Judul: Studi Variasi Genetik Populasi Wereng Batang Cokelat Sebagai Dasar Pemahaman Migrasi dan Adaptasi
Abstrak: Wereng batang cokelat (WBC), Nilaparvata lugens (Stal.) (Hemiptera: Delphacidae), merupakan salah satu hama penting pada pertanaman padi di Indonesia dan di banyak negara lainnya di Asia. Imago WBC memiliki dua bentuk yaitu yang bersayap pendek (brakiptera) dan bersayap panjang (makroptera). Pembentukan makroptera dipengaruhi oleh kerapatan populasi WBC dan stadia tanaman. Keberadaan makroptera memicu migrasi jarak jauh yang dapat memengaruhi variasi dan struktur genetik populasi WBC. Selain itu, kemampuan WBC beradaptasi terhadap tekanan lingkungan memungkinkan hama ini berhasil mematahkan varietas padi yang tadinya resisten. Di Indonesia, khususnya Pulau Jawa yang merupakan pusat pertanaman padi, informasi mengenai variasi dan stuktur genetik populasi WBC belum tersedia. Informasi tersebut diperlukan untuk dapat memahami migrasi jarak jauh serta memahami kemampuan adaptasi WBC terhadap varietas padi. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mempelajari variasi dan struktur genetik populasi hama WBC di Jawa dengan menggunakan marka genetik secara maternal (mtCOI dan mtCOI) dan marka genetik secara biparental (DNA mikrosatelit). Pada penelitian ini, analisis homologi dilakukan antar sekuen gabungan mtCOI-mtCOII terhadap 30 haplotipe WBC yang terdapat di GenBank. Pada populasi WBC di Jawa diperoleh 18 haplotipe, yang terdiri atas 5 haplotipe umum dan 13 haplotipe baru. Haplotipe umum yang ditemukan tersebut memiliki urutan nukleotida yang sama dengan lima haplotipe WBC, yaitu yang berasal dari beberapa wilayah Asia lain seperti Jepang, Taiwan, Cina, Vietnam, Filipina, dan Papua Nugini. Fenomena tersebut menunjukkan kemungkinan terdapat aliran gen maternal yang sama pada beberapa individu WBC di Jawa (Indonesia) dan di wilayah Asia lain. Fenomena lain pada hasil penggabungan mtCOI-mtCOII adalah ditemukannya haplotipe baru, yang menunjukkan variasi urutan nukleotida yang berbeda dengan haplotipe WBC yang ada di Jepang, Taiwan, Cina, Vietnam, Filipina, dan Papua Nugini dan hanya ditemukan pada populasi WBC di Jawa. Pada penelitian ini ditemukan 13 haplotipe baru, yaitu populasi WBC yang berasal dari Pemalang, Lamongan, Pandeglang, Lebak, Banyumas, Sleman, Karawang, Boyolali, dan Bojonegoro. Analisis haplotipe berdasarkan marka genetik secara maternal (mtCOI-mtCOII) berhasil mengidentifikasi bahwa urutan DNA pada haplotipe 1 homolog dengan urutan DNA pada WBC biotipe 3 (No Aksesi GenBank JN563997). Analisis lebih lanjut dilakukan untuk mengetahui variasi genetik antar populasi WBC berdasarkan data gabungan mtCOI-mtCOII. Pada penelitian ini ditemukan bahwa populasi WBC memiliki kombinasi variasi genetik, yaitu nilai variasi haplotipe tinggi (h=0.000-0.933) dengan nilai variasi nukleotida rendah (π=0.0000–0.0026). Kemudian dari hasil uji sejarah demografi diketahui bahwa populasi-populasi WBC di Jawa memiliki nilai Tajima‘s D dan Fu‘s F ≤ 0 ≥. Hal tersebut menunjukkan bahwa populasi WBC di Jawa mengalami sejarah bottleneck. Pada penelitian ini juga dilakukan analisis variasi genetik berdasarkan marka DNA mikrosatelit. Hasil analisis menunjukkan bahwa populasi WBC di Jawa memiliki nilai rataan jumlah alel dan heterozigositas (H) yang tinggi. Selain itu, diketahui bahwa nilai rataan H observasi (Ho) lebih besar dari pada nilai rataan H ekspektasi (He) (PHWE > 0.05). Kondisi nilai rataan yang demikian (Ho>He) kemungkinan terjadi akibat dari fenomena isolated breaking. Fenomena tersebut terjadi ketika beberapa populasi yang sebelumnya pernah terisolasi kemudian melakukan kontak melalui perilaku saling kawin, sehingga mengakibatkan generasi keturunannya memiliki heterozigositas tinggi. Berdasarkan hasil analisis variasi genetik populasi WBC di Jawa, selanjutnya dilakukan analisis untuk mengetahui kondisi struktur genetik populasi hama. Analisis indeks
Keyword: DNA mikrosatelit, DNA mitokondria, Nilaparvata lugens, struktur genetik, variasi genetik, wereng batang cokelat