Transformasi Gen Gusa Dan Hptii Ke Dalam Kalus Embriogenik Kelapa Sawit (Elaeis Guineensis Jacq.) Dengan Elektroporasi

Abstract

Tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) adalah tanaman penting yang merupakan salah satu komoditi perkebunan terbesar di Indonesia. Pengembangan tanaman kelapa sawit telah dilakukan melalui program pemuliaan dan bioteknologi hingga saat ini. Akan tetapi, siklus pemuliaan tanaman kelapa sawit yang panjang serta keterbatasan sifat-sifat unggul yang ada pada tanaman kelapa sawit menjadi hambatan yang perlu diatasi. Rekayasa genetika dapat digunakan untuk introduksi karakter-karakter baru ke varietas-varietas kelapa sawit yang sudah ada dan dapat mempersingkat waktu yang dibutuhkan untuk meningkatkan potensi genetik kelapa sawit. Metode transformasi yang umum digunakan, seperti biolistic dan transformasi menggunakan bakteri Agrobacterium tumefaciens, masih memiliki efisiensi yang rendah untuk kelapa sawit. Pengujian terhadap teknik transformasi lain seperti elektroporasi perlu untuk dilakukan sebagai metode transformasi alternatif yang mungkin memiliki efisiensi lebih baik. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan protokol elektroporasi yang optimal untuk memasukkan gen spesifik ke dalam kalus kelapa sawit. Sebelum proses elektroporasi, pengujian dosis letal antibiotik hygromycin dilakukan pada konsentrasi 5-35 ppm untuk mendapatkan konsentrasi yang tepat untuk seleksi. Clump kalus embriogenik kelapa sawit dengan ukuran 1-2 mm digunakan untuk elektroporasi. Kalus dimasukkan ke dalam buffer elektroporasi yang mengandung plasmid pCAMBIA 1303 lalu dielektroporasi dengan kekuatan medan listrik sebesar 250, 500, 750, 1,000, dan 1,250 V/cm. Kalus mulai diseleksi satu bulan setelah elektroporasi. Seleksi dilakukan secara bertahap dari konsentrasi hygromycin 15 hingga 25 ppm. Pengamatan dilakukan terhadap daya proliferasi dan persentase kalus hidup 4 bulan setelah perlakuan. Analisis molekuler dilakukan pada kalus-kalus yang dapat bertahan hidup. Konsentrasi letal antibiotik hygromycin (LD100) terhadap kalus embriogenik sesuai dengan analisis regresi adalah 36.8 ppm. Uji transien gen gusA tidak dapat digunakan pada kalus kelapa sawit karena terdapat ekspresi gen endogenus dengan aktivitas mirip gen gusA. Analisis dengan nested PCR dan sekuensing pada kalus secara komposit menunjukkan bahwa gen hptII dapat ditemukan pada seluruh kalus hasil perlakuan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode elektroporasi dapat digunakan untuk memasukkan gen spesifik ke dalam kalus embriogenik kelapa sawit dan kekuatan medan listrik paling optimal adalah 250 V/cm. Metode elektroporasi dengan menggunakan bakteri A. tumefaciens tidak berhasil dilakukan dikarenakan kalus mati setelah elektroporasi. Metode elektroporasi merupakan metode transformasi yang mudah dilakukan dan relatif lebih ekonomis serta dapat dikembangkan lebih lanjut lagi untuk mendapatkan protokol yang lebih baik