Analisis gen penyandi protein yang terlibat dalam sistem toleransi bradyrhizobium japonicum kedelai terhadap cekaman asam-aluminium

Abstract

Bradyrhizobium japonnicum merupakan bakteri tanah penambat N2 pada tanaman kedelai (Glycine max) ataupun siratro (Macroptilium arthropurpureum). Penggunaan galur B. japonnicum kedelai yang toleran pada tanah masam dan efektif dalam penambatan nitrogen merupakan salah satu tantangan besar dalam mencapai swasembada kedelai di Indonesia.Penelitian bertujuan mengkonstruksi mutan-mutan B. Japonicum sensitif asam Al, kloning fragmen DNA genom yang terlibat dalam toleransi asam Al dan mengkarakterisasi mutan-mutan sensitif tersebut. Penelitian dimulai tahapan mutagenesis dengan tranposon, seleksi transkonjugan dan isolasi DNA genom mutan sensitif asam Al, kloning fragmen DNA genom, sampai seleksi mutan toleran asam Al, uji kemampuan membentuk bintil akar dan penentuan efektifitas simbotik.Mutan-mutan sensitif asam-aluminium asal galur B. japonnicum 1l (didisain AAS11), B. japonicum KDR15 (didesain AAS15), dan B. japonicum 38 (didesain AAS38) telah dikonstruksi untuk mengidentifkasi gen-gen terlibat dalam toleransi asam-Al. Telah dihasilkan plasmid rekombinan pGEMT-11 (38 kb) dan pGEMT-38 (3.85 kb). Fragmen DNA yang diperoleh, homolog dengan protein membran dalam (inner membrane protein) dari Salmonella typhimurium yang disandikan oleh gen yh fK (80 % identity; 86 % Simmilarity; E-value = 8 x e-62); berfungsi sebagai efflux transporter. Ketiga mutan mampu membentuk bintil akar, pada tanaman siratro dan kedelai. Gen yang terlibat dalam toleransi asam-Al tidak berhubungan dengan gen-gen yang digunakan untuk pembentukan bintil akar. Mutan B. japonicum mempunyai kemampuan meningkatkan efektivitas simbiotiknya dan berprospek baik untuk dikembangkan sebagai inokulan kedelai di lahan asam begitu pula B. Japonicum tipe liarnya.