Identifikasi Molekuler Bayam Hijau dan Bayam Merah Menggunakan Primer RBCL dan ITS

Abstract

Bayam yang termasuk kedalam genus Amaranthus merupakan tanaman musiman yang dapat ditemukan pada habitat alam terbuka di wilayah tropis hingga wilayah beriklim sedang. Berdasarkan morfologinya, jenis bayam yang dapat dikonsumsi dibedakan menjadi bayam hijau dan bayam merah. Identifikasi tanaman pada genus Amaranthus dapat dikatakan sulit apabila hanya mengandalkan morfologinysa saja. Hal tersebut dikarenakan adanya kesamaan morfologi antar spesies, bagian tanaman yang mampu dianalisa terbatas, serta adanya bentuk intermediet tanaman bayam. Sehingga alternatif yang dapat dilakukan untuk mengidentifikasi spesies Amaranthus adalah menggunakan identifikasi spesies berbasis sekuen DNA. Identifikasi molekuler dilakukan dengan menggunakan penanda molekuler yaitu DNA barcoding yang merupakan urutan sekuen pendek DNA. Jenis penanda molekuler spesifik diantaranya rbcL (ribolusa-1,5-bifosfat karboksilase) yang merupakan gen yang berasal dari genom plastid, serta ITS (Internal Transcribed Spacer) yang merupakan genom nukleus. Tanaman bayam dengan genus Amaranthus merupakan tanaman dari famili Amaranthaceae yang terdistribusi sekitar 70 spesies. Bayam merupakan tanaman golongan C4 yang mampu bertahan terhadap cekaman kekeringan dan salinitas. Tanaman ini merupakan jenis dikotil berbatang herba dan mampu melakukan penyerbukan sendiri. Bayam merupakan tanaman yang umum dikonsumsi sebagai sumber protein. Jenis tanaman bayam yang umum dibudidayakan terbagi menjadi dua tipe, yaitu bayam cabut (Amaranthus tricolor) dan bayam petik (Amaranthus hybridus). Identifikasi molekuler menggunakan penanda molekuler universal seperti rbcL dan ITS dilakukan guna mendukung proses identifikasi secara morfologi. Dengan metode penelitian yang digunakan meliputi penanaman sampel bayam hijau dan bayam merah, dilanjutkan dengan karakterisasi morfologi, isolasi genom menggunakan metode SDS, pengukuran konsentrasi DNA, amplifikasi DNA menggunakan primer rbcL dan ITS, analisis hasil isolasi dan amplifikasi DNA menggunakan elektroforesis, purifikasi hasil amplifikasi DNA dilanjutkan dengan sekuensing DNA. Data hasil sekuensing berupa sekuen DNA bayam selanjutnya dianalisis dengan pendekatan komputasi menggunakan beberapa software bioinformatik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bayam hijau memiliki kekerabatan yang dekat dengan spesies Amaranthus caudatus menggunakan primer rbcL dan dengan Amaranthus cruentus pada primer ITS. Diketahui bahwa spesies Amaranthus cruentus merupakan sinonim dari spesies Amaranthus caudatus, yang kemudian didukung identifikasi morfologi yang menunjukkan bahwa bayam hijau berdasarkan literatur memiliki kemiripan dengan Amaranthus caudatus. Sedangkan bayam merah berdasarkan identifikasi molekuler menggunakan primer rbcL dan ITS, memiliki kekerabatan yang dekat dengan Amaranthus tricolor, yang kemudian didukung dengan identifikasi morfologi berdasarkan literatur yang memiliki kemiripan dengan Amaranthus tricolor var. tricolor. Berdasarkan hasil penelitian tersebut penggunaan primer rbcL dan ITS mampu mengidentifikasi spesies Amaranthus hingga tingkat genus. Penggunaan primer rbcL diketahui memiliki hasil BLAST dan pohon filogenetik yang stabil, dan primer ITS mampu mengetahui variasi genetik yang terjadi.