Judul: Relationship between Symbiodiniaceae and Coral Reef Characteristics Based on Environmental DNA in Lombok Island Waters
Abstrak: Symbiodiniaceae merupakan biota asosiasi karang penting dan berkontribusi dalam kesehatan ekosistem terumbu karang. Sebagai endosimbion karang, Symbiodiniaceae menyediakan energi, menyerap sisa metabolit, dan membantu pertumbuhan karang. Hingga saat ini, dikenali 11 genera resmi dalam famili Symbiodiniaceae dan masih terdapat lima klade mewakili genera yang belum terdeskripsi secara formal. Karena itu, memahami keragaman Symbiodiniaceae dalam ekosistem karang menjadi penting dan diduga, Symbiodinaiaceae dapat menjadi indikator kondisi terumbu karang. Namun, informasi Keragaman Symbiodiniaceae di Indonesia masih sedikit. Lagipula, identifikasi Symbiodiniaceae tidak mudah, terlebih bila memerlukan pengambilan dan pengisolasian dari banyak lokasi dan inang. DNA lingkungan (eDNA) adalah materi genetika yang terlepas ke lingkungan, dapat digunakan untuk menilai potensi keragaman Symbiodiniaceae secara non destruktif, cepat, relatif luas, efisien, dan efektif. Melalui pendekatan survei eDNA, penelitian mengkaji keragaman hayati dan karakteristik komunitas Symbiodiniaceae, menelaah hubungan antara keragaman Symbiodiniaceae dan karakteristik terumbu karang dan menganalisa nilai indikator dan preferensi komunitas Symbiodiniaceae pada pengelompokan karateristik terumbu karang lokasi tertentu di Perairan Lombok. Pengambilan sampel eDNA dan pengamatan kondisi bentik karang dilakukan di zona inti, di luar zona inti, dan luar kawasan konservasi Perairan Lombok Barat, Utara, dan Timur. Materi eDNA dalam sampel air laut dan sedimen yang tersaring di kertas saring pada fraksi ukuran pori-pori 12 µm (fraksi >12 µm) dan 0,4 µm (fraksi 0,4-12 µm), diekstraksi dan diamplifikasi DNA-nya dengan primer gen V9-SSU 18S rRNA, kemudian disekuensing melalui platform MiSeq-Ilumina. Analisis bioinformatika melalui platform Qiime2 dilakukan untuk memperoleh amplicon sequence variants (ASV), identifikasi Symbiodiniaceae setelah mengindentifikasi eukaryota laut terlebih dahulu, dan analisis filogenetika. Pengamatan kondisi bentik karang dilakukan dengan metode point intercept transect (PIT) untuk menentukan kondisi tutupan kategori bentik, tingkat rugositas karang, tingkat tutupan bentuk karang hidup, indeks kematian karang (IKK), genera karang, dan keterwakilan genera karang. Dilakukan analisis statistik untuk analisis perbandingan sebaran dan komposisi kelimpahan, keragaman alfa dan beta, kluster, indikator dan preferensi komunitas Symbiodiniaceae terhadap kondisi terumbu karang di Perairan Lombok. Penelitian memperoleh 2.737.734 sekuens yang terdiri atas 20.478 ASV sebagai wakil individu. Identifikasi eukaryota laut mengungkap lima kingdom dengan komposisi Chromista (35%), Animalia (32%), Fungi (3%), Plantae (2%), dan Protozoa (2%), dengan 43,34 % total ASV tidak terindentifikasi sama sekali. Keragaman alfa (Shannon H’) eukaryota berkisar {minimum-maksimum (median)} antara 4,90-9,59 (7,63). Faktor alam terkait media habitat lebih mempengaruhi keragaman alfa eukaryota daripada faktor geografi skala lokal dan zonasi konservasi perairan. Aspek teknis terkait media sumber dan pembagian fraksi sampel menentukan perolehan eDNA eukaryota. Keragaman beta (Bray-Curtis) komunitas eukaryota berkisar {minimum-maksimum (median)} antara 0,72-0,99 (0,92). Terdapat perbedaan signifikans antar lokasi, media dan fraksi namun faktor manajemen terkait penetapan zonasi konservasi tidak mempengaruhi variasi heterogenitas komunitas eukaryota. Penelitian berhasil mendeteksi dan mengidentifikasi 16 wakil individu Symbiodiniaceae yang terdiri atas enam genera (subklade): Symbiodinium (A.sym21), Breviolum (B.sym18), Cladocopium (C.sym1, C.sym5, C.sym7, C.sym8, C.sym10, C.sym15, C.sym16, and C.sym17), Durusdinium (D1.sym2, D1.sym6, D1.sym19, and D1.sym22), Klade G Foraminifera (G2.sym4), dan Halluxium (H.Sym12). Komposisi dominan pada Cladocopium (71%), disusul Durusdinium (18,2%), dan Klade G Foraminifera (8,4%). Komunitas Symbiodiniaceae mencirikan keragaman alfa rendah dan keragaman beta tinggi, namun tidak memperlihatkan perbedaan secara nyata antar lokasi, zona, media, maupun fraksi. Sejauh diketahui, studi eDNA Symbiodiniaceae belum pernah dilakukan di kawasan
Keyword: Bioindikator, DNA lingkungan, Ekosistem terumbu karang, Keragaman hayati laut, Symbiodiniaceae, Endosimbion, Eukaryota, Filogenetika, Metabarkoding