Ekspresi Gen FBPase/ClRan1 pada Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.) Kultivar Nooksack Transgenik Generasi G1.

Abstract

Pemenuhan kebutuhan kentang industri dalam negeri masih terkendala oleh rendahnya kualitas dan produktivitas kultivar kentang. Nooksack merupakan kentang industri yang cocok untuk pembuatan french fries. Kentang ini memiliki daging umbi berwarna putih, kandungan pati tinggi, kandungan gula rendah, dan tahan terhadap penyakit layu bakteri, akan tetapi kentang ini memiliki produktivitas yang rendah. Perbaikan sifat kentang melalui cara konvensional masih terkendala oleh jumlah ploidi, sterilitas yang tinggi dan waktu, sehingga pendekatan rekayasa genetika dengan menyisipkan gen FBPase dan ClRan1 merupakan langkah cepat yang dapat dilakukan untuk mengatasi masalah produktivitas kentang. Fructose-1,6-bisphosphatase (FBPase) berperan penting dalam proses fotosintesis yang digunakan dalam sintesis fotosintat (pati dan sukrosa). Root activating number 1-GTPase (Ran1) berperan dalam pembelahan sel dan perkembangan akar pada saat kekeringan. Ekspresi berlebihan kedua gen tersebut diharapkan dapat meningkatkan fotosintesis dan memperbaiki perakaran untuk menyediakan kebutuhan fotosintesis sehingga dapat meningkatkan produktivitas umbi kentang. Kentang Nooksack telah berhasil ditransformasi dengan gen FBPase dan ClRan1, dan transformasi ini meningkatkan produksi umbi. Akan tetapi, integrasi dan ekspresi gen FBPase dan ClRan1 pada kentang transgenik generasi G1 belum dianalisis. Oleh sebab itu, penelitian ini bertujuan menganalisis integrasi dan ekspresi gen FBPase dan ClRan1 pada tanaman kentang Nooksack transgenik generasi G1. Penelitian ini menggunakan umbi kentang transgenik generasi G0 galur NKF1, NKF2, dan NT sebagai kontrol. Analisis fenotipe dilakukan pada tanaman yang berumur 6 dan 13 MST, dan analisis laju fotosintesis dilakukan pada umur 7 MST. Analisis ekspresi gen FBPase dan ClRan1 dilakukan dengan menggunakan qRT-PCR. Gen FBPase dan ClRan1 stabil terintegrasi pada genom kentang Nooksack transgenik generasi G1. Ekspresi gen FBPase dan ClRan1 pada galur transgenik lebih tinggi dari pada non-transgenik. Galur NKF1 memiliki ekspresi gen FBPase dan ClRan1 paling tinggi diantara galur yang lain berturut-turut yaitu 2.28 dan 6.69 kali lebih tinggi dibandingkan dengan non-transgenik. Galur NKF2 memiliki ekspresi FBPase dan ClRan1 berturut-turut yaitu 1.67 dan 3.59 kali lebih tinggi dibandingkan non-transgenik. Semakin tinggi ekspresi gen FBPase dan ClRan1 maka semakin baik fenotipe tanamannya dan produktivitas umbi kentang Nooksack semakin tinggi. Nooksack transgenik memiliki kualitas dan produktivitas yang tinggi, sehingga berpotensi digunakan untuk memproduksi kentang industri.