Introgresi Gen sd1 Mutan dari Padi K15 Mutan ke Dalam Genom Padi Inpari HDB Melalui Persilangan

Abstract

Inpari HDB merupakan varietas padi unggul yang memiliki ketahanan terhadap penyakit hawar daun bakteri (HDB). Meskipun memiliki sifat ketahanan terhadap HDB, Inpari HDB memiliki habitus yang tinggi dan menyebabkan varietas tersebut rentan terhadap rebah sehingga menyebabkan kehilangan hasil yang nyata. Perbaikan padi dengan habitus yang pendek diharapkan dapat tahan terhadap rebah. Gen sd1 mengkode enzim GA20ox-2 yang memiliki peran penting dalam pertumbuhan padi. Mutasi pada gen sd1 dapat mengurangi produksi GA20ox-2 dan menciptakan padi semi-dwarf. Penelitian sebelumnya telah memutasi gen sd1 pada padi kitaake (K15) menggunakan teknologi pengeditan gen CRISPR/Cas9. Penelitian ini mengintroduksikan gen sd1 mutan dari K15 ke dalam Inpari HDB melalui persilangan untuk mengembangkan padi Inpari HDB semi-dwarf. Sebanyak 30 galur padi generasi F2 hasil persilangan Inpari HDB x K15 (galur HDB-GA20ox2) dievaluasi secara molekuler dan fenotipik untuk mengidentifikasi integrasi gen sd1 mutan dan mengamati penampilan secara fenotipik. Hasil evaluasi secara molekuler menunjukkan bahwa sembilan dari 30 galur tanaman padi HDB-GA20ox2 membawa alel mutan gen sd1 homozigot mutan, 17 galur tanaman membawa alel mutan heterozigot dan empat galur tanaman membawa alel non mutan gen sd1. Sembilan galur padi yang membawa alel mutan gen sd1 secara morfologi memiliki habitus yang lebih pendek dan jumlah anakan yang lebih banyak dibandingkan dengan galur padi F2 lainnya dan tetua Inpari HDB. Gen sd1 mutan pada galur padi F2-Inpari HDB/K15 memberikan efek pleiotropik berupa bertambahnya jumlah anakan. Mutan sd1 tidak berpengaruh pada karakter lain yaitu umur berbunga, panjang malai, persentase gabah isi dan gabah hampa.