Analisis Ekspresi Gen MmPMA pada Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.) Kultivar Jala Ipam Transgenik

Abstract

Kentang merupakan komoditas hortikultura yang dapat dijadikan sebagai alternatif diversifikasi pangan karena memiliki kadar pati yang tinggi. Di Indonesia, kentang menjadi salah satu tanaman yang banyak diprioritaskan berkaitan dengan manfaatnya, baik digunakan secara langsung maupun dalam bentuk olahan. Kentang olahan di Indonesia masih cukup langka. Hal ini dapat disebabkan oleh kurang tersedianya bibit yang berkualitas. Peningkatan kualitas tanaman kentang dapat dilakukan dengan cara konvensional maupun rekayasa genetika. Secara rekayasa genetika dapat berupa mengintroduksikan gen yang penting bagi tanaman. Salah satu gen yang diduga dapat meningkatkan produksi kentang adalah gen PMA penyandi enzim H+-ATPase membran plasma. H+-ATPase secara umum berperan dalam transpor sekunder yaitu menjaga potensial membran sel tanaman melalui mekanisme proton motive force, berbagai respon cekaman seperti ketahanan pada lahan asam dan cekaman Al, berperan dalam proses pembukaan stomata, serta pengangkutan fotosintat melalui pembuluh floem (phloem loading). Gen PMA yang diisolasi dari tanaman Melastoma malabathricum disebut gen MmPMA. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis stabilitas dan ekspresi gen MmPMA pada tanaman kentang kultivar Jala Ipam generasi G1. Penanaman umbi dilakukan menggunakan 7 klon kentang cv. Jala Ipam G0 yang terdiri atas klon non-transgenik (JNT) dan 6 klon transgenik (JP1-JP6) yang ditanam di lapangan uji terbatas di Lembang untuk menghasilkan umbi G1. Selanjutnya dilakukan analisis fenotipe dan analisis molekular. Analisis fenotipe terdiri atas pengukuran lebar pembukaan stomata adaksial dan abaksial serta pengukuran berat umbi per tanaman, sedangkan analisis molekular terdiri atas analisis stabilitas gen MmPMA dan analisis ekspresi gen MmPMA. Produktivitas umbi antarklon berbeda nyata. Secara umum klon transgenik memiliki produktivitas umbi yang lebih tinggi daripada klon non-transgenik dan klon JP3 memiliki produktivitas umbi tertinggi. Stomata pada klon transgenik cenderung membuka lebih lebar daripada klon non-transgenik. Seperti pada produktivitas umbi, JP3 cenderung memiliki stomata terlebar. Analisis stabilitas gen menunjukkan bahwa semua klon transgenik memiliki gen MmPMA di bawah kendali promoter 35S CaMV. Hal ini menunjukkan bahwa gen MmPMA stabil terintegrasi dalam genom klon transgenik hingga generasi G1. Analisis kualitatif ekspresi gen MmPMA menunjukkan bahwa semua klon mengekspresikan gen PMA dan pada analisis ekspresi kuantitatif dengan qRT-PCR menunjukkan bahwa klon JP3 mempunyai ekspresi gen PMA tertinggi yang diikuti oleh klon JP1 yang secara berurutan ekspresinya yaitu 7.61 kali dan 2.05 kali dibandingkan dengan ekspresi gen PMA di klon JNT. Hal ini dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi ekspresi gen PMA pada tanaman G1, semakin tinggi produktivitas umbi.