Keberagaman dan Keserupaan Morfologi

91 Tabel 4.10 Komponen pemuatan dari analisis komponen utama individu I. tinctoria dari P. Jawa, P. Madura, dan P. Flores yang dievaluasi dengan 28 ciri morfologi No Ciri Morfologi Nilai Komponen Utama 1 2 3 4 1 Tinggi tanaman 0.058 0.032 0.069 0.082 2 Diameter batang -0.021 0.008 -0.145 -0.091 3 Diameter kanopi -0.074 0.059 0.108 0.220 4 Panjang tangkai daun 0.126 0.054 0.009 0.049 5 Pangkal daun -0.473 0.017 -0.015 -0.096 6 Bentuk tajuk 0.236 -0.010 0.622 -0.668 7 Kerapatan trikom daun permukaan atas -0.043 0.016 0.038 0.038 8 Warna daun segar 0.473 -0.017 0.015 0.096 9 Warna permukaan atas daun kering 0.088 -0.356 -0.615 -0.575 10 Warna permukaan bawah daun kering -0.128 -0.046 0.192 -0.090 11 Trikom daun penumpu 0.008 -0.004 0.059 0.039 12 Urutan bunga dalam tandan -0.041 -0.001 -0.000 0.054 13 Panjang tangkai perbungaan 0.038 0.013 0.052 -0.067 14 Ukuran bunga mekar 0.133 -0.010 -0.096 0.004 15 Panjang cuping dibanding tabung kelopak 0.099 0.068 0.106 0.059 16 Bentuk bendera -0.057 -0.918 0.254 0.232 17 Kelenjar pada bendera 0.131 0.053 -0.021 0.056 18 Ukuran sayap dibanding lunas -0.120 -0.022 -0.012 0.000 19 Letak trikom pada kepala sari -0.134 0.054 -0.012 -0.122 20 Permukaan tangkai putik -0.031 -0.069 0.017 0.111 21 Jumlah polong dalam tandan 0.135 -0.017 0.023 0.030 22 Kerapatan trikom pada polong 0.018 0.053 0.152 -0.029 23 Daun sisa pada pangkal buah remnant 0.158 -0.006 0.005 0.032 24 Warna polong saat tua 0.315 -0.011 0.010 0.064 25 Ukuran polong 0.158 -0.006 0.005 0.032 26 Jumlah biji 0.158 -0.006 0.005 0.032 27 Ornamen biji -0.380 0.036 0.208 -0.153 28 Ukuran biji -0.158 0.006 -0.005 -0.032 Eigenvalue 9.008 2.971 2.140 1.600 Proportion 0.500 0.165 0.119 0.089 Cumulative 0.500 0.665 0.784 0.873 Hasil analisis struktur populasi pada I. tinctoria di Indonesia menunjukkan adanya keberagaman yang sama antara lokasi h=0.08 asal Bangkalan, Sumenep dan Waioti Tabel 4.11, meskipun dengan jumlah individu yang berbeda. Keberagaman terendah terdapat di Tuban dan Kulon Progo dengan nilai keberagaman identik. Wilayah Bangkalan dan Maumere memiliki jumlah individu tinggi yaitu 9, namun nilai keberagaman sangat berbeda. Keberagaman dan variasi 92 antar ciri di Bangkalan lebih tinggi h = 0.08 dan P = 22.6 dibandingkan di Maumere h = 0.04 dan P = 13.2. Yang menarik dalam data ini, koleksi dari Sumenep yang hanya terdiri dari 3 individu memiliki nilai keberagaman tinggi h = 0.08. Gambar 4.42 Persentase keberagaman dalam dan antarpopulasi pada I. tinctoria Hasil analisis keberagaman menunjukkan populasi Bangkalan, Sumenep dan Waioti menghasilkan keberagaman tinggi dibandingkan 10 populasi yang lain. Populasi Bangkalan yang merupakan kumpulan dari 3 lokasi yaitu Burneh, Jukporong dan Halim Perdana Kusuma yang mencirikan kondisi lingkungan asal populasi berbeda. Populasi dari Burneh berasal dari lingkungan terbuka dengan tanah tandus, populasi Jukporong tumbuh di lokasi yang ternaungi, tepi pantai dengan habitat tanah subur, sedangkan populasi Halim Perdana Kusuma tumbuh di lingkungan ternaungi, tepi sawah dan dekat dengan aliran air. Perbedaan kondisi lingkungan menyebabkan jenis lain mampu beradaptasi dengan baik karena memiliki plastisitas yang tinggi sehingga terjadi perubahan yang membawa pada variasi morfologi seperti tinggi pohon, bentuk tajuk, diameter batang, kerapatan bunga dalam tandan, dan perbandingan ukuran sayap dengan lunas yang berbeda pada masing-masing individu. Populasi Sumenep memiliki ciri beragam karena tiga populasi penyusunnya berasal dari lokasi berbeda, yaitu Gapura, Andhulang, dan Pakandhangan yang terletak pada lokasi berjauhan, habitat, dan perawakan berbeda. Lokasi dari Andhulang tumbuh di tepi sawah dan berbatasan dengan hutan, ketinggian tempat 90 m dpl, dan ternaungi, sementara lokasi Gapura tumbuh di ladang jagung, mendapatkan sinar penuh pada siang hari terbuka dengan ketinggian lokasi 90 m dpl, dan rutin dipangkas oleh pembatik. Lokasi Pakandhangan tumbuh di tepi sawah dekat pesisir pantai, dengan ketinggian wilayah mencapai 5 m dpl, mendapatkan sinar matahari penuh dan rutin dipangkas oleh penduduk setempat sebagai pakan ternak. Selain itu kondisi lingkungan memiliki suhu dan intensitas cahaya lebih tinggi dibandingkan Bangkalan dan Pamekasan. Perbedaan kondisi lingkungan menyebabkan individu tumbuh berdaptasi dengan baik sehingga terjadi variasi dalam individu yang dapat mempengaruhi keberagaman genetik individu di dalam populasi. antar populasi 83 dalam populasi 17 93 Tabel 4.11 Indikator keberagaman populasi I. tinctoria berdasar ciri morfologi Populasi N Ne I h P Bangkalan 9 1.14 0.12 0.08 22.6 Pamekasan 6 1.04 0.03 0.02 5.7 Sampang 3 1.03 0.02 0.02 3.8 Tuban 3 1.00 0.00 0.00 0.0 Gunung Kidul 8 1.13 0.10 0.07 17.0 Kulon Progo 3 1.00 0.00 0.00 0.0 Bantul 6 1.07 0.05 0.04 7.5 Cirebon 5 1.05 0.04 0.03 5.7 Banten 3 1.02 0.01 0.01 1.9 Kotauning 8 1.10 0.09 0.06 17.0 Waioti 8 1.14 0.12 0.08 20.8 Wairbleler 9 1.07 0.07 0.04 13.2 Sumenep 3 1.14 0.11 0.08 17.0 Rata –rata 1.07 0.06 0.04 10.2 Keterangan: N= Jumlah sampel, Ne= Jumlah sifat efektif pada setiap ciri, I= Indeks Shannon’s, h= Nilai keberagaman, P= Variasi antar ciri Populasi Waioti berasal dari 2 lokasi yang berdekatan, dengan ketinggian lokasi sama 10 m dpl, mendapatkan sinar penuh, habitat tepi pesisir pantai, dan tanah bertekstur gembur dan berwarna hitam. Populasi I. tinctoria pada lokasi Waioti tumbuh alami, namun dimanfaatkan oleh masyarakat setempat sebagai pewarna, sehingga sering dilakukan pemangkasan. Variasi ditemukan pada beberapa ciri yaitu diameter batang, diameter kanopi, warna daun kering permukaan atas, dan warna daun kering permukaan bawah. Berbeda dengan lokasi Maumere, dengan jumlah individu tinggi namun menghasilkan nilai keberagaman, dan variasi antar ciri rendah. Lokasi Maumere dikoleksi dari 3 lokasi berjauhan Wairbleler, Luah, dan Maumere, namun memiliki habitat tanah yang sama dan perkiraan umur tanaman sama. Adanya kesamaan habitat dan kondisi lingkungan lokasi dari Maumere menyebabkan rendahnya keberagaman. Selain itu ditemukan ciri yang spesifik dari hasil eksplorasi I. tinctoria yaitu warna daun segar hijau biru tua, warna buah matang kemerahan dan warna buah matang coklat kemerahan. Ciri warna pada daun dan buah yang berbeda dari aksesi yang berasal dari wilayah berbeda dapat terjadi karena adanya perbedaan faktor lingkungan seperti suhu dan intensitas cahaya. Suhu dan intensitas cahaya di Flores memiliki kisaran lebih tinggi dibandingkan wilayah lain, mencapai 30 o C sampai 34 o C dengan intensitas cahaya 1016 –1170 lux. Penelitian sebelumnya juga menunjukkan kandungan pigmen tanaman meningkat dengan peningkatan sinar radiasi matahari Alenius et al. 1995; Liu et al. 1995. 94

4.3.3 Keberagaman Genetik I. tinctoria Berdasarkan Marka SSR

Sebanyak 15 primer dari marka SSR yang digunakan untuk mendeterminasi keberagaman 63 individu I. tinctoria berhasil mengamplifikasi sekuen genom I. tinctoria dengan pola, jumlah dan ukuran pita bervariasi di antara individu dan primer. Hasil elektroforesis amplifikasi DNA dari 15 primer SSR yang digunakan untuk menganalisis keberagaman genetik I. tinctoria menghasilkan sebanyak 76 pita. Jumlah pita yang diamplifikasi oleh masing-masing primer berkisar antara 3‒ 7 pita dengan panjang pit a berkisar antara 250‒750 pasang basa pb Gambar 4.43. Jumlah alel polimorfis sebanyak 76 dengan tingkat polimorfismenya sebesar 100 Tabel 4.12. Tabel 4.12 Profil pita hasil amplifikasi genom I. tinctoria dengan 15 primer SSR Primer C4 menghasilkan pita lebih sedikit 3 pita sedangkan primer A1 menghasilkan paling banyak pita 7 pita Gambar 4.43. Kecilnya pita yang dihasilkan oleh primer C4 dapat disebabkan oleh sedikitnya sekuen komplemen dari C4 dibandingkan dengan A1 pada genom tom jawa. Visualisasi data molekuler hasil amplifikasi dengan marka SSR berupa dendrogram yang menggambarkan fragmen DNA pada panjang basa tertentu. Fragmen DNA dengan panjang basa tertentu mewakili satu alel yang dianggap sebagai satu ciri. Analisis keserupaan molekuler terhadap 63 individu tanaman I. tinctoria dengan 76 ciri molekuler digambarkan dalam bentuk dendrogram Gambar 4.44. Dendrogram memiliki nilai keserupaan 0.68 ˗100. Nilai keserupaan yang mencapai 100 menandakan adanya individu yang identik, seperti pada lokasi Wairklei 3 dan Wairklei 4. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa keserupaan genetik antara tanaman I. tinctoria di tiga pulau di Indonesia tergolong tinggi karena memiliki nilai keserupaan diatas 50. No Kode Primer Fragmen pb Jumlah pita Jumlah pita polimorfik 1 A1 300 ‒550 7 7 2 A2 250‒500 5 5 3 A4 300‒650 5 5 4 A5 250‒500 4 4 5 B1 450‒750 4 4 6 B2 450‒700 5 5 7 B3 300‒550 6 6 8 B5 500‒750 4 4 9 C1 300‒700 6 6 10 C3 250‒450 5 5 11 C4 460‒600 3 3 12 D1 500‒750 4 4 13 D2 300‒650 6 6 14 D4 250‒600 6 6 15 D5 350‒600 6 6 Jumlah 76 76 95 Pada koefisien keserupaan 0.70 seluruh populasi dikelompokkan menjadi 3 kelompok. Kelompok I terdiri dari 5 populasi yaitu Sumenep, sebagian Cirebon, dan seluruh populasi asal P. Flores Kotauning, Waioti, dan Wairbleler. Kelompok II menyatukan 7 populasi dari Bangkalan, Jukporong, Sampang, Tuban, Pamekasan, Kulon Progo dan sebagian populasi Cirebon. Cabang III mengelompokkan 3 populasi dari Gunung Kidul, Serang dan Bantul. Ketiga cabang menyatukan individu I. tinctoria berdasar lokasi tetapi tidak berdasar asal pulau. Pengelompokan ini mengindikasikan bahwa dalam satu kelompok memiliki struktur genetik yang hampir sama homogen sehingga antara cabang satu dengan yang lainnya memiliki struktur genetik yang berbeda. Analisis keserupaan berdasarkan data molekuler memiliki koefisien keserupaan 0.68 yang berbeda dengan hasil analisis keserupaan berdasarkan data morfologi koefisien keserupaan 0.31. Nilai koefisien keserupaan yang rendah pada data morfologi menunjukkan bahwa ciri morfologi antar individu sangat beragam jika dibandingkan dengan variasi ciri pada data molekuler. Keberagaman terendah ditunjukkan oleh genotipe Wairklei 3 dan Wairklei 4. Gambar 4.43 Profil pita hasil amplifikasi DNA genom I. tinctoria dari empat pulau di Indonesia dengan primer A1 dan suhu annealing 45 – 51 o C. M= Marker DNA 10.000 bp; 89= Pakhandangan; 91= An dulang; 92a˗b= Gapura; 21a˗c= Burneh; 22a˗c= HPK; 23a˗c= Jukporong; 26a˗c= Jenma; 27a˗c= Tlanakan; 31a˗c= Kerek; 40a˗c= Pantai Sadeng; 44a˗c= KulonProgo; 45a˗c= Stadion; 51a˗c= Bambanglipuro; 60a˗c= Piyungan; 52a˗c= Babatan; 53a˗c= Kajawenan; 55a˗c= Karangantu; 064= Wairklei; 065a˗c= Kotauning; 068a˗c= Naiora; 069a˗c= Luah; 073a˗c= Wairbleler