DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
IDENTIFIKASI MOLEKULER BERDASARKAN
MARKA GEN COI PADA LOBSTER (Panulirus spp.)
DI PERAIRAN DONGGALA, SULAWESI TENGAH
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Identifikasi Molekuler berdasarkan Marka Gen COI pada Lobster (Panulirus spp.) di Perairan Donggala, Sulawesi Tengah adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Oktober 2016 Ulfanida Romaskila C24120036
ABSTRAK
ULFANIDA ROMASKILA. Identifikasi Molekuler berdasarkan Marka Gen COI pada Lobster (Panulirus spp.) di Perairan Donggala, Sulawesi Tengah. Dibimbing oleh YUSLI WARDIATNO dan ACHMAD FARAJALLAH.
Lobster genus Panulirus menempati urutan keempat sebagai komoditas ekspor dari jenis udang-udangan. Larva lobster bersifat meroplankton yang pergerakannya dipengaruhi oleh pergerakan air. Saat juvenil hingga dewasa, lobster sudah dapat bergerak dengan bebas dan mulai bermigrasi dari satu perairan ke perairan lain untuk mencari makan dan cenderung menjauhi cahaya. Pergerakan lobster untuk berpindah tersebut menimbulkan adanya penyebaran lobster. Fenomena cryptic spesies yang sering terjadi pada larva biota akuatik menyebabkan sering terjadi kesalahan identifikasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi molekuler berdasarkan marka gen Cytochrome Oxidase Subunit I (COI) pada lobster yang diperoleh dari perairan Donggala, Sulawesi Tengah. Bagian yang digunakan untuk identifikasi molekuler adalah otot dan darah lobster. Berdasarkan identifikasi molekuler, spesies lobster yang diperoleh dari perairan Donggala, Sulawesi Tengah adalah lobster bambu (Panulirus versicolor) dan lobster batik (Panulirus femoristriga).
Kata kunci: Gen COI, identifikasi molekuler, lobster
ABSTRACT
ULFANIDA ROMASKILA. Identification of Molecular based on Marker COI gene on Lobster (Panulirus spp.) in Donggala Waters, Central Sulawesi. Supervised by YUSLI WARDIATNO and ACHMAD FARAJALLAH.
Lobsters genus Panulirus rank fourth as an export commodity of crustaceans. Larvaes of lobster are meroplankton that their movement are affected by the movement of water. When juvenile to an adult, the lobster has been able to move freely and began to migrate from the waters to other waters to feed and tend to stay away from the light. The movement of lobster to move cause of the spread of lobster. The phenomenon of cryptic species that often occur in aquatic biota larvae cause frequent misidentification. This study aims to identify molecular markers of gene Cytochrome Oxidase subunit I (COI) on lobsters obtained from the waters of Donggala, Central Sulawesi. Body parts of lobster used for molecular identification is a muscle and blood. Based on molecular identification, that the species of lobster were obtained from the waters of Donggala, Central Sulawesi are bamboo lobster (Panulirus versicolor) and strip-leg spiny lobster (Panulirus femoristriga).
Keywords: COI gene, identification, lobster
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan
IDENTIFIKASI MOLEKULER BERDASARKAN MARKA
GEN COI PADA LOBSTER (Panulirus spp.) DI PERAIRAN
DONGGALA, SULAWESI TENGAH
ULFANIDA ROMASKILA
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian dilaksanakan sejak bulan Februari hingga Maret 2016 dengan judul Identifikasi Molekuler berdasarkan Marka Gen COI pada Lobster (Panulirus spp) di Perairan Donggala, Sulawesi Tengah.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini, terutama kepada:
1 IPB yang telah memberikan kesempatan untuk studi
2 Rudi Alek Wahyudin, SPi, MSi yang telah banyak membantu dalam pendanaan penelitian ini.
3 Prof Dr Ir Kadarwan Soewardi selaku dosen Pembimbing Akademik. 4 Dr Ir Yusli Wardiatno, MSc dan Dr Ir Achmad Farajallah, MSi selaku
dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan arahan dan masukan dalam penulisan karya ilmiah ini.
5 Dr Ali Mashar, SPi, MSi selaku dosen penguji skripsi.
6 Keluarga tercinta: Ayahanda Ahmad Dauri, Ibunda Nira Sari (Almarhum), Adinda Naufal Hamdani Yuza, Nenek Rodiah, Bik Cak, Bik Ngah, Bik Rini, dan keluarga besar lainnya yang telah memberikan doa dan motivasi. 7 Agus Alim Hakim, SPi MSi, Yuyun Qonita, SPi MSi, dan keluarga besar
Laboratorium Biologi Molekuler Akuatik, MSP, FPIK, IPB atas segala bantuan, saran dan kerja samanya.
8 Staf tata usaha Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan.
9 Sahabat terbaik: Anggi B P, Nenny R P, Desti Rahayu, Fina F A, Rindah A, Rohniadita, Budi N, Diah S, Endah S R, Fanisa M F, Lisa M Br P, Nurlia A, Yuli F, Widy T, MSP 47, MSP 48, MSP 49, MSP 50, dan Kemala IPB.
10 Semua pihak yang membantu dalam proses penyusunan skripsi ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Oktober 2016 Ulfanida Romaskila
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI vii
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
DAFTAR ISTILAH viii
PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Perumusan Masalah 2 Tujuan Penelitian 2 Manfaat Penelitian 2 METODE 3
Waktu dan Lokasi Penelitian 3
Pengumpulan Data 3
Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Hasil 6
Pembahasan 8
KESIMPULAN DAN SARAN 9
Kesimpulan 9
Saran 10
DAFTAR PUSTAKA 10
LAMPIRAN 13
DAFTAR TABEL
1 Data spesies yang berasal dari GenBank 6
2 Jumlah perbedaan nukleotida pada gen CO1 lobster (Panulirus spp.) 7 3 Jarak genetik gen CO1 lobster (Panulirus spp.) 8
DAFTAR GAMBAR
1 Peta lokasi pengambilan contoh lobster penelitian. 3 2 Panulirus versicolor (a); Panulirus femoristriga (b) 4 3 Hasil amplifikasi gen COI lobster (Panulirus spp.) pada gel agarosa 1,2%. 6
DAFTAR LAMPIRAN
1 Manual pabrik untuk isolasi DNA menggunakan extraction kit for animal tissue (Gene Aid) yang telah di modifikasi 13 2 Peta persebaran lobster bambu (P. versicolor) 14 3 Peta persebaran lobster batik (P. femoristriga) 14
DAFTAR ISTILAH
COI : (Cytochrome Oxidase Subunit I) merupakan salah satu gen berukuran kecil yang mudah diurai, dan terdapat pada genom mitokondria, namun memiliki variasi yang dapat membedakan spesies.
Cryptic species : Dua atau lebih spesies berbeda yang diklasifikasikan ke dalam satu spesies yang sama akibat karakteristik morfologi yang mirip.
DNA barcoding : Sistem yang dirancang untuk melakukan identifikasi secara cepat dan akurat berdasarkan urutan basa nukleotida dari gen penanda pendek yang telah terstandarisasi.
GenBank : Situs NCBI yang memuat informasi dasar mengenai bioteknologi (termasuk informasi dasar DNA).
PCR : (Polymerase Chain Reaction) merupakan suatu teknik perbanyakan (amplifikasi) potongan DNA secara invitro pada daerah spesifik yang dibatasi oleh dua primer oligonukleotida.
Sekuensing (Sequencing)
: Sebuah prosedur untuk menentukan urutan nukleotida yang masuk ke dalam genom.
Spesimen voucher : Spesimen yang disimpan dan dapat digunakan kembali suatu saat.
Suhu annealing : Kondisi suhu ketika terjadi penempelan primer pada cetakan DNA target
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Lobster Panulirus atau udang karang merupakan anggota crustacea yang menempati urutan keempat sebagai komoditas ekspor dari jenis udang-udangan (Perikanan WWF-Indonesia 2015). Hewan crustacea sebagai objek penelitian telah menjadi fokus penelitian dalam beberapa tahun ini. Secara umum aspek yang diteliti pada hewan crustacea mencakup aspek biologi, seperti habitat (Sarong & Wardiatno 2013; Wardiatno et al. 2014), morfometrik (Wardiatno & Mashar 2011), hubungan dan pertumbuhan (Mashar & Wardiatno 2013a,b; Muzammilet al. 2015), kelimpahan dan dinamika populasi (Wardiatno & Mashar, 2013; Mashar et al. 2014; Hamid & Wardiatno 2015), aspek reproduksi (Wardiatno & Mashar 2010; Zairion et al. 2014; Zairion et al. 2015a,b; Edritanti et al. 2016), distribusi betina bertelur berdasarkan habitat (Hamid et al. 2016) hingga potensi pemanfaatannya (Wardiatno et al. 2012; Santoso et al. 2015).
Lobster dari genus Panulirus dicirikan dengan sepasang tanduk depan (frontal horns) dan beberapa spine pada karapas, serta sepasang antennal flagellum yang panjang di bagian depan (Holthuis 1991). Terdapat tujuh jenis lobster dari genus Panulirus yang mendiami perairan berkarang Indonesia, yaitu Panulirus homarus, P. penicillatus, P. longipes, P. polyphagus, P. versicolor, dan P. ornatus (Moosa & Aswandy 1984), dan P. femoristriga (Chan & Ng 2001).
Lobster memiliki lima fase siklus hidup, yaitu fase telur, fase larva (philosoma), fase post larva (puerulus), fase juvenil dan fase dewasa (Philips et al. 1980 in Yusnaini et al. 2009). Larva lobster bersifat meroplankton yang pergerakannya sangat bergantung pada keadaan arus (Dirwana 2012). Perkembangan dan perpindahan larva menyesuaikan dengan lingkungan yang mendukung kelangsungan hidup larva. Selama perkembangan menjadi juvenil, larva mencari tempat yang terlindung dari cahaya dan predator. Tempat seperti itu bisa dijumpai pada rumpun alga, celah-celah di terumbu karang, padang lamun dan celah-celah batu. Saat juvenil hingga dewasa, lobster sudah dapat bergerak dengan bebas dan mulai bermigrasi dari satu perairan ke perairan lain untuk mencari makan dan cenderung menjauhi cahaya (Dradjat 2004). Pergerakan lobster untuk berpindah tersebut menimbulkan adanya penyebaran lobster di perairan. Saat ini sudah banyak ditemukan penelitian mengenai penyebaran terbaru lobster di beberapa perairan (Wardiatno et al. 2016a,b,c)
Adanya kemiripan secara morfologi yang sering terjadi pada larva biota akuatik, menyebabkan sering terjadinya kesalahan identifikasi. Fenomena kemiripan tersebut dikenal dengan istilah cryptic spesies. Teknik biologi molekuler telah memberikan kesempatan untuk mengidentifikasi suatu individu lobster secara akurat. Penanda molekuler yang digunakan dalam identifikasi menggunakan DNA mitokondria. DNA mitokondria yang banyak digunakan sebagai penanda adalah Cytochrome Oxidase Subunit I (COI). Menurut Hebert et al. (2003), keragaman sekuen gen COI mampu menjadi dasar dalam sistem DNA barcoding hewan.
2
Gen COI dapat mengidentifikasi berbagai macam hewan sampai tingkat spesies (Waugh 2007). Eksplorasi gen COI melalui DNA barcoding berperan dalam langkah awal pengelolaan sumberdaya lobster. Teknik identifikasi molekuler menggunakan DNA barcoding mampu memberikan identitas suatu individu lobster berdasarkan urutan basa nukleotidanya. Identifikasi molekuler juga dapat menggambarkan hubungan kekerabatan antara cryptic spesies, sehingga dapat memberikan informasi penting tentang karakter genetik lobster (Panulirus spp.) yang berada di perairan Donggala, Sulawesi Tengah.
Perumusan Masalah
Pergerakan lobster untuk berpindah saat larva hingga dewasa, menimbulkan adanya penyebaran lobster di beberapa perairan. Hal tersebut sering menyebabkan adanya distribusi baru terhadap lobster. Fenomena cryptic spesies yang sering terjadi pada biota akuatik, menyebabkan kesalahan dalam proses identifikasi secara morfologi. Larva lobster memiliki kemiripan morfologi antar spesies satu dengan spesies lainnya, sehingga sulit untuk dibedakan secara morfologi. Perikanan Multi spesies yang ada di Indonesia terkadang menyebabkan tidak adanya kepastian dan kejelasan terhadap suatu spesies. Hal ini membutuhkan adanya kejelasan terhadap suatu spesies secara spesifik, sehingga dibutuhkan identifikasi spesies yang dapat mengatur pemanfaatan lobster secara berkelanjutan.
Langkah penunjang dalam upaya pengembangan dan pengelolaan sumberdaya lobster adalah proses identifikasi secara molekuler menggunakan penanda COI. Metode identifikasi yang dilakukan tersebut diharapkan dapat memberikan kepastian spesies dan informasi molekuler lobster secara spesifik yang mendiami suatu daerah di sekitar perairan Donggala, Sulawesi Tengah.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk identifikasi molekuler berdasarkan marka gen Cytochrome Oxidase Subunit I (COI) pada yang berasal dari perairan Donggala, Sulawesi Tengah.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi terkait kepastian spesies lobster sehingga dapat dijadikan sebagai dasar tahapan awal dalam penentuan pengelolaan sumberdaya lobster di Donggala, Sulawesi Tengah secara berkelanjutan.
3
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Kegiatan penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari hingga Maret 2016. Lobster yang menjadi objek penelitian berasal dari perairan Donggala, Sulawesi Tengah dan dilanjutkan dengan pengamatan di Laboratorium Biologi Molekuler Akuatik, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor. Lokasi pengambilan lobster disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1 Peta lokasi pengambilan contoh lobster penelitian.
Pengumpulan Data
Data dikumpulkan dengan melakukan pengumpulan contoh lobster, analisis molekuler dan analisis data. Contoh dikumpulkan dengan membeli lobster dari pengepul di sekitar perairan Donggala. Analisis molekuler terdiri atas preparasi contoh, isolasi DNA, amplifikasi dan visualisasi fragmen DNA gen COI, dan sekuensing. Analisis data dilakukan dengan menggunakan software MEGA 5.2.
Pengumpulan contoh
Lobster yang digunakan sebagai contoh adalah lobster bambu (Panulirus versicolor) dan lobster batik (Panulirus femoristriga). Morfologi P. versicolor dan P. femoristriga disajikan pada Gambar 2. Contoh lobster dibeli dari pengepul sekitar perairan Donggala, Sulawesi Tengah. Spesies contoh dikirim dalam
4
keadaan masih hidup tanpa air ke Laboratorium Biologi Molekuler, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan untuk dianalisis.
Penelitian ini menggunakan contoh darah dari P. versicolor dan contoh otot dari P. femoristriga. Pengumpulan contoh berupa darah dilakukan pada P. versicolor karena lobster dalam keadaan hidup. Contoh otot diambil pada P. femoristriga karena lobster sudah dalam keadaan akan mati. Contoh darah diambil secukupnya dengan menggunakan syringe 1 mL. Darah dimasukkan ke dalam tube dan diawetkan menggunakan alkohol absolut sampai 2 x volume darah. Contoh pada bagian otot lobster diambil pada bagian otot kaki, kemudian difiksasi dalam alkohol 70% selama minimal 2 jam, kemudian disimpan dalam alkohol absolut. Tubuh lobster kemudian disimpan dalam freezer sebagai spesimen voucher.
(a) (b)
Gambar 2 Panulirus versicolor (a); Panulirus femoristriga (b)
Preparasi contoh
Preparasi contoh berupa pencucian contoh untuk menghilangkan kandungan alkohol, sehingga tidak mengganggu tahapan-tahapan selanjutnya. Contoh otot lobster yang disimpan dalam alkohol dicuci dengan cara merendam contoh otot dalam akuades, kemudian otot diendapkan dengan sentrifusa. Contoh otot yang telah dicuci, diseka airnya menggunakan tisu. Otot yang digunakan untuk analisis sebanyak 30 mg. Pereparasi pada contoh darah lobster dilakukan dengan mengendapkan 200 µL darah dengan sentrifusa. Sel-sel darah yang mengendap direndam dalam akuades kemudian diendapkan lagi.
5
Isolasi DNA
Tahapan isolasi dilakukan untuk mengambil dan memisahkan DNA dari bahan-bahan lain. Isolasi DNA dilakukan pada contoh yang bebas dari alkohol pengawetnya menggunakan DNA extraction kit for animal tissue (Gene Aid) dengan mengikuti manual produsen yang telah dimodifikasi (Lampiran 1).
Amplifikasi dan visualisasi fragmen DNA gen COI
Amplifikasi dilakukan untuk menggandakan gen target dengan metode PCR (Polymerase Chain Reaction) menggunakan kit komersial kapa extra hot start dengan mengikuti manual pabrik. Primer yang digunakan merupakan primer forward dan revers universal untuk beberapa biota akuatik yang didisain oleh Butet (2013, unpublish data). Kondisi amplifikasi dilakukan dengan beberapa perlakuan, yaitu predenaturasi dengan suhu 94 °C selama 3 menit, denaturasi 94 °C selama 45 detik, annealing 54,5 °C untuk P. versicolor dan 55 °C untuk P. femoristriga selama 1,5 menit, elongasi 72 °C selama 1 menit, suhu pascaelongasi 72 °C selama 5 menit. Produk PCR selanjutnya divisualisasi menggunakan gel agarosa 1,2% dibawah sinar ultraviolet untuk melihat kualitas pita produk PCR.
Sekuensing gen COI lobster
Sekuensing DNA adalah metode untuk menentukan urutan nukleotida yang terdapat dalam DNA. Produk PCR dengan kualitas yang baik dikirimkan ke PT Genetika Science selaku jasa pelayanan sekuensing untuk penentuan sekuen basa nukleotida. Sekuensing (direct sequencing) dilakukan oleh perusahaan jasa sekuensing menggunakan metode big dye terminator.
Analisis Data Pengeditan data
Data yang diperoleh dari proses sekuensing selanjutnya diedit secara manual. Proses pengeditan dilakukan dengan menyesuaikan runutan basa nukleotida dan kromatogram. Runutan sekuen dibandingkan pula dengan spesies yang sama dari GenBank. Jika terdapat runutan nukleotida yang meragukan pada kromatogram, maka penyesuaian runutan nukleotida dapat mengacu pada runutan nukleotida spesies yang sama dari GenBank.
Penyejajaran urutan basa nukleotida gen COI
Urutan basa nukleotida yang telah diedit disejajarkan dengan urutan basa pada forward dan reverse, kemudian urutan basa tersebut saling disejajarkan ulang antar urutan basa kedua spesies dengan urutan basa beberapa spesies yang berasal dari GenBank (Tabel 1). Pensejajaran urutan basa menggunakan metode Clustal W yang terdapat pada software MEGA 5.2 (Tamura et al. 2011).
6
Tabel 1 Data spesies yang berasal dari GenBank
No No. Akses Spesies Lokalitas
1 NC017868 Panulirus versicolor Guangdong, Laut China Selatan
2 NC004251 Panulirus japonicus Tokyo, Laut Pasifik Utara
3 NC014854 Panulirus ornatus WenChang, Laut China Selatan
4 NC016015 Panulirus homarus Guangdong, Laut China Selatan
5 NC022736 Sagmariasus verreauxi Australia
6 AY497489 Panulirus longipes Guiuan, Laut Filipina
7 AF508168 Panulirus femoristriga Guiuan, Laut Filipina
Jarak genetik
Perhitungan jarak genetik menggunakan metode pairwise distance yang terdapat pada software MEGA 5.2 (Tamura et al. 2011). Perhitungan jarak genetik dilakukan untuk mengetahui tingkat perbedaan gen antar populasi atau spesies.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Amplifikasi COI dan sekuensing Panulirus spp.
Fragmen DNA yang diamplifikasi yaitu gen COI pada P. versicolor dan P. femoristriga dengan target 500-750 bp. Kualitas produk PCR diuji dalam gel agarosa 1,2% menggunakan mesin UV (ultraviolet). Hasil uji kualitas produk PCR disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3 Hasil amplifikasi gen COI lobster (Panulirus spp.) pada gel agarosa 1,2%.
Kolom pertama: marker 1kb, 12: P. femoristriga; 10: P. versicolor. 750 bp
7 Panjang basa yang diperoleh dari pensejajaran P. versicolor dan P. femoristriga sebesar 662 bp. Pensejajaran antar kedua spesies yang berasal dari perairan Donggala, Sulawesi Tengah dengan spesies lain yang berasal dari data GenBank diperoleh hasil panjang basa sebesar 556 bp. Data sekuen yang telah disejajarkan tersebut dibandingkan dengan spesies-spesies lobster lain yang diperoleh dari GenBank dalam perhitungan jumlah nukleotida berbeda pada gen COI lobster.
Jumlah nukleotida berbeda antar spesies disajikan pada tabel 2. Berdasarkan tabel tersebut diketahui bahwa jumlah nukleotida berbeda yang paling rendah terdapat pada P. femoristriga (spesies nomor 6) yang berasal dari Guiuan, Filipina dan P. femoristriga (spesies nomor 9) yang berasal dari Donggala, Sulawesi Tengah. Jumlah perbedaan nukleotida antar keduanya yaitu sebesar 2 nukleotida. Sedangkan jumlah nukleotida berbeda yang paling tinggi terdapat pada P. longipes (spesies nomor 5) yang berasal dari Guiuan, Filipina dan S. verreau (spesies nomor 7) yang berasal dari Australia, yaitu berbeda 138 nukleotida.
Tabel 2 Jumlah perbedaan nukleotida pada gen CO1 lobster (Panulirus spp.)
No Spesies 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 P. versicolor (NC017868) 2 P. japonicus (NC004251) 136 3 P. ornatus (NC014854) 102 127 4 P. homarus (NC016015) 87 120 84 5 P. longipes (AY497489) 129 100 128 116 6 P. femoristriga (AF508168) 117 93 117 108 88 7 S. verreau (NC022736) 117 136 130 128 138 126 8 P. versicolor 12 124 94 87 124 108 115 9 P. femoristriga 118 98 115 106 86 2 126 109
*catatan: spesies contoh lobster perairan Donggala, Sulawesi Tengah (No 8-9) dan spesies pembanding (No 1-7)
Jarak genetik
Jarak genetik merupakan tingkat perbedaan gen antar spesies lobster. Perbandingan jarak genetik antar spesies lobster (Panulirus spp.) berkisar antara 0,004-0,248 atau 0,4%-24,8%. Jarak genetik terendah sebesar 0,004 (0,4%) terdapat pada P. femoristriga (spesies nomor 6) yang berasal dari Guiuan, Filipina dan P. femoristriga (spesies nomor 9) yang bersal dari Donggala, Sulawesi Tengah. Jarak genetik tertinggi terdapat pada Sagmariasus verreauxi (spesies nomor 7) yang berasal dari Australia dan P. longipes (spesies nomor 5) yang berasal dari Guiuan, Filipina yaitu sebesar 0,248 (24,8%). Nilai perbandingan jarak genetik antar spesies-spesies lobster dari genus Panulirus disajikan pada Tabel 3.
8
Tabel 3 Jarak genetik gen CO1 lobster (Panulirus spp.)
No Spesies 1 2 3 4 5 6 7 8 1 P. versicolor (NC017868) 2 P. japonicus (NC004251) 0,228 3 P. ornatus (NC014854) 0,184 0,228 4 P. homarus (NC016015) 0,158 0,216 0,151 5 P. longipes (AY497489) 0,232 0,167 0,230 0,209 6 P. femoristriga (AF508168) 0,210 0,180 0,210 0,194 0,158 7 S. verreau (NC022736) 0,210 0,245 0,234 0,230 0,248 0,228 8 P. versicolor 0,022 0,223 0,169 0,157 0,223 0,194 0,207 9 P. femoristriga 0,212 0,176 0,207 0,191 0,155 0,004 0,227 0,196
*catatan: spesies contoh lobster perairan Donggala, Sulawesi Tengah (No 8-9) dan spesies pembanding (No 1-7)
Pembahasan
Data sekuen yang diperoleh disejajarkan dengan spesies lobster lain dan didapatkan perbedaan nukleotida antar spesies lobster. Perbedaan jumlah nukleotida antar individu lobster berkaitan dengan jauh atau dekat jarak genetiknya. Jumlah nukleotida berbeda yang terendah sebesar 2 nukleotida, yaitu terdapat pada P. femoristriga (AF508168) yang berasal dari Filipina dan P. femoristriga yang berasal dari Sulawesi. Menurut Sari (2012) semakin rendah jumlah perbedaan nukleotida, maka semakin rendah pula nilai jarak genetiknya dan semakin dekat hubungan kekerabatannya. Hal ini sesuai dengan hasil jarak genetik yang paling rendah terdapat pada P. femoristriga (AF508168) yang berasal dari Filipina dan P. femoristriga yang berasal dari Sulawesi. Konstruksi pohon filogeni antar keduanya pun sangat dekat dengan konsistensi (bootstrap) 100%.
Jarak genetik menggambarkan hubungan kekerabatan antar spesies. Semakin besar nilai jarak genetiknya, maka hubungan kekerabatannya semakin jauh. Menurut Nei (1987) in Brahmantiyo et al. (2006), jarak genetik merupakan tingkat perbedaan gen di antara populasi atau spesies. Lobster P. femoristriga (AF508168) yang berasal dari Filipina dan P. femoristriga yang berasal dari Sulawesi memiliki nilai jarak genetik sebesar 0,004 (0,4%). Nilai jarak genetik P. versicolor (NC017868) yang berasal dari Guangdong, Laut China Selatan dan P. versicolor yang berasal dari Sulawesi adalah 0,022 (2,2%). Menurut Hebert et al. (2003), apabila jarak genetik pada suatu spesies lebih dari 3%, maka dapat dikatakan spesies tersebut berbeda. Hal tersebut menunjukkan bahwa P. versicolor (NC017868) yang berasal dari Guangdong, Laut China Selatan dan P. versicolor yang berasal dari Sulawesi masih satu spesies. Hal yang sama ditunjukkan pada P. femoristriga (AF508168) yang berasal dari Filipina dan P.
9 femoristriga yang berasal dari Sulawesi. Adanya kesamaan spesies dengan perbedaan jarak geografis ini, dimungkinkan karena adanya transportasi larva lobster saat masih bersifat planktonik.
Pergerakan lobster untuk berpidah dari satu lokasi perairan ke lokasi perairan lain, menimbulkan adanya penyebaran lobster di beberapa perairan. Penyebaran P. versicolor (Lampiran 2) berada di sekitar perairan laut Indo-Pasifik, Laut Hindia (selatan pantai timur Afrika hingga laut Merah dan Semenanjung Persia di Laut Arab melintas ke India, Myanmar, Thailand, Indonesia, dan bagian barat utara Australia), dan Pasifik bagian barat (utara Jepang, Mikronesia, Melanesia, Polinesia dan perairan Australia bagian utara) (Fofonoff et al. 2003 in Toha et al. 2015). Penyebaran P. versicolor di Indonesia berada di seluruh perairan berkarang Indonesia, termasuk Donggala, Sulawesi Tengah. Hal berbeda terjadi pada P. femoristriga yang penyebarannya tidak dilaporkan berada di Donggala, Sulawesi Tengah. Lobster P. femoristriga memiliki wilayah penyebaran di sekitar perairan Pasifik Barat dan Selatan, Taiwan, Fillipina, Ambon, Australia, New Caledonia, Tonga, dan Papua Nugini (Chan & Chu 1996).
Peta penyebaran P. femoristriga (Lampiran 3) menunjukkan bahwa hingga saat ini belum ada laporan mengenai keberadaan lobster P. femoristriga di sekitar perairan Donggala, Sulawesi Tengah. Keberadaan P. femoristriga di sekitar perairan Donggala bisa saja terjadi karena adanya pengaruh arus laut yang membawa larva lobster. Menurut Thao (2012), larva lobster mengapung di permukaan air dan pergerakannya dipengaruhi oleh ombak, angin, dan arus. Perkembangan lobster pada fase puerulus menetap dan hidup di dasar perairan untuk molting dan metamorfosis, selain itu puerulus juga sudah bisa berenang dengan bebas untuk mencari perairan dengan kondisi ekologi yang tepat (Thao 2012).
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Hasil identifikasi molekuler yang dilakukan menunjukkan bahwa spesies lobster yang ada di perairan Donggala, Sulawesi Tengah adalah P. versicolor dan P. femoristriga. Jarak genetik yang diperoleh menunjukkan P. femoristriga (AF508168) yang berasal dari Filipina dan P. femoristriga yang berasal dari Sulawesi masih satu spesies. Hal yang sama ditunjukkan pada P. versicolor (NC017868) yang berasal dari Guangdong, Laut China Selatan dan P. versicolor yang berasal dari Sulawesi.
10
Saran
Identifikasi terhadap semua jenis lobster dari berbagai perairan di Indonesia perlu dilakukan. Informasi mengenai aspek penunjang seperti aspek biologi, ekologi, ekonomi, dan lain-lain perlu dikaji untuk memperoleh informasi yang lebih lengkap, sehingga dapat dijadikan sebagai sarana pendukung dalam kegiatan pengelolaan sumberdaya lobster di Indonesia.
DAFTAR PUSTAKA
Asy’ari M dan Noer A S. 2005. Optimasi konsentrasi MgCL2 dan suhu annealing pada proses amplifikasi multifragmens mtDNA dengan metoda PCR. Journal of Kimia Sains dan Apliksi. 8(1).
Brahmantiyo B, Martojo H, Manjoer SS, Raharjo YC. 2006. Pendugaan jarak genetik kelinci melalui analisis morfometrik. JITV 11(3).
Chan TY dan Chu KH. 1996. On the different forms of Panulirus longipes femoristriga (von Martens, 1872) (Crustacea: Decapoda: Palinuridae), with description of a new species. Journal of Natural Histor. 30:367-387.
Chan TY dan NG PKI. 2001. On the nomenclature of the commercially important spiny lobsters Panulirus longipes femoristriga (Von Martens, 1872), P. bispinosus Borradaile, 1899, and P. albiflagellum Chan & Chu, 1996 (Decapoda, Palinuridae). Journal of Crustaceana. 74 (1):123-127. Dirwana I. 2012. Efektivitas perangkap juvenil spiny lobster berdasarkan tingkat
kedalaman, jenis bahan dan lama perendaman di perairan Palabuhanratu [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Dradjat FM. 2004. Bioekonomi udang karang (Panulirus spp.) pada usaha perikanan tangkap skala kecil di kabupaten Kebumen dan sekutarnya [tesis]. Semarang (ID): Universitas Diponegoro.
Edritanti Q, Farajallah A, dan Wardiatno Y. 2016. Reproductive biology of ovigerous female Emerita emeritus (Crustacea, Decapoda) in Bengkulu coastal waters, Indonesia. Croatian Journal of Fisheries. 74: 163-175
Hamid A, dan Wardiatno Y. 2015. Population dynamics of the blue swimming crab (Portunus pelagicus, Linnaeus 1758) in Lasongko Bay, Central Buton, Indonesia. AACL Bioflux. 8(5):729-739.
Hamid A, Wardiatno Y, Lumban Batu, DTF, Riani E. 2016. Distribution, body size, and eggs of ovigerous swimming crab (Portunus pelagicus, Linnaeus 1758) at various habitats in Lasongko Bay, Central Buton, Indonesia. International Journal of Aquatic Biology. 4(2): 108-116.
Handoyono D dan Rudiretna A. 2001. Prinsip umum dan pelaksanaan Polymerase Chain Reaction (PCR). Journal of Unitas. 9 (1).
Hebert PDN, Cywinska A, Ball SL, de Waard JR. 2003. Biological identifications through DNA barcodes. Journal of Royal Society of London. 270: 313-322.
11 Holthuis LB. 1991. FAO Species catalogue: marine lobster of world. An
annoted and illustrated catalogue of marine lobsters known to date. FAO Fisheries Synopsis. 3(125).
Mashar A dan Wardiatno Y. 2013a. Aspek pertumbuhan undur-undur laut, Emerita emeritus dari pantai berpasir kabupaten Kebumen. Jurnal Biologi Tropis. 13(1): 29-38.
Mashar A dan Wardiatno Y. 2013b. Aspek pertumbuhan undur-undur laut, Hippa adactyla dari pantai berpasir kabupaten Kebumen. Jurnal Biologi Tropis. 13(2): 119-127.
Mashar A, Wardiatno Y, Boer M, Butet NA, dan Farajallah A. 2014. The diversity and abundance of sand crabs in south coast of Central Java. Ilmu Kelautan. 19(4): 226-232.
Moosa M K dan J Aswandy. 1984. Udang Karang (Panulirus spp) dari Perairan Indonesia. Jakarta (ID): Lembaga Oseanologi Nasional.LIPI.
Muzammil W, Wardiatno Y, dan Butet NA. 2015. Rasio panjang-lebar karapas, pola pertumbuhan, factor kondisi, dan factor kondisi relative kepiting pasir (Hippa adactyla) di Pantai berpasir Cilacap dan Kebumen. Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia. 20(1): 78-84.
Perikanan WWF-Indonesia. 2015. Perikanan Lobster Laut: panduan penangkapan dan perikanan. Jakarta(ID): WWF-Indonesia.
Qonita Y. 2014. Eksplorasi gen Cytochrome Oxidase Subunit I (COI) dari kerang mutiara (Pinctada fucata) yang berasal dari lokasi geografis yang berbeda [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Santoso J, Hanifa YN, Indariani S, Wardiatno Y, dan Mashar A. 2015. Nutritional values of the Indonesian mole crab, Emerita emeritus: are they affected by processing methods. AACL Bioflux. 8(4): 579-587.
Sarong MA dan Wardiatno Y. 2013. Karakteristik habitat dan morfologi sarang undur-undur laut (Albunea) di zona littoral pesisir Leupung Kabupaten Aceh Besar. Jurnal EduBioTropika. 1(1): 34-37.
Tamura K, Dudley J, Nei M, Kumar S. 2011. Mega 5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol Biol Evol. 28(10): 2731-2739.
Thao N T K. 2012. Opportunities and challenges in lobster marine aquaculture in Vietnam: the case of Nha Trang Bay [tesis]. Vietnam: Norway & Nha Trang University.
Toha A H, Sutiman B S, Luchman H, Nashi W. 2015. Lobster Panulirus versicolor Raja Ampat. Buletin Konservasi Biodiversiti Raja Ampat. 4(9): 4-8.
Wardiatno Y dan Mashar A. 2013. Morphometric study of two Indonesian mantis shrimp (Harpiosquilla raphidea dan Oratosquillina gravieri). Buletin PSP. 21(1): 19-30.
Wardiatno Y, dan Mashar A. 2011. Population dynamics of the Indonesian mantis shrimp, Harpiosquilla raphidea (Fabricius 1798) (Crustacea: Stomatopoda) collected from amud flat in Kuala Tungkal, Jambi Province, Sumatera Island. IlmuKelautan. 16(2): 111-118.
Wardiatno Y, Hakim AA, Mashar A, Butet NA, Adrianto L, Farajallah A. 2016a. First record of Puerulus mesodontus Chan MA & Chu 2013 (Crustacea,
12
Decapoda, Achelata,Panulirudae) from south of Java, Indonesia. Biodiversity Data Journal. 4:e8069.
Wardiatno Y, Hakim AA, Mashar A, Butet NA, Adrianto L, Farajallah A. 2016b. On the presence of the Andaman lobster, Metanephrops andamanicus (Wood-Mason, 1891) (Crustacea, Astracidea, Nephropidae) in Pelabuhanratu bay (S-Java, Indonesia). Biodiversity Journal. 7(1): 17-20. Wardiatno Y, Hakim AA, Mashar A, Butet NA, Adrianto L, Farajallah A. 2016c.
Two newly recorded spesies of the lobster family Scyllaridae (Thenus indicus and Scyllarides haanii) from South of Java, Indonesia. Hayati Journal of Biosciences (in press). xxx(2016): 1-5
Wardiatno Y, Mashar A. 2010. Biological information on the mantis shrimp, Harpiosquilla raphidea (Fabricius 1798) (Stomatopoda, Crustacea) in Indonesia with a high light of its reproductive aspects. Journal of Tropical Biology and Conservation. 7: 65-73.
Wardiatno Y, Nurjaya IW, dan Mashar A. 2014. Karakteristik habitat undur-undur laut (Famili Hippidae) di pantai berpasir, Kabupaten Cilacap. Jurnal Biologi Tropis. 14(1): 1-8.
Wardiatno Y, Santoso J, dan Mashar A. 2012. Biochemical composition in two populations ofthe mantis shrimp, Harpiosquilla raphidea (Fabricius 1798) (Stomatopoda,Crustacea). Ilmu Kelautan. 17(1): 49-58.
Waugh J. 2007. DNA Barcoding in animal species: progress, potential and pitfalls. Journal of Bioessays. 29: 188-197.
Yusnaini, M N Nessa, M I Djawat, dan D D Trijuno. 2009. Ciri morfologi jenis kelamin dan kedewasaan lobster mutiara (Panulirus ornatus). Torani (Jurnal Ilmu Kelautan dan Perikanan). 19(3).
Zairion, Wardiatno Y, Boer M, dan Fahrudin A. 2015a. Reproductive biology of the blueswimming crab Portunus pelagicus (Brachyura: Portunidae) in east Lampung waters, Indonesia: fecundity and reproductive potential. Tropical Life Sciences Research. 26(1): 67-85.
Zairion, Wardiatno Y, dan Fahrudin A. 2015b. Sexual maturity, reproductive pattern and spawning female population of the blue swimming crab, Portunus pelagicus (Brachyura: Portunidae) in east Lampung coastal waters, Indonesia. Indian Journal of Science and Technology. 8(6): 596– 607.
Zairion, Wardiatno Y, Fahrudin A, dan Boer M. 2014. Spatial temporal distribution of Portunus pelagicus breeding population in east Lampung coastal waters. Bawal. 6(2): 95-102.
13
LAMPIRAN
Lampiran 1 Manual pabrik untuk isolasi DNA menggunakan extraction kit for animal tissue (Gene Aid) yang telah di modifikasi
+ 200 µL GT Buffer Homogenisasi
+ 30 µL Prot –K (resuspensi 1-2 menit)
Inkubasi pada suhu 600C; setiap 5 menit dihomogenkan sampai waktu inkubasi 30-60 menit
+ 200 µL GBT Buffer (resuspensi 1-2 menit)
Inkubasi pada suhu 600C; setiap 5 menit dihomogenkan sampai waktu inkubasi 30-45 menit
(Preheat EB + 200 µL/contoh) +200 µl ETOH abs Resuspensi 1-2 menit
(di simpan dalam freezer selama >30 menit Transfer ke spin GD column
Sentrifuse 14000-16000 g selama 2 menit (buang cairan bawah) + 400 µL W1 Buffer
Sentrifuse 14000-16000 g selama 30 detik (buang cairan bawah) + 600 µL WB Buffer
Sentrifuse 14000-16000 g selama 30 detik (buang cairan bawah) Sentrifuse 14000-16000 g selama 3 menit
Transfer GD column ke tube1,5 mL + 100 µl Preheated EB (untuk 2x elusi)
Diamkan 10 menit
14
Lampiran 2 Peta persebaran lobster bambu (P. versicolor)
Keterangan: persebaran lobster bambu ditandai dengan warna kuning. Sumber: http://maps.iucnredlist.org/map.html?id=169968
Lampiran 3 Peta persebaran lobster batik (P. femoristriga)
Keterangan: persebaran lobster batik ditandai dengan warna kuning. Sumber: http://maps.iucnredlist.org/map.html?id=170031
15
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama Ulfanida Romaskila, lahir di Bandar Lampung pada tanggal 09 April 1994 dari ayah Ahmad Dauri dan ibu Nira Sari (Almarhumah). Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Pendidikan formal penulis dimulai dari TK Dharmawanita (1998-2000), melanjutkan sekolah dasar di SDN 1 Hanura (2000-2006). Pendidikan dilanjutkan di SMPN 3 Bandar Lampung (2006-2009), dan dilanjutkan di SMAN 3 Bandar Lampung (2009-2012).
Penulis lulus seleksi masuk sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor melalui jalur SNMPTN undangan pada tahun 2012. Penulis mengikuti perkuliahan di program studi Manajemen Sumberdaya Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Selama studi di IPB, penulis aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Manajemen Sumberdaya Perairan (HIMASPER) tahun 2013-2014 sebagai staff divisi Human Resources Development (HRD), anggota Teater Anak Air (TAA) MSP dan Keluarga Mahasiswa Lampung (KEMALA) IPB tahun 2013-2014 sebagai bendahara. Kegiatan akademik di luar perkuliahan yang pernah dilakukan oleh penulis adalah menjadi asisten praktikum mata kuliah Iktiologi tahun 2014, asisten praktikum mata kuliah Ekologi Perairan Pesisir 2014, dan asisten praktikum mata kuliah Biologi Populasi Ikan tahun 2015.
