LAPORAN PRAKTIKUM SISTEMATIKA MIKROBIA
LAPORAN PRAKTIKUM SISTEMATIKA MIKROBIA
KARAKTERISA
KARAKTERISASI DAN
SI DAN KLASIFIKASI KHAMIR DENGAN METODE
KLASIFIKASI KHAMIR DENGAN METODE
TAKSONOMI FENETIK-NUMERIK
TAKSONOMI FENETIK-NUMERIK
DISUSUN OLEH: DISUSUN OLEH: NAMA
NAMA : : SOFIANINGTISOFIANINGTIAS AS FRIHANTINING FRIHANTINING HIDAYATIHIDAYATI NIM
NIM : : 09/284494/BI/825909/284494/BI/8259 GOL/KELP
GOL/KELP : : V/IIV/II ASISTEN
ASISTEN : : JUNITA JUNITA CHRISTINA CHRISTINA SEMBIRINGSEMBIRING
LABORATORIUM MIKROBIOLOGI
LABORATORIUM MIKROBIOLOGI
FAKULTAS BIOLOGI
FAKULTAS BIOLOGI
UNIVERSITAS GADJAH MADA
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
2011
2011
KARAKTERISASI DAN KLASIFIKASI KHAMIR DENGAN METODE TAKSONOMI KARAKTERISASI DAN KLASIFIKASI KHAMIR DENGAN METODE TAKSONOMI
FENETIK-NUMERIK FENETIK-NUMERIK I. I. PENDAHULUANPENDAHULUAN Latar Belakang Latar Belakang
Khamir adalah bagian dari studi mikrobiologi, yaitu ilmu yang mempelajari Khamir adalah bagian dari studi mikrobiologi, yaitu ilmu yang mempelajari mikrobia. Di dalam mikrobiologi, khamir dimasukkan dalam dunia fungi bersama dengan mikrobia. Di dalam mikrobiologi, khamir dimasukkan dalam dunia fungi bersama dengan kapang. Dunia lain yang dipelajari dalam mikrobiologi mencakup dunia bakteri, arkhaea, kapang. Dunia lain yang dipelajari dalam mikrobiologi mencakup dunia bakteri, arkhaea, protista, dan organisme aseluler (virus), dan menempati domain
protista, dan organisme aseluler (virus), dan menempati domain bacteriabacteria. Semua anggota domain. Semua anggota domain ini memiliki kesamaan yaitu untuk memperbanyaknya menggunakan metode khusus yaitu kultur ini memiliki kesamaan yaitu untuk memperbanyaknya menggunakan metode khusus yaitu kultur murni secara aseptis (Waluyo,2005)
murni secara aseptis (Waluyo,2005)
Keberadaan khamir dapat diamati dengan melihat gejala atau pengaruh yang Keberadaan khamir dapat diamati dengan melihat gejala atau pengaruh yang ditimbulkan dari aktifitasnya, seperti produksi alkohol pada tape oleh
ditimbulkan dari aktifitasnya, seperti produksi alkohol pada tape oleh Saccharomyces cereviseae.Saccharomyces cereviseae.
Selain
Selain S.cereviseaeS.cereviseae yang bermanfaat untuk kehidupan manusia adapula khamir yang merugikanyang bermanfaat untuk kehidupan manusia adapula khamir yang merugikan manusia.
manusia. Maka Maka berdasarkan fungsi berdasarkan fungsi dan dan dampaknya, khamir dampaknya, khamir sangat sangat beranekaragam. Untuk beranekaragam. Untuk mengetahui berbagai keanekaragaman spesies khamir tersebut dapat dilakukan dengan mengetahui berbagai keanekaragaman spesies khamir tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan tiga subdisiplin biosistematika yaitu klasifikasi, identifikasi, dan tatanama. Hasil menggunakan tiga subdisiplin biosistematika yaitu klasifikasi, identifikasi, dan tatanama. Hasil dari penggunaan tiga subdisiplin tersebut dapat untuk mengetahui spesies khamir dan melihat dari penggunaan tiga subdisiplin tersebut dapat untuk mengetahui spesies khamir dan melihat adanya hubungan kekerabatan ataupun hubungan kemiripan yang dimiliki antar spesies tersebut. adanya hubungan kekerabatan ataupun hubungan kemiripan yang dimiliki antar spesies tersebut. Sehingga setelah mengetahui karakter yang dimiliki tiap-tiap khamir, dapat dilakukan berbagai Sehingga setelah mengetahui karakter yang dimiliki tiap-tiap khamir, dapat dilakukan berbagai tindakan sesuai dengan fungsi yang dimiliki khamir tersebut.
tindakan sesuai dengan fungsi yang dimiliki khamir tersebut.
Pada paktikum ini digunakan enam strain khamir yang akan dikarakterisasi dan Pada paktikum ini digunakan enam strain khamir yang akan dikarakterisasi dan diklasifikasikan. Keenam strain tersebut dikarakterisasi menggunakan lebih dari 50 karakter. diklasifikasikan. Keenam strain tersebut dikarakterisasi menggunakan lebih dari 50 karakter. Permasalah dalam praktikum ini adalah strain khamir yang digunakan sama dan jumlah serta Permasalah dalam praktikum ini adalah strain khamir yang digunakan sama dan jumlah serta macam karakter yang digunakan juga sama, namun dianalisis indeks similaritasnya dengan macam karakter yang digunakan juga sama, namun dianalisis indeks similaritasnya dengan koefisien yang berbeda yaitu dengan Ssm
koefisien yang berbeda yaitu dengan Ssm (Simple Matching)(Simple Matching) dan Sjdan Sj (Jaccard)(Jaccard) maka dapatmaka dapat dihasilkan suatu pengelompokan (
Tujuan Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari perbandingan hasil dendogram Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari perbandingan hasil dendogram kedua indeks similaritas Ssm dan Sj. Mempelajari klasifikasi OTU yang dihasilkan berdasarkan kedua indeks similaritas Ssm dan Sj. Mempelajari klasifikasi OTU yang dihasilkan berdasarkan kedua indeks similaritas tersebut. Serta untuk mengetahui hubungan kemiripan keenam strain kedua indeks similaritas tersebut. Serta untuk mengetahui hubungan kemiripan keenam strain khamir tersebut.
khamir tersebut.
II.
II. METODEMETODE Bahan Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini meliputi 6 strain khamir yang Bahan yang digunakan dalam percobaan ini meliputi 6 strain khamir yang ditumbuhkan dalam media cair, media agar miring, dan YMA
ditumbuhkan dalam media cair, media agar miring, dan YMA plate. plate. Alat
Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan ini meliputi mikroskop yang digunakan untuk Alat yang digunakan dalam percobaan ini meliputi mikroskop yang digunakan untuk mengamati morfologi sel, morfologi spora, dan jumlah spora khamir.
mengamati morfologi sel, morfologi spora, dan jumlah spora khamir. PetridishPetridish dan tabungdan tabung reaksi
reaksi untuk tempat YMA.untuk tempat YMA. StereoStereo mikroskop untuk mengamati morfologi koloni khamir.mikroskop untuk mengamati morfologi koloni khamir.
Cara Kerja Cara Kerja
Morfologi koloni khamir diamati meliputi bentuk, permukaan, tepi, dan profil. Jika Morfologi koloni khamir diamati meliputi bentuk, permukaan, tepi, dan profil. Jika kurang jelas, dibantu dengan pengamatan menggunakan
kurang jelas, dibantu dengan pengamatan menggunakan stereostereo mikroskop. Morfologi sel khamirmikroskop. Morfologi sel khamir diamati dengan mikroskop meliputi bentuk sel dan tipe pertunasan. Morfologi dan jumlah spora diamati dengan mikroskop meliputi bentuk sel dan tipe pertunasan. Morfologi dan jumlah spora diamati dengan mikroskop meliputi bentuk sporran dan jumlah spora. Kemudian dilakukan diamati dengan mikroskop meliputi bentuk sporran dan jumlah spora. Kemudian dilakukan karakterisasi fisiologis meliputi uji fermentasi, pertumbuhan dalam 50% glukosa di YMA
karakterisasi fisiologis meliputi uji fermentasi, pertumbuhan dalam 50% glukosa di YMA plate plate,, pertumbuhan di temperatur 4°C;37°C;55°C, pertumbuhan dalam media cair, pertumbuhan dalam pertumbuhan di temperatur 4°C;37°C;55°C, pertumbuhan dalam media cair, pertumbuhan dalam 1% asam asetat, produksi asam dari glukosa, dan produksi ester. Hasil postif uji fermentasi 1% asam asetat, produksi asam dari glukosa, dan produksi ester. Hasil postif uji fermentasi berupa perubahan warna media menjadi kuning dan adanya gelembung udara. Hasil positif berupa perubahan warna media menjadi kuning dan adanya gelembung udara. Hasil positif pertumbuhan 50% glukosa, pertumbuhan di temperatur 4°C;37°C;55°C, pertumbuhan dalam 1% pertumbuhan 50% glukosa, pertumbuhan di temperatur 4°C;37°C;55°C, pertumbuhan dalam 1% asam asetat adalah tumbuhnya koloni di media tersebut, hasil positif produksi asam dari glukosa asam asetat adalah tumbuhnya koloni di media tersebut, hasil positif produksi asam dari glukosa adalah adanya
adalah adanya zona jernih, hasil zona jernih, hasil positif pertumbuhan positif pertumbuhan di media di media cair berupa adanya cair berupa adanya endapapanendapapan atau lapisan. Hasil positif produksi ester adalah terciumnya bau ester dari strain khamir.
atau lapisan. Hasil positif produksi ester adalah terciumnya bau ester dari strain khamir.
Setelah dilakukan karakterisasi meliputi morfologi koloni, sel, spora, jumlah spora Setelah dilakukan karakterisasi meliputi morfologi koloni, sel, spora, jumlah spora dan karakterisasi fisiologis,kemudian dilakukan pemilihan OTU (
dan karakterisasi fisiologis,kemudian dilakukan pemilihan OTU (operational taxonomical unit)operational taxonomical unit)
dan uji karakter, evaluasi eror, dan pendefinisian tingkat takson. dan uji karakter, evaluasi eror, dan pendefinisian tingkat takson.
Pemilihan OTU dan uji karakter meliputi pemilihan strain (OTU), pemilihan karakter, dan Pemilihan OTU dan uji karakter meliputi pemilihan strain (OTU), pemilihan karakter, dan pengkodean data. Evaluasi eror meliputi konstruksi dendogram dan evaluasi dendogram dengan pengkodean data. Evaluasi eror meliputi konstruksi dendogram dan evaluasi dendogram dengan korelasi kofenetik.
korelasi kofenetik.
Strain (OTU) dan karakter dimasukkan dalam tabel
Strain (OTU) dan karakter dimasukkan dalam tabel nxt nxt beserta kode positif (+) danbeserta kode positif (+) dan negatif (-) dengan sebanyak-banyaknya karakter (lebih dari 50 karakter). Kemudian dihitung negatif (-) dengan sebanyak-banyaknya karakter (lebih dari 50 karakter). Kemudian dihitung indeks similaritasnya dengan dua cara, yaitu
indeks similaritasnya dengan dua cara, yaitu simple matching coefficient simple matching coefficient (Ssm) dan(Ssm) dan jaccard jaccard coefficient
coefficient (Sj). Setelah itu nilai indeks similaritas dimasukkan ke dalam matriks similaritas dan(Sj). Setelah itu nilai indeks similaritas dimasukkan ke dalam matriks similaritas dan dilakukan
dilakukan clustering analysisclustering analysismenggunakanmenggunakan clustering algoritmaclustering algoritma UPGMA atauUPGMA atau average linkage.average linkage.
Langkah selanjutnya adalah membuat dendogram dan membuat matriks similaritas dari Langkah selanjutnya adalah membuat dendogram dan membuat matriks similaritas dari dendogram. Selanjutnya, matriks similaritas asli dan matriks similaritas turunan dendogram dendogram. Selanjutnya, matriks similaritas asli dan matriks similaritas turunan dendogram dimasukkan dalam tabel korelasi kofenetik. Dari tabel korelasi kofenetik tersebut dihitung dimasukkan dalam tabel korelasi kofenetik. Dari tabel korelasi kofenetik tersebut dihitung nilainya untuk kemudian dihitung koefisien korelasinya (r) dengan nilai ambang > 60%. Jika nilainya untuk kemudian dihitung koefisien korelasinya (r) dengan nilai ambang > 60%. Jika hasil koefisien korelasi ini kurang dari 60% maka taksonomi numerik yang dilakukan tidak hasil koefisien korelasi ini kurang dari 60% maka taksonomi numerik yang dilakukan tidak diterima.
diterima.
III.
III. HASILHASIL
Berikut ini adalah hasil dari pengamatan khamir meliputi morfologi sel, morfologi Berikut ini adalah hasil dari pengamatan khamir meliputi morfologi sel, morfologi koloni, morfologi spora, jumlah spora, dan karakterisasi fisiologis. Hasil pengamatan meliputi koloni, morfologi spora, jumlah spora, dan karakterisasi fisiologis. Hasil pengamatan meliputi koleksi data, matriks similaritas,
koleksi data, matriks similaritas, clustering analysisclustering analysis, dendogram, matriks turunan dendogram,, dendogram, matriks turunan dendogram, tabel
tabel korelasi korelasi kofenetik, kofenetik, dan dan nilai nilai koefisien koefisien korelasi.korelasi.
1.
1. Tabel nxtTabel nxt
Tabel 1. Koleksi data (tabel Tabel 1. Koleksi data (tabel nxt nxt ))
Tabel koleksi data terdiri dari jumlah karakter (n) dan OTU (t) Tabel koleksi data terdiri dari jumlah karakter (n) dan OTU (t)
no
no karakter karakter strain strain mikrobia mikrobia (OTU)(OTU) A
A B B C C D D E E FF
1
1 pertumbuhan pertumbuhan lebat lebat + + - - + + - - + + --2
2 pertumbuhapertumbuhan n tipis tipis - - - - - - + + - - --3
3 pertumbuhapertumbuhan n sedang sedang - - + + - - - - - - ++ 4
4 agar agar miring miring kilat kilat + + + + + + - - + + --5
5 agar agar miring miring tidak tidak mengkilat mengkilat - - - - - - + + - - ++ 6
--7
7 tipe tipe pertumbuhan pertumbuhan echinulate echinulate - - - - - - + + + + --8
8 tipe tipe pertumbuhan pertumbuhan spreading spreading - - - - + + - - - - ++ 9
9 kekeruhan kekeruhan merata merata - - + + - - - - - - --10
10 kekeruhan kekeruhan tidak tidak merata merata + + - - + + + + + + ++ 11
11 bentuk bentuk sel sel silindris silindris - - - - - - - - + + --12
12 bentuk bentuk sel sel pear-shaped pear-shaped - - + + - - - - - - --13
13 bentuk bentuk sel sel spherical spherical + + - - + + + + - - ++ 14
14 tipe tipe pertunasan pertunasan monopolar monopolar + + - - - - + + - - --15
15 tipe tipe pertunasan pertunasan random random - - - - - - - - - - ++ 16
16 tipe tipe pertunasan pertunasan multilateral multilateral - - + + + + - - + + --17
17 bentuk bentuk koloni koloni circulair circulair + + + + + + - - + + ++ 18
18 bentuk bentuk koloni koloni irregular irregular - - - - - - + + - - --19
19 elevasi elevasi convex convex + + - - - - - - - - --20
20 elevasi elevasi flat flat - - - - - - + + - -
--21
21 tepi tepi koloni koloni entire entire + + + + + + - - + + ++ 22
22 tepi tepi koloni koloni undulate undulate - - - - - - + + - - --23
23 warna warna krem krem - - + + + + - - + + ++
24
24 warna warna putih putih + + - - - - + + - -
--25
25 mengkilat mengkilat + + - - + + + + + +
--26
26 tidak tidak mengkilat mengkilat - - + + - - - - - - ++ 27
27 struktur struktur dalam dalam translucent translucent + + - - - - + + + + --28
28 struktur struktur dalam dalam opaque opaque - - + + + + - - - - --29
29 struktur struktur dalam dalam smooth smooth - - - - - - - - - - ++ 30 pertumbuhan
30 pertumbuhan dalam dalam 1% 1% asam asam asetat asetat - - + + + + - - - - --31
31 produksi produksi asam asam dari dari glukosa glukosa 5% 5% - - - - - - + + + + ++ 32
32 uji uji fermentasi fermentasi - - - - - - - - + + --33
33 produksi produksi ester ester - - + + + + - - + + ++ 34
34 pertumbuhan pertumbuhan pada pada 4400C C - - - - + + - - + + ++ 35
35 pertumbuhan pertumbuhan pada pada 373700C C + + + + + + + + + + --36
36 pertumbuhan pertumbuhan pada pada 555500C C - - - - + + + + + + --37
37 morfologi morfologi spora spora spheroidal spheroidal + + - - + + + + - - ++ 38
38 morfologi morfologi spora spora ellipsoidal ellipsoidal - - + + - - - - + + --39
39 tipe tipe pertumbuhan pertumbuhan sedimen sedimen + + + + - - - - + + --40
40 tipe tipe pertumbuhan pertumbuhan pellicle pellicle - - - - + + + + - - ++ 41
2.
2. Matriks SimilaritasMatriks Similaritas
Tabel 2. Matriks Similaritas Tabel 2. Matriks Similaritas
Matriks similaritas terdiri dari dua macam matriks yaitu Ssm (
Matriks similaritas terdiri dari dua macam matriks yaitu Ssm (simple matching coefficient simple matching coefficient ) dan) dan Sj (
Sj ( jaccard coefficient jaccard coefficient )) a.
a. Ssm (Ssm (simple matching coefficient simple matching coefficient ))
A B C D E F A B C D E F A 100 A 100 B B 51,22 51,22 100100 C C 58,54 58,54 58,54 58,54 100100 D D 58,54 58,54 21,95 21,95 46,34 46,34 100100 E E 58,54 58,54 58.54 58.54 68,29 68,29 41,46 41,46 100100 F F 46,34 46,34 51,22 51,22 68,29 68,29 43,9 43,9 43,9 43,9 100100 b.
b. Sj (Sj ( jaccard coefficient) jaccard coefficient)
A B C D E F A B C D E F A 100 A 100 B B 23,08 23,08 100100 C C 37,5 37,5 34,62 34,62 100100 D D 33,33 33,33 3,03 3,03 25 25 100100 E E 34,62 34,62 44 44 52 52 23,33 23,33 100100 F F 17,24 17,24 25 25 45,83 45,83 20,69 20,69 26,67 26,67 100100 3.
3. Analisis klaster (Analisis klaster ( clustering analysis) clustering analysis)
Tabel 3.
Tabel 3. Clustering AnalysisClustering Analysis
Berikut ini adalah
Berikut ini adalah clustering analysisclustering analysis dari matriks similaritas dengan menggunakan Ssm dan Sjdari matriks similaritas dengan menggunakan Ssm dan Sj a.
a. SsmSsm
sim
sim (%) (%) strain strain mikrobia mikrobia (OTU)(OTU) 100
100 A A B B C C D D E E FF
68,29
68,29 A A B B C,E,F C,E,F DD
58,54
58,54 A,D A,D B B C,E,FC,E,F
56,1
56,1 A,D A,D B,C,E,FB,C,E,F
46,04 A,D,B,C,E,F
b. b. SjSj
SIM
SIM (%) (%) Strain Strain mikrobia mikrobia (OTU)(OTU) 100 100 A A B B C C D D E E FF 52 52 A A B B C,E C,E D D FF 39,31 39,31 A A B,C,E B,C,E D D FF 32,5 32,5 A A F,B,C,E F,B,C,E DD 24,43
24,43 A,D A,D F,B,C,EF,B,C,E
23,06 A,D,F,B,C,E
23,06 A,D,F,B,C,E
4.
4. DendogramDendogram
Berikut ini adalah dendogram hasil
Berikut ini adalah dendogram hasil clustering analysisclustering analysis yang dilakukan pada matriksyang dilakukan pada matriks similaritas menggunakan Ssm (
similaritas menggunakan Ssm (simple matching coefficient simple matching coefficient ) dan Sj () dan Sj ( Jaccard coefficient) Jaccard coefficient) a. a. SsmSsm A A D D B B F F C C E E 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 b. Sj b. Sj F F C C E E B B A A D D 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 58,54 58,54 56,1 56,1 68,29 68,29 46,04 46,04 32,5 32,5 39,31 39,31 33,33 33,33 52 52 23,06 23,06
Gambar 1. Dendogram strain khamir berdasarkan klasifikasi fenetik numerik dengan Gambar 1. Dendogram strain khamir berdasarkan klasifikasi fenetik numerik dengan
menggunakan
menggunakan matriks similaritas matriks similaritas Ssm Ssm (atas) (atas) dan dan Sj Sj (bawah)(bawah)
5.
5. Evaluasi dendogramEvaluasi dendogram
Tabel 4. Evaluasi Dendogram Tabel 4. Evaluasi Dendogram
Evaluasi dendogram dengan menggunakan analisis korelasi kofenetik. Merupakan Evaluasi dendogram dengan menggunakan analisis korelasi kofenetik. Merupakan evaluasi dari dendogram awal
evaluasi dari dendogram awal a. a. SsmSsm A B C D E F A B C D E F A 100 A 100 B B 46,04 46,04 100100 C C 46,04 46,04 56,1 56,1 100100 D D 58,54 58,54 46,04 46,04 46,04 46,04 100100 E E 46,04 46,04 56,1 56,1 68,29 68,29 46,04 46,04 100100 F F 46,04 46,04 56,1 56,1 68,29 68,29 46,04 46,04 68,29 68,29 100100 b. b. SjSj A B C D E F A B C D E F A 100 A 100 B B 23,06 23,06 100100 C C 23,06 23,06 39,31 39,31 100100 D D 33,33 33,33 23,06 23,06 23,06 23,06 100100 E E 23,06 23,06 39,31 39,31 52 52 23,06 23,06 100100 F F 23,06 23,06 32,5 32,5 32,5 32,5 23,06 23,06 32,5 32,5 100100
6.
6. Analisis korelasi-kofenetikAnalisis korelasi-kofenetik
Tabel 5. Analisis korelasi-kofenetik Tabel 5. Analisis korelasi-kofenetik
Analisis korelasi-kofenetik ini digunakan untuk mendapatkan nilai koefisien korelasi (r) Analisis korelasi-kofenetik ini digunakan untuk mendapatkan nilai koefisien korelasi (r) a.
a. analisis korelasi kofenetik metode Ssmanalisis korelasi kofenetik metode Ssm
Ssm Ssm x x y y x2 x2 y2 y2 xyxy A-B A-B 51,22 51,22 46,04 46,04 2623,49 2623,49 2119,68 2119,68 2358,172358,17 A-C A-C 58,54 58,54 46,04 46,04 3426,93 3426,93 2119,68 2119,68 2695,182695,18 A-D A-D 58,54 58,54 58,54 58,54 3426,93 3426,93 3426,93 3426,93 3426,933426,93 A-E A-E 58,54 58,54 46,04 46,04 3426,93 3426,93 2119,68 2119,68 2695,182695,18 A-F A-F 46,34 46,34 46,04 46,04 2147,40 2147,40 2119,68 2119,68 2133,492133,49 B-C B-C 58,54 58,54 56,1 56,1 3426,93 3426,93 3147,21 3147,21 3284,093284,09 B-D B-D 21,95 21,95 46,04 46,04 481,80 481,80 2119,68 2119,68 1010,581010,58 B-E B-E 58,54 58,54 56,1 56,1 3426,93 3426,93 3147,21 3147,21 3284,093284,09 B-F B-F 51,22 51,22 56,1 56,1 2623,49 2623,49 3147,21 3147,21 2873,442873,44 C-D C-D 46,34 46,34 46,04 46,04 2147,40 2147,40 2119,68 2119,68 2133,492133,49 C-E C-E 68,29 68,29 68,29 68,29 4663,52 4663,52 4663,52 4663,52 4663,524663,52 C-F C-F 68,29 68,29 68,29 68,29 4663,52 4663,52 4663,52 4663,52 4663,524663,52 D-E D-E 41,46 41,46 46,04 46,04 1718,93 1718,93 2119,68 2119,68 1908,821908,82 D-F D-F 43,9 43,9 46,04 46,04 1927,21 1927,21 2119,68 2119,68 2021,162021,16 E-F E-F 43,9 43,9 68,29 68,29 1927,21 1927,21 4663,52 4663,52 2997,932997,93 JUMLAH JUMLAH 775,61 775,61 800,03 800,03 42058,63 42058,63 43816,59 43816,59 42149,6142149,61 b.
b. analisis korelasi kofenetik metode Sjanalisis korelasi kofenetik metode Sj
Sj X Sj X Y Y X2 X2 Y2 Y2 XYXY A-B A-B 23,08 23,08 23,06 23,06 532,6864 532,6864 531,76 531,76 532,22532,22 A-C A-C 37,5 37,5 23,06 23,06 1406,25 1406,25 531,76 531,76 864,75864,75 A-D A-D 33,33 33,33 33,33 33,33 1110,889 1110,889 1110,89 1110,89 1110,891110,89 A-E A-E 34,62 34,62 23,06 23,06 1198,544 1198,544 531,76 531,76 798,34798,34 A-F A-F 17,24 17,24 23,23, 06 06 297,2176 297,2176 531,76 531,76 397,55397,55 B-C B-C 34,62 34,62 39,31 39,31 1198,544 1198,544 1545,28 1545,28 1360,911360,91 B-D B-D 3,03 3,03 23,06 23,06 9,1809 9,1809 531,76 531,76 69,8769,87 B-E B-E 44 44 39,31 39,31 1936 1936 1545,28 1545,28 1729,641729,64 B-F B-F 25 25 32,5 32,5 625 625 1056,25 1056,25 812,50812,50 C-D C-D 25 25 23,06 23,06 625 625 531,76 531,76 576,50576,50
C-E C-E 52 52 52 52 2704 2704 2704,00 2704,00 2704,002704,00 C-F C-F 45,83 45,83 32,32, 5 5 2100,389 2100,389 1056,25 1056,25 1489,481489,48 D-E D-E 23,33 23,33 23,06 23,06 544,2889 544,2889 531,76 531,76 537,99537,99 D-F D-F 20,69 20,69 23,06 23,06 428,0761 428,0761 531,76 531,76 477,11477,11 E-F E-F 26,67 26,67 32,5 32,5 711,2889 711,2889 1056,25 1056,25 866,78866,78 JUMLAH JUMLAH 445,94 445,94 445,93 445,93 15427,36 15427,36 14328,3 14328,3 14328,5314328,53 7.
7. Koefisien Korelasi (r)Koefisien Korelasi (r)
20,81% 20,81% Ssm Ssm R R % % 100 100 Y Y)) (( --Y Y n n X) X) (( --X X n n Y Y)) (( X) X) (( --XY) XY) (( n n hitung hitung R R 2 2 2 2 2 2 2 2 xx
% % 18,43 18,43 Sj Sj R R % % 100 100 Y Y)) (( --Y Y n n X) X) (( --X X n n Y Y)) (( X) X) (( --XY) XY) (( n n hitung hitung R R 2 2 2 2 2 2 2 2 xx IV.IV. PEMBAHASANPEMBAHASAN
Sistematika mikrobia adalah ilmu yang mempelajari mengenai keanekaragaman Sistematika mikrobia adalah ilmu yang mempelajari mengenai keanekaragaman mikrobia dan interaksinya baik berupa hubungan kekerabatan (filogenetik) dan kemiripan mikrobia dan interaksinya baik berupa hubungan kekerabatan (filogenetik) dan kemiripan (fenetik). Salah satu objek kajian mikrobia adalah khamir. Berdasarkan pengertian tersebut, (fenetik). Salah satu objek kajian mikrobia adalah khamir. Berdasarkan pengertian tersebut, maka dalam pendeskripsian khamir, juga menggunakan sistematika mikrobia. Subdisiplin yang maka dalam pendeskripsian khamir, juga menggunakan sistematika mikrobia. Subdisiplin yang digunakan dalam sistematika mikrobia meliputi klasifikasi, identifikasi, dan tatanama. Jadi untuk digunakan dalam sistematika mikrobia meliputi klasifikasi, identifikasi, dan tatanama. Jadi untuk deskripsi khamir juga menggunakan subdisiplin sistematika berupa klafikasi khamir, identifikasi deskripsi khamir juga menggunakan subdisiplin sistematika berupa klafikasi khamir, identifikasi khamir, dan tatanama khamir. Menurut Salle, A. J. (1961) khamir termasuk fungi namun bersifat khamir, dan tatanama khamir. Menurut Salle, A. J. (1961) khamir termasuk fungi namun bersifat uniseluler, reproduksinya secara vegetatif dengan pertunasan dan morfologi serta ukurannya uniseluler, reproduksinya secara vegetatif dengan pertunasan dan morfologi serta ukurannya berbeda dengan bakteri. Sebagian dari khamir membentuk spora, dan sebagian tidak. Spora ini berbeda dengan bakteri. Sebagian dari khamir membentuk spora, dan sebagian tidak. Spora ini berfungsi untuk reproduksi seksualnya.
berfungsi untuk reproduksi seksualnya.
Karakterisasi yang dilakukan pada strain khamir dalam percobaan ini menggunakan Karakterisasi yang dilakukan pada strain khamir dalam percobaan ini menggunakan klasifikasi numerik fenetik, yaitu klasifikasi dengan sejumlah karakter berdasarkan kemiripan klasifikasi numerik fenetik, yaitu klasifikasi dengan sejumlah karakter berdasarkan kemiripan yang dimiliki antar strain (Priest,F & Goodfellow, 1999). Klasifikasi numerik fenetik yang dimiliki antar strain (Priest,F & Goodfellow, 1999). Klasifikasi numerik fenetik
(Adansonian) ini memiliki lima prinsip utama yaitu 1). Taksonomi ini mengandung banyak (Adansonian) ini memiliki lima prinsip utama yaitu 1). Taksonomi ini mengandung banyak informasi, dengan digunakan sebanyak-banyaknya karakter, 2). Setiap karakter diberi nilai yang informasi, dengan digunakan sebanyak-banyaknya karakter, 2). Setiap karakter diberi nilai yang setara,3) tingkat kedekatan dua strain berdasarkan fungsi proporsi similaritas sifat yang dimiliki setara,3) tingkat kedekatan dua strain berdasarkan fungsi proporsi similaritas sifat yang dimiliki bersama, 4) taksa yang berbeda dibentuk berdasar pada sifat yang dimiliki, 5) similaritas bersifat bersama, 4) taksa yang berbeda dibentuk berdasar pada sifat yang dimiliki, 5) similaritas bersifat fenetik (Sembiring, L. 2011). Dalam taksonomi Adansonian jumlah karakter khamir yang fenetik (Sembiring, L. 2011). Dalam taksonomi Adansonian jumlah karakter khamir yang diujikan minimal adalah 50 karakter agar didapatkan klasifikasi yang mantap dan tidak diujikan minimal adalah 50 karakter agar didapatkan klasifikasi yang mantap dan tidak subyektif.
subyektif.
Hasil yang didapatkan dalam percobaan, tidak sampai dengan 50 karakter, hanya 41 Hasil yang didapatkan dalam percobaan, tidak sampai dengan 50 karakter, hanya 41 karakter. Berdasarkan taksonomi Adansonian, karakter yang kurang dari 50 akan menghasilkan karakter. Berdasarkan taksonomi Adansonian, karakter yang kurang dari 50 akan menghasilkan klasifikasi yang kurang dapat dipercaya, walaupun tetap dapat dilakukan pendeskripsian takson. klasifikasi yang kurang dapat dipercaya, walaupun tetap dapat dilakukan pendeskripsian takson. Dari 41 karakter yang ada, langsung dicari indeks similaritas dengan menggunakan Ssm(
Dari 41 karakter yang ada, langsung dicari indeks similaritas dengan menggunakan Ssm( simplesimple matching coefficient)
matching coefficient) dan Sj (dan Sj ( jaccard coefficient jaccard coefficient ). Khamir yang dipraktikumkan tidak melewati). Khamir yang dipraktikumkan tidak melewati pengujian karakter strain karena tidak diberikan duplikat strain. Hal ini menyebabkan data pengujian karakter strain karena tidak diberikan duplikat strain. Hal ini menyebabkan data karakter yang didapat menjadi bias karena praktikan hanya mengkarakterisasi berdasarkan satu karakter yang didapat menjadi bias karena praktikan hanya mengkarakterisasi berdasarkan satu koloni untuk satu strain dalam satu macam pengujian. Jadi karakter yang didapatkan bersifat koloni untuk satu strain dalam satu macam pengujian. Jadi karakter yang didapatkan bersifat kurang mantap dan akan mempengaruhi hasil akhir deskripsi takson.
kurang mantap dan akan mempengaruhi hasil akhir deskripsi takson.
Setelah didapatkan indeks similaritas, maka hasilnya dimasukkan dalam matriks Setelah didapatkan indeks similaritas, maka hasilnya dimasukkan dalam matriks similaritas Ssm dan Sj. Tiap matriks similaritas dilakukan
similaritas Ssm dan Sj. Tiap matriks similaritas dilakukan clustering analysisclustering analysis dengandengan menggunakan algoritma pengklasteran. Ada 3 macam algoritma pengklasteran yang dipakai, menggunakan algoritma pengklasteran. Ada 3 macam algoritma pengklasteran yang dipakai, yaitu
yaitu single linkage, average linkage,single linkage, average linkage, dandan complete linkagecomplete linkage(Priest,Fegus & Austin,Brian.1993).(Priest,Fegus & Austin,Brian.1993). hasil dari algoritme
hasil dari algoritme single linkagesingle linkage lebih besar daripadalebih besar daripada average,average, sedangkansedangkan complete linkagecomplete linkage
memiliki hasil fusi yang lebih kecil daripada
memiliki hasil fusi yang lebih kecil daripada average linkage.average linkage. Pada praktikum ini algoritmePada praktikum ini algoritme pengklasteran yang digunakan adalah
pengklasteran yang digunakan adalah average linkageaverage linkage atau disebut juga UPGMA,baik untuk atau disebut juga UPGMA,baik untuk matriks similaritas Ssm maupun Sj. Dalam analisis pengklasteran ini setelah didapatkan strain matriks similaritas Ssm maupun Sj. Dalam analisis pengklasteran ini setelah didapatkan strain yang fusi untuk pertama kali pada level berapapun, selanjutnya algoritme pengklasteran yang fusi untuk pertama kali pada level berapapun, selanjutnya algoritme pengklasteran digunakan. Hasil yang didapatkan dari
digunakan. Hasil yang didapatkan dari clustering analysisclustering analysis Ssm dan Sj menunjukkan fusi 6 strainSsm dan Sj menunjukkan fusi 6 strain yang dikarakterisasi berada pada level kurang dari 70%. Artinya tiap strain tersebut dapat yang dikarakterisasi berada pada level kurang dari 70%. Artinya tiap strain tersebut dapat dipastikan sebagai spesies yang berbeda. Dari perhitungan analisis klaster yang dilakukan oleh dipastikan sebagai spesies yang berbeda. Dari perhitungan analisis klaster yang dilakukan oleh praktikan, didapatkan 6 strain adalah 6 spesies yang berbeda. Perhitungan ini diperkuat dengan praktikan, didapatkan 6 strain adalah 6 spesies yang berbeda. Perhitungan ini diperkuat dengan pembuatan dendogram yang menunjukkan bahwa tidak ada fusi strain khamir pada
Karena klasifikasi numerik ini berdasarkan
Karena klasifikasi numerik ini berdasarkan taxospecies-concept taxospecies-concept , maka similartias yang, maka similartias yang ditunjukkan dalam satu spesies harus berada pada level >70%, jika kurang dari 70% maka ditunjukkan dalam satu spesies harus berada pada level >70%, jika kurang dari 70% maka artinya sudah berbeda spesiesnya (Priest,F & Goodfellow. 1999)
artinya sudah berbeda spesiesnya (Priest,F & Goodfellow. 1999)
Selanjutnya, dari dendogram yang didapatkan, dilakukan evaluasi dendogram dan hasil Selanjutnya, dari dendogram yang didapatkan, dilakukan evaluasi dendogram dan hasil evaluasi ini dimasukkan dalam matriks similaritas dendogram. Kemudian dilakukan evaluasi ini dimasukkan dalam matriks similaritas dendogram. Kemudian dilakukan penghitungan korelasi kofenetik
penghitungan korelasi kofenetik anataraanatara matriks similaritas awal dengan matriks similaritas hasilmatriks similaritas awal dengan matriks similaritas hasil evaluasi dendogram. Dari korelasi kofenetik inilah didapatkan koefisien korelasi. Nilai dari evaluasi dendogram. Dari korelasi kofenetik inilah didapatkan koefisien korelasi. Nilai dari koefisien korelasi ini diterima jika berada pada level >60%. Jika hasil dari penghitungan koefisien korelasi ini diterima jika berada pada level >60%. Jika hasil dari penghitungan koefisien korelasi (r) ini lebih dari atau sama dengan 60%, artinya klasifikasi yang dilakukan koefisien korelasi (r) ini lebih dari atau sama dengan 60%, artinya klasifikasi yang dilakukan dapat dipercaya dan dipertanggungjawabkan.
dapat dipercaya dan dipertanggungjawabkan.
Koefisien korelasi (r) yang didapatkan dalam pengujian oleh praktikan, nilainya kurang Koefisien korelasi (r) yang didapatkan dalam pengujian oleh praktikan, nilainya kurang dari 60%, baik Ssm maupun Sj. Artinya, klasifikasi yang dilakukan oleh praktikan kurang dapat dari 60%, baik Ssm maupun Sj. Artinya, klasifikasi yang dilakukan oleh praktikan kurang dapat dipertanggungjawabkan. Praktikan menduga hal ini disebabkan karena kurangnya karakter yang dipertanggungjawabkan. Praktikan menduga hal ini disebabkan karena kurangnya karakter yang digunakan untuk pengujian. Selama karakterisasi, banyak karakter yang didapatkan bersifat digunakan untuk pengujian. Selama karakterisasi, banyak karakter yang didapatkan bersifat
double negative
double negativedandan double positivedouble positivepada seluruh strain yang diuji. Karakter yang demikian tidak pada seluruh strain yang diuji. Karakter yang demikian tidak dapat dihitung karena akan menyebabkan bias. Selain itu tidak ada uji eror pada karakter yang dapat dihitung karena akan menyebabkan bias. Selain itu tidak ada uji eror pada karakter yang diuji di tiap strain. Ini juga salah satu faktor yang dapat menyebabkan hasil tidak valid. Namun diuji di tiap strain. Ini juga salah satu faktor yang dapat menyebabkan hasil tidak valid. Namun demikian, walaupun koefisien korelasi (r) Ssm dan Sj keduanya berada dibawah level 60%, demikian, walaupun koefisien korelasi (r) Ssm dan Sj keduanya berada dibawah level 60%, penggunaan indeks similaritas Sj lebih akurat dibandingkan dengan indeks similaritas Ssm. Hal penggunaan indeks similaritas Sj lebih akurat dibandingkan dengan indeks similaritas Ssm. Hal ini disebabkan Sj tidak melakukan penghitungan terhadap sifat dua strain yang
ini disebabkan Sj tidak melakukan penghitungan terhadap sifat dua strain yang double negativedouble negative,, sedangkan metode Ssm melakukan penghitungan terhadap sifat dua strain yang
sedangkan metode Ssm melakukan penghitungan terhadap sifat dua strain yang double negativedouble negative
dan
dandouble positive.double positive.
V.
V. KESIMPULANKESIMPULAN
Hasil
Hasil dendogram dengan dendogram dengan menggunakan indeks menggunakan indeks similaritas Sj lebih similaritas Sj lebih akurat dibandingakurat dibanding dengan indeksi similaritas Ssm. Indeks similaritas Sj tidak menggunakan sifat strain yang
dengan indeksi similaritas Ssm. Indeks similaritas Sj tidak menggunakan sifat strain yang doubledouble negative.
negative. Koefisien korelasi indeks Ssm adalah 20,81% dan koefisien korelasi inideks similaritasKoefisien korelasi indeks Ssm adalah 20,81% dan koefisien korelasi inideks similaritas Sj adalah 18,43%. Nilai koefisien korelasi (r) indeks similaritas Ssm dan Sj tidak diterima. Nilai Sj adalah 18,43%. Nilai koefisien korelasi (r) indeks similaritas Ssm dan Sj tidak diterima. Nilai koefisien korelasi yang diterima adalah >60%. Hubungan kemiripan 6 strain khamir dengan koefisien korelasi yang diterima adalah >60%. Hubungan kemiripan 6 strain khamir dengan indeks simiritas Ssm dan Sj menunjukkan ada 6 spesies strain yang berbeda.
VI.
VI. DAFTAR PUSTAKADAFTAR PUSTAKA
Priest,F & Goodfellow. 1999.
Priest,F & Goodfellow. 1999. Applied Microbial Systematic Applied Microbial Systematic. Kluwer Academic. Kluwer Academic Publisher. Netherland
Publisher. Netherland
Priest,Fegus & Austin,Brian.1993.
Priest,Fegus & Austin,Brian.1993. Modern Bacterial Taxonomy Modern Bacterial Taxonomy. Chapman & Hall.. Chapman & Hall.
London London Salle, A. J. 1961.
Salle, A. J. 1961. Fundamental Principles of Bacteriology.Fundamental Principles of Bacteriology.5 5 th th ed ed McGraw- McGraw- HillHill
Book. New York Book. New York Sembiring,L.2011.
Sembiring,L.2011. Petunjuk Praktikum Sistematika MikrobiaPetunjuk Praktikum Sistematika Mikrobia. Fakultas Biologi. Fakultas Biologi UGM. Yogyakarta
UGM. Yogyakarta
Waluyo, L. 2005. Mikrobiologi Umum.edisi kedua. UMM-Press. Malang Waluyo, L. 2005. Mikrobiologi Umum.edisi kedua. UMM-Press. Malang
LAMPIRAN LAMPIRAN
Perhitungan Indeks Similaritas Ssm dan SjPerhitungan Indeks Similaritas Ssm dan Sj Perhitungan Ssm Perhitungan Ssm 100 100 d) d) cc b b (a (a d) d) (a (a Ssm Ssm xx Keterangan Keterangan
a =Jumlah karakter yang
a =Jumlah karakter yang ( + ) ( + ) untuk kedua strainuntuk kedua strain
b =Jumlah karakter yang ( + ) untuk strain pertama dan ( - ) bagi strain kedua b =Jumlah karakter yang ( + ) untuk strain pertama dan ( - ) bagi strain kedua c =Jumlah karakter yang ( - ) untuk strain pertama dan ( + ) bagi strain kedua c =Jumlah karakter yang ( - ) untuk strain pertama dan ( + ) bagi strain kedua d =Jumlah karakter yang
d =Jumlah karakter yang ( - ) ( - ) untuk kedua strainuntuk kedua strain
a. a. SsmSsm AB= 21/41 =51,22 AB= 21/41 =51,22 AC =24/41= 58,54 AC =24/41= 58,54 AD =24/41= 58,54 AD =24/41= 58,54 AE =24/41= 58,54 AE =24/41= 58,54 AF =19/41=46,34 AF =19/41=46,34 BC =24/41= 58,54 BC =24/41= 58,54 BD =9/41= 21,95 BD =9/41= 21,95 BE =24/41= 58,54 BE =24/41= 58,54 BF =21/41= 51,22 BF =21/41= 51,22 CD =19/41= 46,34 CD =19/41= 46,34 CE =28/41= 68,29 CE =28/41= 68,29 CF =28/41 = 68,29 CF =28/41 = 68,29 DE =17/41= 41, 46 DE =17/41= 41, 46 DF =18/41 = 43,9 DF =18/41 = 43,9 EF =18/41 = 43,9 EF =18/41 = 43,9 b. b. SjSj AB =6/26 = 23,08 AB =6/26 = 23,08 AC =9/24 = 37,5 AC =9/24 = 37,5 AD =8/24 = 33,33 AD =8/24 = 33,33 AE =9/26 =24,62 AE =9/26 =24,62 AF =5/29 = 17,24 AF =5/29 = 17,24
BC =9/26 =34, 62 BC =9/26 =34, 62 BD =1/33= 3,03 BD =1/33= 3,03 BE =11/25 = 44 BE =11/25 = 44 BF =7/28 = 25 BF =7/28 = 25 CD =7/28 = 25 CD =7/28 = 25 CE =13/25 = 52 CE =13/25 = 52 CF =11/24 = 45,83 CF =11/24 = 45,83 DE =7/30 =23,33 DE =7/30 =23,33 DF =6/29 = 20,69 DF =6/29 = 20,69 EF =8/30 =26,67 EF =8/30 =26,67
Algoritma PengklasteranAlgoritma Pengklasteran a. a. SsmSsm AC+AE+AF/3 = 58,54+58,54+46,34/3=54,47 AC+AE+AF/3 = 58,54+58,54+46,34/3=54,47 BC+BE+BF/3 = 58,54+58,54+51,22/3=56,1 BC+BE+BF/3 = 58,54+58,54+51,22/3=56,1 DC+DE+DF/3 = 46,34+41,46+43,9/3 = 43,9 DC+DE+DF/3 = 46,34+41,46+43,9/3 = 43,9 A,D --B,C,E,F A,D --B,C,E,F AB+AC+AE+AF+DB+DC+DE+ AB+AC+AE+AF+DB+DC+DE+DF/8 = DF/8 = 51,22+58,54+58,54+46,34+21,95+46,34+41,46+43,9/8=46,0451,22+58,54+58,54+46,34+21,95+46,34+41,46+43,9/8=46,04 b. b. SjSj AC+AE/2=36,06 AC+AE/2=36,06 BC+BE/2=39,31 BC+BE/2=39,31 DC+DE/2=24,16 DC+DE/2=24,16 FC+FE/2=36,25 FC+FE/2=36,25 AC+AE+AB/3=31,73 AC+AE+AB/3=31,73 DC+BE+DB/3=17,12 DC+BE+DB/3=17,12 FC+FE+FB/3=32,5 FC+FE+FB/3=32,5
Koefisien korelasiKoefisien korelasi a. a. SsmSsm
20,81% 20,81% Ssm Ssm R R % % 100 100 (800,03) (800,03) --(43816,59) (43816,59) 6 6 (775,61) (775,61) --42058,63) 42058,63) (( 6 6 (800,03) (800,03) (775,61) (775,61) --(42149,61) (42149,61) 6 6 % % 100 100 Y) Y) (( --Y Y n n X) X) (( --X X n n Y Y)) (( X) X) (( --XY) XY) (( n n hitung hitung R R 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 x x x xb. b. SjSj
