Konfirmasi Toleransi Kekeringan Galur Mutan Padi Gogo Towuti: Pendekatan Morfofisiologi, Biokimia, dan Metabolomik

Abstract

Toleransi kekeringan pada padi dipengaruhi oleh berbagai sifat agromorfofisiologi. Peningkatan toleransi kekeringan pada padi gogo menjadi hal yang sangat penting. Penelitian yang bertujuan untuk menyeleksi dan mengidentifikasi padi gogo Towuti melalui teknik induksi mutasi untuk mengembangkan varietas yang toleran terhadap cekaman kekeringan dan adaptif terhadap perubahan iklim masih terus dilakukan. Sampai saat ini temuan spesifik dari investigasi morfofisiologis, metabolomik, dan biokimia pada padi gogo Towuti mutan belum sepenuhnya diungkapkan. Selain itu, studi tentang kemampuan toleransi kekeringan sangat penting. Hal itu akan memberikan wawasan berharga mengenai adaptasi padi mutan gogo Towuti, terutama terkait adaptasi terhadap kekeringan, dan penerapannya dalam pertanian modern. Penelitian ini dilakukan di rumah kaca dan terdiri dari dua percobaan: (1) Konfirmasi toleransi kekeringan pada padi gogo M4, dan (2) Identifikasi respons morfofisiologis, biokimia, dan metabolomik pada generasi M5 terhadap tekanan kekeringan. Percobaan tersebut diatur dalam rancangan kelompok teracak lengkap (RKLT). Hasil penelitian menunjukkan variasi dalam respons toleransi kekeringan diantara 24 galur padi gogo M4. Dari 24 galur, dua galur menunjukkan sensitivitas terhadap kekeringan (Tw6, Tw24), sementara tiga galur menunjukkan toleransinya (Tw16, Tw18, Tw22) berdasarkan nilai derajat kekeringan (DTD), Skor recovey dan Skor daun mengering fase terminal. Nilai derajat kekeringan (DTD) beberapa galur mutan yang toleran (>0,85), memiliki skor daya tumbuh kembali yang tergolong toleran dan skor daun mengering fase terminal yang tergolong agak toleran. Indikator DTD dapat dijadikan sebagai indikator seleksi kekeringan pada tanaman padi. Cekaman kekeringan pada fase vegetatif dan terminal secara signifikan menurunkan rata-rata tinggi tanaman dan jumlah anakan total. Tanaman dengan toleransi rendah mengalami kesulitan menghadapi cekaman kekeringan berulang. Perbedaan respons tiap genotipe terhadap kondisi kekeringan yang diberikan menunjukkan tingkat toleransi terhadap cekaman kekeringan yang dipengaruhi oleh (a) karakter morfologi seperti penurunan tinggi tanaman jumlah anakan, lebar daun, (b) fisiologi, seperti penurunan SPAD, kadar air daun relatif, klorofil a, klorofil b, klorofil total, karoten, Transpirasi, Laju fotosintesis, Intercelular CO2, Total konduktansi dan terjadi peningkatan kebocoran elektrolit dan suhu daun (c) biokimia seperti mengikatnya total aktivitas enzim CAT, APX, MDA, Prolin, (d) metabolomik seperti penurunan jumlah senyawa metabolit. Kelompok genotipe padi toleran lebih tahan kering jika dibandingkan dengan genotipe padi peka dikarenakan kelompok genotipe membentuk perlindungan dengan memanjangkan akar, pembentukan kadar prolin yang tinggi, meningkatnya total aktifitas enzim CAT dan APX serta didukung oleh pembentukan senyawa metabolit sekunder berupa phytol dan neopytadiene.