Analisis Fungsional dan Genetik Klon Pustaka Metagenom Asal Tanaman Kakao (Theobroma cacao) sebagai Penginduksi Resistensi Tanaman

Abstract

Indonesia merupakan pemasok ketiga biji kakao dunia setelah Pantai Gading dan Ghana. Hama dan Penyakit tanaman merupakan faktor penting yang menyebabkan hilangnya hasil produksi kakao di Indonesia. Salah satu teknik untuk mengendalikan penyakit tanaman kakao adalah penggunaan bakteri agens hayati yang mempunyai mekanisme antibiosis, kompetisi, dan menginduksi ketahanan tanaman. Penggunaan pendekatan teknik metagenomika dapat dimanfaatkan untuk mengendalikan patogen tanaman. Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan informasi fungsional dan genetika klon pustaka metagenom asal tanaman kakao yang memiliki aktivitas dalam memicu pertumbuhan tanaman dan induksi ketahanan tanaman terhadap cendawan patogen. Konfirmasi klon pustaka metagenom dengan metode seleksi biru putih menunjukkan 24 klon yang mengandung sisipan DNA yang ditandai dengan koloni putih. Analisis lebih lanjut pada uji pertumbuhan tanaman menunjukkan bahwa 7 klon mampu menginduksi resistansi tanaman melalui peningkatan senyawa metabolit sekunder (Cycloheksen, 2-methoxy-guaiacol, 2,3 dihidrobenzofuran). Isolasi plasmid dan amplifikasi DNA sisipan dari 7 klon diperoleh 3 klon yang secara konsisten mengandung sisipan DNA di dalam plasmid. Klon tersebut adalah PMC4, PMC10, dan PMS9 yang mengandung sisipan DNA dengan panjang ± 2 100 bp, ± 300 bp, dan ± 1 400 bp. Analisis urutan nukleotida pada DNA sisipan klon PMC4 dan PMC10 memiliki kesamaan 83% dengan strain Pseudomonas vancouverensis BS3656 dan 99% dengan strain Pseudomonas versuta L10.10. Klon PMS9 tidak memiliki kemiripan dengan nukleotida lain pada GenBank database. Analisis kemiripan hypotetical protein menunjukkan bahwa klon PMC4 dan PMS9 memiliki kemiripan 59% dan 33% dengan kelas LLM flavin dependent oxidoreductase, dan klon PMC10 memiliki kesamaan 84% dengan serine/threonine protein kinase.