Karakterisasi Gen ndh Penyandi Kompleks NADH Dehydrogenase-like pada Stroberi (Fragaria × ananassa (Weston) Duchesne ‘Mencir’) Berdasarkan Complete Chloroplast Genome

Tan Rendy, Ganies Riza Aristya, S.Si., M.Sc., Ph.D.

2026 | Skripsi | BIOLOGI

Stroberi (Fragaria × ananassa) adalah tanaman hortikultura introduksi dengan perkembangan yang pesat di Indonesia. Salah satu kultivar lokal yang adaptif adalah ‘Mencir’, yang memiliki buah besar, tahan penyakit, serta mampu beradaptasi di lingkungan tropis. Kultivar ini berpotensi secara agronomis, tetapi informasi genetiknya belum pernah dikaji. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi 11 gen ndh (ndhA–ndhK) pada Fragaria × ananassa (Weston) Duchesne ‘Mencir’ berdasarkan complete chloroplast genome menggunakan platform sekuensing Oxford Nanopore Technologies. Karakterisasi gen dilakukan melalui analisis struktur gen, identifikasi Single Nucleotide Polymorphism (SNP), analisis rasio Ka/Ks, prediksi struktur 3D protein dan Root Mean Square Deviation (RMSD), serta analisis Relative Synonymous Codon Usage (RSCU). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kesebelas gen ndh pada stroberi ‘Mencir’ memiliki organisasi gen yang seragam dibandingkan dengan gen-gen pembanding. Gen ndhA dan ndhB memiliki struktur intron, sedangkan gen lainnya hanya memiliki ekson. Analisis SNP mengidentifikasi 50 SNPs pada CDS ndh, terdiri atas 20 non-sinonim dan 30 sinonim, dengan mayoritasnya pada ndhF. Gen ndh memiliki nilai Ka/Ks < 1>ndh memiliki kecenderungan penggunaan kodon yang diakhiri dengan basa A/T (RSCU > 1) yang serupa dengan komposisi nukleotida genom kloroplas. Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan informasi komprehensif terkait karakteristik struktur gen, variasi SNPs, tekanan seleksi, motif terkonservasi, struktur 3D protein, serta bias penggunaan kodon gen ndh pada stroberi ‘Mencir’. Data yang dihasilkan dapat menjadi dasar informasi molekuler untuk studi genetik lanjutan pada tanaman stroberi.

Strawberry (Fragaria × ananassa) is an introduced horticultural crop that has developed rapidly in Indonesia. One adaptive local cultivar is ‘Mencir’, which produces large fruits, indicates disease tolerance, and can grow well under tropical conditions. This cultivar has promising agronomic potential, however, its genetic information has not been investigated. This study aimed to characterize the 11 ndh genes (ndhA–ndhK) in Fragaria × ananassa (Weston) Duchesne ‘Mencir’ based on the complete chloroplast genome using the Oxford Nanopore Technologies platform. Gene characterization included gene structure analysis, Single Nucleotide Polymorphism (SNP) identification, Ka/Ks ratio analysis, 3D protein structure prediction and Root Mean Square Deviation (RMSD) assessment, as well as Relative Synonymous Codon Usage (RSCU) analysis. The result showed that all eleven ndh genes in ‘Mencir’ exhibited uniform gene organization compared to reference sequences. The ndhA and ndhB contained introns, while the other genes only consisted of exons. SNP analysis identified 50 SNPs within the ndh CDS, comprising 20 non-synonymous and 30 synonymous, predominantly in ndhF. The ndh genes exhibited Ka/Ks values < 1>ndh genes showed preference towards A/T-ending codons (RSCU > 1), consistent with the nucleotide composition of the chloroplast genome. Overall, this study provides comprehensive information regarding gene structure, SNPs variation, selection pressure, conserved motifs, protein 3D structures, and codon bias usage in the ndh genes of ‘Mencir’ strawberry, serving as a molecular foundation for genetic studies in strawberry.

Kata Kunci : ‘Mencir’, Fragaria, genom, kloroplas, ndh