Bayam (Amaranthus tricolor L.) merupakan sayur daun popular dari keluarga Amaranthaceae, sub-keluarga Amaranthoideae, genus Amaranthus, sub-genus Albersia. Genus Amaranthus mengandungi 70-74 spesies, di mana 17 boleh dimakan, dengan 55 spesies asli di Amerika dan selebihnya ditemui di Asia, Afrika, Eropah, dan Oceania. A. tricolor (2n=34) dikatakan berasal dari India atau China Selatan, manakala A. blitum dari Eropah Tengah dan A. dubius dari Amerika Tengah. Artikel akademik ini meninjau secara komprehensif aspek botani sayur bayam merangkumi taksonomi, morfologi tumbuhan, daun (lamina dengan epidermis uniseriate, kolenkima angular, parenkima ramping), bunga (kecil dalam inflorescens spike), buah dan biji (mikromorfologi dengan 25 takson dikenal pasti dalam SEM), serta kepelbagaian genetik (74,303 SNP daripada 188 aksesi 18 spesies). Genom A. tricolor adalah 520 Mb dengan 17 kromosom dan 27,813 gen pengekod protein. Kepelbagaian morfologi dan genetik yang luas menjadikan bayam sebagai tumbuhan dengan potensi besar untuk pemilihan dan pembiakbakaan.

1.0  Pengenalan

Bayam (Amaranthus tricolor L.) adalah salah satu sayur daun yang paling popular di India yang biasanya dikenali sebagai ‘Chaulai’ (Dehariya et al., 2019). Ia tergolong dalam keluarga Amaranthaceae dan genus Amaranthus. Genus Amaranthus mengandungi sekitar 60 spesies di mana 18 spesies ditemui di India. Kebanyakan spesies amaranthus berasal dari Amerika Tengah dan Selatan, manakala A. tricolor dianggap berasal dari India atau China Selatan, A. blitum dari Eropah Tengah dan A. dubius dari Amerika Tengah.

Sharma et al. (2025) menerangkan bahawa Amaranthus, tumbuhan keluarga Amaranthaceae, dikultivasi di seluruh dunia untuk bijirin dan daun yang berkhasiat. Tanaman cepat tumbuh ini berkembang maju walaupun dalam keadaan mencabar seperti suhu tinggi, kelembapan rendah, penyakit, dan perosak. Genus mempunyai 70-74 spesies, 17 daripadanya boleh dimakan, dengan kebanyakan diploid dan hanya satu spesies tetraploid. Tambahan pula, kira-kira 55 spesies asli di Amerika, dengan selebihnya ditemui di Asia, Afrika, Eropah, dan Oceania.

Artikel ini bertujuan untuk meninjau secara komprehensif aspek botani sayur bayam merangkumi taksonomi, morfologi tumbuhan, daun, bunga, buah, dan biji, serta kepelbagaian genetik berdasarkan kajian akademik terkini. Pemahaman menyeluruh tentang botani bayam adalah penting untuk usaha pemuliharaan, pembiakbakaan, dan pengembangan industri sayur tempatan Malaysia.

2.0  Klasifikasi Taksonomi

Taksonomi bayam dapat diringkaskan seperti berikut: Domain – Eukaryota; Kerajaan – Plantae; Subkerajaan – Tracheobionta; Superdivisi – Spermatophyta; Divisi – Magnoliophyta; Kelas – Magnoliopsida; Subkelas – Caryophyllidae; Order – Caryophyllales; Keluarga – Amaranthaceae; Sub-keluarga – Amaranthoideae; Genus – Amaranthus; Sub-genus – Albersia; Spesies – Amaranthus tricolor L. (Dehariya et al., 2019; Kumar et al., 2018).

Kumar et al. (2018) yang menjalankan kajian variabiliti genetik Amaranthus di bawah keadaan Chhattisgarh menyatakan bahawa genus Amaranthus termasuk 50-60 spesies, dikultivasi untuk daun serta bijirin dan beberapa adalah spesies liar. Spesies amaranth sayuran (2n = 34) termasuk A. tricolor, A. dubius, A. lividus, A. blitum, A. hypochondriacus, A. spinosus, dan A. viridis, manakala (2n = 32) termasuk A. cruentus dan A. tristis, A. graecizans dan A. caudatus. Pusat kepelbagaian untuk amaranth adalah Amerika Tengah dan Selatan, India dan Asia Tenggara dengan pusat kepelbagaian sekunder di Afrika Barat dan Timur.

Jamalluddin et al. (2022) yang menggunakan platform DArTSeq untuk menentukan hubungan genetik dan struktur populasi antara 188 aksesi amaranth dari 18 spesies penting agronomi sayur, bijirin, dan rumpai liar mengesahkan klasifikasi taksonomi sub-genera amaranth (Amaranthus Amaranthus, Amaranthus Acnida dan Amaranthus albersia). Aksesi A. tricolor diskriminasi dengan baik dari spesies amaranth lain, mengesahkan kedudukannya dalam sub-genus Albersia.

Sammour et al. (2020) yang menggunakan penanda RAPD untuk menyiasat kepelbagaian genetik dan hubungan filogenetik antara 10 spesies tergolong dalam genus Amaranthus mendapati bahawa A. tricolor mempunyai jarak genetik maksimum daripada spesies amaranth bijirin, mengesahkan klasifikasi morfologinya dalam sub-genus berbeza Albersia. Aksesi A. palmeri dipisahkan dalam kelompok berbeza, menyokong klasifikasinya dalam sub-genus berbeza Acnida. A. spinosus dipisahkan pada axe koordinat utama yang berbeza, menunjukkan korelasi rendah dengan spesies lain dan mengesahkan klasifikasi morfologinya dalam seksyen berbeza Centrusa.

3.0  Morfologi Tumbuhan dan Daun

Bayam adalah tumbuhan tahunan dengan habit pertumbuhan yang khas. Ruth et al. (2021) menjelaskan bahawa Amaranthus adalah tumbuhan C4 yang toleran terhadap kemarau, dan penyakit tumbuhan dan pilihan yang sesuai untuk perubahan iklim. Tumbuhan ini boleh menjadi sebahagian daripada warisan budaya setiap rantau dan boleh dipindahkan kepada generasi seterusnya. Selain itu, Amaranthus adalah tumbuhan serbaguna yang telah dikenal pasti sebagai sayur dimakan tradisional yang dikurniakan dengan nilai pemakanan, di samping fodder, ubatan, nutraseutikal, industri, dan potensi hiasan.

Tropical Journal of Natural Product Research (2024) menyediakan karakterisasi mikroanatomi A. tricolor yang menunjukkan struktur sel epidermis, parenkima, dan kolenkima yang khas. Kajian morfologi ini penting untuk identifikasi spesies dalam keluarga Amaranthaceae. Ozimede et al. (2019) yang mengkaji kepelbagaian morfologi dan anatomi tiga spesies Amaranthus (A. hybridus, A. viridis, dan A. spinosus) dari Negeri Rivers, Nigeria mendapati pemeriksaan trans-seksyen bilah mendedahkan epidermis uniseriate, tisu asas dengan kolenkima angular dan parenkima ramping. Bentuk ikatan vaskular hanya mempunyai crescent sebagai corak bentuk.

Bentuk midrib dalam keratan rentas mempunyai tiga corak di mana arc, bulat dan ikatan crescent berlaku. Pemeriksaan petiol mempamerkan ciri-ciri baru dan pelbagai untuk A. viridis seperti bentuk petiol (keratan rentas), ikatan vaskular (bentuk, bilangan, susunan). Sementara itu, ciri-ciri yang dihasilkan dari pemerhatian struktur batang menunjukkan variasi yang kurang. 52 ciri kuantitatif dan kualitatif dicapai dari ciri-ciri morfologi dan anatomi (Ozimede et al., 2019).

Okeke et al. (2020) yang melakukan kajian morfologi perbandingan ke atas A. spinosus, Celosia argentea, dan Gomphrena celosioides mendapati persamaan dalam pemilikan daun ringkas, bunga kecil, inflorescens sebagai spike, herba dengan pangkal berkayu, mempunyai perianth dan stamen pentamerous, exstipulate dan kehadiran pigmen merah jambu dalam mana-mana bahagian tumbuhan, manakala mereka berbeza dalam pemilikan duri oleh Amaranthus spinosus dan trikom oleh Gomphrena celosioides. Maklumat dari kajian ini berharga untuk karakterisasi taksonomi dan identifikasi spesies tumbuhan dalam keluarga Amaranthaceae.

4.0  Morfologi Bunga dan Inflorescens

Bunga bayam mempunyai ciri-ciri yang khas. Iamonico (2020) menjalankan kajian nomenklatur 12 nama dan sebutan yang diterbitkan oleh C. L. Willdenow. Sepuluh nama yang diterbitkan secara sah belum lagi typified. Lapan daripada sembilan nama yang tidak typified telah lectotipkan pada spesimen yang dipelihara dalam Herbarium Willdenow di Berlin (B). Hasil yang diperoleh menonjolkan berapa banyak spesies Amaranthus, terutamanya pada masa lalu, telah diterangkan berdasarkan ciri-ciri yang mempunyai nilai taksonomi yang rendah atau tidak ada, manakala ciri-ciri morfologi bunga mempunyai nilai taksonomi yang tinggi.

Bunga Amaranthus adalah kecil, biasanya tersusun dalam inflorescens spike atau panicle yang padat. Bunga-bunga ini sama ada uniseksual (terdiri daripada bunga jantan dan betina yang berasingan) atau biseksual, bergantung kepada spesies. Tumbuhan A. tricolor biasanya monoecious dengan bunga jantan dan betina pada tumbuhan yang sama (Sharma et al., 2025).

Hassan et al. (2023) yang menyenaraikan 33 takson termasuk 28 spesies, 4 sub-spesies, dan 7 varieti dalam keluarga Amaranthaceae di Saudi Arabia mendapati bahawa genus paling kaya adalah Amaranthus dengan 16 takson (12 spesies); Aerva dan Alternanthera mempunyai 3 spesies setiap satu; Achyranthes dan Celosia 2 spesies setiap satu. Maklumat ini memperkaya pemahaman kita tentang kepelbagaian spesies Amaranthus.

5.0  Morfologi Buah dan Biji

Buah dan biji Amaranthus mempunyai ciri-ciri taksonomi yang penting. Iamonico et al. (2023) yang menjalankan kajian SEM terperinci tentang mikromorfologi biji dalam 25 takson Amaranthus menggunakan kaedah morfometrik mendapati bahawa mikromorfologi biji menyediakan data taksonomi baru yang menarik mengenai beberapa takson (spesies dan pangkat di bawah). Sebenarnya, mereka dapat membezakan beberapa jenis biji, termasuk satu atau lebih takson, iaitu A-type, B-type, C-type, D-type, dan E-type. Sebaliknya, ciri-ciri biji tidak berguna untuk spesies lain.

Sub-genera tidak boleh dibezakan menggunakan ciri-ciri biji, dengan itu mengesahkan data molekul yang diterbitkan. Semua fakta ini mendedahkan, sekali lagi, kerumitan taksonomi genus Amaranthus kerana hanya beberapa jenis biji boleh ditentukan (Iamonico et al., 2023). Kajian ini memberikan wawasan baru tentang nilai taksonomi mikromorfologi biji dalam Amaranthus.

Sammour et al. (2020) menyatakan bahawa polimorfisme dalam spesies dikultivasi adalah lebih rendah daripada spesies liar, mencerminkan tekanan pemilihan domestikasi pada kepelbagaian genetik dalam spesies dikultivasi. Penanda RAPD khusus dikesan untuk setiap A. powellii PI 572262, A. tricolor PI 462129, A. palmeri PI 607455, A. caudatus PI 511679 dan A. quitensis PI 511744.

6.0  Genom dan Sebatian Bioaktif

Genom A. tricolor telah disusun secara terperinci. Wang et al. (2022) yang membina genom A. tricolor menggunakan data PacBio HiFi, Nanopore ultra-long, dan Hi-C menemui bahawa saiz N50 contig adalah 906 kb, dan 99.58% urutan contig telah dipasang ke 17 kromosom, berjumlah 520 Mb. Mereka mengannotasikan 27,813 gen pengekod protein dengan rata-rata 1.3 kb urutan pengekodan dan 5.3 ekson.

Wang et al. (2022) seterusnya menyimpulkan bahawa A. tricolor mengalami pengganda genom keseluruhan (WGD) dan WGD yang dikongsi oleh amaranths berlaku dalam moyang biasa terakhir sub-keluarga Amaranthoideae. Tambahan pula, mereka secara komprehensif mengenal pasti gen calon dalam laluan biosintesis betalain. Antara mereka, DODA?1 dan CYP76AD?1, terletak dalam satu domain berkaitan secara topologi (TAD) bahagian aktif (A) pada kromosom 16, lebih banyak dinyatakan dalam daun merah berbanding daun hijau, dan DODA?1 mungkin menjadi gen enzim penghad kadar dalam biosintesis betalain.

Viljoen et al. (2018) yang menggunakan filogenomik kloroplas untuk menyelesaikan hubungan spesies dalam genus tumbuhan Amaranthus menjana urutan kloroplas A. tricolor lengkap 150,027 bp. Tiga gen barcode mendedahkan resolusi inter- dan intra-spesies yang lemah dengan sokongan bootstrap rendah. Filogenomik kloroplas keseluruhan 59 aksesi Amaranthus meningkatkan bilangan tapak parsimoni informatif dari 92 hingga 481 berbanding gen barcode, membolehkan pemisahan spesies amaranth yang lebih baik.

Amosova et al. (2025) untuk kali pertama melakukan analisis repeatome perbandingan empat spesies Amaranthus berdasarkan data penjujukan tinggi yang diperoleh melalui analisis bioinformatik. Variasi antarspesies dalam kelimpahan retroelement Ty1 Copia dan Ty3 Gypsy, transposon DNA, dan DNA ribosom dan satellite (satDNA) telah dikesan. Analisis kepelbagaian/kesamaan genom antarspesies dalam kandungan repeat DNA, urutan satDNA yang dikenal pasti, dan corak distribusi kromosom penanda molekul yang dikaji menunjukkan bahawa spesies-spesies ini mungkin juga berkongsi moyang evolusi yang sama.

7.0  Habitat, Ekologi dan Kepelbagaian Genetik

Bayam menunjukkan kepelbagaian genetik yang luas. Bang et al. (2021) yang mengkaji aktiviti antioksidan dan kandungan fitokimia sembilan spesies Amaranthus mendapati bahawa kebolehubahan yang luas wujud antara aksesi dan antara tumbuhan yang ditanam dalam dua tahun. Aktiviti antioksidan dan kandungan fitokimia secara konsisten secara negatif berkorelasi. Sembilan spesies dan 120 aksesi dikelompokkan ke dalam tiga kumpulan menurut aktiviti antioksidan, jumlah kandungan flavonoid, dan jumlah kandungan polifenol mereka pada setiap tahun.

Sharma et al. (2025) menambah bahawa Amaranthus adalah tumbuhan kaya nutrien, menyediakan karbohidrat penting, vitamin, kalsium, ferum, beta-karoten, serat diet, dan asid amino seperti lysine dan sulfur. Tambahan pula, komposisi nutrisi tumbuhan berbeza dengan spesies dan bahagian tumbuhan. Dengan lebih daripada 50 sebatian nutrisi yang dikenal pasti, Amaranthus mempamerkan banyak manfaat farmakologi, termasuk kesan antioksidan, anti-radang, antimikrob, antikemurungan, antihiperglisemik, antihiperlipidemik, hepatoprotektif, antiviral, antibakteria, hipokolesterolemik, dan neuroprotektif.

Sarker et al. (2018) yang menyiasat kesan tekanan saliniti pada A. tricolor mendapati bahawa A. tricolor boleh menahan tahap saliniti tertentu tanpa menjejaskan kualiti pemakanan produk akhir. Tekanan saliniti pada tahap tertentu meningkatkan kualiti pemakanan sayur daun A. tricolor. Hasil ini mencadangkan bahawa A. tricolor boleh menjadi tanaman alternatif yang menjanjikan untuk petani di kawasan terdedah kepada saliniti dalam rantau tropika dan sub-tropika dengan kandungan nutrisi yang diperkaya dan aktiviti antioksidan.

Shahiba et al. (2020) yang menilai 30 genotip Amaranthus untuk pelbagai ciri biometrik mendapati bahawa A. tricolor adalah tanaman penting di kalangan petani Kerala sebagai tanaman tunggal atau intercrop. Kebolehubahan yang ada dalam koleksi germplasma adalah prasyarat untuk peningkatan tanaman. Tanaman amaranthus berubah dari segi warna, morfologi tumbuhan, corak inflorescens dan tempoh tanaman. Pembiakbakaan tumbuhan boleh mengeksploitasi kebolehubahan sedia ada daripada germplasma amaranthus dan boleh meningkatkan objektif dengan sewajarnya.

8.0  Kesimpulan

Sayur bayam (Amaranthus tricolor L.) merupakan tumbuhan dari keluarga Amaranthaceae, sub-keluarga Amaranthoideae, genus Amaranthus, sub-genus Albersia dengan ciri-ciri botani yang khas. Genus Amaranthus mengandungi 70-74 spesies, di mana 17 boleh dimakan dan 55 spesies asli di Amerika. A. tricolor (2n=34) berasal dari India atau China Selatan, mempunyai genom 520 Mb dengan 17 kromosom dan 27,813 gen pengekod protein. Tumbuhan ini menunjukkan ciri-ciri morfologi yang khas termasuk daun dengan epidermis uniseriate, kolenkima angular, dan parenkima ramping; bunga kecil dalam inflorescens spike atau panicle; dan biji dengan mikromorfologi yang berguna untuk taksonomi. Kepelbagaian genetik yang luas (188 aksesi, 18 spesies, 74,303 SNP) menunjukkan potensi besar untuk pemilihan dan pembiakbakaan.

Cadangan untuk kajian masa hadapan termasuk pengkajian lebih mendalam tentang kepelbagaian genetik populasi A. tricolor di Malaysia, pemilihan kultivar dengan kandungan ferum, vitamin, dan betalain yang tinggi melalui pembiakbakaan, kajian biosintesis betalain untuk meningkatkan kandungan pigmen, kajian toleransi tekanan saliniti dan kemarau untuk pertumbuhan dalam keadaan iklim yang berubah, dan pemuliharaan kepelbagaian genetik melalui koleksi germplasma. Pengembangan industri bayam di Malaysia juga dapat membantu meningkatkan keselamatan makanan dan nutrisi, terutamanya kerana bayam merupakan sayur asas dalam masakan tempatan dan mempunyai potensi besar untuk menangani kekurangan nutrisi pada populasi vulnerable.

Rujukan

Amosova, A. V., Yurkevich, O. Y., Bolsheva, N. L., et al. (2025). Comparative Analysis of Chromosome Repeat DNA Patterns in Four Amaranthus Species. International Journal of Molecular Sciences. https://consensus.app/papers/details/08b532f341465802a113a00aa56cf29f/

Bang, J., Lim, S., Yi, G., et al. (2021). Antioxidant Activity and Phytochemical Content of Nine Amaranthus Species. Agronomy. https://consensus.app/papers/details/6d730c78dab759979ba1da615d378fbc/

Dehariya, P., Pandey, A. K., & Singh, K. P. (2019). Studies on Different Levels of Nitrogen Application on Growth and Yield of Amaranthus (Amaranthus tricolor L.). International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. https://consensus.app/papers/details/18379121b001559791493c543674308a/

Hassan, W. A., Al-Ghamdi, A. A., & Iamonico, D. (2023). A critical inventory of the family Amaranthaceae s.str. in Saudi Arabia. Phytotaxa. https://consensus.app/papers/details/47aa8ab7dcda5f988c8bc4a20ba17d63/

Iamonico, D. (2020). A nomenclatural survey of the genus Amaranthus (Amaranthaceae) 7: names published by Willdenow. Willdenowia. https://consensus.app/papers/details/d91015f25ff454bca99d89b5919b35cb/

Iamonico, D., Vegetti, A. C., & Sukhorukov, A. P. (2023). Trying to Understand the Complicated Taxonomy in Amaranthus (Amaranthaceae): Insights on Seeds Micromorphology. Plants. https://consensus.app/papers/details/d682474bd52d53a08fe36ceeb27825c1/

Jamalluddin, N., Massawe, F. J., Mayes, S., et al. (2022). Genetic diversity analysis and marker-trait associations in Amaranthus species. PLoS ONE. https://consensus.app/papers/details/0da089a7714c5eb98b1e43f5a30a2024/

Kumar, Y., Sharma, B. M., & Tiwari, A. (2018). Studies on Collection and Evaluation of Genetic Variability Available in Amaranthus (Amaranthus spp.) under Chhattisgarh Plain Condition. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. https://consensus.app/papers/details/4307577708af5b668ed1544b3248f0a3/

Okeke, N., Mbagwu, F. N., & Edeoga, H. O. (2020). A Comparative Morphological Study on Amaranthus spinosus L., Celosia argentea L. and Gomphrena celosioides Mart (Amaranthaceae). https://consensus.app/papers/details/53413069464e5fcea27c40f03af7d4de/

Ozimede, C. O., Mensah, J. K., & Ikhajiagbe, B. (2019). Morphological and Anatomical Diversity Study on three Species of Amaranthus namely; A. hybridus L., A. viridis L. and A. spinosus L. from Rivers State, Nigeria. Journal of Applied Sciences and Environmental Management. https://consensus.app/papers/details/9d3ffd5a33e85912873744fe9dd60274/

Ruth, O. N., Unathi, K., Nomali, N., & Chinsamy, M. (2021). Underutilization Versus Nutritional-Nutraceutical Potential of the Amaranthus Food Plant: A Mini-Review. Applied Sciences. https://consensus.app/papers/details/ab949ffe24db5ac49f0da8eb02ab85f5/

Sammour, R., Mustafa, A. E. Z., Alfaifi, M., & Tantawy, M. (2020). Genetic diversity and phylogenetic relationships among and within Amaranthus spp. using RAPD markers. Revista Mexicana de Biodiversidad. https://consensus.app/papers/details/263eae17073e5b579c2bcde709cdc72f/

Sarker, U., & Oba, S. (2018). Salinity stress accelerates nutrients, dietary fiber, minerals, phytochemicals and antioxidant activity in Amaranthus tricolor leaves. PLoS ONE. https://consensus.app/papers/details/c7275e16d3fe5908babb857abf9f4ec7/

Shahiba, A. M., Pradeepkumar, T., & Krishnan, S. (2020). Evaluation of Thirty Amaranthus Genotypes (Amaranthus tricolor L.) for Different Biometric Characters. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. https://consensus.app/papers/details/0f58b259cf4e5def9b06cd3fa9bd3546/

Sharma, A., Chauhan, R. S., & Sood, H. (2025). Botany, ethnomedicine, phytochemistry and pharmacology of Amaranthus spp. – a review. South African Journal of Botany. https://consensus.app/papers/details/3e2d6847f9d7558cb23da351108fc046/

Tropical Journal of Natural Product Research. (2024). Microanatomical and Phytochemical Characterization of Amaranthus tricolor L. https://consensus.app/papers/details/691c3cbd30ee5b948d82793bdc6c0a07/

Viljoen, E., Odeny, D. A., Coetzee, M. P. A., et al. (2018). Application of Chloroplast Phylogenomics to Resolve Species Relationships Within the Plant Genus Amaranthus. Journal of Molecular Evolution. https://consensus.app/papers/details/636ce40188765ccdb1426acd02ce5b53/

Wang, H., Hu, Z., Long, F., et al. (2022). Chromosome-scale Amaranthus tricolor genome provides insights into the evolution of the genus Amaranthus and the mechanism of betalain biosynthesis. DNA Research. https://consensus.app/papers/details/54d3ef05de875ffbb900c3fd04d003df/