dc.description.abstract | Wereng batang cokelat (WBC), Nilaparvata lugens (Stal.) (Hemiptera:
Delphacidae), merupakan salah satu hama penting pada pertanaman padi di
Indonesia dan di banyak negara lainnya di Asia. Imago WBC memiliki dua bentuk
yaitu yang bersayap pendek (brakiptera) dan bersayap panjang (makroptera).
Pembentukan makroptera dipengaruhi oleh kerapatan populasi WBC dan stadia
tanaman. Keberadaan makroptera memicu migrasi jarak jauh yang dapat
memengaruhi variasi dan struktur genetik populasi WBC. Selain itu, kemampuan
WBC beradaptasi terhadap tekanan lingkungan memungkinkan hama ini berhasil
mematahkan varietas padi yang tadinya resisten.
Di Indonesia, khususnya Pulau Jawa yang merupakan pusat pertanaman
padi, informasi mengenai variasi dan stuktur genetik populasi WBC belum
tersedia. Informasi tersebut diperlukan untuk dapat memahami migrasi jarak jauh
serta memahami kemampuan adaptasi WBC terhadap varietas padi. Oleh karena
itu, penelitian ini bertujuan untuk mempelajari variasi dan struktur genetik
populasi hama WBC di Jawa dengan menggunakan marka genetik secara maternal
(mtCOI dan mtCOI) dan marka genetik secara biparental (DNA mikrosatelit).
Pada penelitian ini, analisis homologi dilakukan antar sekuen gabungan
mtCOI-mtCOII terhadap 30 haplotipe WBC yang terdapat di GenBank. Pada
populasi WBC di Jawa diperoleh 18 haplotipe, yang terdiri atas 5 haplotipe umum
dan 13 haplotipe baru. Haplotipe umum yang ditemukan tersebut memiliki urutan
nukleotida yang sama dengan lima haplotipe WBC, yaitu yang berasal dari
beberapa wilayah Asia lain seperti Jepang, Taiwan, Cina, Vietnam, Filipina, dan
Papua Nugini. Fenomena tersebut menunjukkan kemungkinan terdapat aliran gen
maternal yang sama pada beberapa individu WBC di Jawa (Indonesia) dan di
wilayah Asia lain. Fenomena lain pada hasil penggabungan mtCOI-mtCOII
adalah ditemukannya haplotipe baru, yang menunjukkan variasi urutan nukleotida
yang berbeda dengan haplotipe WBC yang ada di Jepang, Taiwan, Cina, Vietnam,
Filipina, dan Papua Nugini dan hanya ditemukan pada populasi WBC di Jawa.
Pada penelitian ini ditemukan 13 haplotipe baru, yaitu populasi WBC yang
berasal dari Pemalang, Lamongan, Pandeglang, Lebak, Banyumas, Sleman,
Karawang, Boyolali, dan Bojonegoro. Analisis haplotipe berdasarkan marka
genetik secara maternal (mtCOI-mtCOII) berhasil mengidentifikasi bahwa urutan
DNA pada haplotipe 1 homolog dengan urutan DNA pada WBC biotipe 3 (No
Aksesi GenBank JN563997).
Analisis lebih lanjut dilakukan untuk mengetahui variasi genetik antar
populasi WBC berdasarkan data gabungan mtCOI-mtCOII. Pada penelitian ini
ditemukan bahwa populasi WBC memiliki kombinasi variasi genetik, yaitu nilai
variasi haplotipe tinggi (h=0.000-0.933) dengan nilai variasi nukleotida rendah
(π=0.0000–0.0026). Kemudian dari hasil uji sejarah demografi diketahui bahwa
populasi-populasi WBC di Jawa memiliki nilai Tajima‘s D dan Fu‘s F ≤ 0 ≥. Hal
tersebut menunjukkan bahwa populasi WBC di Jawa mengalami sejarah
bottleneck.
Pada penelitian ini juga dilakukan analisis variasi genetik berdasarkan
marka DNA mikrosatelit. Hasil analisis menunjukkan bahwa populasi WBC di
Jawa memiliki nilai rataan jumlah alel dan heterozigositas (H) yang tinggi.
Selain itu, diketahui bahwa nilai rataan H observasi (Ho) lebih besar dari pada
nilai rataan H ekspektasi (He) (PHWE > 0.05). Kondisi nilai rataan yang demikian
(Ho>He) kemungkinan terjadi akibat dari fenomena isolated breaking. Fenomena
tersebut terjadi ketika beberapa populasi yang sebelumnya pernah terisolasi
kemudian melakukan kontak melalui perilaku saling kawin, sehingga
mengakibatkan generasi keturunannya memiliki heterozigositas tinggi.
Berdasarkan hasil analisis variasi genetik populasi WBC di Jawa,
selanjutnya dilakukan analisis untuk mengetahui kondisi struktur genetik
populasi hama. Analisis indeks fiksasi (FST) pada semua peluang kombinasi
populasi WBC di Jawa dilakukan berdasarkan gabungan mtCOI-mtCOII, dan
pada penelitian ini ditemukan bahwa populasi Bogor (FST > 0; P > 0.05) berbeda
dengan populasi lain. Hal tersebut menunjukkan bahwa populasi WBC Bogor
mengalami sedikit struktur genetik terhadap populasi WBC lainnya. Hasil tersebut
berkorelasi dengan analisis variasi genetik, yaitu populasi WBC asal Bogor
termasuk ke dalam haplotipe 1 dan tidak ditemukan individu dengan haplotipe
baru. Selain itu, nilai indeks fiksasi antar populasi WBC berdasarkan marka DNA
mikrosatelit menunjukkan nilai rendah (FST =0-0.02000; P > 0.05). Indeks fiksasi
yang demikian menunjukkan bahwa populasi WBC pada penelitian ini tidak
memiliki struktur genetik populasi. Hal tersebut menunjukkan bahwa ada aliran
gen biparental antar populasi WBC di Jawa.
Hasil analisis berdasarkan matriks jarak menunjukkan tidak terdapat
korelasi antara jarak genetik (nilai indeks fiksasi) dengan jarak geografi. Hal ini
menunjukkan bahwa tidak ada isolasi jarak pada populasi-populasi WBC di Jawa.
Dengan demikian, dapat diduga bahwa ada aliran gen antar populasi WBC di
Jawa. Begitu pula terdapat kemiripan genetik antara populasi WBC di Jawa
(Indonesia) dengan yang ada di wilayah Asia Timur, Selatan, dan Tenggara. Oleh
karena itu, hasil penelitian melalui pendekatan molekuler ini menyediakan bukti
baru dan melengkapi bukti sebelumnya tentang migrasi jarak jauh pada hama
WBC.
Dari penelitian yang dilakukan terungkap pengetahuan baru yaitu tentang
adanya kemiripan genetik yang tinggi antara haplotipe 1 (haplotipe umum)
dengan WBC biotipe 3 (No. Aksesi GenBank: JN563997). Pengetahuan baru ini
diharapkan dapat menjadi rujukan bagi peneliti pemulia tanaman di dalam
pengembangan varietas padi yang tahan terhadap WBC. Selain itu, penelitian ini
menyediakan pemahaman dasar tentang posisi haplotipe pada WBC biotipe 1, 2,
dan 3 (No. Aksesi GenBank: JN563995-7). Dengan demikian, diperlukan kajian
lebih lanjut tentang keterkaitan antara haplotipe berdasarkan mtCOI-mtCOII
dengan penyebutan dan pengelompokan biotipe WBC. Hal ini penting dilakukan
untuk dapat menyediakan landasan ilmiah bagi penyusunan ulang peraturan
pengujian varietas baru yang akan dilepas. | id |