[17620035 not for publication] Sekuen gen rbcL sebagai barcode DNA dalam menentukan variasi genetik klon mangga madu (Mangifera indica L. cv. Madu)

ABSTRAK

Mangga (Mangifera indica L.) merupakan tanaman buah tropis dan sub tropis yang memiliki keanekaragaman tinggi pada tingkat intraspesifik. Salah satu kebun buah mangga terbesar adalah Kebun Percobaan Cukurgondang, Pasuruan, Jawa Timur yang memiliki 298 klon dan 1.568 pohon mangga. Terdapat klon yang belum teridentifikasi dengan baik yaitu klon mangga madu, sehingga menghambat proses sertifikasi varietas. Kepastian klasifikasi tersebut berguna untuk monitoring plasma nutfah, sertifikasi, dan budidaya tanaman buah. Oleh karena itu, klon mangga madu perlu dikarakterisasi dan dievaluasi untuk mengetahui informasi variasi genetik, kekerabatan antar klon, dan laju evolusinya. Karakterisasi morfologi banyak dilakukan untuk identifikasi klon mangga. Namun, beberapa klon mangga sulit diidentifikasi menggunakan karakter morfologi, sehingga diperlukan dukungan data berupa penanda molekuler, seperti DNA barcode. DNA barcode yang digunakan dalam studi variasi genetik mangga madu ini adalah gen rbcL. Sebanyak 11 sampel klon mangga dianalisis secara morfologi dan molekuler, yang terdiri dari 8 klon mangga madu sebagai in-group dan 3 klon mangga kuweni sebagai out-group. Klon mangga madu mengelompok menjadi 4 cluster dan 1 cluster out-group berdasarkan analisis karakter morfologi. Namun, hasil berbeda ditunjukkan pada analisis molekuler. Hasil rekonstruksi pohon filogenetik berdasarkan gen rbcL menunjukkan bahwa sebelas klon mangga mengelompok menjadi 4 clade. Hasil analisis data evolusi menunjukkan bahwa perpecahan antar genus Mangifera terjadi pada zaman Miocene (8,6 Mya). Awal dari banyaknya diversifikasi klon mangga terjadi pada Pliocene dan terus berlangsung hingga Pleistocene (6,3 Mya – 0,7 Mya).

ABSTRACT

Mango (Mangifera indica L.) is a tropical and sub-tropical fruit plant that has high diversity at intraspecific level. One of the largest mango garden is the Cukurgondang Experimental Garden, Pasuruan, East Java, which has 298 clones and 1,568 mango trees. Some clones have not been identified properly, namely madu mango clones, thus hampering the variety certification process. Certainty of the classification is useful for monitoring germplasm, certification, and cultivation of fruit crops. Therefore, madu mango clones need to be characterized and evaluated to find out information on genetic variation, the kinship between clones, and their evolutionary rate. Morphological characterization is mostly done for the identification of mango clones. However, some mango clones are difficult to identify using morphological characters, so data support is needed in the form of molecular markers, such as DNA barcodes. The DNA barcode used in the study is rbcL gene. A total of 11 mango clone samples were analyzed morphologically and molecularly, consisting of 8 madu mango clones as in-group and 3 kuweni mango clones as out-group. Madu mango clones were grouped into 4 clusters and 1 out-group cluster based on morphological character analysis. However, different results were shown on molecular analysis. The results of phylogenetic tree reconstruction based on rbcL gene showed that eleven mango clones were grouped into 4 clades. The results of the analysis of evolutionary data show that separation between genus Mangifera occurred in the Miocene epoch (8.6 Mya). Mango clones diversifications occurred a lot in Pliocene epoch and continued into the Pleistocene (6.3 Mya – 0.7 Mya).

مستخلص البحث

المانجو (Mangifera indica L.) هو نبات الفاكهة الاستوائية والشبه الاستوائي لديه تنوع عالي على المستوى غير المحدد. إحدى من أكبر بساتين المانجو هي الحديقة التجريبية Cukurgondang، باسوروان، جاوى الشرقية، والتي يستحق 298 استنساخ و 1568 شجرة مانجو. هناك استنساخ لم يتعرف كاملًا، وهي استنساخ مانجو مادو، حتى يعيق عملية تصديق المنوعات. حق التصنيف مفيد لرصد المصل الوراثي والتصديق وزراعة محاصيل الفاكهة. لذلك، يجب توصيف استنساخ مانجو مادو وتقييمه لمعرفة المعلومات عن التنوع الوراثي، والقرابة بين الاستنساخات، ومعدل التطور. يعقد التوصيف المورفولوجي لتحديد استنساخ المانجو. لكن بعض استنساخات المانجو صعبة في تحديدها باستخدام الصفة المورفولوجية، لذلك يحتاج دعم البيانات في شكل العلامات الجزيئية، مثل الباركود للحمض النووي. الباركود للحمض النووي المستخدم في دراسة التنوع الوراثي لمانجو مادو هو جينة rbcL. تحلل 11 عينة من استنساخ المانجو مورفولوجيًا وجزيئيًا، تتكون من 8 استنساخات من مانجو مادو كمجموعة داخلية و 3 استنساخات من مانجو كووين كمجموعة خارجية. يجمع استنساخ مانجو مادو في 4 مجموعات و 1 مجموعة خارجية بناءً على تحليل الصفة المورفولوجية. لكن، تظهر نتائج مختلفة في التحليل الجزيئي. أظهرت نتائج إعادة تأسيس شجرة التطوير بناءً على جينة rbcL أن تم تجميع 11 استنساخًا للمانجو في 4 مجموعات. تظهر نتائج تحليل البيانات التطورية أن الانقسام بين جنس مانجيفيرا حدث في العصر الميوسيني (8.6 ميا). حدثت بداية العديد من التنوعات في استنساخ المانجو في العصر البليوسيني واستمرت في العصر الجليدي (6.3 ميا - 0.7 ميا).