Tapak jalan metabolit sekunder bunga Hoya R.Br. terpilih melalui pencirian anatomi, fitokimia dan transkriptom

Abstract

Hoya R.Br. merupakan spesies tumbuhan hiasan yang mempunyai bentuk bunga yang menarik dan beraroma. Keunikan aroma yang dibebaskan oleh bunganya menjadikan Hoya sesuai untuk dieksploitasi sebagai sumber wangian baharu tropika. Namun, kajian ke atas Hoya masih kurang dijalankan bagi memahami mekanisme biosintesis aroma tersebut. Kajian ini dijalankan untuk menganalisis tapak jalan biosintesis metabolit sekunder pada Hoya dengan menggunakan pendekatan kaedah anatomi, analisis fitokimia dan transkriptomik. Tiga spesies telah dipilih dalam kajian ini iaitu H. cagayanensis C.M Burton, H. lacunosa Blume dan H. coriacea Blume. Kajian dimulakan dengan pengenalpastian struktur, jenis dan kedudukan sel perembes yang terlibat dalam penghasilan dan perembesan bauan bunga melalui cerapan di bawah mikroskop cahaya dan mikroskop imbasan elektron. Dua jenis sel perembes telah dikenalpasti pada ketiga-tiga spesies kajian iaitu sel nektari sekunder dan trikom kelenjar. Sel nektari sekunder didapati hadir pada kawasan rongga pada bahagian ‘skirt anter’. Bagi sel trikom kelenjar pula, terdapat tiga jenis trikom kelenjar (unisel) dicerap di sepanjang permukaan adaksial epidermis korola. Trikom kelenjar bentuk kon dijumpai pada H. cagayanensis, trikom kelenjar bentuk silinder hadir pada H. lacunosa dan trikom kelenjar bentuk falkat hanya ditemui pada H. coriacea. Bagi kajian analisis profil metabolit sekunder pada bunga Hoya menggunakan kromatografi gasspektrometri jisim (GC-MS), 23 sebatian telah dikenalpasti pada H. cagayanensis, 14 sebatian daripada H. lacunosa dan sebanyak 36 sebatian daripada H. coriacea. Perbandingan komposisi metabolit sekunder daripada ketiga-tiga spesies kajian adalah bervariasi dengan sebatian β-osimena dan metil salisilat mendominasi bauan pada H. cagayanensis, sebatian 1-okten-3-ol hadir paling tinggi pada H. lacunosa dan sebatian (Z)-asid butirik, 3-heksenil ester hadir paling tinggi pada H. coriacea. Kajian pengenalpastian tapak jalan biosintesis metabolit sekunder yang bertanggungjawab kepada profil bauan yang dibebaskan oleh bunga Hoya dijalankan menggunakan penjujukan transkriptom dengan platfom Illumina Hiseq 4000. Hasil kajian menunjukkan sebanyak 109240 (75.84%) unigen pada H. cagayanensis, 42479 (69.00%) unigen pada H. lacunosa dan 72610 (70.55%) unigen pada H. coriacea daripada keseluruhan unigen yang berjaya dianotasi menggunakan pangkalan data awam seperti NCBI-Nr, KEGG, InterPRO dan Gene Ontology (GO). Hasil anotasi ini telah berjaya mengenalpasti 30 gen terlibat di dalam tapak jalan biosintesis terpenoid dalam sel kelenjar bunga Hoya. Kesimpulannya, hasil kajian ini telah berjaya mengenalpasti struktur sel perembes dan metabolit sekunder yang terlibat dengan ciri beraroma bagi tiga spesies bunga Hoya yang dikaji. Profil tapak jalan biosintesis terpenoid pada bunga juga dijumpai buat kali pertama dalam genus Hoya. Kajian ini diharapkan dapat memberi kefahaman mengenai mekanisme biosintesis metabolit sekunder bagi bunga Hoya. Hasil kajian ini boleh menjadi rujukan atau dieksploitasi untuk kegunaan kajian akan datang.