karakterisasi gen penyandi biosintesis lignin, SiCOMT, pada sembilan genotipe hotong (Setaria italica (L.) Beauv.) indonesia

Abstract

Hotong merupakan tanaman serelia yang cukup toleran di lahan kekeringan ataupun salin. Biji tanaman hotong berpotensi digunakan sebagai sumber pangan. Selain itu, brangkasan tanaman panen dapat digunakan sebagai campuran pakan ternak. Pemanfaatan brangkasan sebagai campuran pakan ternak dapat mengoptimalkan penggunaan hotong dan mengurangi kebutuhan lahan. Namun, brangkasan tanaman panen memiliki kandungan lignin tinggi, sehingga dapat mengurangi kecernaan pakan. Oleh karena itu, modifikasi kandungan lignin pada brangkasan hotong menjadi salah satu tujuan penting. Enzim COMT (Caffeic acid O-methyltransferase, EC 2.1.1.68) merupakan salah satu enzim kunci dalam biosintesis lignin. Enzim ini berperan dalam sintesis prekursor monomer lignin yang diduga dapat memperbaiki sifat kecernaan brangkasan. Tanaman hotong memiliki dua gen yang menyandikan protein COMT, yaitu gen SiCOMT1 dan SiCOMT2. Oleh karena itu, penelitian ini membahas mengenai isolasi dan karakterisasi gen SiCOMT1 dan SiCOMT2 dari sembilan genotipe hotong Indonesia. Penelitian ini dibagi menjadi dua percobaan. Percobaan pertama bertujuan mengisolasi dan mengkarakterisasi gen SiCOMT1, sedangkan percobaan kedua bertujuan mengisolasi dan mengkarakterisasi gen SiCOMT2 dari sembilan genotipe hotong Indonesia. Kedua percobaan dilaksanakan pada bulan Februari sampai November 2024. Gen SiCOMT1 dan SiCOMT2 diisolasi dari lima genotipe hotong pada penelitian ini, yaitu ICERI-5, Botok 4, Botok 10, Hambapraing, dan Toraja. Sekuens gen SiCOMT1 dan SiCOMT2 dari genotipe ICERI-6, Mauliru-2, NTB-1, dan Buru diperoleh dari penelitian sebelumnya dan disertakan dalam analisis karakterisasi gen pada penelitian ini. Hasil penelitian ini mengonfirmasi keberadaan gen SiCOMT1 dan SiCOMT2 pada sembilan genotipe hotong Indonesia. Hasil analisis penyejajaran sekuens (BLAST) menunjukkan bahwa gen SiCOMT1 memiliki similaritas dengan gen SvNaNMT, sedangkan gen SiCOMT2 memiliki similaritas dengan gen SvCOMT dari Setaria viridis. Gen SiCOMT1 memiliki 22 single nucleotide polymorphism (SNP) pada area non-CDS dan enam SNP pada ekson, dengan 26 SNP bersifat synonymous dan dua SNP bersifat non-synonymous. Gen SiCOMT2 memiliki 13 SNP di area non-CDS dan lima SNP di area ekson, dengan 15 SNP bersifat synonymous dan tiga SNP bersifat non-synonymous. Motif metiltransferase SiCOMT1 berbeda dengan motif pada SiCOMT2.