Identifikasi Dan Ekspresi Dari Gen-Gen Yang Responsif Terhadap Skinning Dan Manfaat Curing Pada Ubijalar
View/ Open
Date
2016Author
Effendy, Jollanda
Efendi, Darda
Khumaida, Nurul
Wattimena, Gustaaf Adolf
Bonte, Don R. La
Metadata
Show full item recordAbstract
Kehilangan kulit dari permukaan umbi bertanggungjawab terhadap kehilangan
hasil pascapanen yang signifikan akibat penyakit pada tempat penyimpanan dan
kehilangan bobot karena respirasi dan transpirasi yang berlebihan. Sayangnya, tidak
ada laporan tentang gen-gen yang terlibat dalam penyembuhan luka pada ubijalar
dan pengetahuan yang lebih mendalam tentang penyembuhan luka akan
memfasilitasi perbaikan strategi pemuliaan. Sistim Annealing control primer
(ACP) digunakan untuk mengidentifikasi gen-gen yang terekspresi setelah
kerusakan akibat skinning (kulit yang terkelupas) dari ubijalar kultivar LA 07-146.
Total didapati 70 gen yang terekspresi berbeda (DEG) yang dapat direproduksi.
Dari 70 DEG ini, 58 terinduksi dan 12 tereduksi. Empat puluh dua diklon dan dari
250 klon yang disolasi, 119 klon dikirim untuk disekuensing. Dari 119 klon ini, 101
klon sama dengan DEG dari tanaman. Kelompok DEG tersebut mewakili 63
unigen: 19 kontig (sekuens dengan tumpang tindih sekurang-kurangnya 50
nukleotida) dan 44 singleton (tidak dapat dibentuk menjadi kontig). Fungsi anotasi
dari DEG menunjukkan gen-gen yang terlibat dalam protein yang berhubungan
dengan stress dan pertahanan, penyandian redoks, metabolism, sintesis protein dan
lokasi akhir protein, regulasi dan signal transduksi.
Perubahan ekspresi gen akibat adanya kerusakan akibat skinning yang
berhubungan dengan 18 DEG dipelajari lebih lanjut. Ke-18 DEG ini menyandikan
gen-gen yang terlibat dalam respons terhadap stress abiotik, biosintesis lignin dan
suberin, regulasi transkripsi dan penyandian. Penelitian tentang ekspresi dari 18
DEG meliputi studi tentang kuantitatif dan semi kuantitatif transkripsi balik rantai
reaksi polimerase (q/sq RTPCR) dibagi menjadi tiga kategori: gen dengan respon
cepat, gen dengan respon lambat dan gen yang respon tidak beraturan. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa gen-gen dengan respon cepat umumnya
berhubungan dengan stress secara umum, gen-gen dari lintasan biosintesis lignin
dan suberin ekspresinya meningkat setelah 8 – 12 jam setelah pelukaan (gen-gen
dengan respon lambat). Gen-gen yang lain menunjukkan regulasi ekspresi yang
meningkat atau menurun tergantung dari waktu pengambilan sampel setelah terjadi
pelukaan yang disengaja.
Efek curing dalam meregulasi gen-gen yang terinduksi karena skinning
pada gen-gen yang responnya karena stres, pelukaan dan gen-gen yang terlibat
dalam sintesis lignin dan suberin juga dipelajari. Curing penting untuk
penyembuhan luka dengan merangsang penyembuhan kulit dan mengurangi resiko
dari infeksi dan pembusukan yang terjadi setelah panen. Pola ekspresi dari gen-gen
yang terlibat dalam stress abiotik (IbELIP3), stres karena pelukaan (gen pra-lignin:
IbTAL), lignin biosintesis (IbPAL, IbCCOMT, dan IbCAD), dan suberin (IbExt)
diinvestigasi pada kultivar ubijalar resisten (LA 10-70) dan rentan (LA 07-146)
terhadap kerusakan karena skinning. Pola ekspresi gen-gen yang terinduksi oleh
skinning pada kondisi curing (suhu 28-29.5 oC dengan kelembaban relatif 85-90%)
dan tanpa curing (suhu 24 ± 1 oC dengan kelembaban relatif RH 50%) pada kultivar
ubijalar resisten (LA 10-70) dan rentan (LA 07-146) dari ubijalar juga diteliti.
Tujuannya adalah untuk mempelajari transkripsi untuk mengerti tentang ketahanan
terhadap mekanisme kerusakan karena skinning yang berasosiasi dengan
biosintesis lignin dan pembentukan suberin pada kedua kultivar. Penelitian ini
menunjukkan bahwa gen-gen ini diregulasi secara berbeda pada kultivar resistan
dan rentan dari ubijalar dengan perbedaan pada waktu induksi pada kondisi curing.
Hasil penelitian ini juga menunjukkan bukti dari aliran signal tranduksi yang
terkordinasi dari gen pada lintasan biosintesis pra- lignin dan lignin. Keseluruhan,
penelitian ini mendemonstrasikan perbedaan besar pada toleransi terhadap skinning
antara kedua kultivar tersebut disebabkan karena kemampuan kultivar resisten
untuk mengatur aktivitas transkripsi yang lengkap antara gen-gen pada lintasan
biosintesis pra-lignin dan lignin selama perlakuan skinning, suatu karakteristik
yang hanya ditemukan pada kultivar yang resisten. Penelitian curing ini juga
menunjukkan regulasi dan ekspresi yang berbeda pada gen-gen pada lintasan
biosintesis lignin dan suberin pada kultivar ubijalar yang menunjukkan perbedaan
kemampuan untuk menyembuhkan luka yang terjadi pada level paska panen untuk
membantu memperbaiki kualitas umbi ubijalar.
Collections
- DT - Agriculture [749]