Identifikasi dan Karakterisasi Profil Gen Resistensi dan Formasi Pembungaan pada Musa acuminata subsp. sumatrana (Becc.) Ahmad, Volkaert, Sulist. & Poerba secara In Silico

Abstract

Layu Fusarium, yang disebabkan oleh Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc), menimbulkan ancaman serius bagi produksi pisang global, terutama ras Fusarium TR4 yang sulit dikendalikan. Kerusakan yang ditimbulkan tidak hanya mengurangi hasil panen, tetapi juga berdampak pada keberlanjutan ekonomi dan ketahanan pangan di negara-negara penghasil pisang. Musa acuminata subsp. sumatrana, salah satu plasma nutfah asli Indonesia, memiliki karakteristik morfologi dan genetik yang berpotensi sebagai sumber alel unggul untuk ketahanan terhadap penyakit dan produktivitas tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengungkap profil genomik M. acuminata subsp. sumatrana melalui pendekatan Whole Genome Sequencing (WGS) dan mengidentifikasi gen yang terlibat dalam ketahanan terhadap penyakit dan regulasi pembungaan. Sampel DNA diekstraksi dan disekuensing menggunakan PromethION dan Illumina NovaSeq 6000. Karakterisasi genom menggunakan QC, Flye, Medaka, dan Pilon, anotasi Braker dan anotasi funanotate di UseGalaxy.eu. Identifikasi domain protein menggunakan InterProScan dengan basis data Pfam, HMMER3, dan CDD. Analisis filogenetik menggunakan MEGA11 dan interaksi protein serta pengayaan GO dilakukan melalui STRING-DB. Hasil WGS menunjukkan bahwa genom M. acuminata subsp. sumatrana terdiri dari 51.358 gen, termasuk 4.885 gen teranotasi dan 44.729 gen hipotetis mencerminkan kompleksitas dan keragaman genetik yang tinggi. Hasil identifikasi domain menemukan 28 gen resistensi, termasuk TGAL1 (nilai bootstrap 100) yang berkerabat dekat dengan RGA1 terkait ketahanan Black Sigatoka. Sebanyak 16 protein diklasifikasikan dalam kategori “Respon terhadap Stimulus” (GO:0050896; sinyal 0,35; FDR: 0,0153) menunjukan keterlibatan dalam respon biologis dengan keterkaitan rendah. Hasil identifikasi domain menemukan 18 gen pembungaan, termasuk AGL11, SOC1, dan AGL12, yang berinteraksi dengan gen RS2 serta lima gen tambahan dalam kategori "Perkembangan Bunga" (GO:0009908; sinyal 1,81; FDR: 6,88×10?8). Nilai sinyal yang tinggi mengidentifikasi keterkaitan biologis yang kuat, sedangkan FDR yang sangat kecil menunjukan tingkat signifikansi yang tinggi sehingga hasil ini dapat dianggap valid secara statistik. Beberapa gen yang diidentifikasi dalam penelitian ini belum pernah dilaporkan sebelumnya, menjadikannya sumber potensial gen baru, meskipun masih memerlukan analisis lebih lanjut.