41untb.ac.id/wp-content/uploads/2016/12/9phylogenetic-analysis-of...gambar 1. struktur bunga...

6
ISSN No. 2355-9292 Jurnal Sangkareang Mataram| 41 http://www.untb.ac.id/Desember-2016/ Volume 2, No. 4, Desember 2016 PHYLOGENETIC ANALYSIS OF AQUILARIA AND GYRINOPS MEMBER BASED ON TRNL-TRNF GENE SEQUENCE OF CHLOROPLAST Oleh: I Gde Adi Suryawan Wangiyana Forestry Faculty of Nusa Tenggara Barat University Abstract: Aquilaria and Gyrinops are main agarwood producers that only could be distinguished based on their flower structure. Molecular characteristic analysis is needed to support morphological character for breeding and conservation purpose. Several molecular analyses were conducted based on similarity characteristic of Aquilaria and Gyrinops. However phylogenetic analysis of these genera was so few to support the polyphasic classification. The purpose of this study is to do phylogenetic analysis based on trnL-trnF sequence. Thirteen sequences of Aquilaria and six sequences of Gyrinops were downloaded from NCBI. ClustalX 2.1 program were used for multiple alignment of sequences. Three phylogenetic trees were reconstructed with MEGA 5.1 by different method including: Neighbor Joining, Minimum and Maximum Liklihood. Phydit program were used to construct similarity matrix between sequences. Based on phylogenetic analysis, all Aquilaria members were clustered in the same clade. All sister taxa also composed with Aquilaria member except for A.hirta. On the other hand, G.salicifora, G.Podocarpa and G.Ladermanii are the only Gyrinops members that form same clade. Other Gyrniops members were spread to different clade. It could be concluded that trnL-trnF sequence is a useful phylogenetic marker for Aquilaria although have several limited for Gyrinops. Moreover, based on phylogenetic analysis and similarity analysis it could be suggested that Aquilaria and Gyrinops sould not be separated into different genera. Keyword: Phylogenetic Analysis, Aquilaria-Gyrinops, trnL-trnF Chloroplast PENDAHULUAN Gaharu adalah hasil hutan bukan kayu dengan nilai ekonomis tinggi yang dihasilkan terutama oleh dua genus famili thymelaeaceae yaitu: Aquilaria dan Gyrinops. Dengan nilai ekonomis yang tinggi menyebabkan pesatnya eksploitasi terhadap anggota kedua genus tersebut. Akibatnya kedua genus tersebut terancam kelestariannya sehingga perlu tindakan konservasi (Schmidt, 2011). Genus Aquilaria dan Gyrinops selama ini dibedakan secara morfologis berdasarkan struktur bunga. Genus Aquilaria mempunyai 10 buah stamen sementara genus Gyrinops hanya memiliki 5 stamen (Compton and Zich, 2002). Di era taksonomi modern saat ini, membedakan dua kelompok hanya berdasarkan satu karakter tunggal kurang relevan. Terlebih lagi seringkali terjadi penyimpangan jumlah stamen pada Gyrinops seperti yang dilaporkan oleh Koherani (2013), bahwa jumlah stamen pada G. versteegii bervariasi antara 3 8 tetapi tidak pernah berjumlah 10. Perkembangan biologi molekular yang pesat belakangan ini mendorong pesatnya perkembangan penerapan data molekular untuk menyokong proses identifikasi dan klasifikasi. Hal ini berlaku juga untuk genus Aquilaria dan Gyrinops. Tercatat beberapa proses identifikasi kedua genus ini dengan menggunakan data molekular diantaranya: studi keragaman genetic anggota genus Aquilaria berdasarkan analisis Isoenzim (Situmorang, 2000), studi keragaman genetis pada anggota genus Aquilaria dan Gyrinops versteegii dengan analisis Amplified Fragment Length Polymorphism (Toruan-Mathius et al., 2009) dan studi gen δ- Guanine synthase untuk keperluan identifikasi anggota genus Aquilaria (Kumeta and Ito, 2011). Study study tersebut menekankan pada analisis similaritas untuk melakukan klasifikasi molekular. Gambar 1. Struktur bunga Gyrinops (kiri) dan Aquilaria (kanan) (S=stamen) (Koherani, 2013) Untuk memperoleh klasifikasi molekular yang bersifat polyphasic dibutuhkan dukungan data pendekatan dengan analisis similaritas dan analisis phylogenetic (Lengeler et al., 1999). Pendekatan analisis similaritas pada genus Aquilaria dan Gyrinops telah banyak dilakukan sebelumnya namun tidak demikian halnya dengan analisis filogenetik. Untuk itu perlu dilakukan lebih banyak studi filogenetik terhadap kedua genus ini. Untuk analisis filogenetik diperlukan marker molekular yang representatif. Hasil dan kualitas

Upload: trinhkiet

Post on 18-Mar-2019

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 41untb.ac.id/wp-content/uploads/2016/12/9PHYLOGENETIC-ANALYSIS-OF...Gambar 1. Struktur bunga Gyrinops (kiri) dan Aquilaria (ka nan) (S=stamen) ... berbagai macam tanaman diantaranya:

ISSN No. 2355-9292 Jurnal Sangkareang Mataram| 41

http://www.untb.ac.id/Desember-2016/ Volume 2, No. 4, Desember 2016

PHYLOGENETIC ANALYSIS OF AQUILARIA AND GYRINOPS MEMBERBASED ON TRNL-TRNF GENE SEQUENCE OF CHLOROPLAST

Oleh:

I Gde Adi Suryawan WangiyanaForestry Faculty of Nusa Tenggara Barat University

Abstract: Aquilaria and Gyrinops are main agarwood producers that only could be distinguished based ontheir flower structure. Molecular characteristic analysis is needed to support morphological character forbreeding and conservation purpose. Several molecular analyses were conducted based on similaritycharacteristic of Aquilaria and Gyrinops. However phylogenetic analysis of these genera was so few tosupport the polyphasic classification. The purpose of this study is to do phylogenetic analysis based ontrnL-trnF sequence. Thirteen sequences of Aquilaria and six sequences of Gyrinops were downloadedfrom NCBI. ClustalX 2.1 program were used for multiple alignment of sequences. Three phylogenetictrees were reconstructed with MEGA 5.1 by different method including: Neighbor Joining, Minimum andMaximum Liklihood. Phydit program were used to construct similarity matrix between sequences. Basedon phylogenetic analysis, all Aquilaria members were clustered in the same clade. All sister taxa alsocomposed with Aquilaria member except for A.hirta. On the other hand, G.salicifora, G.Podocarpa andG.Ladermanii are the only Gyrinops members that form same clade. Other Gyrniops members werespread to different clade. It could be concluded that trnL-trnF sequence is a useful phylogenetic marker forAquilaria although have several limited for Gyrinops. Moreover, based on phylogenetic analysis andsimilarity analysis it could be suggested that Aquilaria and Gyrinops sould not be separated into differentgenera.Keyword: Phylogenetic Analysis, Aquilaria-Gyrinops, trnL-trnF Chloroplast

PENDAHULUAN

Gaharu adalah hasil hutan bukan kayu dengannilai ekonomis tinggi yang dihasilkan terutamaoleh dua genus famili thymelaeaceae yaitu:Aquilaria dan Gyrinops. Dengan nilai ekonomisyang tinggi menyebabkan pesatnya eksploitasiterhadap anggota kedua genus tersebut. Akibatnyakedua genus tersebut terancam kelestariannyasehingga perlu tindakan konservasi (Schmidt,2011).

Genus Aquilaria dan Gyrinops selama inidibedakan secara morfologis berdasarkan strukturbunga. Genus Aquilaria mempunyai 10 buahstamen sementara genus Gyrinops hanya memiliki5 stamen (Compton and Zich, 2002). Di erataksonomi modern saat ini, membedakan duakelompok hanya berdasarkan satu karakter tunggalkurang relevan. Terlebih lagi seringkali terjadipenyimpangan jumlah stamen pada Gyrinopsseperti yang dilaporkan oleh Koherani (2013),bahwa jumlah stamen pada G. versteegii bervariasiantara 3 – 8 tetapi tidak pernah berjumlah 10.

Perkembangan biologi molekular yang pesatbelakangan ini mendorong pesatnya perkembanganpenerapan data molekular untuk menyokong prosesidentifikasi dan klasifikasi. Hal ini berlaku jugauntuk genus Aquilaria dan Gyrinops. Tercatatbeberapa proses identifikasi kedua genus inidengan menggunakan data molekular diantaranya:studi keragaman genetic anggota genus Aquilariaberdasarkan analisis Isoenzim (Situmorang, 2000),

studi keragaman genetis pada anggota genusAquilaria dan Gyrinops versteegii dengan analisisAmplified Fragment Length Polymorphism(Toruan-Mathius et al., 2009) dan studi gen δ-Guanine synthase untuk keperluan identifikasianggota genus Aquilaria (Kumeta and Ito, 2011).Study – study tersebut menekankan pada analisissimilaritas untuk melakukan klasifikasi molekular.

Gambar 1. Struktur bunga Gyrinops (kiri) danAquilaria (kanan) (S=stamen)(Koherani, 2013)

Untuk memperoleh klasifikasi molekular yangbersifat polyphasic dibutuhkan dukungan datapendekatan dengan analisis similaritas dan analisisphylogenetic (Lengeler et al., 1999). Pendekatananalisis similaritas pada genus Aquilaria danGyrinops telah banyak dilakukan sebelumnyanamun tidak demikian halnya dengan analisisfilogenetik. Untuk itu perlu dilakukan lebih banyakstudi filogenetik terhadap kedua genus ini.

Untuk analisis filogenetik diperlukan markermolekular yang representatif. Hasil dan kualitas

Page 2: 41untb.ac.id/wp-content/uploads/2016/12/9PHYLOGENETIC-ANALYSIS-OF...Gambar 1. Struktur bunga Gyrinops (kiri) dan Aquilaria (ka nan) (S=stamen) ... berbagai macam tanaman diantaranya:

42 | Jurnal Sangkareang Mataram ISSN No. 2355-9292

Volume 2, No. 4, Desember 2016 http://www.untb.ac.id/Desember-2016/

dari analisis filogenetik sangat ditentukan olehmarker yang digunakan (Patwardhan et al., 2014).Gen kloroplast telah banyak digunakan sebagaimarker molekular untuk analisis filogenetiktumbuhan (Small et al., 2004). Komplit genom darikloroplast digunakan untuk analisis filogenetikberbagai macam tanaman diantaranya: sebagaimarker molekular untuk studi anggota genusOncidium (Wu et al., 2010), analisis phylogeneticdan studi genetika populasi anggota genusCymbidium (Yang et al., 2013), marker molekularhubungan filogenetik antar anggota genus Eleusine(Agrawal et al., 2013).

Belakangan ini, Gen kloroplast sudah mulaidigunakan sebagai marker molekular sekaligusDNA barcoding anggota genus Aquilaria. SekuenGen kloroplast yang digunakan diantaranya adalah:matK, rbcL, rpoB, rpoC1, psbA-trnH, ITS dantrnL-trnF (Lee et al., 2016). Akan tetapi , analisisfilogenetik yang secara langsung membandingkanantara anggota genus Aquilaria dan Gyrinopsbelum pernah dilakukan sebelumnya. Diantarasekuen gen kloroplast, sekuen gen trnL-trnFmempunyai primer yang sangat conserve denganamplifikasi yang sangat bisa diandalkan sehinggacocok digunakan sebagai marker molekular(Gambar 1). Oleh karena itulah Studi ini bertujuanuntuk melakukan analisis filogenetik anggota genusAquilaria dan Gyrinops berdasarkan sekuen trnL-trnF kloroplast

Gambar 2. Posisi sekuen Non-Coding spacerkloroplast (trnL-trnF) serta primeryang digunakan untuk amplifikasi

METODE

a. Data sekuen

Sekuen gen trnL-trnF kloroplast darianggota genus Aquilaria dan Gyrinops diunduhdari web NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)menggunakan mode Nucleotide Search.Sebanyak 13 sekuen anggota genus Aquilari dan 6sekuen anggota genus Gyrinops digunakan untukmerekonstruksi pohon filogenetik. Sebagaioutgroup untuk melakukan root dipilih sekuenGonystylus bancanus karena masih merupakan

anggota Famili thymelaeaceae sebagaimanaAquilaria dan Gyrinops. Keterangan tentangsekuen yang digunakan dalam studi ini dapatdilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Keterangan sekuen trnF-trnL anggotagenus Aquilaria dan Gyrinops

No Spesies AssesionNumber

Panjangsekuen (bp)

Genus Aquilaria1 A. beccariana AY216740.1 5422 A. citrinicarpa AY216742.1 5843 A. crassna AY216743.1 5814 A. hirta KU244034.1 4985 A. khasiana AY216744.1 5706 A. malaccensis AY216745.1 5537 A. microcarpa KU244040.1 4988 A. parvifolia AY216748.1 5819 A. rostrata KT364475.1 500

10 A. sinensis EU652672.1 54411 A. subintegra KT364476.1 49812 A. urdanetensis AY216750.1 58213 A. yunnanensis KU244053.1 503

Genus Gyrinops14 G. caudate AY216752.1 56015 G. ledermannii AY216754.1 55816 G. podocarpa AY216756.1 55517 G. salicifolia AY216757.1 55618 G. versteegii KU244054.1 50019 G. walla AY216758.1 544

OutgrupGonystylus AY216759.1 538

b. Multiple Sequence AlignmentMultiple Sequence Alignment dilakukan

dengan menggunakan program ClustalX 2.1.(Larkin et al., 2007). Alignment bertujuan untukmenata sequence trnL-trnF agar satu sama laindiletakkan sesuai dengan posisi homologi antarsequence sehingga dapat dibandingkan. FileFASTA digunakan sebagai data input. Alignmenttotal (do complete alignment) dilakukan agardiperoleh file yang kompatibel untuk programMEGA dan PHYDIT.

c. Rekonstruksi Phylogenetic tree denganMEGARekonstruksi pohon filogenetik pada MEGA

5.1(Tamura et al. 2011) menggunakan datasequence hasil alignment ClustalX 2.1. Karenaterdapat perbedaan format file Clustal X dan Mega,file sekuen harus dikonversi terlebih dahulu agarkompatibel. Rekonstruksi Phylogenetic treedilakukan dengan menggunakan 2 algoritmefilogenetik, yaitu: Neighbor Joining dan MaximumLiklihood.

Neighbor Joining tree (Saitou and Nei, 1987)direkonstruksi dengan menggunakan Test of

Page 3: 41untb.ac.id/wp-content/uploads/2016/12/9PHYLOGENETIC-ANALYSIS-OF...Gambar 1. Struktur bunga Gyrinops (kiri) dan Aquilaria (ka nan) (S=stamen) ... berbagai macam tanaman diantaranya:

ISSN No. 2355-9292 Jurnal Sangkareang Mataram| 43

http://www.untb.ac.id/Desember-2016/ Volume 2, No. 4, Desember 2016

Phylogeny bootstrap 1000 replikasi.Model evolusiyang digunakan adalah Tamura 3 Parameter. Lajuevolusi (Rates among sites) menggunakan GammaDistributed. Perlakuan terhadap data jika ada yanghilang (missing data treatment) menggunakanmode complete deletion.

Maximum Likelihood tree (Felsenstein,1981)direkonstruksi dengan menggunakan Test ofPhylogeny bootstrap 1000 replikasi. Model evolusiyang digunakan adalah Tamura 3 Parameter. Lajuevolusi (Rates among sites) menggunakan GammaDistributed. Perlakuan terhadap data jika ada yanghilang (missing data treatment) menggunakanmode use all sites. Untuk optimasi pohonfilogenetik digunakan ML Heuristic MethodNearest-Neighbor-Interchange (NNI) denganInitial tree for ML adalah Neighbor Joining.

d. Pembuatan Matriks Similaritas denganPHYDITProgram Phydit menggunakan data input

berupa hasil alignment dengan format “gde”sehingga harus dilakukan konversi terlebih dahuluagar data kompatibel. Matriks similaritasnukleotida dibuat dengan mode GeneratingSimilarity Table. Output berupa Matrix similaritasselanjutnya di copy ke MS Excel untuk pengaturantampilan yang lebih baik (Chun, 1995). Setelahdata matriks similaritas diperoleh, dilakukananalisis hubungan similaritas antara anggota genusGyrinops dengan Gyrinops, Aquilaria denganAquilaria serta Gyrinops dengan Aquilaria dengannilai cut of value sebesar 99%.

HASIL

Pohon filogenetik hasil rekonstruksi denganmenggunakan program MEGA disajikan padagambar 3 dan gambar 4

Gambar 3. Maximum Likelihood tree Tamura 3Parameter 1000 bootstrap

Gambar 4. Neighbor Joining tree Tamura 3Parameter 1000 bootstrap

Sementara itu, untuk matriks similaritasditunjukkan oleh tabel 2. Matriks similaritasditampilkan dalam bentuk jauh lebih sederhanadibandingkan dengan matriks similaritas outputdari program PHYDIT. Hanya terdapat duakelompok nilai similaritas antar spesies yangdibandingkan yaitu nilai similaritas lebih dari 99dan nilai similaritas kurang dari 99.

Tabel 2. Matriks similaritas PHYDIT yangdimodifikasi

1 7 13 18 4 9 11 10 15 5 2 8 12 3 17 14 16 6 19

1

7

13

18

4

9

11

10

15

5

2

8

12

3

17

14

16

6

19

Page 4: 41untb.ac.id/wp-content/uploads/2016/12/9PHYLOGENETIC-ANALYSIS-OF...Gambar 1. Struktur bunga Gyrinops (kiri) dan Aquilaria (ka nan) (S=stamen) ... berbagai macam tanaman diantaranya:

44 | Jurnal Sangkareang Mataram ISSN No. 2355-9292

Volume 2, No. 4, Desember 2016 http://www.untb.ac.id/Desember-2016/

Keterangan:1 – 13 : Anggota genus Aquilaria14 – 15 : Anggota genus Gyrinops(masing – masing spesies anggota genus Aquilaria danGyrinops dapat dilihat pada table 1)

: Similaritas > 99

: Similaritas <99

Untuk menentukan kecenderungan similaritasantar sesama anggota genus Gyrinops, sesamaanggota genus Aquilaria dan antar genus Gyrinopsdan Aquilaria, maka dibuat tabel yang mampumenerangkan hubungan tersebut seperti terterapada tabel 3, 4 dan 5

Tabel 3. Nilai similaritas antar Anggota GenusGyrinops dan Aquilaria

NoGyrinops Aquilaria

Indexsimilaritas

1 G.versteegii A.hirta 99,62 G.versteegii A.subintegra 99,43 G.versteegii A.crassna 99,44 G.versteegii A.malaccensis 99,365 G.versteegii A.beccariana 99,26 G.versteegii A.microcarpa 99,47 G.versteegii A.yunnanensis 99,68 G.saliciforia A.citrinic 99,469 G.saliciforia A.urdanetensis 99,4610 G.saliciforia A.crassna 99,2811 G.saliciforia A.subintegra 99,1612 G.saliciforia A.beccariana 99,0313 G.caudata A.hirta 99,3714 G.caudata A.parvifolia 99,1115 G.caudata A.beccariana 99,0416 G.podocarpa A.citrinicarpa 99,6417 G.podocarpa A.urdanetensis 99,6418 G.podocarpa A.crassna 99,4619 G.podocarpa A.parvifolia 99,4620 G.podocarpa A.subintegra 99,3621 G.podocarpa A.yunnanensis 99,3622 G.podocarpa A.beccariana 99,2223 G.walla A.khasiana 99,2524 G.walla A.hirta 99,13

Tabel 4. Nilai similaritas antar anggota genusGyrinops.

NO Gyrinops GyrinopsIndex

similaritas1 G.versteegii G.podocarpa 99,572 G.versteegii G.walla 99,353 G.ledermanii G.podocarpa 99,624 G.ledermanii G.salicifo 99,445 G.salicifolia G.podocarpa 1006 G.salicifolia G.caudata 99,467 G.salicifolia G.walla 99,078 G.caudata G.podocarpa 99,469 G.podocarpa G.walla 99,07

Tabel 5. Nilai similaritas antar anggota genusAquilaria

No Aquilaria AquilariaIndex

Similaritas1 A. beccariana A.microcarpa 99,82 A.beccariana A,malaccensis 99,813 A.beccariana A,hirta 99,24 A,beccariana A.crassna 99,085 A.microcarpa A.hirta 99,46 A.microcarpa A.malaccensis 99,577 A.yunnanensis A.hirta 99,28 A,subintegra A.crassna 1009 A,subintegra A.malaccensis 99,1510 A,citrinicarpa A.urdanetensis 10011 A,citrinicarpa A.parvifolia 99,8312 A,parvifolia A.urdanetensis 99,8313 A.crassna A.malaccensis 99,28

PEMBAHASAN

Selama ini satu – satunya karakter yangdigunakan untuk membedakan antara genusGyrinops dan Aquilaria adalah karakter bunga.Kedua genus tersebut terkenal sebagai penghasilkomoditi gaharu yang memiliki nilai ekenomistinggi. Berdasarkan karakter morfologi bunga,Gyrinops mempunyai jumlah stamen sama denganjumlah mahkota yaitu sebanyak 5 stamen dan 5mahkota. Sementara itu, Gyrinops mempunyaijumlah stamen dua kali jumlah mahkota, yaitu: 10stamen dan 5 mahkota (Koherani, 2013).

Membedakan takson hanya berdasarkan 1karakter merupakan hal yang kurang relevan untukdilakukan diera taksonomi modern. Kelompoktakson sebaiknya diklasifikasikan berdasarkanbanyak karakter (politetik) bukan hanya darikarakter tunggal (monotetik). Karakter molekularmerupakan salah satu karakter kunci yang sangatdapat diandalkan sebagai dasar klasifikasi dierataksonomi modern. Dengan memanfaatkan karaktermolekar, dapat dilakukan klarifikasi apakahkarakter morfologi bunga sudah cukup dijadikansebagai acuan untuk membedakan anggota genusAquilaria dan Gyrinops. Salah satunya adalahanalisis filogenetik.

Resolusi marker yang digunakan dalamanalisis filogenetik merupakan hal yang sangatesensial. Marker yang memiliki resolusi bagus akanmampu membedakan taksa berbeda baik pada levelspesies maupun genus. Marker tersebut akanmenempatkan taksa satu spesies atau satu genuskedalam clade yang sama dalam phylogenetic tree(Patwardhan et al., 2014)

Phylogenetic tree yang direkonstruksimenggunakan algoritme berbeda mempunyaitopologi yang tidak jauh berbeda. Semua anggotagenus Aquilaria tergabung dalam clade yang sama.Hal ini menunjukkan bahwa sekuen gen trnL-trnF

Page 5: 41untb.ac.id/wp-content/uploads/2016/12/9PHYLOGENETIC-ANALYSIS-OF...Gambar 1. Struktur bunga Gyrinops (kiri) dan Aquilaria (ka nan) (S=stamen) ... berbagai macam tanaman diantaranya:

ISSN No. 2355-9292 Jurnal Sangkareang Mataram| 45

http://www.untb.ac.id/Desember-2016/ Volume 2, No. 4, Desember 2016

mempunyai resolusi cukup bagus untuk analisisfilogenetik anggota genus Aquilaria.

Untuk anggota genus Gyrinops, tidak semuaanggota menempati satu clade. hanya G.salicifolia, G. podocarpa dan G. ladermanii selalutergabung dalam satu clade. Sementara itu anggotagenus Gyrinops lainnya tergabung dalam cladebersama – sama dengan anggota genus Aquilaria.Hal ini menunjukkan bahwa sekuen gen trnL-trnFrelatif memiliki resolusi yang rendah untuk analisisfilogenetik anggota genus Gyrinops

Dalam Neighbor Joining tree dan Maximumlikelihood tree, terdapat anggota genus Gyrinopsyang tergabung dalam clade yang sama dengananggota genus Aquilaria. Hal ini menunjukkanbahwa pembagian genus Aquilaria dan Gyrinopspada dasarnya tidak bersifat monofiletik karenaterdapat anggota genus Aquilaria dan Gyrinopsyang membagi nenek moyang bersama. Hal inijuga mengindikasikan bahwa berdasarkanhubungan kekerabatan, Aquilaria dan Gyrinopssebaiknya tidak dipisahkan menjadi genus yangberbeda.

Pasangan sister taksa antara Neighbor Joiningtree dan Maximum Likelihood tree cukup konsistenmeskipun terdapat beberapa perbedaan. Sister taksamerupakan kerabat terdekat terakhir yang tidakberbagi nenek moyang bersama dengan taksalainnya dalam phylogenetic tree (Gregory, 2008).Sister taksa yang terbentuk kebanyakan adalahantara Anggota genus Aquilaria dengan anggotagenus aquilaria serta anggota genus Gyrinopsdengan anggota genus Gyrinops. Penyimpangansister taksa terdapat pada pasangan sister taksa G.versteegii dan A. Hirta. Hal ini mengindikasikanbahwa keduanya taksa tersebut seharusnya secarafilogenetik menempati genus yang sama.

Meskipun direkonstruksi dengan metodestatistik dan algoritme berbeda, namun NeighborJoining tree dan Maximum likelihood treemenunjukkan topology yang tidak jauh berbeda.Neighbor Joining adalah algoritme yangmenggunakan metode distance similarity sehinggaterdapat indeks similaritas yang disusunmenggunakan model evolusi tertentu (Saitou andNei, 1987). Sementara itu algoritme Maximumlikelihood menggunakan metode character stateyang berusaha mencari Phylogenetic tree optimumdari replikasi yang dihasilkan (Felsenstein,1981).Perbedaan keduanya hanya terlihat dari skaladivergensi yang sedikit berbeda antar taksa yangdibandingkan. Skala divergensi taksa padaNeighbor Joining tree sedikit lebih besardibandingkan dengan skala divergensi taksaMaximum likelihood tree.

Pasangan taksa yang menjadi sister taksamemiliki skala divergensi yang berbeda – beda.

Hal ini menunjukkan bahwa dalam sejarahevolusinya terdapat perbedaan laju evolusi antarataksa yang ada sekarang dengan nenek moyangbersama sister taksa tersebut. Baik pada NeighborJoining tree dan Maximum likelihood treepasangan sister taksa A. sinensis dan A.yunnanensis selalu memiliki skala divergensi yangberbeda secara signifikan. Dalam hal ini, A.yunnanensis cenderung memiliki laju evolusi yangjauh lebih tinggi dibandingkan dengan A. sinensis.Selain A. yunnanensis, A. rostrata juga memilikiskala divergensi yang lebih tinggi dibandingkananggota genus Aquilaria lainnya. Sementara ituuntuk anggota genus Gyrinops yang memiliki lajudivergensi signifikan berbeda dengan anggotalainnya adalah: G. caudata dan G. ladermanii.

Berdasarkan matriks similaritas secara umumtiap anggota genus Aquilari dan Gyrinops memilikiindeks similaritas yang tinggi. Nilai similaritasyang tinggi ini mengindikasikan bahwa antaraanggota genus Aquilaria dan Gyrinops memilikisimilaritas sekuen trnL-trnF yang tinggi. Hal inisemakin mempertegas bahwa sebenarnya keduagenus ini secara genetis tidak perlu dipisahkan.Analisis similaritas antar taksa selanjutnyadilakukan dengan menggunakan cut of valuesebesar 99. Untuk menjaring agar tidak terlalubanyak ditemukan pasangan taksa dengan indekssimilaritas tinggi.

Berdasarkan hasil pembandingan nilaisimilaritas antar taksa, diperoleh pasangan taksaantar genus Gyrinops dan Aquilaria lebih banyakdibandingkan dengan pasangan taksa Gyrinops-Gyrinops dan Aquilaria-Aquilaria. Berdasarkandata tabel 3, 4 dan 5 Terdapat 24 pasangan sistertaksa Gyrinops-Aquilaria, jauh lebih banyakdibandingkan dengan pasangan taksa Gyrinops-Gyrinops yang hanya 9 pasang, dan Aquilaria-Aquilaria yang hanya 13 pasang. Hal inimenunjukkan bahwa dari segi genetis, similaritasantara anggota Genus Gyrinops dan Aquilariasangat tinggi sehingga seharusnya tidak dipisahkanmenjadi genus berbeda. Similaritas yang tinggiantar anggota genus Aquilaria dan Gyrinops sesuaidengan penelitian Toruan-Mathius et al. (2009)bahwa berdasarkan analisis Amplified FragmentLength Polymorphysm (AFLP) antara anggotaAquilaria dan Gyrinops versteegii memiliki nilaisimilaritas yang tinggi.

PENUTUP

a. Simpulan

Sekuen gen trnL-trnF cocok digunakan untukanalisis filogenetik anggota genus Aquilariameskipun memiliki keterbatasan jika digunakanuntuk genus Gyrinops

Page 6: 41untb.ac.id/wp-content/uploads/2016/12/9PHYLOGENETIC-ANALYSIS-OF...Gambar 1. Struktur bunga Gyrinops (kiri) dan Aquilaria (ka nan) (S=stamen) ... berbagai macam tanaman diantaranya:

46 | Jurnal Sangkareang Mataram ISSN No. 2355-9292

Volume 2, No. 4, Desember 2016 http://www.untb.ac.id/Desember-2016/

b. Saran

Berdasarkan analisis filogenetik dan analisishubungan similaritas, Aquilaria dan Gyrinopssebaiknya tidak dipisahkan menjadi genus berbeda.

DAFTAR PUSTAKA

Agrawal, R., N. Agrawal, R. Tandon and S. N.Raina. 2013. Chloroplast genes as geneticmarkers for inferring patterns of change,maternal ancestry and phylogeneticrelationship among Elusine spescies. AoBPLANT 6: plt056; doi:10.1093/aobpla/plt056

Chun, J. 1995. Computer-assisted classificationand identification of actinomycetes. Ph. D.Thesis. University of Newcastle, UnitedKingdom.

Felsenstein, J. 1981. Evolutionary trees from DNAsequences: a maximum likelihoodapproach. J Mol Evol 17, 368–376

Gregory, R. T. 2008. Understanding EvolutionaryTree. Evo Edu Outreach (2008) 1:121–137

Koherani (2013). Studi pembungaan danperkembangan buah serta viabilitas polehpohon gaharu (Gyrinops versteegii).Skripsi. Fakultas Matematika dan IlmuPengetahuan Alam Institut PertanianBogor. Bogor

Kumeta, Y. and M. Ito, 2011. Genomicorganization of δ-Guanine synthase genesin Aquilaria crassna and its possible usefor the identification of Aquilaria species.Journal of Natural Medicine, 65, 508-513(2011).

Larkin M. A., G. Blackshields, N. P. Brown, R.Chenna, P. A. McGettigan, H. McWilliam,F. Valentin, I. M. Wallace, A. Wilm, R.Lopez, J. D. Thompson, T. J. Gibson, D. G.Higgins, 2007. ClustalW and ClustalXversion 2. Bioinformatics23(21): 2947-2948.

Lee S. Y., W. L. Ng, M. N. Mahat, M. Nazre, RMohammed. 2016. DNA Barcoding of theendangered Aquilaria (Thmelaeaceae) andits application in species authentication ofagarwood products traded in the market.PLos ONE 11(4): e0154631. Doi:10.1371/journal.pone.0154631.

Lengeler, J. W., G. Drews, H. G. Schlegel. 1999.Biology of Prokaryotes. Georg ThiemeVerlag, Stuttgart.

Patwardhan, A., S. Ray and A. Roy., 2014.Molecular markers in phylogeneticstudied-a review. J Phylogen EvolutionBiol (2014), 2: 131

Saitou. N and M. Nei, 1987. The Neighbor-joiningMethod: A New Method forReconstructing Phylogenetic Trees. Mol.Biol. Evol. 4(4):406-425. 1987

Schmidt, M. S., 2011. Introduction To CITES AndAgarwood Overview. PC20 Inf. 7 Annex 9.

Situmorang, J. 2000. Mikropropagasi Kayu Gaharu(Aquilaria spp) Asal Riau serta IdentifikasiSifat Genetiknya Berdasarkan AnalisisIsoenzim. Tesis. Program PascasarjanaInstitut Pertanian Bogor. Bogor.

Small R. L., R. C. Cronn and J. F. Wendel, 2004.Use of nuclear genes for phylogenyreconstruction in plants. AustralianSystematic Botany 17, 145.

Tamura, K., Peterson, D., Peterson, N., Stecher, G.,Nei, M., and S. Kumar.2011. MEGA5:Molecular Evolutionary GeneticsAnalysisusing Maximum Likelihood, EvolutionaryDistance,and Maximum ParsimonyMethods. Mol Biol Evol.28, 2731-9.

Toruan-Mathius, N., D. Rahmawati and Anidah,2009. Genetic variation among Aquilariaspecies and Gyrinops versteegii usingAmplified Fragment LengthPolymorphysim Markers. BIOTROPIA.Vol. 16 No. 2, 2009: 88 – 95.

Wu, F. H., M. T. Chan, D. C. Liao, C. T. Hsu,Y.W. Lee, H. Daniell, M. R. Duvall and C.S. Lin., 2010. Complete chloroplastgenome of Oncidium Gower Ramsey andevaluation of molecular markers foridentification and breeding in Oncidiinae.BMC Plant Biology 2010, 10: 68

Yang, J. B., M. Tang, H. T. Li, Z. R. Zhang and D.Z. Li, 2013. Complete chloroplast genomeof the genus Cymbidium: light into thespecies identification, phylogeneticimplications and population geneticanalyses. BMC Evolutionary Biology 2013,13: 84.

Zich, F. And J. Compton. 2002. Agarwood(Gaharu) harvest and trade in Papua NewGuinea: a preliminary Assessment

.