HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 8 Metode Pengamatan morfologi mengacu pada kriteria yang digunakan oleh Rifai (1976) dan Vogel (1987). Analisis molekuler, ekstraksi DNA dari daun muda tanaman mangga mengikuti prosedur CTAB (Doyle & Doyle 1987) dengan beberapa modifikasi. Teknik E-RAPD mengikuti metode (Tanaka & Taniguchi 2002). Primer RAPD yang digunakan merupakan hasil seleksi dari 27 primer acak. Primer SBH 13 merupakan primer yang dipilih dan dimodifikasi dengan menambah satu basa, sehingga tingkat keterulangannya menjadi lebih baik dibanding primer awalnya. Primer SBH 13 ((5 -GACGCCACAC-3 ) setelah ditambah 1 basa diperoleh primer E1 (5 -GACGCCACACT-3 ), E2 (5 - GACGCCACACG-3 ), E3 (5 -GACGCCACACA -3 ), dan E4 (5 - GACGCCACACC-3 ). Selain ke-4 primer tersebut, digunakan juga primer kombinasi E1E2 dan E1E4. Kemunculan pita yang diperoleh dari teknik E-RAPD diterjemahkan menjadi data biner. Setiap pita mewakili satu karakter dan diberi nilai 1 bila ada pita dan 0 bila tidak ada pita. Analisis data berdasarkan koefisien Jaccard dengan metode UPGMA (Unweighted Pair-Group Method Arithmetic Avarage) menggunakan program NTSYS (Numerical Taxonomy and Multivariate System) versi 2.02 (Rolf 1998). Analisis kladistik data morfologi berdasarkan langkah paling parsimoni (maximum parsimony) menggunakan PAUP versi 4.0b8 (Swofford 2002) dengan bootstrap 1000 kali. HASIL DAN PEMBAHASAN Kajian tinjauan status Mangifera laurina Bl. dan kerabatnya dilakukan terhadap 609 spesimen hasil eksplorasi dan spesimen herbarium, terdiri dari 8 jenis Mangifera berdasarkan batasan jenis Kosterman & Bompard (1993) yang terdiri atas M. indica L., M. aplanata Kosterm., M. rubropetala Kosterm., M. lalijiwa Kosterm., M. orophila Kosterm., M. bompardii Kosterm., M. longipes Griff., dan M. laurina. Jenis yang dianalisis hanya 5, sedangkan 3 jenis lainnya yaitu M. orophila Kosterm., M. bompardii Kosterm., dan M. longipes Griff. tidak dianalisis karena ciri morfologi terutama bunga dan buah tidak lengkap.

2 9 Ciri kunci yang digunakan penelitian ini sama seperti yang dipakai Kostermans & Bompard (1993), yaitu bentuk dan retikulasi daun, kelipatan organ bunga, kekompakan perbungaan, dan warna petal setelah anthesis. Tiga ciri kunci baru yang tidak digunakan Kostermans & Bompard (1993) adalah bentuk tajuk, kerapatan dan percabangan areola pada permukaan daun bagaian bawah, dan ada tidaknya rambut pada perbungaan maupun bagian-bagian bunga dan hasil analisis ini diperoleh 4 jenis Mangifera berbeda yaitu M. indica, M. aplanata, M. lalijiwa dan M. laurina, sedangkan M. rubropetala memiliki sifat ciri warna petal merah setelah antesis yang merupakan ciri kontinyu dan berada dalam batasan ciri yang dimiliki oleh M. indica. Sifat ciri kontinyu ini tidak dapat digunakan sebagai ciri pembeda antar jenis, sehingga diusulkan menjadi sinonim M. indica. Secara morfologi mangga M. laurina dan kerabat dekatnya memiliki keanekaragaman pada ciri fenologi pohon, bentuk daun, pola retikulasi mesofil daun, struktur bunga, rambut pada bunga dan perbungaan, guratan (ridge) pada perhiasan bunga, warna perhiasan bunga sebelum dan setelah antesis, bentuk, dan warna buah (Tabel 1). Berdasarkan bentuk tajuk pohon, mangga dibedakan atas tajuk membulat yang dimiliki oleh M. lalijiwa dan M. laurina, sedangkan 2 jenis lainnya memiliki bentuk tajuk jorong ke atas dan ke samping. Warna daun hijau tua dimiliki oleh M. lalijiwa sedangkan jenis lainnya memiliki warna daun hijau muda sampai hijau. Warna daun muda juga beraneka yaitu hijau muda sampai kuning kehijauan, kuning muda kecoklatan, merah kecoklatan, dan coklat kehitaman. Perbedaan warna pucuk ini dapat dipakai sebagai penciri kultivar pada M. indica. Pola retikulasi pada M. lalijiwa rapat dengan dua percabangan, M. aplanata memiliki retikulasi rapat dengan percabangan lebih dari dua, M. indica dan M. rubropetala retikulasi bercabang dua dan jarang, sedangkan M. laurina memiliki retikulasi rapat dan bercabang banyak Susunan perbungaan kompak (glomerulate) dimiliki oleh M. lalijiwa, M. indica, dan M. rubropetala, sedangkan M. laurina, dan M. aplanata mempunyai struktur bunga yang tidak kompak (non-glomerulate). Rambut pada bunga dan perbungaan juga memperlihatkan perbedaan, rambut rapat dimiliki oleh M. lalijiwa, M. indica, dan M. rubropetala, sedangkan rambut jarang sampai tidak ada rambut dimiliki oleh M. laurina dan M. aplanata.

3 10 Perhiasan bunga berwarna putih sampai putih kotor dimiliki oleh M. laurina, sedangkan jenis lainnya memiliki warna bunga kuning muda. Warna perhiasan bunga setelah antesis berkisar antara kuning, merah muda sampai merah. M. rubropetala dan sebagian anggota M. indica memiliki warna perhiasan bunga merah muda sampai merah setelah antesis, jenis lainnya memiliki perhiasan bunga berwarna kuning setelah antesis. Adanya guratan (ridge) pada perhiasan bunga juga memperlihatkan perbedaan. M. indica dan M. rubropetala memiliki 3 guratan (ridge) yang tidak menebal dan menyatu pada sepertiga bagian perhiasan bunga. M. lalijiwa memiliki 5 guratan yang menyatu di bagian pangkal dan menebal, sedangkan M. laurina dan M. aplanata memiliki 3 guratan menebal menyatu pada bagian tengah perhiasan bunga dan 2 guratan yang menyatu pada bagian pangkal. Perbedaan yang prinsip antara M. aplanata dengan kerabatnya adalah jumlah kelipatan organ bunganya 4 (4-merous), sedangkan kerabatnya memiliki kelipatan organ bunga 5 (5-merous).

4 11 Bentuk, warna, rasa, dan aroma buah merupakan bagian yang paling bervariasi yang dimiliki oleh M. laurina dan kerabatnya, tidak kurang dari 200 variasi bentuk buah dijumpai selama pengamatan. Ciri bentuk buah ini dapat dipakai untuk membedakan M. laurina dan kerabatnya. Kunci berdasarkan ciri morfologi 1. a. Retikulasi mesofil bawah daun jarang, areola bercabang 2, bunga glomerulate, puberolous, guratan menyatu pada bagian tengah perhiasan bunga,3, tidak menebal... M. indica b. Bunga non-glomerolous, glabrous a. Warna daun hijau tua, guratan 5 menebal, menyatu pada pangkal perhiasan bunga...m. lalijiwa b. Warna daun hijau Guratan 3, menebal, menyatu pada bagian tengah perhiasan bunga a. Tajuk pohon membulat, perhiasan bunga kelipatan 5...M. laurina b. Tajuk pohon jorong ke atas Perhiasan bunga kelipatan 4...M. aplanata Analisis kladistik menggunakan PAUP * 4.0b4a (Swofford 2002), pada 14 taksa M. lalijiwa Madu, M. lalijiwa Lalijiwa, M. lalijiwa Gurih Panjang, M. indica Golek, M. indica Arumanis, M. indica Kiyal, M. indica Kepodang, M. indica Kates, M. laurina Betoel, M. laurina Hiku, M. laurina Tengguni, M. laurina Dodol Ternate, M. aplanata dan dua grup luar (outgroup) yaitu M. kemanga dan Spondias sp. Berdasarkan 14 ciri menghasilkan kladogram dengan 34 langkah, nilai CI (indeks consistensi) sebesar 0.818, HI (indeks homoplasi) 0.182, RI (indeks retensi) 0.866, berarti ciri apomorf tinggi dan homoplasi ciri rendah (Gambar 1). Pada kladogram ini tampak dua garis keturunan dari 2 kelompok bersaudara (sister group). Kelompok saudara (sister grup) ke-i membentuk kelompok yang monofiletik dan terdiri dari 3 kultivar M. lalijiwa yaitu M. lalijiwa Madu, M. lalijiwa Lalijiwa, dan M. lalijiwa Gurih Panjang, yang disatukan oleh ciri bentuk tajuk pohon membulat, warna daun hijau tua, daun menjangat, retikulasi rapat dan bercabang 2, guratan 5 menebal dan menyatu pada pangkal perhiasan bunga, sedangkan perbedaan ke-3 kultivar ini adalah bentuk, ukuran dan warna buahnya. Nilai bootstrap yang mendukung kelompok ini adalah 60. Analisis

5 12 filogeni berdasarkan ciri morfologi terhadap M. lalijiwa mendukung pendapat Kostermans & Bompard (1993) yang memisahkannya dari M. indica. Kelompok M. lalijiwa memiliki ciri warna perhiasan bunga sama dengan kelompok M. indica, tetapi berdasarkan ciri bentuk tajuk membulat, daun menjangat dan guratan mengalami penebalan juga merupakan ciri yang dimiliki oleh kelompok M. laurina. Gambar 1. Kladogram paling parsimoni berdasarkan ciri morfologi Ket.: angka-angka pada percabangan adalah ciri diagnostik (merujuk pada Tabel 1). Kelompok ke-ii terdiri atas dua sub kelompok, yaitu sub kelompok M. indica (1) dan sub kelompok M. laurina (2) yang disatukan oleh ciri lembaran daun mengertas dengan nilai bootstrap 60. Sub kelompok M. indica terdiri atas M. indica Arumanis, M. indica Golek, M. indica Kates, M. indica Kepodang, M. indica Kiyal dan M. rubropetala. Sub kelompok ini disatukan oleh ciri retikulasi jarang dan bercabang dua, struktur perbungaan yang kompak (glomerulate) dengan rambut rapat (puberolous) pada perbungaan, guratan (ridge) pada perhiasan bunga tidak menebal dan percabangannya menyatu pada 1/3

6 13 bagian pangkal perhiasan bunga. Berdasarkan analisis filogeni terhadap ciri morfologi yang diamati M. rubropetala mengelompok bersama dengan kultivarkultivar M. indica lainnya dan tidak dapat dipisahkan menjadi jenis yang berbeda. Nilai bootstrap yang mendukung pengelompokan ini adalah 90. Artinya, secara statistik kelompok ini dapat dipisahkan dengan tegas (kuat) dari sub kelompok M. laurina sebagai jenis yang berbeda. Sub-kelompok M. laurina didukung oleh nilai bootstrap 72, terdiri dari M. laurina Tengguni, M. laurina Hiku, M. laurina Dodol Ternate dan M. laurina Betoel. Ke-4 kultivar M. laurina berasal dari tiga pulau berbeda yaitu dua dari Sulawesi Tenggara (M. laurina Tengguni dan M. laurina Hiku ), Ternate (M. laurina Dodol Ternate ) dan Kalimantan Barat (M. laurina Betoel ). Jumlah bagian-bagian bunganya kelipatan 4 pada M. aplanata dan berkelipatan 5 pada M. laurina dapat digunakan untuk membedakan M. aplanata dari M. laurina Analisis Pengelompokan berdasarkan Penanda Enhanced-RAPD (E-RAPD) Analisis E-RAPD menggunakan 16 spesimen segar mewakili variasi jenis yang diamati secara morfologi, yaitu M. indica Arumanis (M. indicaa), M. indica Kepodang (M. indicakp), M. indica Kiyal (M. indicaky), M. indica Kates (M. indicak), M. indica Golek (M. indicag), M. laurina Hiku (M. laurinahk), M. laurina Dodol Ternate (M. laurinad), M. laurina Betoel (M. laurinab), M. laurina Tengguni (M. laurinat), M. rubropetala (M. rubro), M. aplanata, M. lalijiwa Madu (M. lalijiwam), M. lalijiwa Gurih Panjang (M. lalijiwagp), dan M. lalijiwa Lalijiwa (M. lalijiwal), dan grup luar M. kemanga dan Spondias sp. Pada primer E1E2 pita ukuran 500 pb tidak dimiliki oleh M. laurina Dodol Ternate, M. rubropetala, M. laurina Betoel, M. indica Golek, dan M. indica Cengkir. Perbedaan pita DNA hasil amplifikasi, terutama jumlah dan ukuran pita sangat berperan dalam menentukan tingkat keanekaragaman genetik antar jenis. Oleh karena itu, M. laurina Dodol Ternate, M. rubropetala, M. laurina Betoel, M. indica Golek, dan M. indica. Kiyal berbeda secara genetik dibanding Mangifera lainnya.

7 14 Analisis filogeni menghasilkan dendrogram yang memisahkan M. aplanata dari Mangifera lainnya. Berdasarkan pita yang dihasilkan primer E2 dengan ukuran 583 pb, 667 pb 750, 830 pb, dan 916 pb dan tidak terdapatnya pita dengan ukuran 333 pb pada primer E3 (Gambar 2), M. aplanata dapat dibedakan dari Mangifera pada tingkat ketidakmiripan 40% (Fitmawati et al. 2006). Gambar 2. Profil pita DNA M. aplanata dan M. indica. masing-masing dengan primer E2 dan E1E3. Ket.: DP (Depeh, M. aplanata), DT (Dodol Ternate), TGN (Tengguni, M. laurina), MR (M. rubropetala), MB (Mangga Betoel M. laurina), MD (Madu), LJ (Lalijiwo), GR (Gurih, M. lalijiwa), KY (Kiyal/Cengkir) dan HK (Hiku M. laurina ). Selanjutnya, M. lalijiwa yang terdiri dari M. lalijiwa Madu, M. lalijiwa Lalijiwa dan M. laljiwa Gurih Panjang mengelompok bersama-sama (pada tingkat kemiripan 81%). Kelompok yang dihasilkan berdasarkan DNA secara konsisten sejalan dengan pengelompokan berdasarkan ciri morfologi. Hasil ini mendukung pengelompokan yang dihasilkan oleh Kosterman & Bompard (1993) yang memisahkan M. lalijiwa dari M. indica. Berdasarkan penanda E-RAPD pengelompokan M. laurina dan M. indica tidak membentuk pengelompokan secara terpisah antar jenisnya tetapi bersifat parafiletik karena anggota kedua jenis tersebut tersebar di antara anggota jenis Mangifera lainnya (Gambar 3). Diduga pita yang diperoleh bukan merupakan pita

8 15 penciri yang dapat mengelompokkan M. indica dan M. laurina ke dalam satu kelompok. Oleh karena itu, pengelompokan M. indica dengan penanda E-RAPD harus didukung oleh ciri yang dihasilkan oleh penanda morfologi Coefficient Koefisien kemiripan M.Aplanata aplanata M.laurinaD M.laurinaB M.indicaY M.indicaG M.indicaKY M.laurinaT M.lalijiwaM M.lalijiwaL M.lalijiwaG M.laurinaH M.indicaK M.rubro M.indicaKP M.indicaA M.kemanga Spondias Gambar 3. Dendrogram M. laurina dan kerabat dekatnya dengan penanda E- RAPD. Pengelompokan Mangifera Berdasarkan Penanda Morfologi dan E-RAPD Spesimen yang digunakan dalam analisis kombinasi penanda morfologi dan E-RAPD sama dengan spesimen yang digunakan dengan analisis E-RAPD. Dilakukan analisis kombinasi kedua penanda untuk melihat pengelompokan yang lebih baik. Dendrogram yang dihasilkan dari kombinasi penanda morfologi dan E-RAPD (Gambar 4) memperlihatkan pola pengelompokan yang berbeda dengan dendrogram yang dihasilkan dari analisis filogeni berdasarkan ciri morfologi dan E-RAPD secara terpisah. Seperti pengelompokan menggunakan penanda morfologi, M. laurina dan kerabatnya pada kombinasi kedua penanda terpisah secara tegas menurut jenisnya. M. aplanata juga secara tegas dapat dipisahkan dari jenis lainnya. M. laurina mengelompok bersama seluruh anggota kultivarnya dan membentuk kelompok yang lebih besar bersama anggota kultivar M. lalijiwa. a

9 16 Pengelompokan mangga berdasarkan kombinasi penanda morfologi dan DNA memberikan gambaran yang berbeda dengan pengelompokan berdasarkan DNA. M. indica dan kultivarnya membentuk kelompok bersama dengan M. rubropetala atau bentuk kelompok yang parafiletik. Pada Gambar 4 terdapat dua sub-kelompok pada M. indica dan kultivarnya yang dihasilkan berdasarkan kombinasi kedua penanda yaitu kelompok M. indica Kepodang dan M. indica Arumanis yang terpisah pada pangkal percabangan dengan anggota M. indica lainnya yaitu M. indica Golek, M. indica Kiyal M. indica Kates, dan M. rubropetala yang lebih mengelompok dengan M. laurina, M. lalijiwa dan M. aplanata. M. laurina membentuk kelompok tersendiri kecuali M. laurina Tengguni yang membentuk kelompok dengan anggota lebih besar bersama anggota M. lalijiwa lainnya. Berdasarkan kombinasi kedua penanda ini kelompok M. lalijiwa juga mampu memisah secara tegas dari kelompok lainnya pada kemiripan 90%. Pengelompokan ini mendukung pemisahan M. lalijiwa dari jenis M. laurina lainnya. Penanda morfologi mempunyai pengaruh yang kuat dalam pengelompokan jika digabungkan dengan penanda E-RAPD Coefficient Koefisien kemiripan M. aplanata M.Aplanata M.laurinaD M.laurinaB M.laurinaH M.lalijiwaM M.lalijiwaL M.lalijiwaG M.laurinaT M.rubro M.indicaG M.indicaY M.indicaKY M.indicaK M.indicaA M.indicaKP M.kemanga Spondias Gambar 4. Dendrogram M. laurina dan kerabat dekatnya dengan kombinasi penanda E-RAPD dan morfologi.

10 17 SIMPULAN Berdasarkan ciri bentuk tajuk, bentuk daun, bunga, dan buah diperoleh 4 jenis monofiletik yang berbeda yaitu M. laurina, M. indica, M. lalijiwa, dan M. aplanata. Hasil ini mendukung pendapat Kostermans & Bompard (1993), tetapi M. rubropetala menjadi sinonim M. indica karena ciri kunci perhiasan bunga nyata, berdaging, kaku dan warna perhiasan bunga setelah antesis yang digunakan Kostermans & Bompard (1993) tidak dapat digunakan sebagai ciri diagnostik karena bersifat kontinyu. Berdasarkan penanda E-RAPD, M. aplanata berbeda dengan kerabat dekat lainnya dan M. lalijiwa merupakan jenis monofiletik yang mengelompok bersama tiga kultivarnya. Analisis berdasarkan kombinasi penanda E-RAPD dan morfologi mendukung pemisahan M. laurina terhadap kerabat dekatnya yaitu M. indica, M. lalijiwa, dan M. aplanata seperti pengelompokan berdasarkan penanda morfologi. Pengelompokan kultivar M. laurina masih belum tegas karena masih tercampur dengan anggota M. indica lainnya, sedangkan hubungan antar kultivar M. indica menghasilkan 2 kelompok yang parafiletik.