STUDI HUBUNGAN KEKERABATAN BEBERAPA SPESIES ANGGREK
BERDASARKAN CIRI MORFOLOGI MENGGUNAKAN METODE TAKSIMETRI DI DD’ ORCHID NURSERY
The Study of Kinship Relationship to Several Species of Orchid Based on Morphological Characteristic by Using Taximetry at DD' Orchid Nursery
Siti Aminah1, Nurwidodo2, Lise Chamisijatin3
1,2,3Pendidikan Biologi, FKIP, Universitas Muhammadiyah Malang Jl. Raya Tlogomas 246 Malang 65144
e-mail korespondensi: [email protected] ABSTRAK
Anggrek merupakan kelompok tanaman yang memiliki keanekaragaman cukup besar. Salah satu upaya melestarikan anggrek dapat dilakukan melalui kegiatan pemuliaan yaitu dengan melakukan penyilangan. Keberhasilan dalam persilangan salah satunya dipengaruhi oleh kedekatan dalam hubungan kekerabatan. Hubungan kekerabatan dapat dipelajari dengan menggunakan penanda morfologi melalui metode taksimetri. Taksimetri merupakan metode evaluasi kuantitatif mengenai kesamaan atau kemiripan sifat antar golongan organisme, dan penataan golongan- golongan itu melalui analisis kelompok (cluster analysis). Penelitian dilakukan di kebun DD’ Orchid Nursery dengan mengamati secara langsung ciri morfologi pada 17 sampel yang diteliti, yang kemudian dianalisis menggunakan program komputer SPSS 17. Hasil penelitian berdasarkan analisis kelompok dan dendrogram menunjukkan terdapat 2 kelompok besar yang memiliki hubungan kekerabatan terdekat, yaitu kelompok 1 beranggotakan D. gouldii, D.
tangerinum, D. nindii, D. liniale, D. lasianthera, D. laxiflorum, D. stratiotes, D. strepsiceros, dan D. bracteosum.
Sedangkan kelompok 2 beranggotakan S. plicata, S. kimbaliana, D. macrophyllum, Paph. glaucophyllum, Paph.praestan, A. miniatum, V. sanderiana, dan V. tricolor. Selanjutnya hasil analisis diskriminasi pada 26 ciri, diperoleh 10 ciri yang menjadi pembeda antar spesies yang diamati diantaranya bentuk tepi daun, lebar daun, warna sepal, bentuk petal, warna petal, bentuk labellum, warna labellum, panjang bunga, lebar bunga, dan aroma bunga.
Kata Kunci: analisis kelompok, anggrek, diskriminasi, hubungan kekerabatan, morfologi ABSTRACT
Orchids is a group of plants that have a large diversity. One of the efforts to preserve the orchids can be made through plant breeding activities, that is by crossing. One of success in crosses is influenced by closeness in kinship.
Kinship relationships can be studied using morphological markers through the taximetry method. Taximetry is a method of quantitative evaluation of the similarity or resemblance of the nature of organisms, and the arrangement of the classes through cluster analysis. The study was conducted by directly observing the morphological characteristics of 17 samples studied, which were then analyzed using SPSS 17 computer program. The results of this study based on cluster analysis and dendrogram showed that there are two large groups which have the closest kinship relationship, namely group 1 consists of D. gouldii, D. tangerinum, D. nindii, D. liniale, D. lasianthera, D. laxiflorum, D.
stratiotes, D. strepsiceros, and D. bracteosum. While group 2 consists of S. plicata, S. kimbaliana, D. macrophyllum, Paph. glaucophyllum, Paph.praestan, A. miniatum, sanderiana V. and V. tricolor. Then discrimination analysis results on 26 characteristics, obtained 10 characteristics that distinguish between observed species such as shape of leaf edge, leaf width, sepal color, petal shape, petal color, labellum, labellum color, flower length, flower width, and floral scent.
Keywords: cluster analysis, orchid, discrimination, kinship relationships, morphological Anggrek (bahasa Latin: Orchidaceae) merupakan
kelompok tanaman yang memiliki keanekaragaman cukup besar. Tanaman anggrek meliputi 25.000–30.000 spesies dan merupakan 10% dari jumlah tanaman berbunga di dunia (Tuhuteru et al., 2012). Famili Orchidaceae terdiri dari sekitar 5.000 jenis yang tersebar luas di Indonesia.
Sebanyak 1.327 jenis tumbuh di pulau Jawa dan selebihnya tumbuh di pulau Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Papua, dan pulau lainnya (Nurmaryam, 2011).
Salah satu upaya melestarikan anggrek dapat dilakukan melalui kegiatan pemuliaan tanaman, dengan melakukan penyilangan. Kegiatan penyilangan anggrek memerlukan indukan yang memiliki sifat unggul sehingga
dapat dihasilkan hibrida-hibrida baru dengan sifat yang unggul pula. Namun demikian, upaya persilangan interspesifik maupun intergenerik tanaman anggrek sebagai upaya menjaga kelestarian anggrek sering kurang berhasil karena terdapat kendala, salah satunya dipengaruhi oleh kedekatan dalam hubungan kekerabatan (Purwantoro et al., 2005).
Hubungan kekerabatan dari suatu populasi organisme dapat dipelajari dengan menggunakan penanda (marker) sebagai alat untuk melakukan karakterisasi genetik baik secara molekuler maupun morfologis (Kartikaningrum et al., 2002). Penanda morfologi pada tanaman meliputi akar, batang, daun, bunga, buah, dan
Diselenggarakan oleh Prodi Pendidikan Biologi-FKIP bekerjasama dengan Pusat Studi Lingkungan dan Kependudukan (PSLK) Universitas Muhammadiyah Malang, tanggal 29 April 2017
sebagainya. Pada anggrek, karakter morfologi daun dan
bunga merupakan karakter yang digunakan sebagai penanda untuk membedakan antar kelompok tanaman (Pangestu et al., 2014).
Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengetahui hubungan kekerabatan anggrek adalah dengan menggunakan metode taksimetri. Metode taksimetri atau taksonomi numerik didefinisikan sebagai metode evaluasi kuantitatif mengenai kesamaan atau kemiripan sifat antar golongan organisme, dan penataan golongan-golongan itu melalui suatu analisis yang dikenal sebagai analisis kelompok (cluster analysis) ke dalam kategori takson yang lebih tinggi atas dasar kesamaan tadi (Tjitrosoepomo, 2009).
Kegiatan pemuliaan anggrek banyak dilakukan oleh pemelihara ataupun pembudidaya anggrek. DD’
Orchid Nursery merupakan salah satu kebun anggrek yang ada di Kota Batu yang telah melakukan kegiatan pemuliaan anggrek dengan menyilangkan indukan- indukan dengan karakter tertentu. Anggrek yang menjadi koleksi DD’ Orchid beranekaragam. Berdasarkan hal tersebut maka di tempat ini memungkinkan dilakukan pengamatan morfologi anggrek untuk mengetahui hubungan kekerabatan antar spesies anggrek yang diteliti.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis hubungan kekerabatan pada beberapa spesies anggrek berdasarkan ciri morfologi menggunakan metode taksimetri di DD’ Orchid Nursery.
METODE
Penelitian ini dilakukan pada tanggal 10-25 Maret 2017 di kebun DD’ Orchid Nursery yang berlokasi di Jalan Ir. Soekarno No. 48, Dadaprejo, Kota Batu. Alat
yang digunakan dalam penelitian ini yaitu alat tulis, penggaris, benang, kamera, dan kertas label. Bahan yang digunakan terdiri dari 17 spesies anggrek yang ada di kebun DD’ Orchid Nursery.
Penelitian dilakukan dengan mengikuti langkah- langkah metode taksimetri. Ciri morfologi pada masing- masing STO (Satuan Taksonomi Operasional) yang diamati dibandingkan dengan ciri morfologi pada parameter penelitian. Data yang telah diperoleh dianalisis menggunakan koefisien asosiasi, analisis kelompok (cluster analysis), dan analisis diskriminasi dengan bantuan program komputer SPSS 17.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan untuk mengetahui hubungan kekerabatan pada 17 spesies anggrek yaitu Dendrobium nindii, Dendrobium lasianthera, Dendrobium gouldii, Dendrobium stratiotes, Dendrobium lineale, Dendrobium bracteosum, Dendrobium tangerinum, Dendrobium macrophyllum, Dendrobium laxiflorum, Dendrobium strepsiceros, Vanda tricolor, Ascocentrum miniatum, Vanda sanderiana, Spathoglottis plicata, Spathoglottis kimbaliana, Paphiopedilum glaucophyllum, dan Paphiopedilum praestan diperoleh 26 ciri. Kemudian ciri yang sesuai diberi kode (+), sedangkan ciri yang tidak sesuai diberi kode (-). Selanjutnya dilakukan analisis koefisien asosiasi yang bertujuan untuk menunjukkan kemiripan secara sederhana pada masing-masing OTU (Wijayanti et al., 2015). Hasil perhitungan koefisien asosiasi disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Matriks Koefisien Asosiasi dari 17 Spesies Anggrek di Kebun DD’ Orchid Nursey
Keterangan Spesies :
A. Dendrobium nindii J. Dendrobium strepsiceros B. Dendrobium lasianthera K. Vanda tricolor
C. Dendrobium gouldii L. Ascocentrum miniatum
D. Dendrobium stratiotes M. Vanda sanderiana E. Dendrobium liniale N. Spathoglottis plicata F. Dendrobium bracteosum O. Spathoglottis kimbaliana G. Dendrobium tangerinum P. Paphiopedilum glaucophyllum H. Dendrobium macrophyllum Q. Paphiopedilum praestan I. Dendrobium laxiflorum
Berdasarkan tabel matriks di atas, dapat diketahui bahwa nilai koefisien asosiasi yang paling tinggi terdapat pada spesies A-E dan C-G yaitu sebesar 0,962, yang menunjukkan spesies A-E dan C-G memiliki hubungan kekerabatan paling dekat dibandingkan dengan spesies lainnya. Spesies tersebut adalah Dendrobium nindii (A), Dendrobium lineale (E), Dendrobium gouldii (C), dan Dendrobium tangerinum (G). Sedangkan nilai koefisien asosiasi yang paling rendah terdapat pada spesies J-N yaitu sebesar 0,269, yang menunjukkan pasangan spesies tersebut memiliki hubungan kekerabatan paling jauh dibandingkan dengan spesies lainnya. Spesies tersebut adalah Dendrobium strepsiceros (J) dan Spathoglottis plicata (N).
Selanjutnya analisis kelompok (cluster analysis) dilakukan dengan cara mengelompokan dan membandingkan pasangan STO yang memiliki hubungan paling dekat. Tahap pertama dilakukan dengan menjelaskan urutan proses pembuatan kelompok (Tabel 2).
Tabel 2. Matriks Cluster Analysis dari 17 Spesies Anggrek di Kebun DD’ Orchid Nursey
Agglomeration Schedule Stage Cluster Combined
Coefficients Stage Cluster First Appears Next Stage Cluster 1 Cluster 2 Cluster 1 Cluster 2
1 3 7 .962 0 0 8
2 1 5 .962 0 0 8
3 16 17 .923 0 0 14
4 12 13 .885 0 0 12
5 4 10 .885 0 0 10
6 2 9 .885 0 0 9
7 14 15 .846 0 0 11
8 1 3 .808 2 1 9
9 1 2 .769 8 6 10
10 1 4 .731 9 5 13
11 8 14 .654 0 7 15
12 11 12 .654 0 4 14
13 1 6 .615 10 0 16
14 11 16 .500 12 3 15
15 8 11 .346 11 14 16
16 1 8 .269 13 15 0
Angka yang tertera pada kolom koefisien menunjukkan besarnya kesamaan ciri morfologi dari dua STO yang dibandingkan serta menyebabkan kedua STO
tersebut mengelompok. Semakin besar harga koefisien asosiasi pasangan sampel yang dibandingkan, maka hubungan kekerabatannya semakin dekat pula (Wijayanti et al., 2015).
Berdasarkan tahap proses pembuatan kelompok tersebut, selanjutnya diperoleh tabel pengelompokan antara 17 spesies anggrek yang dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengelompokan 17 Spesies Anggrek di Kebun DD’
Orchid Nursery
Cluster Membership
Case 4 Clusters 3 Clusters 2 Clusters
1:A 1 1 1
2:B 1 1 1
3:C 1 1 1
4:D 1 1 1
5:E 1 1 1
6:F 1 1 1
7:G 1 1 1
8:H 2 2 2
9:I 1 1 1
10:J 1 1 1
11:K 3 3 2
12:L 3 3 2
13:M 3 3 2
14:N 2 2 2
15:O 2 2 2
16:P 4 3 2
17:Q 4 3 2
Tabel pengelompokan menunjukkan terdapat 2 kelompok besar dari 17 spesies anggrek yang diamati.
Spesies yang terdapat dalam satu kelompok yang sama menandakan bahwa antar spesies dalam kelompok tersebut mempunyai hubungan kekerabatan yang dekat, dikarenakan memiliki banyak kemiripan atau kesamaan pada ciri-ciri morfologinya.
Hasil analisis kelompok digunakan untuk membuat dendrogram (Gambar 1) yang menggambarkan jauh dekatnya hubungan kekerabatan dari masing-masing spesies yang dibandingkan berdasarkan ciri morfologi yang diamati.
Pada dendrogram terdapat 2 kelompok besar yaitu kelompok 1 dan kelompok 2 yang memiliki kekerabatan terdekat. Kelompok 1 terdiri dari spesies D. gouldii, D.
tangerinum, D. nindii, D. liniale, D. lasianthera, D.
laxiflorum, D. stratiotes, D. strepsiceros, dan D.
Diselenggarakan oleh Prodi Pendidikan Biologi-FKIP bekerjasama dengan Pusat Studi Lingkungan dan Kependudukan (PSLK) Universitas Muhammadiyah Malang, tanggal 29 April 2017
bracteosum. Kelompok ini memiliki persamaan pada ciri
morfologi diantaranya tipe pertumbuhan, tipe perakaran, bentuk tepi daun, tekstur permukaan daun, panjang daun,
warna daun, pseudobulb, posisi pembungaan, dan bentuk sepal.
Gambar 1. Diagram dendrogram Namun demikian, kelompok 1 memisah menjadi
sub kelompok 1a dan 1b. Sub kelompok 1a beranggotakan D. gouldii, D. tangerinum, D. nindii, D.
liniale, D. lasianthera, D. laxiflorum, D. stratiotes, dan D.
strepsiceros, sub kelompok 1b beranggotakan D.
bracteosum. Pemisahan pada kelompok 1 ini disebabkan perbedaan ciri bentuk daun, bentuk ujung daun, ketebalan daun, dan jumlah kuntum bunga.
Kelompok 2 terdiri dari spesies S. plicata, S.
kimbaliana, D. macrophyllum, Paph. glaucophyllum, Paph.praestan, A. miniatum, V. sanderiana, dan V.
tricolor. Kelompok ini memiliki persamaan pada ciri morfologi yaitu susunan daun, simetri daun, dan tipe pembungaan. Namun, kelompok 2 memisah menjadi sub kelompok 2a dan 2b.
Sub kelompok 2a beranggotakan S. plicata, S.
kimbaliana, dan D. macrophyllum. Persamaan ciri morfologi pada sub kelompok 2a yang menyebabkan spesies-spesiesnya mengelompok yaitu bentuk ujung daun, tekstur permukaan daun, pseudobulb, dan bentuk petal. Sedangkan sub kelompok 2b beranggotakan Paph.
glaucophyllum, Paph.praestan, A. miniatum, V.
sanderiana, dan V. tricolor yang memiliki persamaan ciri morfologi yaitu bentuk daun, bentuk ujung daun, ketebalan daun, dan pseudobulb.
Terbentuknya kelompok-kelompok ini menunjukkan bahwa spesies yang membentuk satu kelompok yang sama memiliki hubungan kekerabatan yang dekat dikarenakan memiliki banyak persamaan pada ciri morfologinya, sedangkan pemisahan pada kelompok menunjukkan hubungan kekerabatannya jauh dikarenakan memiliki banyak perbedaan pada ciri morfologinya. Jika anggrek dalam satu kelompok yang sama disilangkan maka keberhasilan persilangan makin tinggi (Purwantoro et al., 2005).
Tahap selanjutnya adalah analisis diskriminasi.
Diskriminasi atau pembeda dilakukan untuk mengetahui ciri yang paling konstan dan berpengaruh (Tjitrosoepomo, 2009). Hasil perhitungan dengan program SPSS 17 disajikan tabel chi-square test (Tabel 4) untuk mengetahui analisis diskriminasi.
Tabel 4. Hasil analisis chi-square test No. Variabel Nilai pearson
1 Tipe pertumbuhan .043
2 Tipe Perakaran .015
3 Bentuk daun .002
4 Bentuk ujung daun .000
5 Susunan daun -
6 Bentuk tepi daun .110 7 Tekstur permukaan .005
8 Simetri daun -
9 Panjang daun .015
10 Lebar daun .486
11 Ketebalan daun .027
12 Warna daun .000
13 Pseudobulb .005
14 Posisi Pembungaan .015
15 Tipe Pembungaan -
16 Bentuk Bunga .008
17 Bentuk Sepal .000
18 Warna Sepal .064
19 Bentuk Petal .457
20 Warna Petal .490
21 Bentuk Labellum .490
22 Warna Labellum .486
23 Panjang Bunga .819
24 Lebar Bunga .149
25 Jumlah kuntum .027
26 Aroma Bunga .486
Nilai pearson > 0,05 maka signifikan; < 0,05 tidak signifikan Berdasarkan analisis diskriminasi (pembeda), 10 ciri spesifik yang menjadi pembeda antar spesies yang diamati diantaranya bentuk tepi daun, lebar daun, warna
Dendrogram using Complete Linkage Rescaled Distance Cluster Combine
C A S E 0 5 10 15 20 25
Label Num +---+---+---+---+---+ C 3
G 7
A 1
E 5 1a B 2
I 9 1
D 4 ---
J 10 1b F 6 ----
N 14 2a O 15 2
H 8
P 16 2b Q 17
L 12
M 13
K 11
sepal, bentuk petal, warna petal, bentuk labellum, warna labellum, panjang bunga, lebar bunga, dan aroma bunga.
Jadi, 10 ciri tersebut dapat dijadikan petunjuk dalam mengelompokan spesies anggrek di Kebun DD’ Orchid Nursery, Kota Batu.
PENUTUP
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, maka dapat disimpulkan, 1) Berdasarkan 17 spesies anggrek di DD’ Orchid Nursery yang diamati, terdapat 2 kelompok besar yang memiliki hubungan kekerabatan terdekat, yaitu kelompok 1 beranggotakan D. gouldii, D.
tangerinum, D. nindii, D. liniale, D. lasianthera, D.
laxiflorum, D. stratiotes, D. strepsiceros, dan D.
bracteosum. Sedangkan kelompok 2 beranggotakan S.
plicata, S. kimbaliana, D. macrophyllum, Paph.
glaucophyllum, Paph.praestan, A. miniatum, V.
sanderiana, dan V. tricolor. 2) Berdasarkan analisis diskriminasi (pembeda), dari 26 ciri terdapat 10 ciri spesifik yang menjadi pembeda antar spesies yang diamati diantaranya bentuk tepi daun, lebar daun, warna sepal, bentuk petal, warna petal, bentuk labellum, warna labellum, panjang bunga, lebar bunga, dan aroma bunga.
DAFTAR RUJUKAN
Kartikaningrum, S., & Effendie, K. (2005). Keragaman Genetik Plasma Nutfah Anggrek Spathoglottis.
Jurnal Hortikultura, 15(4), 260-269.
Nurmaryam, S. (2011). Strategi Pengembangan Usaha Tanaman Anggrek (Studi Kasus: Maya Orchid Taman Anggrek Indonesia Permai Jakarta Timur).
(Skripsi), Fakultas Ekonomi dan Manajemen, IPB, Bogor.
Pangestu, F., Aziz, S. A., & Sukma, D. (2014).
Karakterisasi Morfologi Anggrek Phalaenopsis Hibrida. Jurnal Hortikultura Indonesia, 5(1), 29- 35.
Purwantoro, A., Ambarwati, E., & Setyaningsih, F.
(2005). Kekerabatan Antar Anggrek Spesies Berdasarkan Sifat Morfologi Tanaman dan Bunga.
Jurnal Ilmu Pertanian, 12(1), 1–11.
Tjitrosoepomo, G. (2009). Taksonomi Umum (Dasar- dasar Taksonomi Tumbuhan). Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Tuhuteru, S., Hehanussa, L., & Raharjo, S.H.T. (2012).
Pertumbuhan dan Perkembangan Anggrek Dendrobium Anosmum Pada Media Kultur In Vitro dengan Beberapa Konsentrasi Air Kelapa. Jurnal Agrologia, 1(1), 1-12.
Wijayanti, L., Mahmudati, N., & Prihanta, W. (2015, Maret). Studi Kekerabatan Fenetik Genus Pteris dengan Metode Taksimetri. Makalah dipresentasikan pada Seminar Nasional Pendidikan Biologi Universitas Muhammadiyah Malang, Malang Jawa Timur.
