Biosistematika Marga Cucumis dan Mukia (Cucurbitaceae) di Malesia

Abstract

Status taksonomi marga Cucumis dan Mukia masih diperdebatkan oleh adanya beberapa penelitian yang menyebutkan bahwa kedua marga tersebut secara filogeni memiliki hubungan kekerabatan yang dekat berdasarkan uji molekuler menggunakan DNA inti dan kloroplas. Namun, secara morfologi Cucumis dan Mukia memiliki ciri yang berbeda sehingga keduanya umumnya dipisahkan menjadi marga berbeda. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari 2017 sampai Juni 2019. Spesimen Cucumis (C. melo dan C. sativus) dan Mukia (M. javanica, M. maderaspatana) diperoleh dari kegiatan eksplorasi di lapangan menggunakan metode jelajah di beberapa wilayah Indonesia, antara lain Jawa Barat (Bogor, Lembang, Mekarsari), Jawa Tengah (Demak, Brebes, Purwokerto), Jawa Timur (Probolinggo, Surabaya, Banyuwangi, Jombang, Baluran, Madura), Kalimantan (Samarinda, Berau), Maluku, Ambon, dan Papua (Sentani). Pembuatan dan pengamatan preparat jumlah kromosom somatik dilakukan dengan menggunakan metode squash. Identifikasi kromosom dilakukan dengan menggunakan mikroskop pada perbesaran 1000 x dan 6200 x. Data metabolomik dianalisis menggunakan Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). Keberagaman morfologi ditentukan dengan mengamati 100 ciri morfologi dan keberagaman genetik ditentukan dengan analisis molekuler dengan penanda ISSR. Pengamatan jenis baru (spesimen Iboet 497) dilakukan dengan cara mengamati ciri morfologi batang, sulur, daun, bunga, buah, dan biji. Pembuatan dan pengamatan sediaan sayatan paradermal dan transversal daun dilakukan untuk mendapatkan ciri anatomi jenis yang teridentifikasi. Waktu pembelahan metafase Cucumis terjadi pada pukul 09.00 WIB, sedangkan Mukia membelah pada pukul 08.30 WIB. Cucumis melo dan Mukia memiliki jumlah kromosom yang sama (2n=2x=24), namun jumlah kromosom yang dimiliki C. sativus berbeda dengan jenis yang lainnya (2n=2x=14). Cucumis memiliki kromosom dengan bentuk metasentrik dan submetasentrik, sedangkan Mukia memiliki kromosom berbentuk metasentrik, submetasentrik, dan akrosentrik. Ciri jumlah kromosom tidak dapat digunakan untuk membedakan, tetapi ciri bentuk dan ukuran dapat membatasi kedua marga tersebut. Cucumis dan Mukia merupakan komoditas yang dapat dimanfaatkan sebagai obat tradisional. Dalam penelitian ini, dua jenis Cucumis (C. melo dan C. sativus) dan dua jenis Mukia (M. javanica dan M. maderaspatana) dianalisis menggunakan GC-MS untuk mengetahui kandungan senyawanya. Total 104 senyawa aktif yang dapat diidentifikasi dari empat jenis tersebut. Analisis multivariate menunjukkan bahwa Neophytadiene; Metholene 2216; Hexadecanoic Acid; (2e)-3,7,11,15-Tetramethyl-2-Hexadecen-1-Ol; Linolenic Acid; (2e)-3,7,11,15-Tetramethyl-2-Hexadecene; Trans-Squalene merupakan senyawa yang ditemukan pada semua jenis Cucumis dan Mukia yang dianalisis. Senyawa metabolit penanda marga Cucumis adalah 1,5-Benzothiazepin-4(5h)-One, 3-(Acetyloxy)-5-[2-(Dimethylamino)Ethyl]; Butyl 9,12,15-Octadecatrienoate; dan Eicosane. Keempat senyawa tersebut tidak ditemukan pada Mukia. Berdasarkan iii senyawa metabolit tersebut, maka marga Cucumis dan Mukia merupakan marga yang berbeda. Hasil analisis fenetik berdasarkan 100 ciri morfologi mengelompokkan 38 aksesi Cucumis yang dikoleksi dari berbagai wilayah di Indonesia menjadi dua kelompok besar yaitu C. melo dan C. sativus. Kedua spesies memiliki koefisien kemiripan sebesar 0.59, yang terpisah berdasarkan perbedaan ciri bentuk daun, lobus daun, tepi daun, bentuk ujung mahkota bunga, warna bunga, duri pada buah muda, permukaan buah, rasa buah, dan permukaan biji. Amplifikasi DNA Cucumis dan Mukia berdasarkan 20 primer ISSR menghasilkan sebanyak 246 pita dan 245 pita polimorfik. Keberagaman Cucumis dan Mukia tergolong rendah. Keberagaman genetik tertinggi ditunjukkan oleh jenis C. sativus (h=0.254) dan terendah M. javanica (h=0.142). Analisis gugus mengelompokkan Cucumis dan Mukia menjadi empat kelompok dan hasilnya sesuai dengan analisis berdasarkan pengelompokan PCA. Kelompok I menyatukan semua aksesi M. javanica, kelompok II terdiri dari semua aksesi M. maderaspatana, kelompok III menyatukan aksesi C. melo, dan kelompok IV terdiri dari aksesi C. sativus. Sebanyak lima pita spesifik ditemukan pada Cucumis yang terdiri atas tiga pita spesifik pada jenis C. melo, Golden melons, Bhalungkak, and Orange melons dan dua pita spesifik pada C. sativus Dayak cucumber. Mukia maderaspatana dari Kalimantan memiliki pita spesifik pada primer H6, H11, dan H14. Berdasarkan penanda ISSR, Cucumis dan Mukia juga dapat dipisahkan sebagai dua marga berbeda. Dalam penelitian ini dideskripsikan satu jenis baru yang diberi nama Mukia sumbensis. Jenis ini berkerabat dekat dengan M. maderaspatana dan M. leiosperma berdasarkan persamaan ciri buah, tetapi berbeda pada beberapa ciri seperti sulur, diameter batang, rambut pada tangkai daun, permukaan bawah daun, rambut pada ibu tulang daun, bentuk biji, ukuran biji, tepi biji, dan permukaan biji. Ciri anatomi daunnya menunjukkan bahwa jenis ini memiliki stomata dan sel epidermis yang ukurannya lebih besar dari jenis terdekatnya, dan memiliki dua lapis palisade versus satu lapis palisade pada jenis kerabat dekatnya.