Halaman 1

FUNPEC-RP www.funpecrp.com.br Genetika dan Molekuler Penelitian 10 (3): 2078-2092 (2011) Morfometrik dan molekul analisis makarel (Rastrelliger spp) dari barat pantai Semenanjung Malaysia MN Darlina 1,2 , AR Masazurah 3 , P. Jayasankar 4 , AFJ Jamsari 1 dan AMN Siti 1,2 1 Sekolah Biological Sciences, Universiti Sains Malaysia, Minden, Penang, Malaysia 2 Pusat Studi Pesisir dan Laut, Universiti Sains Malaysia, Muka Kepala, Penang, Malaysia 3 Departemen Perikanan Malaysia, Perikanan Research Institute, Batu Maung, Penang, Malaysia 4 Central Institute of Budidaya Air Tawar, Kausalyaganga, Bhubaneswar, Orissa, India Sesuai penulis: MN Darlina E-mail: darlinamdn@usm.my Genet. Mol. Res. 10 (3): 2078-2092 (2011) Diterima 7 Januari 2011 Yang diterima 16 Juni 2011 Diterbitkan September 16, 2011 DOI http://dx.doi.org/10.4238/vol10-3gmr1249 ABSTRAK Makarel (Scombridae; Rastrelliger). Adalah com-kecil ikan pelagis secara komersial penting yang ditemukan di daerah tropis. Mereka melayani sebagai sumber protein hewani murah dan biasanya digunakan sebagai hidup umpan. Dengan menggunakan truss morfometrik protokol dan analisis RAPD, kami memeriksa morfologi dan genetik variasi antara 77 individu makarel yang tertangkap menggunakan garis panjang dan pukat di 11 lokasi

sepanjang pantai barat Semenanjung Malaysia. Sembilan belas morphometciri Ric dievaluasi dan informasi genetik diperkirakan menggunakan lima 10-basis acak primer RAPD. Total DNA diekstraksi dari jaringan otot. Diskriminan analisis fungsi morfometrik mengungkapkan bahwa dua morfologis berbeda kelompok Rastrelliger kanagurtaHalaman 2

2079 FUNPEC-RP www.funpecrp.com.br Genetika dan Molekuler Penelitian 10 (3): 2078-2092 (2011) Struktur populasi Rastrelliger spp dan satu kelompok dari R. brachysoma dapat ditemukan di sepanjang barat pantai Semenanjung Malaysia. Kami juga menemukan bahwa kepala terkait karakter dan mereka yang berasal dari bagian anterior tubuh Rastrelliger spp secara signifikan berkontribusi pada penilaian saham dari populasi ini. Analisis RAPD menunjukkan kecenderungan yang sama dengan yang ada pada morfometrik analisis, menunjukkan komponen genetik pada fenotipik yang diamati diferensiasi. Data ini akan berguna untuk mengembangkan konservasi strategi untuk spesies tersebut. Kata kunci: Variasi genetik; RAPD, analisis multivariat; Morfometrik; Rastrelliger spp PENDAHULUAN Strategi konservasi dan pemanfaatan berkelanjutan sumber daya hayati di pesisir zona sangat penting untuk pemeliharaan jangka panjang perikanan di wilayah ini (Laikre et al. 2005). Relevansi khusus untuk manajemen perikanan adalah identifikasi geografis kisaran unit saham karena mereka merupakan dasar untuk dinamika populasi (Bailey, 1997). Manunit pengelolaan adalah populasi yang berbeda dari ikan yang memiliki ukuran populasi yang berbeda, perekrutan pola, dan pemijahan dan pembibitan alasan, dan karena itu perlu dikelola secara terpisah untuk penangkapan ikan komersial berkelanjutan (Smith dan Jamieson, 1986; Begg dan Waldman, 1999; Abaunza et al, 2008.). Morfometri adalah salah satu metode yang digunakan dalam bidang multidisiplin saham identifikasi, dan dengan mengukur bentuk, studi morfometrik memungkinkan pemahaman morfologi (atau fenotipik) variasi antara populasi (Ihssen et al., 1981). Sementara variasi fenotipik yang biasanya berhubungan dengan potensi adaptif populasi (Hoffmann dan Willi, 2008), penanda genetik seperti DNA dan protein mendeteksi kadar genetik

variasi. Informasi ini sangat penting untuk strategi konservasi sebagai kelangsungan hidup jangka panjang dan evolusi dari setiap spesies tergantung pada pemeliharaan keragaman genetik dan erat kaitannya dengan distribusi geografis dari genotipe (Frankham, 1995;. Reed et al, 2002; Reed, 2004). Dalam beberapa dekade terakhir, kemajuan teknik marka molekuler, terutama pengembangan polymerase chain reaction (PCR), ditambah dengan barubaru ini ledakan program komputer yang kuat dan penggunaan sistem informasi geografis (SIG), telah sangat membantu dalam pengambilan sampel, survei dan penilaian keragaman genetik populasi dan lebih tinggi tingkat taksa (Rao dan Hoskela, 2001), sehingga menawarkan berbagai kemungkinan untuk mempelajari biologi evolusi dan perilaku organisme yang dulunya dianggap tidak mungkin (Schlotterer, 2004;. Galtier et al, 2009). Beberapa molekul spidol sering digunakan untuk penilaian populasi meliputi panjang fragmen restriksi polimorfisme (RFLPs), DNA polimorfik acak diperkuat (RAPD), diperkuat fragment length polymorphism (AFLP), dan mengulangi urutan tunggal (RSK) juga dikenal sebagai microsatellites (Lowe et al., 2004). Makarel (Rastrelliger spp) adalah salah satu ikan komersial yang paling penting mendarat oleh perikanan purse seine-dan pukat di Malaysia (FAO, 2010). Ikan pelagis kecil terdiri dari tiga spesies utama: R. brachysoma (Indo Pasifik mackerel), R. kanagurta (India makarel) dan R. faughni (pulau mackerel) (Matsui, 1967; Froese dan Pauly, 2009). MerekaHalaman 3

2080 FUNPEC-RP www.funpecrp.com.br Genetika dan Molekuler Penelitian 10 (3): 2078-2092 (2011) MN Darlina dkk. menghuni perairan pantai, membentuk sekolah besar dan cenderung berkumpul di sekitar ikan menggabungkan perangkat. Rastrelliger brachysoma umumnya didistribusikan di dekat pantai wilayah pesisir sedangkan R. kanagurta dan R. faughni lebih samudera (FAO, 2000). Mereka dapat ditemukan seluruh Indo-Pasifik Barat, Laut Merah dan Afrika Timur ke Indonesia, utara ke Ryukyu

Kepulauan dan Cina, selatan ke Australia, Melanesia dan Samoa, memasuki Mediter-timur ranean Laut melalui Terusan Suez (FAO, 2000). Para eksploitasi berlebihan dari perikanan pelagis sumber daya, termasuk spp Rastrelliger, terutama karena pemanfaatan memancing efisien pembuluh alat tangkap dan lebih besar di pantai barat Semenanjung Malaysia telah disorot di Malaysia (FAO, 2000). Selain itu, perluasan lahan perikanan menjadi baru dan nonwilayah tradisional di Zona Ekonomi Eksklusif Malaysia (ZEE) juga memberikan kontribusi untuk masalah ini. Namun, Rastrelliger spp tetap menjadi tulang punggung dari perikanan laut pada pantai barat Semenanjung Malaysia (FAO, 2000). Upaya awal yang dibuat untuk menggambarkan struktur stok Rastrelliger spp (yaitu, R. kanagurta) dari pantai timur dan barat India dilakukan oleh Seshappa (1985) berdasarkan yang morfometri tradisional dan meristics. Menyadari pentingnya truss morfometrik protokol sistem, yang lebih berguna daripada metode morfometrik tradisional, Jayasankar dkk. (2004) adalah yang pertama untuk membedakan saham fenotipik R. kanagurta di Semenanjung India. Para pekerja ini menggunakan pendekatan holistik, yang menggabungkan satu fenotipik dan dua genotipik (protein dan RAPD) metode untuk menganalisis perbedaan populasi mungkin dalam yang makarel India sampel dari pantai timur dan barat India. Di Malaysia, ada beberapa mencatat data pada variasi genetik R. kanagurta berdasarkan mitochondrium dan RAPD penanda (Mohd Nor et al, 2008;. Jamaluddin dkk, 2010.), namun, sampai saat ini, tidak relevan informasi tentang definisi saham telah diproduksi mengenai Rastrelliger genus di Malaysia. Dengan demikian, penentuan unit manajemen dipandang perlu untuk melestarikan saham dari spp Rastrelliger di Malaysia. Tujuan penelitian ini meliputi: penentuan) variasi genetik di dalam dan antara spesies R. kanagurta dan R. brachysoma dan b) untuk memberikan penilaian awal pada saham unit yang mungkin dibentuk oleh spesies di sepanjang pantai barat Semenanjung

Malaysia. Penelitian ini memiliki aplikasi potensial dalam estimasi ikan saham dan mengusulkan langkah-langkah untuk manajemen berkelanjutan. Jika tingkat aliran gen cukup rendah untuk saham untuk dikelola sebagai populasi panmictic tunggal, akan dianjurkan untuk mengelola mereka sebagai tunggal unit. MATERIALAND METODE Pengambilan sampel Pengambilan sampel dilakukan di 11 lokasi terletak di sepanjang pantai barat Peninsular Malaysia selama dua kapal pesiar sampling (Februari dan Maret 2006; Gambar 1). Ikan adalah tertangkap menggunakan garis panjang dan pukat. Segera setelah hasil tangkapan, ikan diisolasi dan keduanya R. kanagurta dan R. brachysoma diidentifikasi menggunakan identifikasi morfologi berdasarkan pada deskripsi Fisher dan Bianchi (1984). Untuk analisis genetik, sirip dipotong adalah ditempatkan dalam buffer pelestarian baik TNES-urea atau etanol 95%. Seluruh sisa ikan disampaikan dalam kotak dingin ke laboratorium pada setiap sesi sampling untuk morphometRic analisis.Halaman 4

2081 FUNPEC-RP www.funpecrp.com.br Genetika dan Molekuler Penelitian 10 (3): 2078-2092 (2011) Struktur populasi Rastrelliger spp Truss morfometrik Sembilan belas pengukuran truss morfometrik, bergabung homolog poin, diambil di sisi kanan ikan (Humphries et al., 1981), termasuk panjang standar untuk standardization variabel (Gambar 2). Pengukuran dilakukan dengan menempatkan ikan di air tahan karton dan menusuk kertas dengan jarum diseksi vertikal sesuai dengan titik-titik pengukuran. Semua pengukuran dilakukan dengan menggunakan kaliper digital ke pusat milimeter. Untuk menghapus tergantung ukuran dan variasi untuk membandingkan perbedaan bentuk, sebuah allopendekatan metrik (Palma dan Andrade, 2002) ini dimanfaatkan oleh transformasi data menggunakan rumus berikut: M trans = Log M - (log SL - log SL

berarti ), Di mana M trans adalah mengubah langkahPakar, pengukuran; M, pengukuran asli; , regresi kemiringan dalam kelompok dari log M vs Gambar 1. Sampling situs Rastrelliger kanagurta (lingkaran hitam) dan R. brachysoma (lingkaran abu-abu) di utara dan tengah pantai barat Semenanjung Malaysia. Angka menunjukkan jarak dan nomor dalam kurung menunjukkan sampel ukuran (n) untuk setiap jarak.Halaman 5

2082 FUNPEC-RP www.funpecrp.com.br Genetika dan Molekuler Penelitian 10 (3): 2078-2092 (2011) MN Darlina dkk. log SL; SL, panjang standar ikan, dan SL berarti , Rata-rata keseluruhan dari panjang standar. Setelah koreksi ukuran, korelasi antara variabel truss dan panjang total ikan harus delipatan, yang menyatakan bahwa pengaruh ukuran secara efektif dihilangkan. Gambar 2. Body-bentuk ukuran Rastrelliger spp untuk analisis morfometrik. Langkah-langkah adalah sebagai berikut: A1, ujung moncong hingga sirip punggung pertama; A2, punggung pertama sirip perut; A3, ujung moncong hingga sirip perut; A4, punggung dorsal pertama yang kedua; A5, punggung kedua ke asal sirip dubur; A6, punggung kedua penyisipan sirip dubur; A7, panggul asal sirip dubur; A8, punggung sirip kedua untuk finlets unggul lebih dulu; A9; finlets unggul pertama yang finlets rendah pertama; A10, asal dubur sirip untuk finlets rendah pertama; A11, finlets unggul pertama yang finlets unggul kelima; A12, finlets rendah pertama yang unggul kelima finlets; A13, finlets unggul pertama yang finlets rendah kelima; A14, finlets rendah pertama yang finlets rendah kelima; B1, pertama punggung ke asal sirip dubur; B2, sirip perut untuk sirip punggung kedua; B3, punggung kedua untuk finlets rendah pertama, B4, asal dari sirip dubur untuk finlets unggul lebih dulu; SL, panjang standar. RAPD primer dan amplifikasi PCR DNA genomik total dari jaringan otot diekstraksi menggunakan Kit DNA Jaringan (Genispin). Sepuluh 10-basis RAPD primer acak (Operon Technologies Inc, Amerika Serikat) adalah digunakan untuk memulai amplifikasi PCR dan secara acak dipilih berdasarkan pada konten GC dan

anil suhu untuk RAPD-PCR amplifikasi. Setelah pemeriksaan awal dengan semua 10 primer, hanya lima (OPC-1, OPC-4, OPC-5, OPC-9, dan OPC-13) digunakan dalam studi akhir. PCR terdiri dari buffer PCR 10X, 0,4 mM dNTP campuran, 3,5 mM MgCl 2 , 5 pmol RAPD primer, 2,0 U polimerase Taq DNA, DNA template 30 ng, dan air suling dalam akhir volume 25 uL. Sebuah kontrol negatif (tanpa DNA template) juga termasuk dalam setiap reaksi. Amplifikasi DNA dilakukan menggunakan Cycler Peltier Thermal, PTC200 (MJ-Research Inc) yang diprogram pada 35 siklus selama 30 detik dari denaturasi pada 94 C, 30 detik dari annealing pada 36 C, 1 menit perpanjangan pada 72 C, dan 2 menit perpanjangan akhir pada 72 C Kemudian, 5 uL PCR produk dijalankan berdampingan dengan 100-bp PCR tangga (Promega) pada agarosa 2% gel pada 100 V selama 20 menit dan diwarnai dengan etidium bromida (pada konsentrasi akhir 0,5 mg / mL). Pola diperkuat divisualisasikan pada Transilluminator UV dan difoto oleh gel dokumentasi sistem (Alpha-Innotech, USA). Analisis data Sebuah diskriminan stepwise fungsi analisis multivariat (DFA) dilakukan pada berubah morfometrik variabel untuk mengidentifikasi kombinasi karakter yang mengoptimalkanHalaman 6

2083 FUNPEC-RP www.funpecrp.com.br Genetika dan Molekuler Penelitian 10 (3): 2078-2092 (2011) Struktur populasi Rastrelliger spp diferensiasi di antara populasi. Output yang dihasilkan dari analisis ini digunakan untuk menilai efektivitas diskriminatif dari persentase yang benar ulang klasifikasi dalam analisis diskriminan. Mahalanobis jarak antara centroid populasi dan berpasangan F-statistik dihitung untuk mengevaluasi tingkat signifikan perbedaan populasi. Spapemisahan esensial antara centroid diwakili oleh generasi scatter plot. Semua analisis statistik dilakukan dengan menggunakan SPSS ver. 11,5. Fragmen RAPD dicetak oleh baik kehadiran (1) atau tidak (0) dari fragmen pada foto-foto gel untuk setiap individu. Matriks Data yang dimasukkan ke ver Paket statistik multivariat. 3.13 (Kovach Computing Services) dan pasanganperbandingan bijaksana antara dan di dalam populasi dibuat. Indeks kesamaan

(SI) nilai antara profil RAPD dari dua individu pada gel yang sama adalah dihitung dengan menggunakan persamaan Nei dan Li (1979): SI = 2 n xy / (N x +N y ), Dimana n xy adalah jumlah fragmen bersama oleh individu x dan y, dan n x dan n y adalah jumlah fragKASIH mencetak gol untuk setiap individu (Nei, 1978). Metode ini dipilih karena penekanan yang lebih besar ditempatkan pada pertandingan fragmen dibandingkan yang non-pertandingan (Nei, 1978). Unweighted pasangan-kelompok metode aritmatika mean (UPGMA, Sneath dan Sokal, 1973) diimplementasikan dalam program Tetangga dari program PHYLIP ver. 3.57c (Felsenstein, 1989) adalah digunakan untuk menganalisis hubungan data prosedur resampling genetik (1000 ulangan) dan matriks perhitungan untuk analisis bootstrap dilakukan dengan menggunakan WinBoot, sebuah UPGMAberbasis program (Yap dan Nelson, 1996). Kami mempertimbangkan nilai di atas 75% sebagai signifikan dan persentase polimorfisme penanda RAPD diperkirakan menggunakan PopGene ver. 1,31 (Yeh et al., 1999). HASIL Demografi parameter Secara total, 77 ikan itu sampel sepanjang pantai barat Semenanjung Malaysia during Februari dan Maret 2006, yang berhubungan dengan 53 spesimen R. kanagurta dan 24 spesimen R. brachysoma (Gambar 1). Data pengambilan sampel secara rinci disajikan pada Tambahan Bahan 1. Seperti yang diharapkan, ukuran rata-rata sampel dari R. kanagurta (6,63 3,79 SD) dan R. brachysoma (8,0 3,10 SD) berbeda secara signifikan (t-test, t = 0,5547, df = 9, P