Analisis Ekspresi Gen Hd3a pada Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.) Kultivar Jala Ipam Transgenik

Abstract

Kentang (Solanum tuberosum L.) adalah tanaman pangan dari kelompok umbi-umbian yang memiliki peran penting dalam ketahanan pangan dunia setelah gandum, jagung, dan padi. Pasokan bahan baku untuk industri pengolahan kentang di Indonesia hampir seluruhnya diperoleh melalui impor karena produksi kentang dalam negeri tidak sesuai kriteria ataupun belum mencukupi permintaan industri. Salah satu upaya pengembangan kultivar unggul yang memiliki produksi dan kualitas yang tinggi dapat dilakukan melalui rekayasa genetik. Protein Hd3a memiliki kemiripan dengan protein StSP6A yaitu sinyal yang menginduksi pengumbian kentang sehingga gen Hd3a memiliki peluang dalam pengembangan produksi kentang. Gen Hd3a di bawah kendali ekspresi promoter 35S CaMV telah ditransformasikan ke dalam genom kentang kultivar Jala Ipam. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis integrasi dan ekspresi gen Hd3a pada kentang kultivar Jala Ipam transgenik (klon JHS1, JHS2, JHS3) dengan tanaman Jala Ipam non-transgenik (JNT) sebagai kontrol. Bahan yang digunakan adalah tanaman generasi G1 yang ditumbuhkan dari umbi G0. Analisis integrasi transgen menggunakan teknik PCR dengan pasangan primer spesifik, sedangkan analisis ekspresi gen Hd3a menggunakan teknik Real-Time Quantitative PCR (qPCR) dengan metode kuantifikasi relatif. Analisis potensi produksi umbi dilakukan berdasarkan penanaman di lapangan menggunakan rancangan acak kelompok lengkap dengan 3 ulangan. Analisis integrasi menunjukkan bahwa gen Hd3a tetap stabil terintegrasi dalam genom kentang Jala Ipam transgenik generasi G1. Semua klon transgenik mengekspresikan gen Hd3a dengan tingkat yang berbeda. Ekspresi paling tinggi terdapat pada klon JHS1 yaitu 9.9 kali terhadap JNT kemudian diikuti oleh klon JHS2 dan JHS3 di bawahnya. Peningkatan ekspresi gen Hd3a berpengaruh signifikan terhadap peningkatan produksi bobot basah umbi per tanaman, tetapi tidak berpengaruh terhadap jumlah umbi per tanaman. Klon JHS1 memiliki bobot umbi paling tinggi dengan kenaikan 1.5 kali dari bobot JNT dan berbeda nyata terhadap bobot umbi klon JSH2 dan JHS3. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ekspresi gen Hd3a berkorelasi terhadap peningkatan produksi bobot umbi per tanaman, sehingga gen Hd3a memiliki potensi dimanfaatkan untuk pengembangan produksi umbi kentang. Kata kunci: ekspresi relatif, florigen, kentang transgenik, produksi umbiKentang (Solanum tuberosum L.) adalah tanaman pangan dari kelompok umbi-umbian yang memiliki peran penting dalam ketahanan pangan dunia setelah gandum, jagung, dan padi. Pasokan bahan baku untuk industri pengolahan kentang di Indonesia hampir seluruhnya diperoleh melalui impor karena produksi kentang dalam negeri tidak sesuai kriteria ataupun belum mencukupi permintaan industri. Salah satu upaya pengembangan kultivar unggul yang memiliki produksi dan kualitas yang tinggi dapat dilakukan melalui rekayasa genetik. Protein Hd3a memiliki kemiripan dengan protein StSP6A yaitu sinyal yang menginduksi pengumbian kentang sehingga gen Hd3a memiliki peluang dalam pengembangan produksi kentang. Gen Hd3a di bawah kendali ekspresi promoter 35S CaMV telah ditransformasikan ke dalam genom kentang kultivar Jala Ipam. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis integrasi dan ekspresi gen Hd3a pada kentang kultivar Jala Ipam transgenik (klon JHS1, JHS2, JHS3) dengan tanaman Jala Ipam non-transgenik (JNT) sebagai kontrol. Bahan yang digunakan adalah tanaman generasi G1 yang ditumbuhkan dari umbi G0. Analisis integrasi transgen menggunakan teknik PCR dengan pasangan primer spesifik, sedangkan analisis ekspresi gen Hd3a menggunakan teknik Real-Time Quantitative PCR (qPCR) dengan metode kuantifikasi relatif. Analisis potensi produksi umbi dilakukan berdasarkan penanaman di lapangan menggunakan rancangan acak kelompok lengkap dengan 3 ulangan. Analisis integrasi menunjukkan bahwa gen Hd3a tetap stabil terintegrasi dalam genom kentang Jala Ipam transgenik generasi G1. Semua klon transgenik mengekspresikan gen Hd3a dengan tingkat yang berbeda. Ekspresi paling tinggi terdapat pada klon JHS1 yaitu 9.9 kali terhadap JNT kemudian diikuti oleh klon JHS2 dan JHS3 di bawahnya. Peningkatan ekspresi gen Hd3a berpengaruh signifikan terhadap peningkatan produksi bobot basah umbi per tanaman, tetapi tidak berpengaruh terhadap jumlah umbi per tanaman. Klon JHS1 memiliki bobot umbi paling tinggi dengan kenaikan 1.5 kali dari bobot JNT dan berbeda nyata terhadap bobot umbi klon JSH2 dan JHS3. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ekspresi gen Hd3a berkorelasi terhadap peningkatan produksi bobot umbi per tanaman, sehingga gen Hd3a memiliki potensi dimanfaatkan untuk pengembangan produksi umbi kentang.