Kajian Filogeni Dan Morfologi Dua Spesies Baru Anthracoidea Caricis-Meadii Dan Anthracoidea Pamiroalaica

Anthracoidea Bref. merupakan fitopatogen yang terdiri dari 100 spesies dan dideskripsikan dari Anthracoidea caricis (Pers.) Bref sebagai type. Genus ini, seperti yang disitir oleh Escudero (2015) dari pernyataan Vanky (2002) dan Denchev et al., (2013), terdistribusi secara luas pada  belahan bumi bagian utara, terutama dataran tinggi dan daerah beriklim sedang.
Cendawan penyebab penyakit gosong buah ini umumnya menyerang rerumputan liar dari famili Cyperaceae, khususnya genus Carex L (Piątek et al. 2015). infeksi cendawan ini diindikasikan dengan buah kurung (Achene) yang mengalami pembengkakan 2 hingga 3 kali ukuran normal. Pada buah kurung terinfeksi tersebut, terdapat sori yang menyelubungi ovarium achene dan mengandung spora berwarna gelap saat matang dan diselubungi lapisan tipis berwarna keputihan (Gambar 1). Pada satu malai Carex yang terinfeksi umumnya terdapat satu hingga tiga sori Anthracoidea.
 
Gambar 1  Malai C.koshewnikowii. yang mengandung sori Anthracoides matang

Konsep spesies dari Anthracoidea dirumuskan dari pernyataan Nannfeldt (1979) dan Vánky (1979 dan 2012)[Lai1]  yang dikutip oleh Piątek et al. (2015) bahwa secara tradisional, dibedakan dari karakter morfologi serta fenetip, terutama kemampuan menginfeksi inang yang bersifat spesifik. Misalnya komparasi A. pamiroalaica dengan A. sempervirentis. A.pamiroalaica memiliki host range yang lebih sempit dibandingkan A. sempervirentis yang mampu menginfeksi 12 spesies Carex (Piątek et al. 2015)
Cendawan Anthracoidea dinyatakan sebagai fungi yang tidak banyak memiliki karakteristik morfologi pembeda oleh Savchenko et al. (2013), oleh karena itu, Savchenko et al. (2013) dan Piątek et al. (2015) mengadopsi pendekatan filogenetik yang dilaporkan oleh Hendrichs et al. (2005) dengan memanfaatkan sekuens DNA penyandi Large Subunit Ribosomal RNA(LSU rRNA) untuk menentukan spesies baru yang dilaporkan oleh keduanya, yakni Anthracoidea caricis-meadii dan Anthracoidea pamiroalaica.

Metodologi dan Analisis Filogeni serta Morfologi Dua Spesies Baru, A.caricis-meadii dan A. pamiroalaica

Kedua spesies baru yang dilaporkan tersebut dideskripsikan berdasarkan tiga karakteristik pembeda yakni morfologi mikroskopis berupa ornamentasi, ukuran dan warna spora, kemampuan untuk menginfeksi inang tertentu (host range) serta konstruksi filogeni berdasarkan sekuens penyandi LSU rRNA.
            Savchenko et al. (2013) melakukan sampling Anthracoidea dari Carex meadii (sect. Paniceae) yang dikumpulkan dari daerah Illinois, Iowa, Wisconsin, USA. Selanjutnya sampel yang terkumpul dideposit pada lima depositori herbarium berbeda yakni BPI, HAI, ISC, KW dan Tur. Laporan ditemukannya spesies cendawan baru didepositkan pada MycoBank (www.MycoBank.org) dan sekuens gen penyandi LSU rRNA didepositkan di GeneBank dengan kode akses JN863083.
            Pengamatan morfologi berupa ukuran, warna dan bentuk spora dilakukan dengan mikroskop cahaya dan mikroskop pindai elektron (SEM) untuk mengamati ornamentasi permukaan spora. Analisis filogeni berdasarkan sekuens gen penyandi LSU yang dikomparasikan dengan sekuens LSU dari Anthracoidea lain di GeneBan. Selanjutnya pohon filogeni dikonstruksi dengan Bayesian approach(BA) dan  maximum likelihood (ML).
Piątek et al. (2015) mengambil sampel pada daerah pegunungan Pamir Alai Tajikistan, lokasi dimana Carex koshewnikowii, inang spesifik spesimen Anthracoidea baru tersebut banyak ditemukan. Herbarium dari sampel yang didapat dideposit pada dua culture collection yakni KRA dan KRAM (Holotype: KRA F-2012-146, dikumpulkan pada bulan Juni 2012 dan Paratype: KRA F-2015-1, KRAMF-57734 dikumpulkan pada bulan Mei 2015). Sedangkan sekuens genom dideposit pada GeneBank (kode akses KT006854). Eksaminasi morfologi serta filogenetik yang dilakukan oleh Piątek dan rekan-rekannya tersebut mirip dengan prosedur milik Savchenko et al. (2013).
Hasil Analisis Filogeni dan Pengamatan Morfologi Anthracoidea caricis-meadii dan Anthracoidea pamiroalaica
            Pengamatan yang dilakukan Savchenko et al. (2013) dapat disimpulkan bahwa A. caricis-meadii sp. nov memiliki perbedaan morfologi dengan A.laxaeand A. paniceae, dua spesies Anthracoidea yang juga ditemukan pada alang-alang liar Carex dari section Paniceae. Kedua spesies tersebut disebut memiliki ukuran spora yang lebih kecil dibanding A.caricis-meadii.  Ornamentasi permukaan spora berupa bintil dua spesies tadi lebih tinggi dibanding A.caricis-meadii yang tingginya hanya berkisar 0,1 hingga 0,3 µm.
Perbedaan karakter morfologi spora ini diperkuat hasil analisis filogeni yang menunjukkan bahwa A.caricis-meadii yang sekelompok dengan A. inclusa, A. heterospora, A. sempervirentis and A. subinclusa memiliki jarak yang cukup jauh dengan A. paniceae yang sekelompok dengan A. buxbaumii, A. hostianae dan A. lasiocarpae. Uniknya, spesies-spesies dalam kelompok A.paniceae tersebut menginfeksi inang yang berbeda dengan C.paniceae, namun memiliki kesamaan geografis dengan tempat C.paniceae ditemukan.
Sedangkan analisis yang dilakukan oleh Piątek et al. (2015) menunjukkan bahwa Anthracoidea dari C.koshewnikowiitersebut memiliki beberapa perbedaan karakter morfologi spora dengan cendawan A. altera Nannf., A. disciformis (Liro) Piątek, A. misandrae Kukkonen, A. sempervirentis, A. setosae L. Guo, and A. stenocarpae Chleb. yang sama-sama diisolasi dari Carex section Aulocystis (C.koshewnikowii termasuk dalam section ini). Diantara keenam cendawan pembanding tersebut, hanya A. sempervirentis-lah yang memiliki karakter morfologi paling dekat dengan Anthracoidea dari C.koshewnikowii yang hanya dibedakan oleh ornamentasi permukaan spora.
Perbedaan karakter morfologi yang lemah tersebut disokong oleh analisis filogeni yang menunjukkan bahwa Anthracoidea dari C.koshewnikowii memiliki kekerabatan yang jauh dengan A. sempervirentis. kedua spesies tersebut dipisahkan oleh dua sub-clusteryang berbeda dari sebuah sub-cladeyang diduga telah berdivergensi (Gambar 2).
Gambar 2 Pohon filogeni yang dikonstruksi oleh (Piątek et al. 2015) menunjukkan bahwa A.pamiroalaica memiliki kekerabatan yang jauh dengan A.sempervirentis. Pohon filogeni tersebut juga menunjukkan bahwa tiga A.sempervirentis yang diisolasi dari tiga inang berbeda membentuk cluster monofiletik yang kuat dengan nilai bootstrap 100/87 
Sedangkan A.sempervirentis yang diisolasi dari tiga inang berbeda yakni C. ferruginea Scop., C. firmaHost, dan C. sempervirens pada pohon filogeni tersebut ternyata membentuk cluster monofiletik (Gambar 2). Namun, Piątek et al. (2015) menyebutkan bahwa ada perbedaan genetik yang jauh antara ketiga spesies tersebut hingga ketiganya diduga sebagai spesies kriptid, dan membuka peluang untuk dikaji lebih lanjut oleh peneliti lain.

Kesimpulan

Ada tiga analisis yang perlu dilakukan saat melaporkan spesies Anthracoidea baru. Analisis pertama adalah jenis dan section spesimen baru tersebut diisolasi, karena cendawan dari genus Anthracoideaumumnya hanya menginfeksi spesies dan section tertentu dari famili Cyperaceae, khususnya genus Carex L. Analisa kedua yang perlu dilakukan adalah analisa karakter morfologi, khususnya morfologi mikroskopis spora seperti ukuran, warna, ornamentasi dan ukuran bintil pada permukaan spora cendawan tersebut. Karena kedua karakter pembeda tersebut dalam beberapa kasus memiliki presisi yang kurang dalam membedakan dua jenis Anthracoidea, maka hendaknya analisis ini dilengkapi dengan analisis filogenetik dengan analisis single gene atau multigene . Namun dalam jurnal yang dikupas dalam artikel ini menunjukkan bahwa analisis filogeni berdasarkan sekuens penyusun LSU rRNA telah cukup mampu membedakan dua spesies Anthracoidea.  

 

DAFTAR PUSTAKA

Escudero, Marcial. 2015. “Phylogenetic Congruence of Parasitic Smut Fungi ( Anthracoidea , Anthracoideaceae ) and Their Host Plants ( Carex , Cyperaceae ): Cospeciation or Host-Shift.” American Journal of Botany 102: 1–7.
Hendrichs, Matthias, Dominik Begerow, Robert Baeuer, and Franz Oberwinkler. 2005. “The Genus Anthracoidea (Basidiomycota, Ustilaginales): A Molecular Phylogenetic Approach Using LSU rDNA Sequences.” Mycological Research 109(1): 31–40.
Piątek, Marcin, Matthias Lutz, Marcin Nobis, and Arkadiusz Nowak. 2015. “Phylogeny and Morphology of Anthracoidea Pamiroalaica Sp. Nov. Infecting the Endemic Sedge Carex Koshewnikowii in the Pamir Alai Mts (Tajikistan).” Mycological Progress 14(12): 120. http://link.springer.com/10.1007/s11557-015-1140-1.
Savchenko, Kyrylo G, Matthias Lutz, and Marcin Pia. 2013. “Anthracoidea Caricis-Meadii Is a New North American Smut Fungus on Carex Sect . Paniceae.” Mycologia 105(1): 181–93.

Bacaan lanjutan  Biodiversitas dan Peranan Jamur Zygomycota di Indonesia

Incoming search terms:

  • cendawan mirip apa dengan analisi filogen
author
Author: 
Laila Karomah yang lebih sering berpetualang di dunia maya sebagai evilgenius, merupakan mahasiswi Mikrobiologi Institut Pertanian Bogor. Bidang yang digemari oleh pegiat IT otodidak ini adalah mikrobiologi kesehatan, mikrobiologi lingkungan, bioteknologi mikrob, dan enzimologi.

Leave a reply "Kajian Filogeni Dan Morfologi Dua Spesies Baru Anthracoidea Caricis-Meadii Dan Anthracoidea Pamiroalaica"

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.