Introduction of c-lysozyme gene under control of constitutive promoter into the genome of Japonica rice

Abstract

Beras merupakan makanan pokok untuk setengah penduduk dunia terutama di Asia. Walaupun produksi beras mengalami peningkatan selama lima dekade terakhir, masih terjadi penurunan produktivitas beras akibat cekaman biotik dan abiotik. Bacterial blight (BB) yang di sebabkan oleh bakteri Xanthomonas oryzae adalah salah satu penyakit yang telah lama diidentifikasi sebagai penyebab turunnya produksi beras di wilayah tropis dan subtropis. Penyakit tersebut dapat menyebabkan produktivitas beras berkurang hingga 50%. Penelitian ini bertujuan untuk mengintroduksikan gen c-lisozim ke dalam genom Oryza sativa L. subsp. japonica var kinmaze melalui Agrobacterium tumefaciens, yang berfungsi untuk meningkatkan ketahanan padi terhadap penyakit bakteri sehingga mengurangi penurunan produktivitas beras. Lisozim merupakan enzim 1,4-β-asetilmuramidase. Lisozim memutus ikatan glikosidik antara asam N-asetilmuramik dan N-asetilglukosamin yang menyusun dinding peptidoglikan bakteri, sehingga menyebabkan sel bakteri lisis. Planlet yang diregenerasi pada penelitian ini positif mengandung gen c-lisozim yang menunjukkan efisiensi transformasi sebesar 50.1% dan efisiensi regenerasi 4.74%

Nearly half of the world’s population especially in Asia is dependent on rice as staple food. Despite the marked increase in rice productivity in the last five decades, a significant proportion of rice production is still lost annually due to various abiotic and biotic stress factors. Bacterial rice blight (BB) disease caused by Xanthomonas oryzae is one of the significant and oldest known causes of rice production loss in both tropical and temperate regions of the world. It reduces photosynthesis in infected rice, consequently, resulting in average yield losses of 50%. The objective of this research is to integrate c-lysozyme gene into Oryza sativa L. subsp. japonica var kinmaze genome using Agrobacterium tumefaciens mediated transformation. This is aimed at improving rice resistance against bacterial diseases thereby reducing production losses. Lysozyme is a 1,4-β-acetylmuramidase. It hydrolyzes the glycosidic bond between N-acetylmuramic acid and N-acetylglucosamine that makes up the peptidoglycan wall of bacteria, as a result causing bacterial cell lysis. The plantlets generated in this research tested positive for the c-lysozyme gene depicting 50.1% transformation efficiency and 4.74% regeneration efficiency.