Analisis Ekspresi Gen Pada Embriogenesis Somatik Di Tanaman Kelapa Sawit.

Abstract

Teknik kultur jaringan merupakan salah satu teknik perbanyakan tanaman kelapa sawit untuk skala produksi (mass production) karena dapat menghasilkan tanaman yang memiliki sifat yang sama dengan induknya (true to type). Namun, teknik ini masih kurang efisien karena keberhasilan pembentukan embrio somatik-nya yang masih rendah (3-6%), oleh karena itu perlu dilakukan identifikasi gen-gen yang terlibat dalam embriogenesis pada tanaman kelapa sawit. Pada penelitian sebelumnya dengan teknik microarray, diperoleh beberapa gen yang potensial dan terlibat dalam pembentukan embrio somatik di tanaman kelapa sawit, namun ekspresi gen dari kandidat gen-gen tersebut belum divalidasi, oleh karena itu penelitian ini bertujuan: (1) seleksi gen-gen terkait embriogenesis somatik dari hasil microarray berdasarkan pendekatan Bioinformatik dan (2) menganalisis ekspresi gengen tersebut menggunakan qPCR. Penelitian ini diharapkan diperoleh kandidat gen-gen terkait embriogenesis somatik yang dapat digunakan sebagai marka untuk deteksi dini kalus-kalus yang memiliki kemampuan embriogenik pada tanaman kelapa sawit. Penelitian secara garis besar dibagi menjadi dua bagian, yaitu: (1) seleksi gen-gen terkait embriogenesis somatik dan (2) menganalisis ekspresi gen-gen tersebut menggunakan qPCR. Pada tahap seleksi gen dengan Bioinformatik, gen-gen hasil dari analisis dengan microarray diseleksi berdasarkan nilai ekspresinya (fold change), fungsi gen, dan faktor-faktor yang mempengaruhi embriogenesis. Analisis ekpsresi gen dilakukan dengan menggunakan sampel kalus (nodular callus) dan embrio somatik (coleoptilar stage) yang merupakan hasil kultur jaringan dari tiga progeni tanaman kelapa sawit (Tenera). RNA dari dua jenis sampel diekstraksi, kemudian diubah menjadi cDNA utas tunggal. Selanjutnya dilakukan analisis ekspresi gen menggunakan teknik qPCR. Ekspresi gen dikuantifikasi dengan metoda Relative Quantification Standart Curve. Pada analsis tersebut kalus digunakan sebagai kalibrator sampel (kontrol) dan gen 40S ribosomal protein (40s) digunakan gen pembanding (reference gene). Hasil seleksi gen-gen yang terlibat dalam embriogenesis somatik melalui pendekatan Bioinformatik diperoleh sebanyak sepuluh kandidat gen yang terdiri atas: tujuh gen yang up-regulated dan tiga gen down-regulated. Kesepuluh gen tersebut kemudian dilakukan analisis melt curve sehingga diperoleh empat gen yang primernya terbukti spesifik dan dapat digunakan dalam analisis qPCR, yaitu: IAA-amino acid hydrolase ILR1-like1 (ilr1), late embryogenesis abundant (lea2), 26S proteasome non- ATPase (26sp), dan trehalose phosphate synthase (tps6). Hasil analisis ekspresi gen dengan menggunakan qPCR menunjukkan bahwa gen ilr1 dan lea2 terekspresi lebih tinggi pada embrio somatik (coleoptilar stage) dibandingkan dengan sampel kalus (kontrol). Meskipun tingginya ekspresi kedua gen tersebut berbeda pada setiap progeni. Kedua gen ini berpotensi digunakan sebagai penanda untuk mendeteksi adanya embrio somatik (coleoptilar stage).