| dc.description.abstract | Kentang merupakan salah satu komoditas hortikultura penting di Indonesia yang berperan besar dalam mendukung ketahanan pangan nasional. Selain memiliki nilai ekonomi yang tinggi, kentang juga kaya akan kandungan gizi dan memiliki beragam manfaat. Tanaman ini umumnya dibudidayakan di wilayah dataran tinggi. Meskipun demikian, produktivitas kentang seringkali mengalami hambatan akibat serangan berbagai penyakit yang disebabkan oleh patogen tular tanah maupun tular udara. Kondisi tersebut tidak hanya berdampak pada penurunan hasil panen, tetapi juga menimbulkan kerugian ekonomi yang cukup besar bagi petani. Oleh karena itu, pengembangan varietas kentang yang memiliki ketahanan terhadap penyakit merupakan upaya strategis untuk menjaga stabilitas produksi, meningkatkan efisiensi budidaya, serta mendukung keberlanjutan agribisnis kentang di Indonesia.
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan metode transformasi stacked genes yang optimal ke tanaman kentang varietas Granola untuk menghasilkan galur kentang Granola yang mempunyai ketahanan lama terhadap tiga patogen utama, yaitu Phytophthora infestans (penyebab penyakit hawar daun), dan tahan virus antara lain; Potato virus Y (PVY), dan Potato leafroll virus (PLRV), melalui pendekatan rekayasa genetika. Strategi yang digunakan melibatkan penyisipan lima gen ketahanan (RpiVnt1, RpiAmr1, RpiAmr3, RySto, dan Rladg) secara simultan (stacked genes) ke dalam genom tanaman kentang yang dibawa oleh vektor plasmid pMSU2DR-02 dengan bantuan oleh Agrobacterium rhizogenes strain ArPORT1 sebagai agen transformasi.
Sebelum tahap transformasi dilakukan, penelitian ini diawali dengan optimasi kultur jaringan dua varietas kentang, yaitu Granola Michigan (Gra M) dan Granola Indonesia (Gra I), untuk menilai kemampuan pertumbuhannya pada media MS0. Hasil menunjukkan bahwa Gra M memiliki performa pertumbuhan vegetatif yang lebih baik dibandingkan Gra I, dengan rata-rata tinggi tanaman 9,65 cm, jumlah daun 12,11 helai, jumlah ruas batang 8,61, dan panjang akar 6,71 cm. Sebaliknya, Gra I hanya mencapai tinggi 7,09 cm, jumlah daun 7,40 helai, ruas batang 4,45, dan panjang akar 4,08 cm. Eksplan dari ruas batang tengah menunjukkan pertumbuhan yang lebih responsif dibandingkan ruas bagian atas. Meskipun demikian, Gra I tetap dipilih sebagai bahan utama untuk transformasi genetik karena merupakan varietas yang paling luas dibudidayakan di Indonesia. Melalui pendekatan rekayasa genetika, varietas ini diharapkan dapat ditingkatkan ketahanannya terhadap P. infestans, PVY, dan PLRV.
Tahap selanjutnya adalah optimasi regenerasi in vitro eksplan ruas batang varietas Gra I menggunakan dua kombinasi hormon, yaitu Zeatin 1 mg/L + IAA 1 mg/L + GA3 1 mg/L (ZIG) dan GA3 1 mg/L + NAA 1 mg/L + Zeatin 1 mg/L (GNZ). Hasil penelitian menunjukkan bahwa media GNZ memberikan respon regenerasi yang lebih tinggi dibandingkan ZIG, dengan persentase regenerasi mencapai 82%, rata-rata 2,0 tunas/eksplan, dan 20,4 tunas/cawan petri, serta waktu muncul tunas tercepat yaitu 8 hari. Perlakuan ZIG Gra I hanya menghasilkan 30% regenerasi dengan rata-rata 0,87 tunas per eksplan. Berdasarkan hasil tersebut, media GNZ dipilih sebagai media terbaik dan digunakan pada tahap transformasi genetik dengan A. rhizogenes.
Proses infeksi kalus dengan A. rhizogenes dilakukan dengan dua variasi durasi, yakni 10 menit dan 20 menit, untuk menentukan waktu infeksi yang paling optimal dalam meningkatkan efisiensi transfer gen dan kemampuan regenerasi tanaman. Hasil transformasi menunjukkan bahwa durasi infeksi selama 10 menit memberikan efisiensi transformasi tertinggi sebesar 13% dengan tingkat regenerasi mencapai 100%, sedangkan efisiensi transformasi pada infeksi selama 20 menit menurun menjadi 7% dengan regenerasi 71%. Waktu infeksi yang lebih singkat terbukti lebih efektif karena mampu mengurangi stres fisiologis pada jaringan dan meningkatkan pembentukan tunas transgenik.
Konfirmasi keberhasilan integrasi gen dilakukan melalui analisis PCR menggunakan primer spesifik untuk setiap gen target. Dari 25 planlet transgenik putatif yang dianalisis, seluruhnya menunjukkan pita DNA dengan ukuran fragmen stacked gene (daerah flanking 2 gen target), yaitu RpiVnt1 (±917 bp), RpiAmr1 (±1330 bp), RpiAmr3 (±942 bp), RySto (±1046 bp), dan Rladg (±742 bp). Hasil ini menunjukkan bahwa kelima gen ketahanan (stacked genes) berhasil diintegrasikan ke dalam genom tanaman kentang varietas Gra I serta tidak mengandung sekuens backbone plasmid. | |
