Keanekaragaman Jenis Ikan di Hulu Sungai Opak menggunakan Environmental DNA (eDNA) Metabarcoding
DOI:
https://doi.org/10.24002/biota.v9i3.7864Keywords:
Environmental DNA, hulu Sungai Opak, ikan, keanekaragaman, metabarcodingAbstract
Penelitian mengenai keanekaragaman jenis ikan di Hulu Sungai Opak DIY sebelumnya telah dilakukan pada tahun 2010 dan 2013 dengan metode konvensional. Akan tetapi, metode tersebut memiliki beberapa keterbatasan. Monitoring menggunakan eDNA metabarcoding diperlukan untuk memperoleh data yang lebih detail dan akurat. Pada penelitian ini, digunakan primer 250 bp 16S Vertebrate. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keanekaragaman jenis ikan di hulu Sungai Opak pada tahun 2022 dengan pendekatan eDNA metabarcoding; mengetahui perbedaan keanekaragaman jenis ikan di hulu Sungai Opak pada tahun 2010, 2013, dan 2022; dan menguji efektivitas identifikasi keanekaragaman jenis ikan menggunakan eDNA metabarcoding di sungai-sungai di Daerah Istimewa Yogyakarta. Metode yang digunakan dalam penelitian ini meliputi sampling air, filtrasi dan preservasi DNA, ekstraksi DNA, PCR dan elektroforesis, sequencing, dan analisis bioinformatik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa teridentifikasi 11 spesies ikan dengan nilai minimum percentage of identical matches sebesar 97%. Jenis ikan yang teridentifikasi pada tahun 2022 lebih banyak dibandingkan pada tahun 2010 dan 2013. Efektivitas penggunaan eDNA metabarcoding dalam identifikasi keanekaragaman jenis ikan di sungai dapat dilakukan secara cepat namun kurang akurat. Ketidakakuratan tersebut disebabkan oleh kontaminasi eDNA, kurangnya spesifitas target sekuens dan primer untuk monitoring ikan, serta database referensi yang belum lengkap untuk ikan air tawar di Indonesia.
References
Akbar, H. (2017). Ekobiologi, habitat, dan potensi budidaya ikan betok (Anabas testudineus BLOCH) di Indonesia. Jurnal Ilmiah Samudra Akuatika 1(1): 1.
Andriyono, S., Alam, J., & Kim, H. W. 2021. Marine fish detection by environmental DNA (eDNA) metabarcoding approach in the Pelabuhan Ratu Bay, Indonesia. International Journal on Advanced Science Engineering Information Technology 11(2): 729-737.
Amin, M. H. F. (2021). Pemetaan Genom Mitokondria Ikan Air Tawar Indonesia sebagai Fondasi Assessment Biodiversitas non-Invasif. https://news.unair.ac.id/2021/01/07/pemetaan-genom- mitokondria-ikan-air- tawar-indonesia-sebagai-fondasi-assessment-biodiversitas-non-invasif/. Diakses tanggal 5 September 2022, jam 18.12.
Anhelt, H., Wibowo, A., Prianto, E. (2020). A new species of Pectenocypris (Teleostei: Cyprinidae) from peat. Vertebrate Zoology 70(1): 1-8.
Bohmann, K., Evans, A., Gilbert, M.T.P., Carvalho, G.R., Creer, S., Knapp, M., Yu, D.W., de Bryn, M. (2014). Environmental DNA for wildlifebiology and biodiversity monitoring. Trends in Ecology & Evolution, 29(6): 358-367.
Cahyani, N. K. D. & Anggoro, A. W. (2020). QIIME2 tutorial untuk data DNA metabarcoding. Bionesia. 1- 10.
Calderón-Sanou, I., Münkemüller, T., Boyer, F., Zinger, L., Thuiller, W. (2019). From environmental DNA sequences to ecological conclusions: How strong is the influence of methodological choices?. Journal of Biogeography 47(1): 193-206.
Chan, K. O., Hertwig, S. T., Neokleous, D. N., Flury, J. M., & Brown, R. M. (2022). Widely used, short 16S rRNA mitochondrial gene fragments yield poor and erratic results in phylogenetic estimation and species delimitation of amphibians. BMC ecology and evolution 22(1): 37.
Cristescu, M.E., Hebert, P.D.N. (2018). Uses and misuses of environmental DNA in biodiversity science and conservation. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 49(1): 209-230.
Djumanto & Probosunu, N. (2011). Biodiversitas sumber daya ikan di hulu Sungai Opak. Jurnal Ikhtiologi Indonesia. 11(1): 1-10.
Djumanto, Gustiana, M., Setyobudi, E. (2015). Dinamika Populasi Ikan Belanak, Chelon Subviridis (Valenciennes, 1836) di Muara Sungai Opak. Jurnal Iktiologi Indonesia 15(1): 13-24.
Estaki, M., Jiang, L., Bokulich, N. A., McDonald, D., González, A., Kosciolek, T., Martino, C., Zhu, Q., Birmingham, A., Vázquez-Baeza, Y., Dillon, M. R., Bolyen, E., Caporaso, J. G., & Knight, R. (2020). QIIME 2 enables comprehensive end-to-end analysis of diverse microbiome data and comparative studies with publicly available data. Current protocols in bioinformatics 70(1): 100.
Freeland, J. R. (2017). The importance of molecular markers and primer design when characterizing biodiversity from environmental DNA. Genome 60(4): 358– 374.
Froese, R. & Pauly, D. (2023). FishBase [Daring]. Tersedia: https://www.fishbase.se/ versi (02/2023). Diakses tanggal 20 Juni 2023, jam 18.00 WIB
Hebert, P. D. N., Ratnasingham, S., Waard, J. R. De, B, P. R. S. L., & Jeremy, R. (2003). Barcoding animal life : cytochrome c oxidase subunit 1 divergences among closely related species Barcoding animal life : cytochrome c oxidase subunit 1 divergences among closely related species. Proc. R. Soc. Lond. B.
Inocencia, A., Gonggoli, A. D., Rangin, A. R., Dendie, Putra, E. D., Lorensi, M., Nareyasa, W. A., Kadafi, A. M. (2021). Inventarisasi Jenis Ikan Air Tawar di Kawasan Kampus Universitas Palangka Raya, Kalimantan Tengah. Jurnal Ilmu Hayat 5(1): 35-42.
Jackson, M.C., Wely, O.L.F., Altermatt, F., Durance, I., Friberg, N., Drumbrell, A.J., Piggott, J.J., Tiegs, S.D., Tockner, K., Krug, C.B., Leadley, P.W., Woodward, G. (2016). Recommendations of the next generation of global freshwater biological monitoring tools. Advances in Ecological Research 55: 615-636.
Julaeha, A. S. (2020). Karakterisasi genetik ikan betok (Anabas testudineus Bloch, 1792) dari Danau Lebo Taliwang, Sumbawa Barat, Nusa Tenggara Barat berdasarkan gen mitokondria 16S [Skripsi]. Universitas Gadjah Mada.
Kaban, S. & Wibowo, A. (2018). Genetic diagnosis and reproductive biology of introduced Mystacoleucus marginatus in the Toba Lake, North Sumatra. Indonesian Fisheries Research Journal 24(1): 1.
Kamiswara, R., Herawati, T., Yustiati, A., Nurhayati, A., Pamungkas, W., Lili, W. (2022). Growth Pattern of Mystacoleucus marginatus (Valenciennes 1842) in Cimanuk and Cipeles River, West Java. Jurnal Perikanan 24(1): 63-70.
Kottelat, M., Whitten, A. J., Kartikasari, S. N., & Wirjoatmodjo, S. (1993). Freshwater Fishes of Western Indonesia dan Sulawesi. 1st Edition. Periplus Editions (HK) Ltd. Jakarta.
Lee, S. R., Kim, E., Go, Y., Kang, Y., Alam, M. J., Kim, K. S., Andriyono, S. & Kim, H. (2022). The complete mitochondrial genome of the Korean endemic species Cobitis hankugensis (Kim, Park, Son & Nalbant, 2003). Mitochondrial DNA Part B 7(1): 21-22.
Leray, M., Yang, J. Y., Meyer, C. P., Mills, S. C., Agudelo, N., Ranwez, V. Boehm, J. T., Machida, R. J. (2013). A new versatile primer set targeting a short fragment of the mitochondrial COI region for metabarcoding metazoan diversity: application for characterizing coral reef fish gut contents. Frontiers in Zoology, 10(34): 1-14.
Low, B. W., & Lim, K. K. P. (2012). Gouramies of the genus Trichopodus in Singapore (Actinopterygii: Perciformes: Osphronemidae). Nature in Singapore 5: 83-93.
Masykuri, M. F. (2015). Keanekaragaman morfologi ikan wader (famili cyprinidae) di Kabupaten Bantul, Daerah Istimewa Yogyakarta [Skripsi]. Universitas Sebelas Maret.
Prakoso, R. D. (2014). Deskripsi dan distribusi ikan genus Rasbora pada kelompok spesies Rasbora sumatrana dan kelompok spesies Rasbora trifasciata di tenggara Kalimantan, Indonesia [Skripsi]. Universitas Indonesia.
Rais, A. H., Wulandari, T. N. M., Dharyati, E. (2019). Aktivitas penangkapan dan produksi ikan di Kabupaten Hulu Sungai Utara Kalimantan Selatan. J.Lit.Perikan.Ind 24(4): 227-238.
Rees, H. C., Maddison, B. C., Middleditch, D. J., Patmore, J. R. M., Gough, K. C. (2014). The detection of aquatic animal species using environmental DNA - a review of eDNA as a survey tool in ecology. Journal of Applied Ecology,51(5): 1450-1459.
Rishan, S. T., Kline, R. J., Rahman, M. S. (2023). Applications of environmental DNA (eDNA) to detect subterranean and aquatic invasive species: A critical review on the challenges and limitations of eDNA metabarcoding. Environmental Advances 12(100370): 1-12.
Roesma, D. I., Tjong, D. H., & Janra, M. N., Aidil, D. R. (2021). Freshwater vertebrates monitoring in Maninjau Lake, West Sumatra, Indonesia using environmental DNA. Biodiversitas Journal of Biological Diversity. 22.
Saleeza, S. N., Norma-Rashid, Y. & Sofian-Azirun, M. (2014). Guppies as predators of common mosquito larvae in Malaysia. Southeast Asian J. Trop. Med. Public Health 45(2): 299-308.
Salsabila, S. (2015). Monitoring keanekaragaman jenis ikan di hulu Sungai Opak Daerah Istimewa Yogyakarta menggunakan environmental DNA (eDNA) metabarcoding [Skripsi]. Universitas Gadjah Mada.
Saputra, A., Wulandari, A., Ernawati, Yusuf, M. A., Eriswandy, I., Hidayani, A. A. (2018). Penjantanan ikan gapi, Poecilia reticulata Peters, 1859 dengan pemberian ekstrak jeroan teripang pasir (Holothuria scabra). Jurna. Ikhtiologi Indonesia 18(2):127-137.
Schallenberg, L., Wood, S.A., Pochon, X., Pearman, J.K. (2020). What Can DNA in the Environment Tell Us About an Ecosystem?. https://kids.frontiersin.org/article/10.338. Diakses tanggal 5 September 2022, jam 10.30.
Shu. L., Ludwig, A., Peng, Z. (2020). Standards for methods utilizing environmental DNA for detection of fish species. Genes MDPI AG 11(3): 296.
Singh, A. S., Mandal, S.C. & Barman, A.D. (2010). Selective breeding in ornamental fishes – a step toward development in production of new variety. Aquaculture Europe 35(4): 14-16.
Syafei, L. S. (2017). Keanekaragaman Hayati Dan Konservasi Ikan Air Tawar. Jurnal Penyuluhan Perikanan dan Kelautan 11(1): 4862.
Vences, M., Lyra, M. L., Perl, R. G. B., Bletz, M. C., Stankovic, D., Lopes, C. M., Jarek, M., Bhuju, S., Geffers, R., Haddad, C. F. B., Steinfartz, S. (2016). Freshwater vertebrate metabarcoding on Illumina platforms using double- indexed primers of the mitochondrial 16S rRNA gene. Conservation Genet Resour 8: 323-327.
Wardhana. P. N. (2015). Analisis transpor sedimen sungai opak dengan menggunakan program hec-ras 4.1.0. Jurnal Teknisia 11(1): 22-31.
Wibowo, A., Kurniawan, K., Atminarso, D., Prihadi, T. H., Baumgartner, L. J., Rourke, M. L., Nagai, S., Hubert, N., Vasemagi, A. (2022). Assessing freshwater fish biodiversity of Kumbe River, Papua (Indonesia) through environmental DNA metabarcoding. Pacific Conservation Biology 29(4): 340-350.
Xiong, F., Shu, L., Zeng, H., Gan, X., He, S., Peng, Z. (2022). Methodology for fish biodiversity monitoring with environmental DNA metabarcoding: The primers, databases, and bioinformatic pipelines. Water Biology and Security 1(1): 1-7.
Yeliana. (2017). Potensi dan status konservasi iktiofauna di sungai serkap areal restorasi ekosistem Riau, Provinsi Riau [Artikel Ilmiah] Universitas Jambi.
Yudha, D.S., Trijoko, R. Eprilurahman, R. Nugraha, R.D.P. Suranto, F.U. Abida, V.F. Tobing, R.F. Fathiya, S. Nopitasari. 2020. Keanekaragaman Jenis Ikan di Sepanjang Sungai Opak Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, Indonesia. Biota: Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Hayati 5(2): 81-91
Yudha, D. S., Priyono, D. S., Izzati, R., Ardianto, A. S., Puradi, A., Nainggolan. (2021). Comparising DNA extraction from environmental DNA samples to reveal the diversity of freshwater metazoans. Biogenesis 9(2): 206-212.
Yudha, D. S., Trijoko, Eprlurahman, R., Nugraha, R., Suranto, R. D. P., Abida, F. U., Tobing, V. F., Fathiya, R. F., Nopitasari, S. (2020). Keanekaragaman Jenis Ikan di Sepanjang Sungai Opak Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, Indonesia. Biota: Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Hayati 5(2): 81-91.
Zhang, X, Xia, P, Wang, P, Yang, J, Baird, D.J. (2018). Omics Advances in Ecotoxicology. Environmental Science & Technology,52(7): 3842-3851.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Donan Satria Yudha, Sophia Salsabila, Dwi Sendi Priyono
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Authors who publish with Biota : Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Hayati agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the Biota : Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Hayati right of first publication. Licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License that allows others to share the work with an acknowledgment of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgment of its initial publication in Biota : Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Hayati, and as long as Author is not used for commercial purposes.
