Gen terkait warna bunga bunga: pemanfaatannya untuk pengembangan marka molekuler dan analisis genetik warna bunga Phalaenopsis

Abstract

Program pemuliaan konvensional untuk Phalaenopsis memberikan beberapa tantangan diantaranya masa waktu juvenil Phalaenopsis relatif panjang (mencapai 2-3 tahun), sehingga sulit untuk menentukan warna bunga dari tanaman muda. Berbagai teknologi baru berbasis genetik berpotensi digunakan untuk memangkas waktu evaluasi dan deteksi warna anggrek Phalaenopsis, diataranya menggunakan pendekatan marka molekuler, teknologi genomik hingga fungsional genetik. Penelitian ini dilakukan untuk mengembangkan marka molekuler SNAP bebasis sekuen gen spesifik yang berkaitan dengan warna bunga. Isolasi sekuen gen asal 4 gen biosintesis warna bunga antosianin dan karotenoid berasal darigengen PSY (Phytoene synthase), F3’5’-H (Flavonoid 3’5’-Hydroxilase), F3-H (Flavonoid 3 Hydroxilase) dan F3’-H (Flavonoid 3’Hydroxilase/monooxigenase) menggunakan pendekatan homologi dan pensejajaran dengan SRA (Sequence Read Archieve). Tiap sekuen gen asal genotipe Phalaenopsis memiliki identitas yang tinggi dengan sekuen sejenis yang telah dilaporkan sebelumnya. Analisis sekuen ditujukan untuk melihat struktur gen pengkode enzim biosintesis warna bunga Phalaenopsis menggunakan pendekatan homologi dan pendugaan anotasi fungsi tapak aktif. Fokus penelitian ini adalah mengisolasi bagian ekson yang menjadi cetakan ekspresi protein dari suatu gen. Total 15 marka SNAP didesain berdasarkan masing-masing fragmen 4 gen tersebut berdasarkan profil SNP (Single Nucleotide Polymorphism) yaitu mutasi substitusi basa nukleotida. Evaluasi awal marka SNAP dilakukan pada tingkat genotipe Phalaenopsis spesies alam untuk melihat performa marka dalam mengakses keragaman. Semua marka SNAP mampu bersifat spesifik ke lokus target dan menunjukkan nilai PIC yang menunjukkan bahwa marka cukup informatif untuk mengakses keragaman populasi. Namun marka SNAP pada tingkat takson tersebut masih belum mampu untuk menunjukkan asosiasi antara profil marka dan juga karakter warna bunga karena keragaman fenotipik spesies berada dalam rentang yang sangat tinggi. oleh karena itu perlu dilakukan evaluasi lanjut pada populasi persilangan yang lebih spesifik. Tetua populasi 1102 memiliki retang warna bunga yang berbeda (pinkmagenta dan oranye). Anakan hasil persilangan dalam populasi 1102 terbagi menjadi 2 grup berdasarkan karakter warna bunga namun secara genetik diduga memiliki 3 kelas genotipe, sehingga salah satu karakter diduga bersifat dominan (Aa dan AA). Studi keterpautan memanfaatkan konstitusi genetik dan rasio alel dalam populasi berdasarkan genotiping marka SNAP dan didapatkan hasil beberapa marka terpaut dengan karakter warna bunga pink-magenta yaitu F3‟5‟-H 1_1 dan F3‟5‟-H 2_1. Studi lebih lanut perlu dilakukan untuk mengakses pola pautan yang spesifik antara marker dan berbagai karakter warna bunga menggunakan marker yang telah diseleksi sebelumnya dari penelitian ini.