapat pada lajur yang berbeda ditentukanberdasarkan rumus Nei dan Li(1979) atau koefisien Dice (S) yaitu S =2nab / (na + nb); nab adalah jumlah pita
DNA yang sama posisinya baik
Zuriat, Vol. 13, No. 1, Januari-Juni 2002
individu a maupun b, na dan nb masingmasingadalah jumlah pita DNA padaindividu a dan b. Untuk menghitung koefisienjarak, data harus dikonversidengan rumus d = 1 S. Tingkat kepercayaandari dendrogram berdasar UPGMA
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-be
ditentukan melalui analisis bootstrapmenggunakan program WinBootdengan pengulangan 2000 kali (Yap danNelson, 1996). Untuk melihat keselarasanantara fenotip dengan pola pitaRAPD, dilakukan pengujian goodnessof fit dengan menggunakan analisiskorelasi antara matrik kemiripan berdasarkandata fenotip dan pola pita DNAyang diuji dengan statistik Z Mantel.
Hasil dan Pembahasan
Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwapada tingkat kemiripan 0.60 berdasarkanfenotip seluruh genus yang diujidapat dibagi ke dalam dua kelompokyang masing-masing kelompok terdiriatas dua sub kelompok pada koefisienkemiripan 0.71. Kelompok A terdiriatas genus Vanda dan Ascocentrum, kelompokB terdiri atas Aerides danCleisostoma, kelompok C terdiri atasDoritis dan Phalaenopsis amabilis, kelompok
D terdiri atas Phalaenopsisviolacea dan Phalaenopsis amboinensis(Gambar 1).
Kemiripan atau jarak genetik antar aksesidapat digunakan sebagai indeks seleksitetua persilangan dan dikembangkanuntuk melakukan seleksi kombinasitetua superior (Whitehouse, 1969). Namundalam pemuliaan tanaman anggrek,khususnya sub tribeSarcanthinae,hal tersebut masih memerlukanpertimbangan, karena jarak genetik berdasarkan
data fenotip belum menggambarkanseberapa jauh hubungan kekerabatanantar genus tersebut.
Analisis polimorfisme dengan teknikRAPD menggunakan 14 praimer menghasilkan185 pita dengan ukuran frag
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-be
men berkisar antara 250 bp sampai2000 bp (Gambar 2).
Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub TribeSarcanthinae Berdasarkan Fenotip
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
0.60 0.7015372415106
149121322.548.537.50.60 0.7015372
415106149121322.548.537.5Vanda tricolor
Vanda suavis
98.3
A
84.8
Vanda limbata
76.4
19.0
Ascocentrum miniatum
I
Aerides odoratum
59.3
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
22.7
B
Cleisostoma subulatum
Paraphalaenopsis serpentilinguaRenanthera matutina
Doritis pulcherima
Doritis pulcherima var. Alba
98.6
C
Phalaenopsis amabilis
II
Phalaenopsis violacea
88.7D
Phalaenopsis amboinensis
0.80 0.90 1.00Koefisien KemiripanGambar 1.Dendrogram 13 spesies anggrek hasil analisis klaster berdasarkan 38data fenotipik biner. Skala di bawah adalah tingkat kemiripan koefisienDice. Angka-angka pada garpu merupakan persentase tingkat ketelitiansetelah dianalisis bootstrap 2000 kali dengan program Winboot.
(a)250----500----1000----2000----10000----M 1 2 3 4 5 6 7 9 10 12 13 14 15(b)250----500----1000----2000----
10000----M 1 2 3 4 5 6 7 9 10 12 13 14 15Gambar 2.Pita DNA 13 genotip anggrek hasil amplifikasi menggunakan praimer (a)OPD 05 dan (b) OPA 11, lajur (M) 1 kb DNA Ladder, (1) Vanda tricolor, (2)Aeridesodoratum, (3) Vanda limbata, (4) Cleisostoma subulatum, (5)Vanda suavis, (6) Doritis pulcherima, (7) Ascocentrum miniatum, (9)Phalaenopsis amabilis, (10) Renanthera matutina, (12) Phalaenopsisviolacea, (13) Phalaenopsis amboinensis, (14) Doritis pulcherima var. Alba,
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
(15) Paraphalaenopsis sepentilingua.Zuriat, Vol. 13, No. 1, Januari-Juni 2002
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
Vanda tricolor
Vanda suavis
A
Vanda limbataAscocentrum miniatumDoritis pulcherima
4 Doritis pulcherima Alba
B
Phalaenopsis amabilis
2 Phalaenopsis violacea
3 Phalaenopsis amboinensis
0 Renanthera matutina
Aerides odoratum
C
Cleisostoma subulatum5 Paraphalaenopsis serpentilingua
0.19
0.31
0.440.56 0.68
0.25Koefisien Kemiripan
Gambar 3.Dendrogram 13 spesies anggrek hasil analisis klaster berdasarkanSarcanthinae berdasarkan data pola pita DNA dengan metode UPGMAmenggunakan 14 praimer dekamer acak. Skala di bawah adalah tingkatkemiripan koefisien Dice. Angka-angka pada garpu merupakan persentasetingkat ketelitian setelah dianalisis bootstrap 2000 kali denganprogram Winboot.
Tabel 1. Matriks kemiripan genetik berdasarkan gabungan data fenotip dan pola pita
RAPD terhadap 13 genotip anggrek sub tribeSarcanthiane
99.855.744.368.739.775.827.7 98.5 43.959.4
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
30.5Genotip1 2 3 4 5 6 7 9 10 12 13 14 151 1.0002 0.317 1.0003 0.524 0.365 1.0004 0.303 0.440 0.353 1.0005 0.754 0.296 0.530 0.301 1.0006 0.299 0.204 0.345 0.283 0.331 1.0007 0.500 0.305 0.449 0.350 0.492 0.360 1.0009 0.296 0.239 0.252 0.224 0.361 0.504 0.321 1.000
10 0.298 0.344 0.290 0.267 0.296 0.281 0.352 0.233 1.00012 0.276 0.308 0.336 0.365 0.292 0.358 0.317 0.436 0.277 1.00013 0.351 0.296 0.359 0.336 0.359 0.380 0.322 0.426 0.252 0.631 1.00014 0.230 0.193 0.328 0.250 0.284 0.617 0.291 0.380 0.298 0.403 0.394 1.00015 0.316 0.208 0.286 0.362 0.294 0.274 0.323 0.233 0.276 0.270 0.275 0.296 1.000
Keterangan:Angka tebal tegak persilangan dua genus yang menghasilkan keturunan fertiltercantum dalam daftar persilangan. Angka tebal-miring = koefisien kemiripan besar,tidak tercantum dalam daftar persilangan.
Jumlah pita paling sedikit adalah 8 pita analisis menunjukkan bahwa 13 genotipyang merupakan hasil amplifikasi prai-anggrek yang dianalisis terbagi menjadimer OPA 11, sedangkan yang paling empat kelompok pada tingkat kemiripanbanyak adalah 18 pita yang merupakan genetik 0.250.34 (Gambar 3).hasil amplifikasi praimer OPD 05. Hasil
Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub TribeSarcanthinae Berdasarkan Fenotip
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
Koefisien Kemiripan0.28 0.40 0.52 0.64 0.75153724106
14912131574.410067.689.625.531.582.591.9
99.725.459.50.320.28 0.40 0.52 0.64 0.75153724106
14912131574.410067.689.625.531.582.591.9
99.725.459.50.32Vanda tricolorVanda suavis
A
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
Vanda limbataAscocentrum miniatumAerides odoratum
B
Cleisostoma subulatum
Renanthera matutina
Doritis pulcherima
Dorittis pulcherima var. AlbaPhalaenopsis amboinensisPhalaenopsis amabilisPhalaenopsis violavea
Paraphalaenopsis serpentilingua
Gambar 4.Dendrogram 13 spesies anggrek hasil analisis klaster berdasarkan gabungandata fenotip dan pola pita DNA dengan metode UPGMA. Skaladi atas adalah tingkat kesamaan koefisien Dice. Angka-angka pada garpumerupakan persentase tingkat ketelitian setelah dianalisis bootstrap 2000
kali dengan program Winboot.
Hasil analisis diperoleh nilai korelasi() Spearman yang nyata sebesar0.5485. Nilai korelasi tersebut menurutRohlf (1993) termasuk dalam kategorilemah, sehingga untuk menetapkan jauhdekatnya kekerabatan ditentukan denganmenggabungkan data fenotipdengan data pola pita DNA. Dari penggabungandata fenotip dengan data polapita DNA diperoleh hasil dalam bentukmatriks kemiripan (Tabel 1) dan dendrogram
berdasarkan tingkat kemiripan(Gambar 4).
Berdasarkan dendrogram yang dibentukmelalui penggabungan data fenotip danpola pita DNA (Gambar 4) ternyatapola pengelompokan yang terbentukcenderung mengikuti pola pengelompokanRAPD secara sendiri (Gambar3), yaitu terbentuk tiga kelompok yangmasing-masing terdiri atas kelompok Aempat genotip, kelompok B dua genotipdan kelompok C lima genotip pada tingkat
kemiripan 0.32 sampai 0.40.
Hasil analisis pengelompokan berdasarkangabungan data ini diduga merupakanhasil yang paling baik karena meru
pakan gabungan dari dua kelompoklokus yang dihasilkan dari penandafenotip dan pola pita DNA. Secara
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
teoretis meningkatnya keakuratan hasilidentifikasi di atas disebabkan olehsemakin banyaknya data yang digunakan.Menurut Moser dan Lee (1994),pada umumnya ketepatan perkiraanpengelompokan akan meningkat apabilajumlah lokus yang terdeteksi dalamanalisis meningkat. Hal ini terlihat darimeningkatnya tingkat kepercayaanpengelompokan pada data gabunganfenotip dan pola pita DNA
Selanjutnya menurut Prabhu et al.(1997) dengan asumsi bahwa makintinggi jumlah penanda yang digunakanmaka kesalahan acak sampling yangdapat menyebabkan bias pada perkiraankemiripan genetik akan turun. Olehkarena itu pengelompokan genotip yangdiperoleh dari penggabungan fenotipdan pola pita DNA akan lebih baik daripada pengelompokan berdasarkan fenotipdan pola pita DNA secara sendirisendiri.
Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub TribeSarcanthinae Berdasarkan Fenotip
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
Hasil matriks kemiripan yang diperolehdari gabungan data fenotip dan pola pitaDNA (Tabel 1) digunakan untuk menentukantingkat kemiripan atau jarakgenetik dalam sub tribeSarcanthinaeberdasarkan koefisien Dice. Informasihasil-hasil persilangan diperoleh dariSanders List of Orchid Hybrid (RoyalHorticultural Society, 1991) digunakanuntuk menentukan kekerabatan anggrek.
Karena informasi mengenai hasil-hasilpersilangan dengan keturunan fertil terbatas,maka diasumsikan apabila keturunanpertama dari hasil persilanganantara dua genus disilangkan lagi denganspesies atau genus lain dan diperolehketurunan kedua, berarti tetua yangdigunakan berkerabat dekat. Persilangandua genus dengan keturunan fertildisajikan dalam bentuk angka koefisienkemiripan yang ditandai dengan huruf
tebal (Tabel 1). Angka yang dicetakmiring tidak tercantum dalam daftarpersilangan, namun memiliki koefisienkemiripan yang besar, sehingga ada peluanguntuk membuat persilangannya.
Agar diperoleh keturunan dari hasilpersilangan antar genus yang fertil makakoefisien kemiripan harus mendekatisatu atau dengan jarak genetik mendekatinol. Dari Tabel 1 ditetapkan hubungankekerabatan dekat berdasarkankoefisien kemiripan Dice adalah =
0.38atau dengan jarak genetik =0.62. Batastersebut digunakan untuk menentukantingkat kekerabatan anggrek, sehinggaberdasarkan data fenotip diperolehtingkat kemiripan 0.60 (Gambar 1) yangberarti hubungan kekerabatan subtribeSarcanthinae adalah dekat.Berdasarkan data pola pita DNA dangabungan data fenotip dengan pola pitaDNA diperoleh tingkat kemiripan 0.19(Gambar 3) dan 0.28 (Gambar 4) yang
berarti hubungan kekerabatan subtribeSarcanthinae adalah jauh.
Zuriat, Vol. 13, No. 1, Januari-Juni 2002
Kesimpulan
Tingkat kemiripan berdasarkan fenotipberkorelasi positif (r = 0.5485) dengan
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
tingkat kemiripan berdasarkan pola pitaDNA. Skala koefisien Dice =0.38(jarak genetik =0.62) merupakan bataskekerabatan yang dekat. Hubungankekerabatan sub tribeSarcanthinaeberdasarkan data fenotip adalah dekat,berdasarkan pola pita DNA dangabungan data fenotip dan pola pitaDNA adalah jauh.
Semua genotip dapat dikelompokkanmenjadi tiga kelompok dengan tingkatkemiripan 0.320.40. Kelompok A terdiriatas genus Vanda dan Ascocentrum,kelompok B terdiri atas genus Doritisdan Phalaenopsis, dan kelompok C terdiriatas genus Aerides dan Cleisostoma.Renanthera dan Paraphalaenopsismerupakan genus yang berkerabatpaling jauh dengan genus-genuslainnya.
Daftar Pustaka
Bechtel, H., P. Cribb, and E. Launert. 1981.
The Manual of Cultivated Orchid
Species. Blanford Press. Poole Dorset
U.K. 444 pp.Charanasri, U. 1984. Breeding of Arandatypes of orchids. Proc. of the fifth AseanOrchid Congress Seminar. Singapore1-3 August.
Chen, W.H., T.M. Chen, Y.M. Fu, R.M.Hsieh, and W.S. Chen. 1998. Studies onsomaclonal variation in Phalaenopsis.Plant Cell Reports 18: 713.de Vogel, E.F., 1990. South-East Asean wildorchids. Present knowledge, future nucleiof attention. In Proccedings of TheSeventh asean Orchid congress. CentralResearch Institute for Horticulture andDirectorate of Horticulture Production.Department of Agriculture Indonesia. p.137-147.Fu, Y.M., W.H. Chen, W.T. Tsai, T.S. Lin,
M.S. Chyou, and Y.H. Chen. 1997.Phylogenetic studies of taxonomy andevolution among wild species of
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
Phalaenopsis by Random AmplifiedPolymorphic DNA Markers. Dept.Taiwan Sugar Res. Inst. 157: 2742.
Lee, Y.H., C. Kannagi, and K.W. Tan. 1990.Trends in Mokara Breeding. Proc. of the
th
13world Orchid conference. World
Orchid Conference Trust. Auckland.New Zealand. p. 221.
Lefebvre, V., B. Goffinet, J. Chauvet, B.Caromel, P. Signoret, R. Brand and A.palloix. 2001. Evaluation of gneticdistance between pepper inbred lines forcultivar protection purposes : comparisonof AFLP, RAPD and phenotypic data.Theor. Appl. Genet. 102: 741-750.
Melchinger, A.E. 1999. Genetic Diversityand Heterosis. In : J.G. Coors and S.
Pandey. (Eds.) The Genetic and Exploitationof heterosis Crop. AmericanSociety of Agronomy. Inc. Crop ScienceSociety of America. Inc. MadisonWisconsin. USA.
Moritz, C., and P.M. Hillis. 1996. MolecularSystematics : Context and Controversies.In Hillis, D.M., C. Moritz and B.K.Mable. (Eds). Molecular systematics.Second edition. Sinauer Associates Inc.Publishers. Sunderland, MassachusettsUSA. p. 1-13.
Moser, H., and M. Lee. 1994. RFLPvariation and genealogical distance,multivariate distance, heterosis, andgenetic variance in oats. Theor. Appl.Genet. 87: 947-950.
Nei, M., and W. Li. 1979. Mathematicalmodel for studying genetic variation interms of restriction endonucleases. Proc.Natl. Acad. Sci. USA 767: 5269-5273.
Obara-Okeyo, and S. Kako. 1998. Genetic
diversity and identification ofCymbidium cultivars as measured byRandom Amplified Polymorphic DNA(RAPD) marker. Euphytica 99: 95-101.
Orozco-Castillo, K., J. Chamera, R. Waugh,and W. Powell. 1994. Detection ofgenetic diversity and selective geneintrogression in coffe using RAPDmarker. Theor. Appl. Genet. 89:
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
934-938.
Prabhu, R.P., D. Webb, H. Jenssen, S. Luk,
S. Smith, and P.M. Gresshoff. 1997.Genetic relatedness among soybeangenotypes using DNA AmplificationFingerprinting (DAF), RFLP andpedigree. Crop Sci. 37: 15901595.
Rohlf, F.J. 1993. NTSYS-pc. Numerical
Taxonomy and Multivariate AnalysisSystem. Version 1.80. Exerter Software.New York.
Royal Horticultural Society, 1991. SandersList of Orchid Hybrids. InternationalAuthority fro the Registration of OrchidHybrids. Spottiswoode BallantynePrinters Ltd. Great Britain.
Sambrook, J., E.F. Fritsch, and T. Maniathis.1989. Molecular Cloning. Secondedition. Cold Spring Harbor Lab. Press.
New York. USA. p. 568-600
Soedjono, S. 1997. Pemuliaan TanamanAnggrek. Buku Komoditas No. 3. BalaiPenelitian Tanaman Hias. PuslitHortikultura. Badan litbang Pertanian,Jakarta. 71 pp.
Tanaka, R., and Kamaemoto, H. 1961.Meiotic chromosome behaviour in someintergeneric hybrids of the Vandaalliance. Am. J. Bot. 48: 573-583.
Toruan-Mathius, N., dan T. Hutabarat. 1996.Penanda RAPD dan polimorfismegenetic tanaman kopi robusta (Coffeacanephora) toleran terhadap cekamanair. Menara Perkebunan 64 (2): 45-55.
Weising, K., H. Nybom, K. Wolft, and W.Meyer. 1995. DNA Finger Printing inPlants and Fungi. CRC Press. Inc. BocaRaton. 322 pp.
Whitehouse, R.N.H. 1969. An application ofcanonical analysis to plant breeding.
Genet. 23: 6169.
Williams, J.G.K., A.R. Kubelik, K.J. Livak,
J.A. Rafalski, and S.V. Tingley. 1990.DNA polymorphisms amplified byarbitrary praimers are useful as geneticmarkers. Nucleic Acid Research 18 (22):6531-6535.Yap, I.V., and R.J. Nelson. 1996. WinBoot.
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
IRRI Manila. 22 pp.
Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub TribeSarcanthinae Berdasarkan Fenotip
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber
Lampiran 1. Tiga puluh sembilan pengamatan fenotip dari tiga belas genotipanggrek sub tribeSarcanthinae
No.BagiantanamanNo. Karakter No. Sub karakter1 Daun 1 Penampang lintang 1 Conduplikata2 Teret2 Bentuk 3 Linear
4 Lanseolata5 Oblanseolata6 Oblong7 Obovata8 Eliptik3 Bentuk ujung 9 Akuminata10 Praemorsa11 Trunkata12 Akuta13 Obtusa4 Susunan daun 14 Duplikata15 Convoluta2 Bunga 5 Bentuk bunga 16 Bintang
17 Bulan/bulat6 Corak bunga 18 Polos19 Berbintik20 Bergaris7 Tipe callus 21 Simpel22 Lamelata23 Komplek8 Bibir-tugu 24 Bergabung25 Bebas9 Letak lekuk bibir 26 Pangkal27 Tengah10 Spur 28 Ada/tidak11 Jumlah polinia 29 Dua
30 Empat12 Bentuk braktea 31 V32 U13 Tipe pembungaan 33 Rasemosa34 Panikulate14 Posisi bunga 35 Menggantung /horizontal36 Tegak3 Akar 15 Akar tanah 37 Ada/tidak16 Cara tumbuh 38 Monopodial memanjat39 Monopodial herba
10 Zuriat, Vol. 13, No. 1, Januari-Juni 2002
5/26/2018 1. Kekerabatan Antar Genus Anggrek Sub Tribe Sarcanthinae Berdasarkan Data Fe...
http:///reader/full/1-kekerabatan-antar-genus-anggrek-sub-tribe-sarcanthinae-ber