POLA
FAKU
DISTRIBU
JAWA
ULTAS MA
USI GEOG
A BERDASA
DEPA
ATEMATI
INSTITU
GRAFIS PA
ARKAN G
DEWIN
ARTEMEN
IKA DAN I
UT PERTA
BOGO
2010
ADA UDAN
GENOM M
NTA
N BIOLOG
ILMU PEN
ANIAN BOG
OR
0
NG MANT
ITOKOND
GI
NGETAHU
GOR
TIS DI LAU
DRIA
UAN ALAM
UT
M
ABSTRAK
DEWINTA. Pola Distribusi Geografis pada Udang Mantis di Laut Jawa berdasarkan Genom
Mitokondria. Dibimbing oleh ACHMAD FARAJALLAH dan YUSLI WARDIATNO.
Udang mantis atau udang ronggeng (Harpiosquilla harpax) merupakan udang berukuran besar. Habitat sebagian besar udang mantis adalah pantai. Udang ini diekploitasi untuk diperdagangkan sebagai makanan eksotik. Udang ini di gemari sebagai sumber makanan karena ukuran yang besar dan presentasi dagingnya bisa mencapai 50% dari berat total. Karakteristik dari stomatopoda sebagai hewan pemangsa memiliki dua metode untuk menangkap mangsa yaitu smashers (galak) dan spearers (sangat baik). H. Harpax sendiri tergolong kedalam spearers. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis keragaman genetik udang mantis H. harpax di Pantai Jawa dan mempelajari pola penyebarannya berdasarkan genom mitokondria. Sampel yang digunakan adalah udang mantis H. harpax sebanyak delapan ekor koleksi bapak Dr. Yusli Wardiatno dari Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan IPB yang dipreservasi dalam etanol. Amplifikasi dilakukan secara in vitro dengan teknik Polymerase Chain Reaction (PCR). Produk amplifikasi
sebesar 1100 bp dirunutkan dan dianalisis filogeninya. Dari kedelapan sampel yang digunakan, semuanya berhasil diamplifikasi. Pola penyebaran udang mantis yaitu larva udang yang terbawa arus terutama arus sejajar garis pantai. Secara filogeografi H. harpax di Perairan Cirebon terpisah dengan H. harpax di Perairan Vietnam. Hal ini dibuktikan oleh nilai jarak genetik terjauh adalah antara H. harpax Vietnam dan H. harpax 3 yaitu sebesar 10,5%, sedangkan jarak genetik paling dekat adalah antara H. harpax 1dan 6 (kelompok 1) yaitu sebesar 1,8%. Keragaman genetik
H.harpax di Perairan Cirebon berdasarkan ruas d-loop memiliki nilai lebih besar yaitu 5.1%
(±0,005).
ABSTRACT
DEWINTA. Geographic Distribution Pattern of Mantis Shrimp in Java Sea Based on Mitochondrial Genome. Supervised by ACHMAD FARAJALLAH and YUSLI WARDIATNO.
Mantis shrimp or ronggeng shrimp (Harpiosquilla harpax) is a large sized shrimp. The mostly habitat of mantis shrimp is beach. Shrimps are exploited for trade as an exotic food. Shrimp liked as a source of food because large size and presentation of meat can be as high as 50% by weight. Characteristics stomatopod as predators have two methods to catch prey are smashers and spearers. H. Harpax classified into spearers. This research was conducted to analyze the genetic diversity of mantis shrimp H. harpax in Java Sea and study the distribution based on mitochondrial genome. The sample used is the mantis shrimp H. harpax many as eight tails collection of Dr. Yusli Wardiatno from the Department of Aquatic Resources and Management IPB preserved in ethanol. Amplification was tested in vitro with the technique of Polymerase Chain Reaction (PCR). Product amplification is 1100 bp were arranged and phylogeni analyzed. All of the eight sample are successfully amplified. The distribution pattern of mantis shrimp larvae is mainly larvae carried of alongshore current shoreline. According by filogeografi H. harpax in Cirebon water separately with H. harpax in Vietnam. This is evidenced by the value of the farthest genetic distance is between H. harpax Vietnam and H. harpax 3 is 10.5%, while the closest genetic distance was between H. harpax 1 and 6 (group 1) is 1.8%. Genetic Diversity of H.harpax in Cirebon Aquatic based on d-loop segment has a greater value is 5.1% (± 0.005).
POLA DISTRIBUSI GEOGRAFIS PADA UDANG MANTIS DI LAUT
JAWA BERDASARKAN GENOM MITOKONDRIA
DEWINTA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010
Judul
: Pola Distribusi Geografis Pada Udang Mantis Di Laut Jawa
Berdasarkan Genom Mitokondria
Nama :
Dewinta
NIM :
G34063443
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
(Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si) (Dr. Ir. Yusli Wardiatno, M. Sc)
NIP. 19650427 199002 1 002 NIP. 19660728 199103 1 002
Mengetahui:
Ketua Departemen Biologi
(Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena M. Si)
NIP. 19641002 198903 1 002
PRAKARTA
Alhamdulillah saya hanturkan atas limpahan rahmat, karunia, dan anugrah yang diberikan oleh Allah SWT kepada penulis sehingga karya ilmiah yang berjudul Pola Distribusi Geografis Pada Udang Mantis Di Laut Jawa Berdasarkan Genom Mitokondria.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si dan Bapak Dr. Yusli Wardiatno, M. Sc selaku pembimbing, yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan kepada penulis, dan telah menyediakan bahan-bahan kimia analisis molekuler melalui PT Genetic science. Terima kasih kepada Bapak Dr. Yusli Wardiatno, M. Sc yang telah memberikan sampel udang mantis. Di samping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Kak Wildan NM, Kak Eryk A, Bu Eka, Mbak Nirmala, Pak Aron, Kak Jazy, Kak Uche, Kak Ruth, Kak Goto, dll atas latihan-latihannya, Ajeng Fatimah, Evi Alfiah T, Achmad Budi, Dzulfaqor, Cut Karliya, dan Tiara Aulia Pradhina, Vratika, Erika Putrinanda, dll yang selalu menemani dan memberi semangat. Ucapan terima kasih juga kepada Bu Tini Wahyuni, Bu Ani, Pak Parman dan semua keluarga besar zoologi, Biologi. Terima kasih juga kepada teman-teman Biologi angkatan 43 atas doanya. Terima kasih kepada Ayah, Mama, Kakak, Abang, Adik dan seluruh keluarga yang selalu memberi dukungan, kasih sayang, do’a, dan semangat yang tiada henti untuk menjadikan penulis lebih baik. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, 2010
Dewinta
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 16 September 1988 di Lhokseumawe Aceh Utara, putra dari Bapak Iskandar Yusuf dan Ibu Nurazizah. Penulis merupakan anak ketiga dari empat bersaudara.
Tahun 1999 penulis lulus dari SD Aceh Utara, tahun 2002 lulus dari SMPS Yapena Aceh Utara, kemudian melanjutkan ke SMAS Yapena PT LNG Arun Aceh Utara. Tahun 2006 lulus dari SMAS Yapena Aceh Utara dan di tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa tingkat persiapan bersama Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI). Tahun 2007 penulis diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Selama studi di IPB, penulis aktif berorganisasi di beberapa kepanitiaan seperti GFORCE seksi dekorasi, Revolusi Sains anggota dana dan usaha, Biologi Cendawan seksi dana dan usaha, dan Pesta Sains seksi konsumsi. Mengikuti praktek lapang di PT. Arun LNG dengan judul Peranan Limbah Cair di PT. Arun LNG. Selain itu, penulis juga pernah menjadi asisten Perkembangan Hewan tahun ajaran 2009/2010 dan asisten praktikum Struktur Hewan 2009/2010.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang... 1
Tujuan ... 1
BAHAN DAN METODE ... 2
Identifikasi Sampel ... 1
Ekstraksi dan Isolasi DNA ... .2
Amplifikasi dan Visualisasi Fragmen DNA ... 2
Perunutan Produk PCR dan Analisis DNA Sequencing ... 2
Analisis Filogeni ... 3
HASIL ... 3
Identifikasi ... 3
Amplifikasi dan Visualisasi DNA ... 3
Perunutan Produk PCR dan Analisis DNA Sequencing ... 3
Analisis Filogeni ... 3 PEMBAHASAN ... 4 SIMPULAN ... 6 SARAN ... 6 DAFTAR PUSTAKA ... 6
DAFTAR TABEL
Halaman 1 Tempat pengambilan sampel udang ... 2 2 Jarak genetik antar sampel (di bawah diagonal) dan standar error (di atas diagonal)
berdasarkan model subtitusi K2P dengan bootstrap 1000x ... 4
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1 Produk PCR berupa pita tunggal yang diuji dengan menggunakan polyacrilamide gel
electrophoresis (PAGE) 6% ... 3
2 Hasil rekontruksi pohon filogeografi pengelompokan sampel H. harpax berdasarkan ruas d-loop mtDNA menggunakan metode NJ dengan bootstrap 1000x ... 4
3 Beberapa perbedaan antara udang kelompok A dan kelompok B ... 5
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1 Spesies pembanding dalam analisi filogeni yang diperoleh dari GeneBank ... 8 2 Runutan nukleotida yang saling berbeda antar sampel yang digunakan dalam analisis
keragaman genetik dan membangun pohon filogeni. Nomor urut nuleotida ditulis secara vertikal (5 baris paling atas) mengacu pada genom mitokondria H. harpax No. akses AY699271 ... 9 3 Rata-rata komposisi nukleotida yang didapatkan berdasarkan olahan data dari MEGA 4... 10 4 Pergerakkan penyebaran larva udang mengikuti arus sejajar garis pantai ... 11
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Udang mantis atau udang ronggeng merupakan anggota Filum Arthropoda, Subfilum Crustacea, Ordo Stomatopoda, yang terdiri atas empat famili, yaitu Odontodactylidae, Lysiosquillidae, Squillidae dan Harpiosquillidae. Sebagaimana udang pada umumnya, kelompok udang ini dicirikan dengan tubuh yang bersegmen, di belakang kepala terdapat karapas pendek, kaki beruas-ruas, ukuran tubuh yang besar dan mata seringkali berbentuk T (Carpenter dan Niem 1998).
Habitat sebagian besar udang mantis adalah pantai, senang hidup di dasar air terutama pasir berlumpur. Cara hidup udang mantis adalah dengan cara menggali dan bersembunyi di dasar air untuk berburu mangsa (Maynou 2005). Salah satu udang mantis yang bernilai ekonomi tinggi adalah
Harpiosquilla harpax dari Famili
Harpiosquillidae. Ada dua metode menangkap mangsa pada stomatopoda yaitu smashers (galak) dan spearers (sangat baik). H. harpax sendiri tergolong kedalam spearers (Ahyong 1997). Udang ini diekploitasi untuk diperdagangkan sebagai makanan eksotik. Udang ini digemari sebagai bahan makanan karena ukurannya yang besar, dengan panjang mencapai 30 cm dan berat mencapai 60 gram, dan persentasi dagingnya bisa mencapai 50% dari berat total (Moosa 1997). Jenis udang mantis lain yang sering diperdagangkan adalah H. raphidea, Squilla empusa, dan
S.mantis (Moosa 1997).
H. harpax banyak ditemukan di Pantai
Utara Pulau Jawa, Selat Malaka sampai ke Laut Pasifik (Ahyong et al. 2008). Ciri-ciri H.
harpax adalah tubuh terdiri atas tiga bagian
yaitu kepala, thoraks dan abdomen, karapas dengan median carina, segmen proksimal pada exopod berwarna hitam dengan garis tengah putih,lateral pada thoraks tidak terlalu tajam, rostral dilengkapi dengan projeksi anterior, panjang total mencapai 30 cm, mata sangat besar dan berbentuk T, telson berduri dan median carina pada telson memiliki dua bintik hitam (Carpenter dan Niem 1998).
Udang betina mampu menelurkan 50.000 hingga 1 juta telur, yang akan menetas setelah 24 jam menjadi larva. Tahap perkembangan larva pada udang mantis terdiri dari empat
fase. Fase pertama adalah larva nauplius yang tidak dapat berenang sehingga terbawa arus kemana saja arus bergerak, terutama arus sejajar garis pantai. Fase ke dua adalah protozoea yang dilengkapi dengan tujuh pasang anggota tubuh. Fase ketiga adalah mysis yang sudah dilengkapi periopods dan pleopods. Fase terakhir adalah postlarva dimana udang memiliki karakteristik seperti udang dewasa yang kemudian menjadi juvenil dan udang dewasa (Choi dan Hong 2001). Pergerakan arus ini bergantung kepada arah/sudut gelombang yang datang. Pada kawasan pantai yang diterjang gelombang menyudut, terhadap garis pantai, arus yang dominan terjadi adalah arus sejajar pantai. Pergerakan arus sejajar dengan garis pantai inilah yang menyebabkan pola penyebaran larva udang mantis mengikuti garis pantai. Persebaran larva yang mengikuti arus akan mengalami persebaran yang sangat luas bahkan antar samudera (Barber et al. 2002).
Penelitian ini berusaha mempelajari populasi H. harpax menggunakan penanda genetik genom mitokondria, yaitu ruas genom yang dikenal dengan d-loop atau control
region. Genom mitokondria hewan
merupakan genom sitoplasmik yang diwariskan secara uniparental, dan tidak mengalami rekombinasi. Kegunaan mtDNA sebagai penanda genetik salah satunya karena genom mitokondria mempunyai laju mutasi yang lebih cepat dari genom inti (Hassanin 2005). Genom mitokondria atau mtDNA terdiri atas 2 gen penyandi rRNA, 22 tRNA, dan 13 gen penyadi protein yang terlibat dalam rangkaian rantai respirasi selular, dan satu ruas yang berfungsi sebagai pengontrol transkripsi yang dikenal sebagai d-loop. Ruas
d-loop mempunyai laju mutasi yang lebih
cepat dibanding ruas-ruas gen lainnya, sehingga sangat cocok untuk digunakan sebagai penanda genetik untuk mempelajari fenomena populasi intraspesifik (Cook 2005).
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis keragaman genetik udang mantis
H. harpax di Pantai Jawa tepatnya di Perairan
BAHAN DAN METODE
Bahan
Udang mantis H. harpax sebanyak delapan ekor (Tabel 1) koleksi bapak Dr. Yusli Wardiatno dari Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan IPB yang dipreservasi dalam etanol. Semua sampel dikoleksi dari Pantai Jawa tepatnya di Perairan Cirebon.
Tabel 1 Tempat pengambilan sampel udang mantis
No sampel Nama Lokasi spesies
1 Harpiosquilla harpax 1 Cirebon 2 Harpiosquilla harpax 2 Cirebon
3 Harpiosquilla harpax 3 Cirebon 4 Harpiosquilla harpax 4 Cirebon 5 Harpiosquilla harpax 5 Cirebon 6 Harpiosquilla harpax 6 Cirebon 7 Harpiosquilla harpax 8 Cirebon 8 Harpiosquilla harpax 10 Cirebon
Metode
Identifikasi sampel
Kepastian spesies udang mantis sebagai
Harpiosquilla harpax diidentifikasi
berdasarkan kunci identifikasi menurut Carpenter dan Niem tahun 1998.
Ekstraksi dan Isolasi DNA
Sampel yang diambil sebagai sumber DNA adalah dari otot tungkai. Ekstraksi dan isolasi DNA menggunakan DNA Extraction
Kit for Fresh Blood. Otot tungkai yang
disimpan dalam etanol dicuci dengan air destilata dua kali kemudian dihomogenasi dalam bufer STE (NaCl 1M, Tris-HCL 10mM, EDTA 0.1mM, pH 8). Sel-sel otot dilisis dengan proteinase K 0,125 mg/ml dan sodium dodesil sulfat 1%. Setelah dilakukan pelisisan sel, selanjutnya pemisahan DNA dari molekul organik lainnya dengan larutan fenol dan kloroform dan terakhir pemurnian DNA dilakukan dengan pengendapan di larutan alkohol.
Amplifikasi dan Visualisasi Fragmen DNA
Amplifikasi bagian d-loop dari mtDNA dilakukan secara in vitro dengan teknik
polymerase chain reaction (PCR). Primer yang
digunakan didesain menggunakan Primer 3 (http://frodo.wi.mit.edu/primer3/) dengan referensi beberapa mtDNA anggota stomatopoda
yang ada di GenBank (www.ncbi.nlm.nih.gov). Primer forward AF 180 5’ AAGAAGACA AATAGCTAGAGTCAAAC 3’ menempel ke bagian ujung 3’ gen 12SrRNA dan reverse AF 181 5’-ATCCTATCAAGATAATCCTTTTT CA-3’ menempel pada ujung 3’ dloop. Posisi primer AF 180 berada pada urutan 15102 - 15127 nt dan primer AF 181 berada pada urutan 12- 36 nt terhadap mtDNA H.harpax, dengan begitu target DNA hasil amplifikasi berukuran 929 pb. Komposisi reaksi PCR dengan volume total 50 μL terdiri atas sampel DNA 5µl (10-100 ng), DW sebesar 16 µl, pasangan primer AF 180 dan AF 181 (10 µM) masing-masing 2 µl, dan kapataq readymix yang mengandung 10x buffer dengan Mg2+ sebesar 25 µl, dNTPs (10 mM) sebesar 1 µl dan kapataq (5 U/µl) sebesar 0,2 µl. Reaksi PCR dilakukan dengan kondisi pradenaturasi pada suhu 94oC selama 5 menit, kemudian dilanjutkan 30 siklus yang terdiri atas denaturasi suhu 94oC selama 1 menit, penempelan primer suhu 54oC selama 1 menit, pemanjangan 72oC selama 2.30 menit dan diakhiri pemanjangan akhir suhu 72oC selama 7 menit.
Visualisasi produk PCR dilakukan menggunakan metode polyacrilamide gel
electrophoresis (PAGE) 6% yang dijalankan
pada tegangan 200 V selama 50 menit yang dilanjutkan dengan pewarnaan sensitif perak 6% menurut Tegelstrom (1986).
Perunutan Produk PCR dan Analisis DNA
Sequencing
Produk PCR dengan pita tunggal di atas gel poliakrilamid dimurnikan, kemudian akan dijadikan cetakan dalam PCR untuk sekuens. PCR untuk sekuens menggunakan pasangan primer yang sama seperti amplifikasi sebelumnya dengan metode big dye
terminator cycle sequencing. Sehingga dengan
kata lain, perunutan yang dilakukan adalah dari arah 5’ dan 3’. Runutan nukleotida yang diperoleh kemudian diedit secara manual. Runutan nukleotida yang telah diedit kemudian saling disejajarkan dengan runutan nukleotida referensi, yaitu H. harpax yang
ditangkap dari Pantai Vietnam dengan No akses AY699271 (Miller dan Austin 2006) dari GenBank (Lampiran 1) menggunakan program Clustal W 1.8 yang tertanam dalam program MEGA versi 4.00.
Analisis Filogeni
Analisis keragaman nukleotida, jarak genetik dan rekontruksi filogeni dilakukan menggunakan MEGA (Kumar et al. 2008)
berdasarkan parameter. A menggunaka dengan boot Identifikasi Hasil Carpenter bahwa samp spesies H. H Tabel 2 Beb mer (Car Amplifikasi Amplifi primer AF1 tunggal beru M 1 2 Gambar 1. y p ( Perunutan Sequencing Runutan kemudian di runutan basa rata-rata ko No IdeKu k 1 2 3 4 1 2 4 5 n model s Analisis keke an metode ne tstrap 1000x.
HASI
i identifikasi dan Niem pel udang ya Harpax (Tabel berapa karakte rujuk pada spe rpenter dan N i dan Visualis ikasi meng 80 dan AF18 ukuran sekitar 3 4 5 6 Produk PCR yang diuji d polyacrilamide (PAGE) 6%. Produk PCR g n basa nukleo allignment seh a nukleotida sep mposisi nukl unci ntifi-kasi 1b 2b 4a 5a Karap denga Segm exopo denga putih thora tajam Rostr denga Marg lebih gigi l subtitusi Kim erabatan antar eighbour joiniIL
spesies berd (1998) menu ang digunakan 2). er dikotomi ya esies H. harpa Niem 1998). sasi DNA ggunakan p 81 menghasilk 1100 pb (Gam 7 8 R berupa pita dengan mengg e gel electrop R dan Analistida yang tela hingga dipero panjang 787 nt leotida A=4 Keterangan pas dilen an median car men proksimal od berwarna an garis t , lateral ks tidak m. ral dilen an projeksi an ginal carina du panjang dari lateral. 500 100 1100 p mura-2-r sampel ing (NJ) dasarkan unjukan n adalah ang ax asangan kan pita mbar 1). tunggal gunakan phoresis is DNA ah diedit oleh hasil t dengan 41,2% ; ngkapi rina. l pada hitam tengah pada terlalu ngkapi nterior. ua kali carina pb pb pb T=38,8% ; G A+T (80,0%) %) (Lampira bisa dilanjutk 13496 nt s referensi mtD dan Austin sebanyak 645 Dari 142 nt merupakan ditemukan p substitusi yan satu sampel, tidak diikutk karena tidak sebanyak 49 mutasi, yait kemudian d keragaman ge (Lampiran 2). Analisis Filo Hasil pe udang Cirebo nilai jarak g 10,5% dan ya Genetik yang 3,3% sedang sebesar 3,2% genetik H berdasarkan r Secara fi Cirebon terpi Vietnam. Ha genetik terja Vietnam dan 10,5%, sedan adalah antara yaitu sebesa H.harpax di ruas d-loop m 5.1% (±0,00 dengan kerag berdasarkan r Topologi metode N mengelompok percabangan di luar perca digambarkan membagi p Cirebon men kelompok B. ke dalam kelo 8 termasuk ke moyang (anc kekerabatan satu nenek m G=7,6% ; C= ) lebih besar d an 2). Runuta kan dianalisis sampai 1428 DNA H. Harp 2006), dar 5 nt sama un yang berbe insersi/deles pada satu s ng hanya dit dengan begi kan dalam a k bersifat p nt yang ter tu subsitusi digunakan d
enetik dan hub geni erhitungan ja on dan udang V genetik terja ang terdekat s g mewakili k gkan jarak ge . Keragaman H.harpax di ruas d-loop ad ilogeografi H. sah dengan H al ini dibuktik auh adalah n H. harpax ngkan jarak g a H. harpax 1d ar 1,8%. K Perairan Ci memiliki nila 5) (Tabel 2) gaman genet ruas C01, yait pohon filo NJ dengan kan udang H. dan H. Harp abangan. Stru oleh mtDN populasi H. h njadi dua yait
H. harpax 1,4 ompok A. H. e dalam kelom cestral node) H. harpax a moyang/induka =12,3%. Pers daripada C+G an nukleotida berada pada 83 nt berda pax Vietnam ( i 787 nukl ntuk semua sa da, sebanyak si yang sampel dan temukan juga itu sebanyak analisis berik parsimoni. S rdiri dari dua dan insersi dalam meng bungan keker arak genetik Vietnam didap auh adalah s sebesar 1,8% kelompok A s enetik kelomp genetik Kera Perairan C dalah sebesar 5 . harpax di Pe H. harpax di Pe
kan oleh nilai antara H. h x 3 yaitu s genetik paling dan 6 (kelomp Keragaman g irebon berda ai lebih besar bila dibandi tik Halocypri tu sebesar 2,27 ogeni menggu bootstrap harpax dalam pax Vietnam b uktur populasi NA ini setid harpax di pe tu kelompok 4,6 dan 10 ter harpax 2, 3, mpok B. Titik menunjukan adalah berasa an. Sedangkan sentase G (19,9 a yang posisi asarkan (Miller eotida, ampel. k 9 nt hanya 84 nt a pada 93 nt kutnya Sisanya a jenis i/delesi ghitung rabatan antara patkan sebesar . Jarak sebesar pok B gaman Cirebon 5,1%. erairan erairan i jarak harpax sebesar g dekat mpok 1) genetik asarkan r yaitu ingkan ida sp 7%. unakan p1000x m satu berada i yang daknya erairan A dan rmasuk 5, dan nenek bahwa al dari n yang
digambarkan membagi Cirebon me kelompok B ke dalam ke 8 termasuk kelompok s moyang (an kekerabatan satu nenek populasi H berbeda nen harpax di pe Ruas m dasarnya ma Seperti pad lebih besar d 3). Banyak berkaitan d Ancestral N Gambar 2 No S 1 H 2 H 3 H 4 H 5 H 6 H 7 H 8 H 9 H Tabel 2.Ja b n oleh mtD populasi H. enjadi dua ya B. H. harpax 1 elompok A. H ke dalam k saling terpisah ncestral node) n H. harpax k moyang/in H harpax dar nek moyang/ erairan Vietna
PEMBAH
mtDNA hasi ayoritas tersus da hasil Perse daripada C+G knya basa engan d-loop Node 2. Hasil rek berdasarka 1000x. Sampel H. harpax 1 H. harpax 2 H. harpax 3 H. harpax 4 H. harpax 5 H. harpax 6 H. harpax 8 H. harpax 10 H. harpax Vietnam arak genetik a berdasarkan mDNA ini set
harpax di p itu kelompok 1,4,6 dan 10 te H. harpax 2, 3 kelompok B. h 6,5%. Titik ) menunjukan adalah beras ndukan. Sed ri perairan C /indukan den am (Gambar 2
HASAN
il perunutan sun atas basa A entase A+T ( G (19,9 %) (La A+T pada p sebagai pen konstruksi po an ruas d-loop 1 0. 0.061 0.080 0. 0.028 0. 0.064 0. 0.018 0. 0.059 0. 0.045 0. 0.085 0. antar sampel model subtitusi idaknya perairan k A dan ermasuk 3, 5, dan Kedua k nenek n bahwa sal dari dangkan Cirebon ngan H. 2). n pada A+T (80,0%) ampiran d-loop ngontrol ohon filogeog op mtDNA m 2 3 .009 0.010 0.007 .041 .059 0.074 .023 0.047 .056 0.071 .018 0.040 .070 0.087 .089 0.105 (di bawah dia K2P dengan proses-proses genom mitok Pada promo berupa TATA banyak terda 2009). Hal la lebih tinggi yang berulang 2005). Keragama beberapa ha mengikuti aru d-loop sebaga yang paling t di Cirebon ya Keragama Cirebon berda nilai lebih be bila dibandin Halocyprida grafi pengelo menggunakan 4 5 0.006 0.009 0.009 0.005 0.009 0.008 0.009 0.059 0.025 0.059 0.056 0.020 0.038 0.070 0.079 0.088 agonal) dan s bootstrap 100 s replikasi da kondria. (Hoe otor terdapat A box dimana apat basa A ain yang men disebakan ol g dan panjang an yang tingg al seperti la us yang sejaja ai ruas yang m tinggi, dan pop ang tergolong an genetik H asarkan ruas d sar yaitu 5.1% ngkan dengan sp berdasarka ompokan sam n metode NJ 6 7 9 0.005 0.0 5 0.008 0.0 8 0.010 0.0 9 0.005 0.0 0.009 0.0 9 0.0 0 0.056 0 0.042 0.0 8 0.079 0.0 standar error 00x. an transkripsi elzoel et al. t struktur p pada TATA b A dan T (Yu nyebabkan ba leh adanya se gnya urutan T gi disebabkan arva yang te ar garis pantai, memiliki kerag pulasi udang masih baik. H.harpax di Pe d-loop memili % (±0,005) (Ta keragaman g an ruas C01, mpel H. har dengan boots 7 8 09 0.008 05 0.009 07 0.011 09 0.007 05 0.009 09 0.007 0.009 67 91 0.083 (di atas diagoKelompok A Kelompok B i pada 1994). penting box ini uwono asa AT ekuens (Cook n oleh erbawa , ruas gaman mantis erairan iki abel 1) genetik rpax strap 9 0.011 0.011 0.012 0.011 0.011 0.010 0.011 0.011 onal)
yaitu sebesar 2,27%. Nilai keragaman genetik
d- loop yang lebih besar membuktikan bahwa
ruas d-loop memiliki laju mutasi lebih tinggi dibandingkan ruas-ruas pada mtDNA lainnya disebabkan mutasi yang tinggi berbanding lurus dengan tingginya keragaman (Cook 2005).
Topologi pohon filogeni menggunakan metode NJ dengan bootstrap1000x mengelompokan udang H. harpax dalam satu percabangan dan H. harpax Vietnam berada di luar percabangan. Struktur populasi yang digambarkan oleh mtDNA ini setidaknya membagi populasi H. harpax di perairan Cirebon menjadi dua yaitu kelompok A dan kelompok B. Populasi H harpax dari perairan Cirebon berbeda nenek moyang/indukan dengan H. harpax di perairan Vietnam (Gambar 2). Hal ini disebabkan oleh pola penyebaran udang mantis sangat berkaitan erat dengan arus laut (McCleave et al.1984). Arus pada Laut Jawa bergerak ke arah Kalimantan sedangkan arus dari Laut China Selatan bergerak ke Vietnam sehingga pergerakan arus dari Cirebon dan Vietnam berpeluang tidak saling bertemu. Pada udang mantis, pemyebaran terjadi secara larvatik yang mengikuti arus sejajar garis pantai, dan arus merupakan pembatas utama yang menyebakan terjadinya diferensiasi populasi. Teluk Vietnam yang berada di sisi utara dari Laut China Selatan tidak terhubung/ saling
terpisah dengan Laut Jawa (Cirebon), atau memiliki garis pantai yang tidak berhubungan. (Lampiran 4) (BAKOSURTANAL 2009).
Kelompok A dan B saling terpisah sebesar 6,5% yang mana nilai tersebut menujukan perbedaan jarak genetik. Hal ini sama dengan perbedaan jarak genetik yang ditunjukan oleh
Litopenaeus vannamei dan Farfantepenaeus subtilis sebesar 10,9%. Artinya jika dua
kelompok individu terpisah atau mengalami penyebaran satu sama lain maka kedua kelompok tersebut cenderung mengakumulasi gen yang berbeda sehingga menambah variasi genetik suatu populasi yang disebut dengan spesiasi. Akumulasi ini karena terputusnya informasi genetik yang menyebabkan adanya perubahan genetik sehingga timbullah jarak genetik (Francisco dan Galetti 2005).
Dari data yang ada, kelompok A dan B terdapat kemungkinan sebagai spesies yang berbeda dalam genus Harpiosquilla. Hal ini diperkuat dengan adanya beberapa perbedaan yaitu seperti lateral thoraks tanpa/ dilengkapi dengan duri, dari segi warna ada yang lebih gelap dan terang, dan segmen proksimal pada exopod ada yang tidak/ bewarna sedikit hitam (data tidak diperlihatkan). Hal ini juga disebabkan oleh spesies H. harpax yang tertangkap di Perairan Cirebon seringkali tertangkap bersamaan dengan H. raphidae (Wardiatno Y 22 Juli 2010, komunikasi pribadi) ( Gambar 3). gelap terang segmen proksimal pada exopod bewarna segmen proksimal pada exopod tidak hitam Lateral thoraks berduri
Lateral thoraks tidak berduri
SIMPULAN
Keragaman genetik H. harpax di Perairan Cirebon berdasarkan ruas d-loop mtDNA adalah 5,1% (±0,005). Populasi H. harpax di Perairan Cirebon setidaknya bisa dibagi menjadi 2 kelompok. Kedua kelompok saling terpisah 6,5%. Populasi H. harpax di Laut Jawa jauh kemungkinannya berasal dari Perairan Vietnam. Hubungan filogeni berdasarkan ruas d-loop mtDNA menempatkan H. harpax Cirebon berbeda nenek moyang/indukan dengan H. harpax dari Vietnam.
SARAN
Saran bagi penelitian ini adalah diperlukan penelitian lebih lanjut mengunakan ruas mitokondria yang berbeda atau selain
d-loop dan perlu analisis pembanding sampel H. harpax dari Pantai Utara Kalimantan dan
daerah sekitar Selat Malaka untuk membuktikan hubungan kekerabatan antara H.
harpax dari Cirebon dan H. harpax dari
Vietnam.
DAFTAR PUSTAKA
Ahyong ST, Chan TY, Liao YC. 2008. A Catalogue of Mantis Shrimps (Stomatopoda) of Taiwan. Keelung: National Taiwan Ocean University.
Ahyong ST. 1997. Philogenetic Analysis of the Stomatopoda (Malacostraca). Journal of Crustaceans Biology 17(4): 695-715.
Barber P, Moosa MK, Palumbi SR. 2002. Rapid Recovery of Genetics Diversity of Stomatopod Populations on Krakatau: Temporal and Spatial Scales of Marine Larval Dispersal. Journal of The Royal
Society 269: 1591-1597.
Carpenter KE, Niem VH. 1998. The Living
Marine Resources of The Western Central Pacific Volume 2: Cephalopods, Crustacean, Holothurians and Shark.
Rome: Food and Agriculture Organization of The United Nation.
Choi HJ, Hong SY. 2001. Larval development of the kishi velvet shrimp, metapenaeopsis dalei (rathbun) (decapoda: penaeidae), reared in the laboratory. Fish Bull 99: 275-291.
Cook C. 2005. The Complete Mitochondrial Genome of Stomatopod Crustacean
Squilla mantis. Journal of BMC Genomics 6: 1-9.
Francisco AK, Galetti PM. 2005. Genetic Distance Between Broodstocks of the Marine Shrimp Litopenaeus Vannamei (Decapoda, Penaeidae) by mtDNA Analyses. Journal of Genetics and
Molecular Biology 28(2): 258-261.
Hassanin A. 2005. Phylogeny Of Arthropoda Inferred From Mitochondrial Sequences:
Strategies For Limiting The Misleading Effects of Multiple Changes in Pattern and Rates of Substitution. Molecular
Phylogenetics and Evolution 38 (2006):
100–116.
Hoelzoel AR, Lopez JV, Dover GA, Brien JO. 1994. Rapid evolution of a heteroplasmic repetitive sequences in the mitochondrial DNA control region of carnivores.
Journal of Molecular Evolution
39:191-199.
Maynou F, Abello P, Sartor P. 2005. A Review of the Fisheries Biology of the Mantis Shrimp, Squilla Mantis (Stomatopoda, Squillidae) in the
Mediterranean. Crustaceana 77 (9):
1081-1099.
McCleave JD, Arnold GP, Dodson JJ, Neil WH. 1984. Mechanism of Migration in
Fishesh. New York dan London: Plneum
Press.
Miller AD, Austin CM. 2006. The Complete Mitochondrial Genome Of The Mantis Shrimp H.Harpax, and A Phylogenetic Investigation of The Decapoda Using Mitochondrial Sequences. Molecular
Phylogenetics and Evolution 38: 565–
574.
Moosa, M. 1997. Stomatopoda sebagai Salah Satu Potensi Sumberdaya Hayati Laut.
Perwata Oseana 5: 1-6.
Kumar S, Dudley J, Nei M, Tamura K. 2008. MEGA: A Biologist-Centric Software for Evolutionary Analysis of DNA and Protein Sequences. Briefings in Bioinformatics 9: 299-306.
Tegelstrom H. 1986. Mitochondrial DNA in natural populations: an improve routine for the screening of genetic variation based on sensitive silver staining.
Elecytrophoresis 7:226-229.
Yuwono T. 2009. Biologi Molekuler. Jakarta: Erlangga.
[BAKOSURTANAL] Atlas Nasional. 2009. Pergerakan Arus . [terhubung berkala]. http://www.atlasnasional.bakosurtanal.go. id.arus_permukaan_detail.php. [24 Juni 2010].
Lampiran 1. Spesies pembanding dalam analisis filogeni yang diperoleh dari GeneBank
No Nama Spesies Nama lokal Lokasi No. Akses
Lampiran 2. Runutan nukleotida yang saling berbeda antar sampel yang digunakan dalam analisis keragaman genetik dan membangun pohon filogeni. Nomor urut nuleotida ditulis secara vertikal (5 baris paling atas) mengacu pada genom mitokondria H. harpax No. akses AY699271.
--- 1111111111 1111111111 1111111111 1111111111 111111111 3333333333 3333333333 3333333333 3334444444 444444444 5555566666 6677777777 8888888888 9990000000 000000112 1167800115 7902566799 2245567789 9990001222 334478393 5763135266 5156012915 1854930441 3780128037 496864405 ---
H. harpax 1 GACTTTAACC CTCACTCGTG ATACGGAGGT GAAAACATAC GTTTGGGAT
H. harpax 2 GGCCTCGGTT TCTGTTCATA ATGAGATATA GTTAATACAT ATCCA-ATC
H. harpax 3 GGCCTCGCTT TCTGTTCACA GTGAGATATA GTTGACATAT ACCTA-ATC
H. harpax 4 GATTATAACC TTCGCTCGCA ATATAGAGGT AAAAGCATAC ATTTAGGAT
H. harpax 5 AGCCTCGGTT TCTATTTACA ATGAGATATG ATTAATACAT ATCCA-ATC
H. harpax 6 GACTTTAACC TTCACTCGTA ATACGGAGGT GAAGACATAT GTTTGAGAT
H. harpax 8 GGCCTCGGTT CCTATTCACA GTGAGATATA GTTAGTACAT ATCCA-ATC
H. harpax 10 GATTTTAACC TCCACCCACG ACATAGAGGT GAAAACGCGT ATTTAGGAT
H. harpax Vietnam AACAATAACC TCATTCTATA ACAAAATAGT GAAAATGTGT ACCTCAGAT ---
Mutasi subtitusi
Mutasi delesi dan subtitusi
Lampiran 3. Rata-rata komposisi nukleotida yang didapatkan berdasarkan olahan data dari MEGA 4 T(U) (%) C(%) A(%) G(%) H. harpax 1 38.7 12.5 41.0 7.9 H. harpax 2 39.4 12.0 41.3 7.3 H. harpax 3 38.4 13.3 40.5 7.9 H. harpax 4 38.9 12.0 41.8 7.3 H. harpax 5 39.3 12.1 41.2 7.4 H. harpax 6 39.2 11.9 40.9 8.1 H. harpax 8 38.9 12.6 40.9 7.6 H. harpax 10 38.4 12.5 40.8 8.2 Avg 38.4 12.3 41.2 7.6
