Stabilitas Transgen Dan Ekspressi Gen B11 Pada Tanaman Tembakau Transgenik Generasi T3.

Abstract

Ion aluminium (Al3+) mendominasi tanah masam yang memiliki pH<5 dan toksik bagi akar tanaman karena selain dapat mengkelat unsur hara, Al3+ dapat merusak sistem perakaran sehingga menyebabkan tanaman mengalami defisiensi usunr hara dan menurunkan produksi tanaman. Beberapa varietas tanaman memiliki mekanisme toleransi terhadap cekaman Al. Tanaman pertanian seperti gandum memiliki mekanisme toleransi terhadap cekaman Al dengan melibatkan pelepasan asam organik seperti asam malat dan asam sitrat dari akar. Asam organik yang dilepaskan akan mengkelat dan mendetoksifikasi Al di zona rhizosfer. Padi merupakan tanaman serealia yang toleran terhadap cekaman Al. Roslim (2011) telah mempelajari dan mengidentifikasi bahwa padi lokal Indonesia var. Hawara Bunar berpotensi sebagai sumber gen toleran Al. Gen penyandi toleransi terhadap cekaman Al, yakni gen B11, telah berhasil diisolasi dari tanaman padi var. Hawara Bunar dan telah berhasil diintroduksikan ke dalam tanaman tembakau di bawah promotor 35S CaMV yang kemudian menghasilkan tanaman tembakau transgenik pembawa gen B11. Uji stabilitas tanaman tembakau transgenik pembawa gen B11 menunjukkan bahwa tanaman tembakau transgenik generasi pertama (T1) membawa copy gen B11 dan analisis fungsi gen B11 pada tembakau transgenik T1 menunjukkan gen B11 dapat meningkatkan toleransi tanaman tembakau terhadap cekaman Al. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh tanaman tembakau transgenik yang memiliki transgen B11 yang stabil pada generasi T2 dan T3 serta menganalisis ekspresi gen B11 dan gen-gen lain (STOP1, ALMT1, MATE) yang terkait dengan toleransi terhadap cekaman Al. Biji tanaman tembakau transgenik diseleksi pada media MS yang mengandung higromisin selama 28 hari. Tanaman yang toleran selanjutnya di cek stabilitasnya dengan PCR menggunakan primer gen B11 dan hpt. Ekspresi relatif dari gen B11 dan gen-gen lain (STOP1, ALMT1, MATE) yang terkait dengan toleransi Al dianalisis dengan teknik qPCR. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 24 dari 26 nomor tanaman transgenik terpilih yang diseleksi mampu tumbuh pada medium selektif dengan rasio 3:1 untuk toleran:sensitif terhadap hygromicin. Di antara semua nomor yang diuji, terdapat dua nomor T3 secara konsisten menunjukkan 100% tumbuh pada media selektif. Hal ini menunjukkan bahwa kedua nomor tersebut telah homozigot untuk gen hpt. Karena gen hpt terletak dekat dengan left border downstream gen B11, maka hal ini mengindikasikan bahwa gen B11 juga telah homozigot untuk kedua nomor tersebut. Analisis stabilitas genetik tanaman tembakau transgenik menunjukkan bahwa tanaman tembakau transgenik telah membawa gen B11 sampai generasi T3. Analisis ekspresi menunjukkan bahwa peningkatan ekspresi gen B11 diikuti oleh peningkatan ekspresi dari gen STOP1, ALMT1 dan MATE, mengindikasikan adanya hubungan regulasi di antara gen-gen tersebut dalam merespon cekaman Al.