Analisis Molekuler Gen Cry1Ab/Ac pada Tebu (Saccharum officinarum) Transgenik Tahan Hama Penggerek Batang

Abstract

Tebu nasional memiliki produktivitas sebesar 5512 kg/ha yang tergolong rendah jika dibandingkan dengan produktivitas tebu di Thailand yang telah mencapai 7610 kg/ha pada tahun 2017. Salah satu penyebab produktivitas gula nasional yang rendah adalah serangan hama dan penyakit. Hama penggerek merupakan hama utama yang menyerang tebu dan menyebabkan kerugian secara ekonomi. Salah satu jenis hama penggerek pada tebu adalah penggerek batang (Chilo sacchariphagus). Pengembangan sifat tahan hama yang dinilai efektif dan ekonomis adalah dengan menginsersikan gen Bt yang bersifat racun terhadap beberapa ordo invertebrata pada tahap larva. Penggunaan gen Cry1Ab pada tebu dilakukan di tahun 1997 untuk membentuk tebu transgenik yang tahan terhadap hama penggerek tetapi ekpsresi yang dihasilkan sangatlah rendah. Penelitian selanjutnya dengan gen Cry1Ac yang dimodifikasi pada tebu transgenik menunjukkan nilai ketahanan yang cukup tinggi, yaitu sebanyak 62% tanaman transgenik yang tahan terhadap hama setelah dilakukan uji lapang. Penggunaan gen fusi Cry1Ab/Ac telah dilakukan sebelumnya pada padi, buncis, dan tanaman rami untuk mengatasi serangan hama penggerek. Tebu transgenik melalui tahap awal ekstraksi DNA untuk konfirmasi gen Cry1Ab/Ac. Ekstraksi DNA dilakukan sesuai dengan metode CTAB yang dimodifikasi. Gen Cry1Ab/Ac pada tebu transgenik dikonfirmasi dengan menggunakan metode PCR untuk uji secara kualitatif dan metode spektrofotometri dengan nanodrop untuk uji secara kuantitatif. Setelah dikonfirmasi, tebu transgenik juga melalui tahap ekstraksi RNA untuk menghitung nilai ekspresi gen Cry1Ab/Ac. RNA yang telah didapatkan kemudian digunakan untuk mensintesis cDNA dengan kit iScript. DNA komplemen atau cDNA kemudian digunakan sebagai sampel dalam metode RT-PCR dengan menggunakan primer GAPDH dan Cry1Ab/Ac untuk mendapatkan nilai ekspresi dalam satuan Cq (quantification cycle). Nilai Cq yang telah diperoleh kemudian dihitung dengan menggunakan perhitungan sesuai dengan metode Livak untuk mendapatkan nilai ekspresi dalam satuan normalized expression. Nilai ekspresi tebu transgenik kemudian dibandingkan hubungannya dengan persentase tingkat serangan hama penggerek batang pada tebu transgenik dan kontrol nontransgenik. Gen Cry1Ab/Ac telah berhasil terkonfirmasi pada seluruh sampel ditunjukkan dengan hasil positif pada elektroforegram hasil analisis PCR dengan perbandingan plasmid pC5300 sebagai kontrol positif dan tanaman nontransgenik sebagai control negatif. Nilai ekspresi gen Cry1Ab/Ac dengan RT-PCR memiliki nilai yang bervariasi. Perbandingan nilai ekspresi gen Cry1Ab/Ac dengan tingkat serangan hama penggerek batang menunjukkan bahwa 212 GV, 335 GV, dan 222 EH tahan sedangkan 311 GV tidak tahan terhadap hama penggerek batang.