| dc.description.abstract | Tanaman ubi kayu menjadi salah satu komoditas pangan penting di Indonesia. Daun ubi kayu biasanya dikonsumsi menjadi sayuran yang diolah menjadi berbagai bahan masakan, sedangkan umbi ubi kayu dapat dimanfaatkan sebagai sumber karbohidrat, pakan ternak, bioethanol, bahan dasar kosmetik dan industri. Daun dan umbi ubi kayu mengandung beragam nutrisi diantaranya mineral esensial, protein, vitamin, dan serat. Mineral Zn (seng) diketahui sebagai salah satu mikromineral esensial bagi manusia yang berperan dalam menjaga dan mempengaruhi fungsi sel yang berkaitan dengan sistem kekebalan imun tubuh, berperan dalam sintesis proein dan hormon pertumbuhan, sehingga kekurangan Zn pada anak-anak/remaja dapat menyebabkan stunting. Pemanfaatan bahan alami (natural-based) seperti sayuran menjadi sumber nutrisi yang lebih baik dan terjangkau.
Pengembangan genotipe-genotipe ubi kayu melalui pemuliaan mutasi telah dilakukan oleh tim peneliti ubi kayu IPB University, namun karakter yang diamati masih terbatas pada karakter morfologi dan produksi umbi. Penelitian terkait karakter daun dan kandungan nutrisi potensial masih perlu dipelajari. Selain itu, evaluasi umbi dan daun ubi kayu berdasarkan karakteristik sensori juga diperlukan untuk mengetahui preferensi konsumen terhadap genotipe-genotipe ubi kayu yang telah dikembangkan. Berdasarkan hasil penelitian kami sebelumnya terdapat kandidat mutan putatif generasi M1V9 dan M1V10 (generasi lanjut) yang potensial terkait karakter kandungan nutrisi (Zn) pada daun yaitu G2D1-422, oleh karena itu pada rangkaian penelitian ini dilakukan studi lebih lanjut terkait kandungan nutrisi (Zn), karakter produksi serta uji sensori daun dan umbi pada beberapa genotipe yang telah dikembangkan. Selain itu, perkembangan teknologi berbasis RNA sequencing (transkriptomik) pada tanaman ubi kayu telah banyak berkembang.
Percobaan pertama bertujuan untuk mengevaluasi kandungan Zn, produksi/biomassa daun dan karakter morfologi pada mutan ubi kayu menggunakan media larutan hara (teknik hidroponik sederhana) sehingga diperoleh ubi kayu potensial untuk sayuran daun bernutrisi Zn tinggi. Materi genetik yang digunakan pada percobaan ini yaitu mutan putatif G2D1-422 (kadar Zn lebih tinggi dibanding genotipe asal) dan genotipe asal Ratim (G2), serta beberapa mutan putatif generasi lanjut (M1V11) lainnya yaitu G1D1-532, G3D2-413, G4D1-222, G4D3-113, G5D2-223, G6-1-15-4-3, G6-2-15-1-1, G6-2-15-3-3, G6-2-15-5-3, beserta Malang-4 (genotipe asal G4). Karakter tanaman yang diamati terdiri atas jumlah daun, panjang dan lebar daun, warna daun, tinggi tanaman, bobot segar dan kering daun, serta analisis kandungan Zn. Hasil percobaan menunjukkan bahwa mutan putatif G2D1-422 memiliki kadar Zn yang lebih tinggi dibandingkan genotipe asal Ratim (G2). Karakter daun tidak berbeda secara signifikan antara mutan putatif G2D1-422 dengan genotipe asal Ratim (G2). Selain itu, mutan putatif G1D1-532 memiliki bobot basah dan bobot kering daun paling tinggi dibandingkan genotipe lainnya yang diamati.
Percobaan kedua bertujuan untuk mengevaluasi karakteristik produksi dan sensori sebagai informasi awal dari preferensi/kesukaan daun dan umbi pada mutan ubi kayu potensial koleksi AGH-IPB dalam rangka pengembangan calon varietas unggul baru ubi kayu yang memenuhi kriteria penerimaan konsumen. Materi genetik yang digunakan sama dengan percobaan pertama yaitu dua genotipe asal dan 10 mutan putatif ubi kayu generasi lanjut. Karakter tanaman yang diamati terdiri atas bobot daun dan umbi, jumlah umbi, panjang dan diameter umbi, serta bobot per umbi; serta tekstur, rasa, dan kesukaan terhadap umbi dan daun berdasarkan uji sensoris. Jumlah panelis pada uji sensori terdiri atas 15 orang. Hasil percobaan menunjukkan bahwa mutan putatif G2D1-422 (genotipe Zn tinggi) memiliki rasa daun rebus yang cukup disukai sehingga dapat dimanfaatkan menjadi sumber sayuran daun. Mutan putatif G4D1-222 memiliki nilai rataan tertinggi pada karakter produksi seperti jumlah umbi per tanaman, bobot umbi per tanaman, dan diameter umbi, namun tingkat kesukaan keseluruhan daun dan umbi antara kurang disukai karena rasa umbi agak pahit, sehingga salah satu pilihan pemanfaatan genotipe tersebut yaitu dapat sebagai ubi kayu industri. Mutan putatif G6-1-15-4-3 dan G6-2-15-1-1 dengan genotipe asal ‘Gajah sangat disukai berdasarkan uji sensori karena memiliki rasa umbi rebus dan goreng yang agak manis, tekstur agak lembut dan serat agak sedikit sehingga genotipe ini dapat dimanfaatkan sebagai ubi kayu pangan.
Percobaan ketiga bertujuan untuk menganalisis secara molekuler genotipe akumulasi Zn tinggi dan Zn rendah pada daun ubi kayu berbasis studi transkriptomik sehingga dapat dimanfaatkan untuk mempelajari mekanisme molekuler akumulasi Zn. Materi genetik yang digunakan yaitu mutan putatif G2D1-422 (kadar Zn lebih tinggi dibandingkan genotipe asal) dan Ratim genotipe asal G2. Sampel berupa daun kelima yang dipanen pada 8 minggu setelah tanam dari kultur larutan nutrisi optimal. Hasil QC raw reads genotipe asal Ratim sekitar 242,2 juta dan setelah dilakukan proses trimming dan filtering menjadi 241,3 juta, sedangkan pada mutan putatif G2D1-422 sekitar 250,4 juta raw reads menjadi 249,0 juta filtered reads. Terdapat perbedaan antara profil transkriptom antara genotipe asal Ratim (G2) dengan mutan G2D1-422 berdasarkan analisis GO, KEGG dan DEGs. Jumlah gen yang signifikan hasil DEG pada mutan G2D1-422 lebih banyak dibandingkan genotipe asal ‘Ratim’, dimana jumlah gen up-regulated dan down-regulated pada masing-masing genotipe secara berturut-turut yaitu 54 vs 24 dan 78 vs 23 gen. Mutan G2D1-422 diduga memiliki aktivitas fotosintesis dan aktivitas auksin lebih tinggi dibandingkan genotipe asal Ratim (G2) karena gen yang teridentifikasi pada G2D1-422 lebih banyak dimana Zn berkaitan erat dengan berbagai metabolisme dalam kedua proses tersebut. | id |
