Filogeografi Osteochilus spilurus Berdasarkan Morfologi dan DNA Mitokondria

Kurniawan, Ardiansyah and Dr. Ir. Dewa Gede Raka Wiadnya,, M.Sc and Dr. Ir. Anik Martinah Hariati,, M.Sc and Andi Kurniawan,, S.Pi, M.eng, D.Sc (2021) Filogeografi Osteochilus spilurus Berdasarkan Morfologi dan DNA Mitokondria. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Osteochilus spilurus merupakan salah satu ikan air tawar dengan penyebaran di paparan Sunda. Ikan ini bernilai ekonomis penting bagi masyarakat Belitung Timur dan telah diupayakan untuk didomestikasikan. Namun kajian secara morfologi dan molekuler belum dilakukan sehingga dilakukan karakterisasi morfologi dan molekuler untuk spesies ini di Belitung Timur dan beberapa wilayah lain di paparan sunda untuk dapat memberikan informasi lebih lengkap tentang spesies asli Indonesia ini. Karakterisasi morfologi dalam penelitian ini meliputi meristik, morfometrik, dan bentuk tubuh. Pengamatan meristik dilakukan secara manual pada jari-jari sirip dorsal, jari-jari sirip anal, jari-jari sirip pectoral, sisik sebelum sirip dorsal (predorsal scale), sisik pada linealateralis), sisik pada batang ekor, dan sisik melintang tubuh (transverse scale). Morfometrik diamati secara digital pada 15 karakter menggunakan aplikasi TpsDig. Perbandingan bentuk tubuh antar populasi menggunakan Symmetry dan Asymmetry Geometric Data (SAGE) Software versi 1.04 pada 14 titik landmark anatomi. Karakterisasi molekuler menggunakan 3 gen yaitu Cyt b 408 bp, Cyt b 1141 bp, dan COI 655 bp. Ekstraksi DNA menggunakan metode fenol dan promega kit. Konstruksi filogenetik menggunakan Mega X dengan nukleotida pembanding dari genus Osteochilus dan outgrup dari famili Cyprinidae. Pohon filogenetik dikonstruksi menggunakan metode maximum likelihood model Kimura 2-parameter dengan 1000 replikasi. Analisis penilaian keragaman genetik menggunakan DNASp versi 6. Konektivitas haplotipe antar populasi dikonstruksikan menggunakan program Network versi 1.0.0.0.0 dengan metode median-joining. Filogeni haplotipe dibangun menggunakan algoritma maximum likelihood (ML) yang diterapkan di phyml (http://atgc.lirmm.fr/phyml). Pemisahan klaster antar populasi sampel diestimasikan waktu divergensi genetiknya menggunakan aplikasi BEAST v2.6.3. Populasi ikan dengan karakter morfologi O. spilurus ditemukan di Pulau Bangka (Kabupaten Bangka dan Bangka selatan), Pulau Belitung (Belitung Timur), dan Kalimantan (Katingan, Palangkaraya, dan Kapuas). Variasi karakter meristik antar populasi terdapat pada jumlah jari lemah sirip dorsal dan jumlah sisik linealateralis. Morfometrik antar populasi saling beririsan dalam diagram pencar kecuali spesimen dari Bangka dan Katingan yang menunjukkan area lebih luas. Bentuk tubuh ikan dari Belitung Timur memiliki frame paling ramping pada tinggi badan dan tinggi batang ekor, sedangkan bentuk frame populasi lainnya menunjukkan kemiripan. Catatan spesimen biologi di museum zoologi menjadi catatan pertama O. spilurus dari Bangka-Belitung dan menghubungkan gap distribusi catatan sebelumnya. Nukleotida hasil sekuensing tidak memiliki kemiripan >90% pada blasting genbank. Catatan nukleotidanya pada Genbank menjadi yang pertama untuk O. spilurus xi terutama pada gen COI. Konstruksi pohon filogenetik menunjukkan spesimen memiliki kedekatan dengan genus Osteochilus berdasarkan gen mitokondria Cyt b dan COI. Spesimen Bangka-Belitung memiliki 5 haplotipe dan Kalimantan 7 haplotipe dengan tanpa pertukaran haplotipe diantaranya sehingga membentuk klaster berbeda. Aliran gen diprediksi melalui sungai purba Sunda Timur berawal dari Palangkaraya dan Kapuas menyebar ke barat hingga Belitung dan Bangka berdasarkan filogenetik haplotipe. Pemisahan klaster dan haplotipe antara Bangka-Belitung dan Kalimantan Tengah diperkirakan terjadi pada 22 juta tahun lampau atau pada awal zaman Miosen. Populasi Bangka-Belitung dan Kalimantan dimungkinkan berada pada sungai purba berbeda dan terisolasi satu sama lain. Temuan tersebut menjadikan adanya dua kemungkinan penyebab variasi genetik Bangka-Belitung dan Kalimantan, yaitu a). Terputusnya konektivitas sungai purba Sunda Timur akibat penghalang geografis berupa pembentukan Laut Jawa pada 10.000 tahun lampau, b). Perbedaan sungai purba pada masa sebelum glasisasi maupun pada masa glasiasi dimana Bangka – Belitung terkoneksi dengan Sunda Utara dan Kalimantan Tengah terhubung pada Sunda Timur.

English Abstract

Osteochilus spilurus is one of the freshwater fish distributed on the Sunda shelf. This fish has important economic value for the people of East Belitung and efforts have been made to domesticate it. However, morphological and molecular studies have not been carried out so that morphological and molecular characterizations for this species were carried out in East Belitung and several other areas in the Sunda shelf to provide more complete information about this native Indonesian species. Morphological characterization in this study included meristic, morphometric, and body shape. Meristic observations were carried out manually on the dorsal fin rays, anal fin rays, pectoral fin rays, scales before the dorsal fin (predorsal scale), scales on the linea lateral, scales on the caudal peduncle, and transverse scales of the body (transverse scale). Morphometrics were observed digitally at 15 characters using the TpsDig application. Comparison of body shape between populations using Symmetry and Asymmetry Geometric Data (SAGE) Software version 1.04 on 14 anatomical landmarks. Molecular characterization used 3 genes, namely Cyt b 408 bp, Cyt b 1141 bp, and COI 655 bp. DNA extraction using phenol and Promega kit methods. Phylogenetic construction using Mega X with comparison nucleotides from the genus Osteochilus and outgroups from the family Cyprinidae. The phylogenetic tree was constructed using the Kimura 2-parameter maximum likelihood model with 1000 replications. The number of haplotypes (Hn), and the diversity of haplotypes (h) in the analysis of genetic diversity assessment using DNASp version 6. Haplotype connectivity between populations was constructed using the Network program version 1.0.0.0.0 with the median-joining method.. The haplotype phylogeny was constructed using the maximum likelihood (ML) algorithm implemented in Phyml (http://atgc.lirmm.fr/phyml). The cluster separation between the sample populations was estimated at the time of genetic divergence using the BEAST v2.6.3 application. Fish populations with the morphological character of O. spilurus were found on Bangka Island (Bangka and South Bangka regencies), Belitung Island (East Belitung), and Kalimantan (Katingan, Palangkaraya, and Kapuas). Meristic character variations between populations were found in the number of dorsal fins weak fingers and the number of linea lateral scales. Morphometrics between populations intersects in the scatter diagram except for specimens from Bangka and Katingan which show a larger area. The body shape of fish from East Belitung has the slimmest frame in body height and tail stem height, while the frame shape of other populations shows similarities. Biological specimen records at the zoological museum are the first records of O. spilurus from Bangka-Belitung and connect the distribution gap of previous records. xiii Sequenced nucleotides did not have >90% similarity in GenBank blasting. Its nucleotide record on Genbank is the first for O. spilurus, especially in the COI gene. The phylogenetic tree construction shows that the specimen has an affinity with the genus Osteochilus based on the mitochondrial genes Cyt b and COI. The Bangka-Belitung specimen has 5 haplotypes and Kalimantan 7 haplotypes with no exchange of haplotypes between them so that they form different clusters. Gene flow is predicted through the ancient East Sunda river starting from Palangkaraya and Kapuas and spreading west to Belitung and Bangka based on haplotype phylogenetic. The separation of clusters and haplotypes between Bangka-Belitung and Central Kalimantan is estimated to have occurred 22 million years ago or at the beginning of the Miocene. The populations of Bangka-Belitung and Kalimantan may be in different ancient rivers and isolated from each other. These findings suggest that there are two possible causes of genetic variation in Bangka-Belitung and Kalimantan, namely a). The disconnection of ancient East Sunda river connectivity due to geographical barriers in forming the Java Sea 10,000 years ago, b). The difference between ancient rivers in the pre-glaciation period and during the glaciation period where Bangka - Belitung was connected to North Sunda and Central Kalimantan was connected to East Sunda.

Item Type:	Thesis (Doctor)
Identification Number:	0621080002
Uncontrolled Keywords:	Osteochilus spilurus, COI, Cyt b, filogeografi
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 639 Hunting, fishing & conservation
Divisions:	S2/S3 > Doktor Ilmu Perikanan dan Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	09 Dec 2021 04:02
Last Modified:	24 Feb 2022 04:33
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/186918

Text (DALAM MASA EMBARGO) ARDIANSYAH KURNIAWAN.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2023. Download (6MB)

Actions (login required)

View Item