DEWINTA DEPARTEMEN BOGOR 20100

Transkripsi

1 POLA DISTRIBUSI GEOGRAFIS PADA UDANG MANTIS DI LAUT JAWAA BERDASARKAN GENOM MITOKONDRIA DEWINTA DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 20100

2 ABSTRAK DEWINTA. Pola Distribusi Geografis pada Udang Mantis di Laut Jawa berdasarkan Genom Mitokondria. Dibimbing oleh ACHMAD FARAJALLAH dan YUSLI WARDIATNO. Udang mantis atau udang ronggeng (Harpiosquilla harpax) merupakan udang berukuran besar. Habitat sebagian besar udang mantis adalah pantai. Udang ini diekploitasi untuk diperdagangkan sebagai makanan eksotik. Udang ini di gemari sebagai sumber makanan karena ukuran yang besar dan presentasi dagingnya bisa mencapai 50% dari berat total. Karakteristik dari stomatopoda sebagai hewan pemangsa memiliki dua metode untuk menangkap mangsa yaitu smashers (galak) dan spearers (sangat baik). H. Harpax sendiri tergolong kedalam spearers. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis keragaman genetik udang mantis H. harpax di Pantai Jawa dan mempelajari pola penyebarannya berdasarkan genom mitokondria. Sampel yang digunakan adalah udang mantis H. harpax sebanyak delapan ekor koleksi bapak Dr. Yusli Wardiatno dari Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan IPB yang dipreservasi dalam etanol. Amplifikasi dilakukan secara in vitro dengan teknik Polymerase Chain Reaction (PCR). Produk amplifikasi sebesar 1100 bp dirunutkan dan dianalisis filogeninya. Dari kedelapan sampel yang digunakan, semuanya berhasil diamplifikasi. Pola penyebaran udang mantis yaitu larva udang yang terbawa arus terutama arus sejajar garis pantai. Secara filogeografi H. harpax di Perairan Cirebon terpisah dengan H. harpax di Perairan Vietnam. Hal ini dibuktikan oleh nilai jarak genetik terjauh adalah antara H. harpax Vietnam dan H. harpax 3 yaitu sebesar 10,5%, sedangkan jarak genetik paling dekat adalah antara H. harpax 1dan 6 (kelompok 1) yaitu sebesar 1,8%. Keragaman genetik H.harpax di Perairan Cirebon berdasarkan ruas d-loop memiliki nilai lebih besar yaitu 5.1% (±0,005). ABSTRACT DEWINTA. Geographic Distribution Pattern of Mantis Shrimp in Java Sea Based on Mitochondrial Genome. Supervised by ACHMAD FARAJALLAH and YUSLI WARDIATNO. Mantis shrimp or ronggeng shrimp (Harpiosquilla harpax) is a large sized shrimp. The mostly habitat of mantis shrimp is beach. Shrimps are exploited for trade as an exotic food. Shrimp liked as a source of food because large size and presentation of meat can be as high as 50% by weight. Characteristics stomatopod as predators have two methods to catch prey are smashers and spearers. H. Harpax classified into spearers. This research was conducted to analyze the genetic diversity of mantis shrimp H. harpax in Java Sea and study the distribution based on mitochondrial genome. The sample used is the mantis shrimp H. harpax many as eight tails collection of Dr. Yusli Wardiatno from the Department of Aquatic Resources and Management IPB preserved in ethanol. Amplification was tested in vitro with the technique of Polymerase Chain Reaction (PCR). Product amplification is 1100 bp were arranged and phylogeni analyzed. All of the eight sample are successfully amplified. The distribution pattern of mantis shrimp larvae is mainly larvae carried of alongshore current shoreline. According by filogeografi H. harpax in Cirebon water separately with H. harpax in Vietnam. This is evidenced by the value of the farthest genetic distance is between H. harpax Vietnam and H. harpax 3 is 10.5%, while the closest genetic distance was between H. harpax 1 and 6 (group 1) is 1.8%. Genetic Diversity of H.harpax in Cirebon Aquatic based on d-loop segment has a greater value is 5.1% (± 0.005).

3 POLA DISTRIBUSI GEOGRAFIS PADA UDANG MANTIS DI LAUT JAWA BERDASARKAN GENOM MITOKONDRIA DEWINTA Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biologi DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010

4 Judul Nama NIM : Pola Distribusi Geografis Pada Udang Mantis Di Laut Jawa Berdasarkan Genom Mitokondria : Dewinta : G Menyetujui: Pembimbing I, Pembimbing II, (Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si) (Dr. Ir. Yusli Wardiatno, M. Sc) NIP NIP Mengetahui: Ketua Departemen Biologi (Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena M. Si) NIP Tanggal lulus:

5 PRAKARTA Alhamdulillah saya hanturkan atas limpahan rahmat, karunia, dan anugrah yang diberikan oleh Allah SWT kepada penulis sehingga karya ilmiah yang berjudul Pola Distribusi Geografis Pada Udang Mantis Di Laut Jawa Berdasarkan Genom Mitokondria. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si dan Bapak Dr. Yusli Wardiatno, M. Sc selaku pembimbing, yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan kepada penulis, dan telah menyediakan bahan-bahan kimia analisis molekuler melalui PT Genetic science. Terima kasih kepada Bapak Dr. Yusli Wardiatno, M. Sc yang telah memberikan sampel udang mantis. Di samping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Kak Wildan NM, Kak Eryk A, Bu Eka, Mbak Nirmala, Pak Aron, Kak Jazy, Kak Uche, Kak Ruth, Kak Goto, dll atas latihan-latihannya, Ajeng Fatimah, Evi Alfiah T, Achmad Budi, Dzulfaqor, Cut Karliya, dan Tiara Aulia Pradhina, Vratika, Erika Putrinanda, dll yang selalu menemani dan memberi semangat. Ucapan terima kasih juga kepada Bu Tini Wahyuni, Bu Ani, Pak Parman dan semua keluarga besar zoologi, Biologi. Terima kasih juga kepada teman-teman Biologi angkatan 43 atas doanya. Terima kasih kepada Ayah, Mama, Kakak, Abang, Adik dan seluruh keluarga yang selalu memberi dukungan, kasih sayang, do a, dan semangat yang tiada henti untuk menjadikan penulis lebih baik. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, 2010 Dewinta

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 16 September 1988 di Lhokseumawe Aceh Utara, putra dari Bapak Iskandar Yusuf dan Ibu Nurazizah. Penulis merupakan anak ketiga dari empat bersaudara. Tahun 1999 penulis lulus dari SD Aceh Utara, tahun 2002 lulus dari SMPS Yapena Aceh Utara, kemudian melanjutkan ke SMAS Yapena PT LNG Arun Aceh Utara. Tahun 2006 lulus dari SMAS Yapena Aceh Utara dan di tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa tingkat persiapan bersama Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI). Tahun 2007 penulis diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Selama studi di IPB, penulis aktif berorganisasi di beberapa kepanitiaan seperti GFORCE seksi dekorasi, Revolusi Sains anggota dana dan usaha, Biologi Cendawan seksi dana dan usaha, dan Pesta Sains seksi konsumsi. Mengikuti praktek lapang di PT. Arun LNG dengan judul Peranan Limbah Cair di PT. Arun LNG. Selain itu, penulis juga pernah menjadi asisten Perkembangan Hewan tahun ajaran 2009/2010 dan asisten praktikum Struktur Hewan 2009/2010.

7 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... viii PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan... 1 BAHAN DAN METODE... 2 Identifikasi Sampel... 1 Ekstraksi dan Isolasi DNA...2 Amplifikasi dan Visualisasi Fragmen DNA... 2 Perunutan Produk PCR dan Analisis DNA Sequencing... 2 Analisis Filogeni... 3 HASIL... 3 Identifikasi... 3 Amplifikasi dan Visualisasi DNA... 3 Perunutan Produk PCR dan Analisis DNA Sequencing... 3 Analisis Filogeni... 3 PEMBAHASAN... 4 SIMPULAN... 6 SARAN... 6 DAFTAR PUSTAKA... 6

8 DAFTAR TABEL Halaman 1 Tempat pengambilan sampel udang Jarak genetik antar sampel (di bawah diagonal) dan standar error (di atas diagonal) berdasarkan model subtitusi K2P dengan bootstrap 1000x... 4 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Produk PCR berupa pita tunggal yang diuji dengan menggunakan polyacrilamide gel electrophoresis (PAGE) 6% Hasil rekontruksi pohon filogeografi pengelompokan sampel H. harpax berdasarkan ruas d-loop mtdna menggunakan metode NJ dengan bootstrap 1000x Beberapa perbedaan antara udang kelompok A dan kelompok B... 5 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Spesies pembanding dalam analisi filogeni yang diperoleh dari GeneBank Runutan nukleotida yang saling berbeda antar sampel yang digunakan dalam analisis keragaman genetik dan membangun pohon filogeni. Nomor urut nuleotida ditulis secara vertikal (5 baris paling atas) mengacu pada genom mitokondria H. harpax No. akses AY Rata-rata komposisi nukleotida yang didapatkan berdasarkan olahan data dari MEGA Pergerakkan penyebaran larva udang mengikuti arus sejajar garis pantai... 11

9 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Udang mantis atau udang ronggeng merupakan anggota Filum Arthropoda, Subfilum Crustacea, Ordo Stomatopoda, yang terdiri atas empat famili, yaitu Odontodactylidae, Lysiosquillidae, Squillidae dan Harpiosquillidae. Sebagaimana udang pada umumnya, kelompok udang ini dicirikan dengan tubuh yang bersegmen, di belakang kepala terdapat karapas pendek, kaki beruasruas, ukuran tubuh yang besar dan mata seringkali berbentuk T (Carpenter dan Niem 1998). Habitat sebagian besar udang mantis adalah pantai, senang hidup di dasar air terutama pasir berlumpur. Cara hidup udang mantis adalah dengan cara menggali dan bersembunyi di dasar air untuk berburu mangsa (Maynou 2005). Salah satu udang mantis yang bernilai ekonomi tinggi adalah Harpiosquilla harpax dari Famili Harpiosquillidae. Ada dua metode menangkap mangsa pada stomatopoda yaitu smashers (galak) dan spearers (sangat baik). H. harpax sendiri tergolong kedalam spearers (Ahyong 1997). Udang ini diekploitasi untuk diperdagangkan sebagai makanan eksotik. Udang ini digemari sebagai bahan makanan karena ukurannya yang besar, dengan panjang mencapai 30 cm dan berat mencapai 60 gram, dan persentasi dagingnya bisa mencapai 50% dari berat total (Moosa 1997). Jenis udang mantis lain yang sering diperdagangkan adalah H. raphidea, Squilla empusa, dan S.mantis (Moosa 1997). H. harpax banyak ditemukan di Pantai Utara Pulau Jawa, Selat Malaka sampai ke Laut Pasifik (Ahyong et al. 2008). Ciri-ciri H. harpax adalah tubuh terdiri atas tiga bagian yaitu kepala, thoraks dan abdomen, karapas dengan median carina, segmen proksimal pada exopod berwarna hitam dengan garis tengah putih,lateral pada thoraks tidak terlalu tajam, rostral dilengkapi dengan projeksi anterior, panjang total mencapai 30 cm, mata sangat besar dan berbentuk T, telson berduri dan median carina pada telson memiliki dua bintik hitam (Carpenter dan Niem 1998). Udang betina mampu menelurkan hingga 1 juta telur, yang akan menetas setelah 24 jam menjadi larva. Tahap perkembangan larva pada udang mantis terdiri dari empat fase. Fase pertama adalah larva nauplius yang tidak dapat berenang sehingga terbawa arus kemana saja arus bergerak, terutama arus sejajar garis pantai. Fase ke dua adalah protozoea yang dilengkapi dengan tujuh pasang anggota tubuh. Fase ketiga adalah mysis yang sudah dilengkapi periopods dan pleopods. Fase terakhir adalah postlarva dimana udang memiliki karakteristik seperti udang dewasa yang kemudian menjadi juvenil dan udang dewasa (Choi dan Hong 2001). Pergerakan arus ini bergantung kepada arah/sudut gelombang yang datang. Pada kawasan pantai yang diterjang gelombang menyudut, terhadap garis pantai, arus yang dominan terjadi adalah arus sejajar pantai. Pergerakan arus sejajar dengan garis pantai inilah yang menyebabkan pola penyebaran larva udang mantis mengikuti garis pantai. Persebaran larva yang mengikuti arus akan mengalami persebaran yang sangat luas bahkan antar samudera (Barber et al. 2002). Penelitian ini berusaha mempelajari populasi H. harpax menggunakan penanda genetik genom mitokondria, yaitu ruas genom yang dikenal dengan d-loop atau control region. Genom mitokondria hewan merupakan genom sitoplasmik yang diwariskan secara uniparental, dan tidak mengalami rekombinasi. Kegunaan mtdna sebagai penanda genetik salah satunya karena genom mitokondria mempunyai laju mutasi yang lebih cepat dari genom inti (Hassanin 2005). Genom mitokondria atau mtdna terdiri atas 2 gen penyandi rrna, 22 trna, dan 13 gen penyadi protein yang terlibat dalam rangkaian rantai respirasi selular, dan satu ruas yang berfungsi sebagai pengontrol transkripsi yang dikenal sebagai d-loop. Ruas d-loop mempunyai laju mutasi yang lebih cepat dibanding ruas-ruas gen lainnya, sehingga sangat cocok untuk digunakan sebagai penanda genetik untuk mempelajari fenomena populasi intraspesifik (Cook 2005). Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis keragaman genetik udang mantis H. harpax di Pantai Jawa tepatnya di Perairan Cirebon berdasarkan genom mitokondria.

10 2 BAHAN DAN METODE Bahan Udang mantis H. harpax sebanyak delapan ekor (Tabel 1) koleksi bapak Dr. Yusli Wardiatno dari Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan IPB yang dipreservasi dalam etanol. Semua sampel dikoleksi dari Pantai Jawa tepatnya di Perairan Cirebon. Tabel 1 Tempat pengambilan sampel udang mantis No sampel Nama Lokasi spesies 1 Harpiosquilla harpax 1 Cirebon 2 Harpiosquilla harpax 2 Cirebon 3 Harpiosquilla harpax 3 Cirebon 4 Harpiosquilla harpax 4 Cirebon 5 Harpiosquilla harpax 5 Cirebon 6 Harpiosquilla harpax 6 Cirebon 7 Harpiosquilla harpax 8 Cirebon 8 Harpiosquilla harpax 10 Cirebon Metode Identifikasi sampel Kepastian spesies udang mantis sebagai Harpiosquilla harpax diidentifikasi berdasarkan kunci identifikasi menurut Carpenter dan Niem tahun Ekstraksi dan Isolasi DNA Sampel yang diambil sebagai sumber DNA adalah dari otot tungkai. Ekstraksi dan isolasi DNA menggunakan DNA Extraction Kit for Fresh Blood. Otot tungkai yang disimpan dalam etanol dicuci dengan air destilata dua kali kemudian dihomogenasi dalam bufer STE (NaCl 1M, Tris-HCL 10mM, EDTA 0.1mM, ph 8). Sel-sel otot dilisis dengan proteinase K 0,125 mg/ml dan sodium dodesil sulfat 1%. Setelah dilakukan pelisisan sel, selanjutnya pemisahan DNA dari molekul organik lainnya dengan larutan fenol dan kloroform dan terakhir pemurnian DNA dilakukan dengan pengendapan di larutan alkohol. Amplifikasi dan Visualisasi Fragmen DNA Amplifikasi bagian d-loop dari mtdna dilakukan secara in vitro dengan teknik polymerase chain reaction (PCR). Primer yang digunakan didesain menggunakan Primer 3 ( dengan referensi beberapa mtdna anggota stomatopoda yang ada di GenBank ( Primer forward AF AAGAAGACA AATAGCTAGAGTCAAAC 3 menempel ke bagian ujung 3 gen 12SrRNA dan reverse AF ATCCTATCAAGATAATCCTTTTT CA-3 menempel pada ujung 3 dloop. Posisi primer AF 180 berada pada urutan nt dan primer AF 181 berada pada urutan nt terhadap mtdna H.harpax, dengan begitu target DNA hasil amplifikasi berukuran 929 pb. Komposisi reaksi PCR dengan volume total 50 μl terdiri atas sampel DNA 5µl ( ng), DW sebesar 16 µl, pasangan primer AF 180 dan AF 181 (10 µm) masing-masing 2 µl, dan kapataq readymix yang mengandung 10x buffer dengan Mg 2+ sebesar 25 µl, dntps (10 mm) sebesar 1 µl dan kapataq (5 U/µl) sebesar 0,2 µl. Reaksi PCR dilakukan dengan kondisi pradenaturasi pada suhu 94 o C selama 5 menit, kemudian dilanjutkan 30 siklus yang terdiri atas denaturasi suhu 94 o C selama 1 menit, penempelan primer suhu 54 o C selama 1 menit, pemanjangan 72 o C selama 2.30 menit dan diakhiri pemanjangan akhir suhu 72 o C selama 7 menit. Visualisasi produk PCR dilakukan menggunakan metode polyacrilamide gel electrophoresis (PAGE) 6% yang dijalankan pada tegangan 200 V selama 50 menit yang dilanjutkan dengan pewarnaan sensitif perak 6% menurut Tegelstrom (1986). Perunutan Produk PCR dan Analisis DNA Sequencing Produk PCR dengan pita tunggal di atas gel poliakrilamid dimurnikan, kemudian akan dijadikan cetakan dalam PCR untuk sekuens. PCR untuk sekuens menggunakan pasangan primer yang sama seperti amplifikasi sebelumnya dengan metode big dye terminator cycle sequencing. Sehingga dengan kata lain, perunutan yang dilakukan adalah dari arah 5 dan 3. Runutan nukleotida yang diperoleh kemudian diedit secara manual. Runutan nukleotida yang telah diedit kemudian saling disejajarkan dengan runutan nukleotida referensi, yaitu H. harpax yang ditangkap dari Pantai Vietnam dengan No akses AY (Miller dan Austin 2006) dari GenBank (Lampiran 1) menggunakan program Clustal W 1.8 yang tertanam dalam program MEGA versi Analisis Filogeni Analisis keragaman nukleotida, jarak genetik dan rekontruksi filogeni dilakukan menggunakan MEGA (Kumar et al. 2008)

11 3 Kunci Identifi- kasi 1b berdasarkan model subtitusi Kimura-2- parameter. Analisis kekerabatan antar sampel menggunakan metode neighbour joining (NJ) dengan bootstrap 1000x. HASIL Identifikasii Hasil identifikasi spesies berdasarkan Carpenter dan Niem (1998) menunjukan bahwa sampel udang yang digunakann adalah spesies H. Harpax (Tabel 2). Tabel 2 Beberapa karakter dikotomi yang merujuk pada spesies H. harpax (Carpenter dan Niem 1998). No Amplifikasii dan Visualisasi DNA Amplifikasi menggunakan pasangan primer AF180 dan AF181 menghasilkan pita tunggal berukuran sekitar 1100 pb (Gambar 1). M 1 2 2b 4a 5a Keterangan Karapas dilengkapi dengan median carina. Segmen proksimal pada exopod berwarna hitam dengan putih, thoraks tajam. garis lateral tidak tengah pada terlalu Rostral dilengkapi dengan projeksi anterior. Marginal carina dua kali lebih panjang dari carina gigi lateral pb 500 pb 100 pb Gambar 1. Produk PCR berupa pita tunggal yang diuji dengan menggunakan polyacrilamide gel electrophoresis (PAGE) 6%. Perunutan Produk PCR dan Analisis DNA Sequencing Runutann basa nukleotida yang telah diedit kemudian di allignment sehingga diperoleh hasil runutan basaa nukleotida sepanjang 787 nt dengan rata-rata komposisi nukleotida A=41,2% ; T=38,8% ; G=7,6% ; C= =12,3%. Persentase A+T (80,0%) lebih besar daripada C+G (19,9 %) (Lampiran 2). Runutan nukleotida yang bisa dilanjutkan dianalisis berada pada posisi nt sampai nt berdasarkan referensi mtdna H. Harpax Vietnam (Miller dan Austin 2006), dari 787 nukleotida, sebanyak 645 nt sama untuk semua sampel. Dari 142 nt yang berbeda, sebanyak 9 nt merupakan insersi/delesi yang hanya ditemukan pada satu sampel dan 84 nt substitusi yang hanya ditemukan juga pada satu sampel, dengan begitu sebanyak 93 nt tidak diikutkan dalam analisis berikutnya karena tidak bersifat parsimoni. Sisanya sebanyak 49 nt yang terdiri dari dua jenis mutasi, yaitu subsitusi dan insersi/delesi kemudian digunakan dalam menghitung keragaman genetik dan hubungan kekerabatan (Lampiran 2). Analisis Filogeni Hasil perhitungan jarak genetik antara udang Cirebon dan udang Vietnam didapatkan nilai jarak genetik terjauh adalah sebesar 10,5% dan yang terdekat sebesar 1,8%. Jarak Genetik yang mewakili kelompok A sebesar 3,3% sedangkan jarak genetik kelompok B sebesar 3,2%. Keragaman genetik Keragaman genetik H.harpax di Perairan Cirebon berdasarkan ruas d-loop adalah sebesar 5,1%. Secara filogeografi H. harpax di Perairan Cirebon terpisah dengan H. harpax di Perairan Vietnam. Hal ini dibuktikan oleh nilaii jarak genetik terjauh adalah antara H. harpax Vietnam dan H. harpax 3 yaitu sebesar 10,5%, sedangkan jarak genetik paling dekat adalah antaraa H. harpax 1dan 6 (kelompok 1) yaitu sebesar 1,8%. Keragaman genetik H.harpax di Perairan Cirebon berdasarkan ruas d-loop memiliki nilai lebih besar yaitu 5.1% (±0,005) (Tabel 2) bila dibandingkan dengan keragaman genetik Halocyprida sp berdasarkan ruas C01, yaitu sebesar 2,27%. Topologi pohon filogeni menggunakan metode NJ dengan bootstrap1000x mengelompokan udang H. harpax dalam satu percabangan dan H. Harpax Vietnam berada di luar percabangan. Struktur populasi yang digambarkan oleh mtdna ini setidaknya membagi populasi H. harpax di perairan Cirebon menjadi dua yaitu kelompok A dan kelompok B. H. harpax 1,4,6 dan 10 termasuk ke dalam kelompok A. H. harpax 2, 3, 5, dan 8 termasuk ke dalam kelompok B. Titik nenek moyang (ancestral node) menunjukan bahwa kekerabatan H. harpax adalah berasal dari satu nenek moyang/indukan. Sedangkann yang

12 4 digambarkann oleh mtd DNA ini setidaknya membagi populasi H. harpax di perairan p Cirebon meenjadi dua yaitu kelompokk A dan kelompok B. B H. harpax 1,4,6 1 dan 10 teermasuk ke dalam keelompok A. H. H harpax 2, 3, 3 5, dan 8 termasuk ke dalam kelompok k B. Kedua s terpisahh 6,5%. Titikk nenek kelompok saling moyang (anncestral node)) menunjukann bahwa kekerabatann H. harpax adalah berassal dari satu nenekk moyang/inndukan. Seddangkan populasi H harpax darri perairan Cirebon C berbeda nennek moyang//indukan denngan H. harpax di peerairan Vietnaam (Gambar 2). 2 proses-prosess replikasi daan transkripsii pada genom mitokkondria. (Hoeelzoel et al. 1994). Pada promootor terdapatt struktur penting p berupa TATA A box dimana pada TATA box b ini banyak terdaapat basa A dan T (Yu uwono 2009). Hal laain yang mennyebabkan baasa AT lebih tinggi disebakan olleh adanya seekuens yang berulangg dan panjanggnya urutan T (Cook 2005). n oleh Keragamaan yang tingggi disebabkan beberapa haal seperti laarva yang teerbawa mengikuti aruus yang sejajaar garis pantai,, ruas Ancestral Node N Kelompok A Kelompok B Gambar 2. 2 Hasil rekkonstruksi poohon filogeog grafi pengeloompokan sam mpel H. harrpax berdasarkaan ruas d-loop op mtdna menggunakan m n metode NJ dengan bootsstrap 1000x. Tabel 2.Jaarak genetik antar a sampel (di bawah diaagonal) dan standar s error (di atas diago onal) b berdasarkan m model subtitusi K2P dengan bootstrap 10000x. No S Sampel H. harpax 1 H H harpax 2 H. H harpax 3 H. H harpax 4 H. H harpax 5 H. H harpax 6 H. H harpax 8 H. H harpax 10 H. H harpax Vietnam H PEMBAH HASAN Ruas mtdna m hasiil perunutann pada dasarnya maayoritas tersussun atas basa A+T A Seperti padda hasil Perseentase A+T (80,0%) ( lebih besar daripada d C+G G (19,9 %) (Laampiran 3). Banyakknya basa A+T pada d-loop berkaitan dengan d-loopp sebagai penngontrol memiliki kerag gaman d-loop sebagaai ruas yang m yang paling tinggi, t dan poppulasi udang mantis di Cirebon yaang tergolong masih baik. Keragamaan genetik H H.harpax di Peerairan Cirebon berdaasarkan ruas dd-loop memiliiki nilai lebih besar yaitu 5.1% % (±0,005) (Taabel 1) bila dibandinngkan dengan keragaman genetik g Halocyprida sp berdasarkaan ruas C01,

13 5 yaitu sebesar 2,27%. Nilai keragaman genetik d- loop yang lebih besar membuktikan bahwa ruas d-loop memiliki laju mutasi lebih tinggi dibandingkan ruas-ruas pada mtdna lainnya disebabkan mutasi yang tinggi berbanding lurus dengan tingginya keragaman (Cook 2005). Topologi pohon filogeni menggunakan metode NJ dengan bootstrap1000x mengelompokan udang H. harpax dalam satu percabangan dan H. harpax Vietnam berada di luar percabangan. Struktur populasi yang digambarkan oleh mtdna ini setidaknya membagi populasi H. harpax di perairan Cirebon menjadi dua yaitu kelompok A dan kelompok B. Populasi H harpax dari perairan Cirebon berbeda nenek moyang/indukan dengan H. harpax di perairan Vietnam (Gambar 2). Hal ini disebabkan oleh pola penyebaran udang mantis sangat berkaitan erat dengan arus laut (McCleave et al.1984). Arus pada Laut Jawa bergerak ke arah Kalimantan sedangkan arus dari Laut China Selatan bergerak ke Vietnam sehingga pergerakan arus dari Cirebon dan Vietnam berpeluang tidak saling bertemu. Pada udang mantis, pemyebaran terjadi secara larvatik yang mengikuti arus sejajar garis pantai, dan arus merupakan pembatas utama yang menyebakan terjadinya diferensiasi populasi. Teluk Vietnam yang berada di sisi utara dari Laut China Selatan tidak terhubung/ saling terpisah dengan Laut Jawa (Cirebon), atau memiliki garis pantai yang tidak berhubungan. (Lampiran 4) (BAKOSURTANAL 2009). Kelompok A dan B saling terpisah sebesar 6,5% yang mana nilai tersebut menujukan perbedaan jarak genetik. Hal ini sama dengan perbedaan jarak genetik yang ditunjukan oleh Litopenaeus vannamei dan Farfantepenaeus subtilis sebesar 10,9%. Artinya jika dua kelompok individu terpisah atau mengalami penyebaran satu sama lain maka kedua kelompok tersebut cenderung mengakumulasi gen yang berbeda sehingga menambah variasi genetik suatu populasi yang disebut dengan spesiasi. Akumulasi ini karena terputusnya informasi genetik yang menyebabkan adanya perubahan genetik sehingga timbullah jarak genetik (Francisco dan Galetti 2005). Dari data yang ada, kelompok A dan B terdapat kemungkinan sebagai spesies yang berbeda dalam genus Harpiosquilla. Hal ini diperkuat dengan adanya beberapa perbedaan yaitu seperti lateral thoraks tanpa/ dilengkapi dengan duri, dari segi warna ada yang lebih gelap dan terang, dan segmen proksimal pada exopod ada yang tidak/ bewarna sedikit hitam (data tidak diperlihatkan). Hal ini juga disebabkan oleh spesies H. harpax yang tertangkap di Perairan Cirebon seringkali tertangkap bersamaan dengan H. raphidae (Wardiatno Y 22 Juli 2010, komunikasi pribadi) ( Gambar 3). gelap terang segmen proksimal pada exopod bewarna segmen proksimal pada exopod tidak hitam Lateral thoraks berduri Lateral thoraks tidak berduri Gambar 3. Beberapa perbedaan antara udang kelompok A dan kelompok B.

14 6 SIMPULAN Keragaman genetik H. harpax di Perairan Cirebon berdasarkan ruas d-loop mtdna adalah 5,1% (±0,005). Populasi H. harpax di Perairan Cirebon setidaknya bisa dibagi menjadi 2 kelompok. Kedua kelompok saling terpisah 6,5%. Populasi H. harpax di Laut Jawa jauh kemungkinannya berasal dari Perairan Vietnam. Hubungan filogeni berdasarkan ruas d-loop mtdna menempatkan H. harpax Cirebon berbeda nenek moyang/indukan dengan H. harpax dari Vietnam. SARAN Saran bagi penelitian ini adalah diperlukan penelitian lebih lanjut mengunakan ruas mitokondria yang berbeda atau selain d- loop dan perlu analisis pembanding sampel H. harpax dari Pantai Utara Kalimantan dan daerah sekitar Selat Malaka untuk membuktikan hubungan kekerabatan antara H. harpax dari Cirebon dan H. harpax dari Vietnam. DAFTAR PUSTAKA Ahyong ST, Chan TY, Liao YC A Catalogue of Mantis Shrimps (Stomatopoda) of Taiwan. Keelung: National Taiwan Ocean University. Ahyong ST Philogenetic Analysis of the Stomatopoda (Malacostraca). Journal of Crustaceans Biology 17(4): Barber P, Moosa MK, Palumbi SR Rapid Recovery of Genetics Diversity of Stomatopod Populations on Krakatau: Temporal and Spatial Scales of Marine Larval Dispersal. Journal of The Royal Society 269: Carpenter KE, Niem VH The Living Marine Resources of The Western Central Pacific Volume 2: Cephalopods, Crustacean, Holothurians and Shark. Rome: Food and Agriculture Organization of The United Nation. Choi HJ, Hong SY Larval development of the kishi velvet shrimp, metapenaeopsis dalei (rathbun) (decapoda: penaeidae), reared in the laboratory. Fish Bull 99: Cook C The Complete Mitochondrial Genome of Stomatopod Crustacean Squilla mantis. Journal of BMC Genomics 6: 1-9. Francisco AK, Galetti PM Genetic Distance Between Broodstocks of the Marine Shrimp Litopenaeus Vannamei (Decapoda, Penaeidae) by mtdna Analyses. Journal of Genetics and Molecular Biology 28(2): Hassanin A Phylogeny Of Arthropoda Inferred From Mitochondrial Sequences: Strategies For Limiting The Misleading Effects of Multiple Changes in Pattern and Rates of Substitution. Molecular Phylogenetics and Evolution 38 (2006): Hoelzoel AR, Lopez JV, Dover GA, Brien JO Rapid evolution of a heteroplasmic repetitive sequences in the mitochondrial DNA control region of carnivores. Journal of Molecular Evolution 39: Maynou F, Abello P, Sartor P A Review of the Fisheries Biology of the Mantis Shrimp, Squilla Mantis (Stomatopoda, Squillidae) in the Mediterranean. Crustaceana 77 (9): McCleave JD, Arnold GP, Dodson JJ, Neil WH Mechanism of Migration in Fishesh. New York dan London: Plneum Press. Miller AD, Austin CM The Complete Mitochondrial Genome Of The Mantis Shrimp H.Harpax, and A Phylogenetic Investigation of The Decapoda Using Mitochondrial Sequences. Molecular Phylogenetics and Evolution 38: Moosa, M Stomatopoda sebagai Salah Satu Potensi Sumberdaya Hayati Laut. Perwata Oseana 5: 1-6. Kumar S, Dudley J, Nei M, Tamura K MEGA: A Biologist-Centric Software for Evolutionary Analysis of DNA and Protein Sequences. Briefings in Bioinformatics 9: Tegelstrom H Mitochondrial DNA in natural populations: an improve routine for the screening of genetic variation based on sensitive silver staining. Elecytrophoresis 7: Yuwono T Biologi Molekuler. Jakarta: Erlangga. [BAKOSURTANAL] Atlas Nasional Pergerakan Arus. [terhubung berkala]. id.arus_permukaan_detail.php. [24 Juni 2010].

15 LAMPIRAN 7

16 8 Lampiran 1. Spesies pembanding dalam analisis filogeni yang diperoleh dari GeneBank No Nama Spesies Nama lokal Lokasi No. Akses 1 Harpiosquilla harpax Udang mantis Pantai Vietnam AY699271

17 9 Lampiran 2. Runutan nukleotida yang saling berbeda antar sampel yang digunakan dalam analisis keragaman genetik dan membangun pohon filogeni. Nomor urut nuleotida ditulis secara vertikal (5 baris paling atas) mengacu pada genom mitokondria H. harpax No. akses AY H. harpax 1 GACTTTAACC CTCACTCGTG ATACGGAGGT GAAAACATAC GTTTGGGAT H. harpax 2 GGCCTCGGTT TCTGTTCATA ATGAGATATA GTTAATACAT ATCCA-ATC H. harpax 3 GGCCTCGCTT TCTGTTCACA GTGAGATATA GTTGACATAT ACCTA-ATC H. harpax 4 GATTATAACC TTCGCTCGCA ATATAGAGGT AAAAGCATAC ATTTAGGAT H. harpax 5 AGCCTCGGTT TCTATTTACA ATGAGATATG ATTAATACAT ATCCA-ATC H. harpax 6 GACTTTAACC TTCACTCGTA ATACGGAGGT GAAGACATAT GTTTGAGAT H. harpax 8 GGCCTCGGTT CCTATTCACA GTGAGATATA GTTAGTACAT ATCCA-ATC H. harpax 10 GATTTTAACC TCCACCCACG ACATAGAGGT GAAAACGCGT ATTTAGGAT H. harpax Vietnam AACAATAACC TCATTCTATA ACAAAATAGT GAAAATGTGT ACCTCAGAT Mutasi subtitusi Mutasi delesi dan subtitusi

18 10 Lampiran 3. Rata-rata komposisi nukleotida yang didapatkan berdasarkan olahan data dari MEGA 4 T(U) (%) C(%) A(%) G(%) H. harpax H. harpax H. harpax H. harpax H. harpax H. harpax H. harpax H. harpax Avg

19 Lampiran 4. Pergerakan penyebaran larva udang mengikuti arus sejajar garis pantai 11