KEANEKARAGAMAN SPESIES DAN ANALISIS FENETIK Dioscorea spp. DI SULAWESI TENGAH BERDASARKAN KARAKTER MORFOLOGIS DAN MOLEKULER

MARISKA SEPTRINA G, Prof. Dr. Purnomo, M.S.; Prof. Dr. Budi Setiadi Daryono, M.Agr. Sc.

2020 | Tesis | MAGISTER BIOLOGI

Dioscorea spp. merupakan spesies penghasil umbi yang banyak tumbuh di Indonesia. Umbi mengandung karbohidrat dan bisa menjadi bahan dasar untuk membuat tepung atau etanol (alkohol), selain itu memiliki potensi sebagai bahan baku makanan dan obat-obatan. Penelitian ini bertujuan untuk identifikasi spesies, mendata distribusi, variasi dan hubungan fenetik Dioscorea spp. di Sulawesi Tengah berdasarkan karakter morfologis dan molekuler menggunakan analisis Inter Simple Sequence Repeat (ISSR). Pengambilan sampel dilakukan di Sulawesi Tengah sebanyak 20 aksesi. Karakter morfologis yang diamati berupa umbi, batang dan daun Dioscorea spp. dan kultivar D. alata. Skoring data morfologis berdasarkan deskriptor Dioscorea. Karakter molekuler ISSR yang diamati berupa data kualitas, kuantitas dan polimorfisme DNA. Skoring data molekuler dilakukan dengan melihat ada tidaknya pita DNA, jika terdapat pita DNA diskor 1 dan tidak ada diskor 0. Data morfologi dan molekuler dianalisis menggunakan softwere Multivariate Statistical Program (MVSP) dan analisis clustering menggunakan Unweighted Pair Group Method With Aritmatic Mean (UPGMA). Analisis Principle Componen Analysis (PCA) digunakan untuk melihat karakter morfologis dan molekuler yang berperan dominan dalam pemisahan klaster. Hasil penelitian menunjukan bahwa di Sulawesi Tengah terdapar 4 spesies Dioscorea yaitu D. alata, D. esculenta, D. hispida dan Dioscorea sp. (uwi hutan). Variasi karakter morfologis adalah pada bentuk umbi, warna daging umbi, bentuk batang, bentuk daun, jumlah urat daun dan ada tidaknya sulur. D. alata adalah spesies yang memiliki variasi paling tinggi dari bentuk umbi, warna daging umbi, warna batang dan pangkal daun. Sedangkan D. esculenta memiliki variasi bentuk umbi mulai dari bulat hingga bulat memanjang, D. hispida memiliki keunikan yaitu dari bentuk daun majemuk sedangkan Dioscorea pada umumnya memiliki daun tunggal. Dioscorea sp. atau uwi hutan memiliki ciri lebih unik dari spesies lainnya mulai dari bentuk umbi yang masih berbentuk rimpang dan terdapat sulur pada ketiak daun. Berdasarkan karakter morfologis membentuk klaster dengan indeks similaritas pada dendrogram Dioscorea spp. antara 0,68-0,92 sedangkan pada dendrogram D. alata berada pada rentang 0,76-0,92. Dioscorea sp. berada pada kelompok D. alata namun memisah pada indeks similaritas 0,87, hal ini menimbulkan dugaan bahwa Dioscorea sp. adalah spesies baru. Berdasarkan data molekuler berupa pita DNA membentuk klater yang hampir mirip dengan dendrogram analisis morfologis. Hasil dendrogram Dioscorea spp. data mulekuler berada pada indeks similaritas 0,36-0,84 dan Dioscorea sp. menggelompok dengan D. alata pada klaster yang terpisah dengan indeks similaritas 0,68. Data molekuler memperkuat dugaan bahwa Dioscorea sp. adalah spesies baru.

Dioscorea spp. is a tuber-producing species that grows in Indonesia. Tubers contain carbohydrates and can be a basic ingredient for making flour or ethanol (alcohol), besides that it has the potential as a raw material for food and medicine. This study aims to identify species, record the distribution, variation and phenetic relationships of Dioscorea spp. in Central Sulawesi based on morphological and molecular characters using the Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) analysis. Sampling was carried out in Central Sulawesi with 20 accessions. Morphological characters observed were tubers, stems and leaves of Dioscorea spp. and cultivar D. alata. Morphological data scoring based on the Dioscorea descriptor. The observed ISSR molecular character is in the form of DNA quality, quantity and polymorphism data. Molecular data scoring is done by looking at the presence or absence of a band, if there is a band with a score of 1 and no score 0. The morphological and molecular data are analyzed using the Multivariate Statistical Program (MVSP) software and clustering analysis using the Unweighted Pair Group Method With Arithmetic Mean (UPGMA) . Principle Component Analysis (PCA) analysis is used to see morphological and molecular characters that play a dominant role in cluster separation. The results showed that in Central Sulawesi there are 4 species of Dioscorea were D. alata, D. esculenta, D. hispida and Dioscorea sp. (uwi jungle). Morphological character variations on the shape of the tuber, the color of the tuber flesh, the shape of the stem, the shape of the leaf, the number of veins and the presence or absence of tendrils. D. alata is the species that has the highest variation of tuber shape, tuber flesh color, stem color and leaf base. Whereas D. esculenta has a variety of tuber shapes ranging from round to elongated rounds, D. hispida is unique in that it is compound leaf shape while Dioscorea generally have a single leaf. Dioscorea sp. or uwi forest has more unique characteristics than other species ranging from the shape of the tubers that are still in the form of rhizomes and there are tendrils on the armpit of the leaf. Based on morphological characters forming clusters with similarity index in the dendrogram Dioscorea spp. between 0.68-0.92 while in the dendrogram D. alata is in the range 0.76-0.92. Dioscorea sp. is in the group of D. alata but separated at a similarity index of 0.87, this raises the suspicion that Dioscorea sp. is new species. Based on molecular data in the form of DNA bands forming a cluster which is almost similar to the morphological analysis dendrogram. The results of the dendrogram Dioscorea spp. Mulecular data are in the similarity index of 0.36-0.84 and Dioscorea sp. cluster with D. alata separate character with a similarity index of 0.68. Molecular data reinforces the notion that Dioscorea sp. is new species.

Kata Kunci : Dioscorea, Fenetik, Interspesies, Intraspesies, ISSR