Identifikasi Marka Molekuler Terpaut Gen Ketahanan Bulai pada Tanaman Jagung (Zea mays L.)

Abstract

Penyakit bulai adalah adalah penyakit yang disebabkan oleh cendawan Peronosclerospora yang menjadi salah satu penyakit penting pada tanaman jagung serta dapat menimbulkan kerusakan serius di pertanaman seluruh dunia dan berpotensi secara signifikan menyebabkan kehilangan hasil. Identifikasi marka molekuler terpaut lokus tertentu pada tanaman jagung, khususnya penyakit bulai, merupakan langkah strategis dalam meningkatkan ketahanan bulaimelalui program pemuliaan tanaman jagung. Tujuan utama dari penelitian ini adalah mengidentifikasi marka molekuler terpaut karakter ketahanan bulai pada tanaman jagung. Dua set populasi jagung (F3 dan F3:4) masing-masing terdiri dari 198 galur yang berasal dari persilangan R10-4430 (tetua betina) dan Kandora (tetua jantan) digunakan dalam penelitian ini. Populasi F3 digunakan dalam analisis genotipik dan F3:4 digunakan untuk analisis fenotipik. Selain itu kedua tetua persilangan digunakan pada masing-masing analisis. Satu set marka Simple Sequence Repeats (SSR) jagung yang diperoleh dari database tanaman jagung (maizegdb.org) digunakan pada analisis genotipik seluruh populasi dan tetua persilangannya. Penelitian ini berhasil memetakan sebanyak 44 pasang marka SSR ke dalam 10 grup pautan dengan total jarak genetik yang dapat dicakup pada penelitian ini sebesar 460.3 cM (39.75% dari total genom tanaman jagung) dengan jarak rata-rata antar marker sejauh 26.85 cM. Sebanyak tujuh lokus karakter kuantitatif (QTLs) untuk sifat ketahanan bulai berhasil diidentifikasi pada empat kromosom jagung, dengan rincian tiga QTL pada kromosom satu (qDM-Pp1a, qDM-Pp1b1 dan qDM-Pp1b2), satu QTL pada kromosom 5 (qDM-Pp5), dua QTL pada kromosom 6 (qDM-Pp6b1 dan qDM-Pp6b2), dan satu QTL pada kromosom 10 (qDM-Pp10). Efek gen aditif (gen ketahanan) terhadap penyakit bulai dari seluruh QTL sebesar 43.35% sampai dengan 53.71 %.Efek ini erat kaitannya dengan kontribusi alel-alel tetua donor yang diwariskan ke galur anakan secara poligenik terhadap karakter ketahanan tertentu. Pengaruh QTL terhadap fenotip ditunjukkan dengan nilai PVE. Berdasarkan penelitian ini, masing-masing QTL menunjukkan pengaruh yang besar terhadap fenotip dengan nilai PVE-nya lebih dari 10%. Penelitian ini menunjukkan tujuh QTL diidentifikasi terpaut dengan karakter ketahanan bulai, yaitu pada kromosom qDM-Pp1a (marka umc2225), qDM-Pp1b1 (marka bnlg1564), qDM-Pp1b2 (marka bnlg1884), qDM-Pp5 (marka phi048), qDM-Pp6b1 (marka nc010), qDM-Pp6b2 (marka bnlg1443) dan qDM-Pp10 (marka bnlg2190). Penelitian ini berhasil mengidentifikasi beberapa marka molecular yang terpaut sifat resisensi terhadap penyakit bulai pada jagung populasi F3:4 hasil persilangan jagung varietas R10-4430 dan Kandora.