Konstruksi Plasmid Rekombinan untuk Pengeditan Gen StDMR6-1 pada Kentang Kultivar IPB CP3 melalui CRISPR/Cas9

Abstract

Produktivitas tanaman kentang (Solanum tuberosum L.) terancam oleh berbagai penyakit akibat serangan cendawan patogen. Teknologi Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9 (CRISPR/Cas9) dapat menjadi solusi aman dan ramah lingkungan untuk menghasilkan tanaman yang resistan terhadap cendawan patogen. Penelitian ini bertujuan mengonstruksi plasmid rekombinan untuk mengedit gen StDMR6-1 dalam upaya meningkatkan resistansi kentang kultivar IPB CP3 terhadap cendawan patogen melalui teknik CRISPR/Cas9. DNA dari kentang IPB CP3 diisolasi untuk memverifikasi keberadaan gen StDMR6-1 dan digunakan sebagai acuan dalam desain sgRNA. Tiga sgRNA yang telah didesain kemudian disisipkan ke plasmid pHSE401 dan ditransformasikan ke Escherichia coli TOP10. Keberhasilan konstruksi plasmid rekombinan diverifikasi dengan PCR koloni dan pembacaan urutan basa (sequencing). Hasil sequencing menunjukkan bahwa dua sgRNA, yaitu pHSE401_cr1 dan pHSE401_cr3 berhasil dikonstruksi dan diintroduksi ke Agrobacterium tumefaciens LBA4404 menggunakan teknik triparental mating sehingga dapat menjadi perantara dalam pengeditan gen StDMR6-1 pada tanaman kentang IPB CP3.

The productivity of Solanum tuberosum L. is significantly threatened by fungal pathogens. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9 (CRISPR/Cas9) offers a precise and environmentally sustainable approach for developing disease-resistant cultivars. This study aimed to construct a recombinant plasmid using CRISPR/Cas9 system to target and edit the StDMR6-1 gene, thereby enhancing fungal disease resistance in IPB CP3 potato. Genomic DNA was isolated to confirm the presence of StDMR6-1 and to inform the design of sequence-specific sgRNAs. These sgRNAs were inserted into the pHSE401 plasmid and transformed into Escherichia coli TOP10. Colony PCR and sequencing confirmed successful insertion of two sgRNAs, i.e. pHSE401_cr1 and pHSE401_cr3. The recombinant plasmids were subsequently introduced into Agrobacterium tumefaciens LBA4404 via triparental mating. These constructs serve as gene-editing delivery tools targeting StDMR6-1 in CP3 potatoes thereby intended to enhancing its fungal disease resistance.