Kekerabatan Fenetik Heliconia spp. Koleksi Kebun Raya Purwodadi Berdasarkan Deskriptor Kualitatif

Siti Faiqotul Kholqiyah, Didik Wahyudi, Lia Hapsari

Abstract


Heliconia spp. merupakan tanaman herba tahunan berbunga, dikenal dengan pisang hias. Variasi morfologi yang besar antar dan dalam spesies memiliki potensi untuk dilakukan konservasi, karakterisasi dan evaluasi plasma nutfah sebagai material dasar program pengembangan dan pemuliaan Heliconia spp. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis hubungan fenetik berdasarkan karakter morfologi 8 Heliconia spp. (Heliconiaceae) sebagai ingroup dan 2 spesies dari Strelitziaceae sebagai outgroup (kelompok taksa di luar ingroup), koleksi Kebun Raya Purwodadi, Badan Riset dan Inovasi Nasional (KRP BRIN). Pengamatan karakter morfologi mengacu pada deskriptor kualitatif, dengan menggunakan clustering multivariat dan analisis karakter apomorfik (karakter khusus yang unik suatu kelompok atau spesies). Hasil penelitian menunjukkan 91,18% karakter morfologi ialah polimorfik antaraksesi ingroup dan outgroup. Analisis cluster menunjukkan bahwa hubungan fenetik terbagi menjadi 4 cluster, dan secara jelas memisahkan antara Heliconiaceae dan Strelitziaceae (monofiletik). Pemisahan ingroup bersifat parafiletik, spesies dikelompokkan menurut subgenus dan bersarang. Cluster 1 terdiri dari H. chartacea, H. collinsiana dan H. rostrata (subgenus Griggsia). Cluster 2 terdiri dari H. bihai, H. wagneriana, H. hirsuta dan H. psittacorum (subgenus Heliconia dan Stenochlamys). Spesies H. metallica terpisah dari subgenus Stenochlamys membentuk cluster 3. Cluster 4 terdiri dari spesies outgroup yaitu R. madagascariensis dan P. guyannense. Analisis karakter apomorfi menunjukkan bahwa subgenus dan spesies memiliki karakter sinapomorfi dengan autapomorfi. Karakter-karakter tersebut ialah karakter pembeda di setiap cluster.


Keywords


Heliconia; fenogram; pengelompokan; karakter apomorfi

Full Text:

PDF

References


Amir, H.M. & Manoko, M.L. (2018) Similarity coefficients influence the delimitation of species in the genus Aloe L. (Xanthorrhoeaceae). Tanzania Journal of Science, 44 (3), 93–102.

Andersson, L. (1998) Heliconiaceae. In : Kubitzki, K. (ed.) Flowering plants. Monocotyledons. Verlag Berlin, Springer, pp. 226–230.

Anderson, J.T., Willis, J.H. & Mitchell-Olds, T. (2011) Evolutionary genetics of plant adaptation. Trends in Genetics, 27 (7), 258–266. doi: 10.1016/ j.tig.2011.04.001.

Anju & Gulia, P. (2016) Clustering in big data: A review. International Journal of Computer Applications, 153 (3), 44–47. doi: 10.5120/ijca2016911994.

Arbi, U.Y. (2016) Analis kladistik berdasar karakter morfologi untuk studi filogeni: Contoh kasus pada Conidae (Gastropoda: Mollusca). Oseana, 41 (3), 54–69.

Arimbawa, I.M., Wirya, G.N.A.S. & Sudiarta, I.P. (2022) First report of banana bunchy top virus in Heliconia spp. on Hawaii. Journal Tropical Plant Pests and Dieases, 22 (1), 77–82. doi: 10.23960/ j.hptt.12277-82.

Arrazate, C.H.A., Argueta, J.A.A., Curiel, S.O., Pérez, E.M., Donjuan, L.I., López, D.R. & Cruz, M.C. (2017) Morphological characterization in wild species of Heliconias (Heliconia spp.) in Mexico. American Journal of Plant Sciences, 08, 1210–1223. doi: 10.4236/ajps.2017.86080.

Azizah, N. & Utami, S. (2021) Keanekaragaman jenis tumbuhan di Taman Cerdas Kota Samarinda. Bioma: Berkala Ilmiah Biologi, 23 (1), 18–24. doi: 10.14710/bioma.23.1.18-24.

Grant, T. (2019) Outgroup sampling in phylogenetics: Severity of test and successive outgroup expansion. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research, 57 (4), 748–763. doi: 10.1111/jzs.12317.

Guimaraes, W.N.R., Martins, L.S.S., Castro, C.E.F., Carvalho Filho, J.L.S. & Loges, V. (2014) Heliconia phenotypic diversity based on qualitative descriptors. Genetic and Molecular Research, 13 (2), 3128–3142. doi: 10.4238/2014.April.17.9.

Gusmiati, L.H., Hapsari, L. & Wahyudi, D. (2018) Keragaman dan pengelompokan morfologi 10 pisang olahan (Musa cv. Group ABB) collection of Purwodadi Botanic Garden-LIPI. Floribunda, 5 (8), 299–314.

Hammer, Ø., Harper, D.A.T. & Ryan, P.D. (2001) Past: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica, 4 (1), 1–9.

Handayani, T., Sastrosumarjo, S., Sopandie, D. & Setiawan, A. (2006) Analisis marka morfologi dan molekuler sifat ketahanan kedelai terhadap intensitas cahaya rendah. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia, 8 (1), 43–50. doi: 10.29122/ jsti.v8i1.750.

Hapsari, L., Trimanto & Wahyudi, D. (2019) Species diversity and phylogenetic analysis of Heliconia spp. collections of Purwodadi Botanic Garden (East Java, Indonesia) inferred by rbcL gene sequences. Biodiversitas, 20 (5), 1266–1283. doi: 10.13057/ biodiv/d200505.

Hidayat, T. & Pancoro, A. (2008) Kajian filogenetika molekuler dan peranannya dalam menyediakan informasi dasar untuk meningkatkan kualitas sumber genetik anggrek. Jurnal AgroBiogen, 4 (1), 35–40. doi: 10.21082/jbio.v4n1.2008.p35-40.

Hörandl, E. (2006) Paraphyletic versus monophyletic taxa-evolutionary versus cladistic classifications. Taxon, 55 (3), 564–570. doi: 10.2307/25065631.

Kementerian Pertanian, R.I. (2021) Statistik hortikultura 2021. Jakarta, Badan Pusat Statistik Republik Indonesia.

Kress, J. (1990) The diversity and distribution of Heliconia (Heliconiaceae) in Brazil. Acta Botanica Brasilica, 4 (1), 159–167.

Kress, W.J., Prince, L.M. & Williams, K.J. (2002) The phylogeny and a new classification of the gingers (Zingiberaceae): Evidence from molecular data. American Journal of Botany, 89 (10), 1682–1696. doi: 10.3732/ajb.89.10.1682.

Li, R. (2020) Resizable, rescalable and free-style visualization of hierarchical clustering and bioinformatics analysis. Journal of Data Analysis and Information Processing, 8 (4), 229–240. doi; 10.4236/jdaip.2020.84013.

Lima, M.N.R., de Queiroz, M.A., da Silva Oliveira, A.E.F., da Silva Lima Neto, I. & de Oliveira, R.S. (2017) Integration of quantitative and qualitative descriptors for genetic diversity studies of watermelon accessions. Australian Journal of Crop Science, 11 (8), 1005–1015. doi: 10.21475/ AJCS.17.11.08.PNE510.

Loges, V., Costa, A.S., Leite, K.P., Lima, T.L.A., Da Silva, S.C.G., Maranhão, S.R.V.L. & De Castro, A.C.R. (2013) Heliconia rauliniana as cut flower and ornamental plant. Acta Horticulturae, 1000 (1000), 123–130. doi: 10.17660/ actahortic.2013.1000.14.

Mai, U., Sayyari, E. & Mirarab, S. (2017) Minimum variance rooting of phylogenetic trees and implications for species tree reconstruction. Plos One, 12 (8), 1–19. doi: 10.1371/ journal.pone.0182238.

Malakar, M., Acharyya, P. & Biswas, S. (2015) Evaluation of Heliconia species based on agro- morphological traits. International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology, 8 (4), 957–964. doi: 10.5958/2230-732X.2015.00109.6.

Marouelli, L.P., Inglis, P.W., Ferreira, M.A. & Buso, G.S.C. (2010) Genetic relationships among Heliconia (Heliconiaceae) species based on RAPD markers. Genetics and Molecular Research, 9 (3), 1377–1387. doi: 10.4238/vol9-3gmr847.

Matzke, N.J. & Irmis, R.B. (2018) Including autapomorphies is important for paleontological tip-dating with clocklike data, but not with non-clock data. PeerJ, 6, 1–16. doi: 10.7717/peerj.4553

Nurhuda, A., Yusnita & Hapsoro, D. (2017) Identifikasi karakter kuantitatif dan kualitatif beberapa varietas tomat (Lycopersicon esculentum Mill.). Agrotek Tropika, 5 (2), 68–74. doi: 10.23960/jat.v5i2.1829.

Rohlf, F.J. (2013) Phenogram. In: Maloy, S. & Hughes. K. (eds.) Brenner’s Encyclopedia of Genetics. Second Edition. Cambridge-Massachusetts, Academic Press, pp. 295.

Sembiring, I.M.S., Putri, L.A.P. & Setiado, H. (2016) Aplikasi penanda lima primer RAPD (Random Amplified Polimorphic DNA) untuk analisis keragaman genetik Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC) Sumatera Utara. Jurnal Agroekoteknologi, 4 (1), 1748–1755. doi: 10.32734/ jaet.v4i1.12323.

Silalahi, M. (2016) Keanekaragaman dan distribusi tumbuhan bermanfaat di pekarangan kampus Universitas Kristen Indonesia (UKI) Cawang, Jakarta Timur. Jurnal Biologi, 20 (2), 75–82.

Wijayanto, T., Boer, D. & Ente, L.A. (2013) Hubungan kekerabatan aksesi pisang kepok (Musa paradisiaca Formatypica) di Kabupaten Muna berdasarkan karakter morfologi dan penanda RAPD. Jurnal Agroteknos, 3 (3), 163–170.




DOI: http://dx.doi.org/10.21082/blpn.v28n1.2022.p45-56

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Copyright (c) 2022 Buletin Plasma Nutfah

 


       


Buletin Plasma Nutfah

Jalan Tentara Pelajar 3A, Bogor 16111
Jawa Barat, Indonesia
Phone: (0251) 8339793, 8337975
Call Centre: 08211181677
Fax: (0251) 8338820
E-mail: buletin.plasmanutfah@gmail.com
Website: http://biogen.litbang.pertanian.go.id

ISSN    : 1410-4377
E ISSN : 2549-1393

Accreditation Number200/M/KPT/2020





View My Stats