Analisis Ekspresi Gen LYZ-C Pada Tanaman Kentang Kultivar IPB CP3 Transgenik 

Abstract

Kentang menghasilkan kalori jauh lebih banyak daripada jagung, gandum, beras, atau kedelai. Kandungan gizi yang dimiliki kentang menjadikannya sebagai komoditas yang potensial dalam mendukung program diversifikasi pangan nasional, terutama di Indonesia. Pertumbuhan penduduk yang cepat serta meningkatnya kesadaran masyarakat akan pentingnya nutrisi bagi kesehatan turut mendorong naiknya permintaan kentang, baik untuk konsumsi segar maupun kebutuhan industri makanan. Meskipun ketersediaan kentang sayur untuk konsumsi rumah tangga masih tergolong aman, keterbatasan pasokan kentang olahan seperti kentang goreng dan keripik masih menjadi tantangan bagi industri. Salah satu hambatan utama dalam budidaya kentang adalah penurunan hasil akibat serangan hama dan penyakit, terutama penyakit yang disebabkan oleh bakteri di wilayah tropis dan subtropis. Salah satu solusi yang menjanjikan adalah pengembangan varietas kentang transgenik yang tahan terhadap patogen melalui pendekatan rekayasa genetika. Teknik ini dilakukan dengan menyisipkan gen tertentu untuk meningkatkan sifat unggul tanaman. Salah satu gen yang potensial adalah gen pengkode lisozim, yaitu protein antimikroba yang tersebar luas di alam dan memiliki kemampuan untuk menghancurkan dinding sel bakteri melalui degradasi peptidoglikan. Lisozim merupakan enzim hidrolase yang dapat memecah ikatan ß 1,4 glikosidik antara N-asetil-D-glukosamin dan asam N-asetil-D-muramat, serta menghidrolisis kitoligosakarida pada dinding sel jamur. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji ekspresi gen LYZ-C pada tanaman kentang kultivar IPB CP3 transgenik yang telah diinfeksi oleh bakteri Ralstonia solanacearum. Sebanyak enam klon transgenik diuji untuk integrasi gen LYZ-C dan respons ketahanan terhadap infeksi. Hasil menunjukan bahwa semua klon transgenik memiliki gen LYZ-C, dan sebagian menunjukkan ketahanan lebih tinggi dibanding tanaman non-transgenik. Ekspresi gen LYZ-C meningkat secara signifikan dibanding tanaman non-transgenik, dengan klon CP3lyz6 menunjukkan ekspresi tertinggi dan tingkat ketahanan yang kuat. Temuan ini menunjukkan bahwa gen LYZ-C berpotensi meningkatkan ketahanan kentang terhadap penyakit layu bakteri dan dapat digunakan dalam pengembangan varietas tahan patogen.

Kata kunci: ekspresi gen, kentang transgenik, ketahanan tanaman, LYZ-C, Ralstonia solanacearum

Potato tuber contains significantly more calories than corn, wheat, rice, or soybeans. Its nutritional value make potato a promising commodity to support national food diversification programs, especially in Indonesia. Rapid population growth and increasing public awareness of the importance of nutrition for health have led to a rising demand for potatoes, both for fresh consumption and food industry needs. While the availability of table potatoes for household consumption remains relatively secure, there is still a shortage of processed potato products for industrial purposes, such as French fries and potato chips. A major challenge in potato cultivation is the decline in productivity caused by pests and diseases, particularly bacterial infections in tropical and subtropical regions. One promising solution is the development of transgenic potato cultivars resistant to pathogens through genetic engineering. This approach involves inserting specific genes to improve desirable plant traits. One such gene is the lysozyme gene that encodes an antimicrobial protein widely found in nature and capable of degrading bacterial cell walls through peptidoglycan breakdown. Lysozyme is a type of hydrolase enzyme that can hydrolyze the ß 1,4 glycosidic bond between N acetyl D glucosamine and N acetyl D muramic acid, and also cleave ß 1,4 chitooligosaccharides in fungal cell walls. This study aimed to analyze the expression of the LYZ-C gene in transgenic IPB CP3 potato plants infected with the bacterium Ralstonia solanacearum. A total of six transgenic clones were tested for gene integration and resistance response to infection. Results showed that all transgenic clones carried the LYZ-C gene, and some demonstrated greater resistance compared to non-transgenic plants. The expression of the LYZ-C gene in transgenic clone significantly higher than non-transgenic plant, with CP3lyz6 clone exhibiting the highest expression level and strong resistance. These findings suggest that the LYZ-C gene has the potential to enhance bacterial wilt resistance in potatoes and could be utilized in the development of pathogen-resistant cultivars.

Keywords: gene expression, LYZ C, plant resistance, Ralstonia solanacearum, transgenic potato