Analisis gen-gen potensial toleran aluminium pada padi

Abstract

Padi (Oryza sativa L.) merupakan anggota Graminae yang paling toleran terhadap cekaman aluminium (Al), tetapi mekanisme toleransi dan gen-gen yang terlibat dalam mekanisme toleransi tersebut belum diketahui. Penelitian ini berusaha untuk mempelajari respon fisologis tanaman padi terhadap cekaman Al dan mengidentifikasi gen potensial toleran Al pada padi dengan pendekatan microcolinearity antara gen-gen pada kromosom padi dan rye (Secale cereale L). Tingkat penghambatan panjang akar, peroksidasi lipid dan akumulasi Al pada tanaman padi peka (IR64) dan toleran Al (Hawarabunar) digunakan sebagai parameter respon fisiologi tanaman padi terhadap cekaman Al, sedangkan Teknik Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) digunakan untuk menganalisis ekspresi dari gen-gen potensial toleran Al. Hasil penelitian menunjukkan bahwa akar padi varietas IR64 yang peka Al memiliki pertumbuhan lebih terhambat, mengalami peroksidasi lipid lebih tinggi dan mengakumulasi Al lebih banyak pada kondisi cekaman Al dibanding varietas Hawarabunar yang toleran Al. Analisis ekspresi gen menunjukkan bahwa dari 16 kandidat gen yang dianalisis terdapat satu gen (B16) yang ekspresinya di-downregulated oleh cekaman Al dan satu gen (B11) yang ekspresinya di-upregulated oleh cekaman Al. Analisis sekuen menunjukkan bahwa gen B16 adalah gen thioredoxin yang berperan dalam mekanisme pertahanan terhadap cekaman, sedangkan gen B11 merupakan gen baru yang belum memiliki fungsi tetapi diekspresikan secara berlebih pada akar padi var. Hawarbunar yang toleran Al selama mengalami cekaman Al. Gen B11 ini merupakan kandidat gen toleran Al pada padi dan akan dianalisis lebih lanjut.