Analisis Long-Read Sequences dengan Teknologi MinION Oxford Nanopore pada Balsa (Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urb.)

Abstract

Balsa (O. pyramidale) merupakan salah satu spesies tanaman hutan cepat tumbuh bernilai ekonomi yang diintroduksi ke Indonesia dengan informasi genetik yang masih terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan data genomik dan menganalisis hubungan kekerabatan balsa (O. pyramidale) berbasis long-read sequences dengan teknologi Oxford Nanopore (ONT). Penelitian terdiri dari beberapa tahapan yaitu ekstraksi DNA, uji kualitas dan kuantitas DNA, proses sekuensing DNA menggunakan mesin MinION ONT, dan analisis bioinformatik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses sekuensing pada balsa (O. pyramidale) menghasilkan sekuen partial whole genome kloroplas sebesar 155.430 bp yang dapat digunakan untuk analisis hubungan kekerabatan berbasis DNA barcode pada genom kloroplas. Analisis filogeni menunjukkan bahwa jenis balsa (O. pyramidale) secara genetik (multi-genotipe) berada satu clade dengan sesama jenis O. pyramidale pada setiap penggunaan gen atau marka baik rbcL, matK, maupun kombinasi gen rbcL dan matK. Jenis gen atau marka yang cocok digunakan dalam analisis hubungan kekerabatan pada balsa (O. pyramidale) dapat menggunakan matK dan kombinasi rbcL dan matK.

Balsa (O. pyramidale) is one of the fast-growing forest plant species with high economic value and was introduced to Indonesia, but there is not much genetic information available. The main objective of this research was to generate genomic data and analyze the phylogeny of balsa (O. pyramidale) based on long-read sequences with Oxford Nanopore Technology (ONT). The research consisted of several steps: i) DNA extraction, ii) testing the quality and quantity of DNA, iii) the DNA sequencing process using a machine MinION ONT, and vi) bioinformatic analysis. Research results showed that the sequencing process in balsa (O. pyramidale) produced partial whole-genome chloroplast of 155,430 bp which can be used for relationship analysis based on DNA barcodes on the genome. Phylogeny analysis showed that balsa (O. pyramidale) genetically (multi-genotype) is positioned in the same clade with other O. pyramidale deposited samples in every use of genes or markers rbcL, matK, or a combination of genes rbcL and matK. MatK or a combination of both rbcL and matK can be recommended to be used for analysis phylogeny of balsa (O. pyramidale).