2
metallothionein tipe II yang telah diisolasi dari tanaman Melastoma affine L. Suharsono et al. 2009.
Gen
MaMt2 ini telah difusikan dengan promoter ubiquitin di dalam plasmid pIG6 dan telah diintroduksi ke dalam tanaman kedelai
Anggraito et al. 2012. Gen Metallothionein telah diisolasi dari berbagai spesies tanaman seperti Arabidopsis Zhou dan Goldsbrough 1994, jagung Framond de
1991, padi Fukuzawa et al. 2004; Jin et al. 2006; Zhou et al. 2006, dan Melastoma affine L. Suharsono et al. 2009.
Metallothionein adalah salah satu protein yang berperan dalam toleransi terhadap logam-logam berbahaya, homeostatis logam, detokfikasi logam berat.
Pada kondisi lingkungan normal MT berperan dalam penyimpanan dan mobilisasi logam esensial seperti Cu dan Zn Hall 2001. Metallothionein MT adalah
protein yang banyak mengandung sistein yang berfungsi mengikat logam metal binding peptides. Klasifikasi metallothionein pertama kali diperkenalkan oleh
Robinson et al. 1993 yang membagi metallothionein ke dalam dua kategori yaitu tipe 1 dan 2, selanjutnya klasifikasi ini diperbarui oleh Cobbett dan Goldbrough
2002, menjadi empat kategori yaitu tipe 1, 2, 3, dan 4. Klasifikasi ini disusun berdasarkan sekuen asam aminonya, Menurut Duncan et al. 2006, motif dan
susunan residu sistein Cys yang dimiliki oleh metallothionein MT diduga berkaitan dengan kemampuan MT mengikat logam dan kestabilan protein.
Beberapa penelitian
telah dilakukan
untuk menganalisis
ekspresi Metallothionein MT yaitu pada tanaman Silene vulgaris Hoof van et al. 2001,
Arabidopsis Zhou dan Goldsbrough 1994; Guo et al. 2003, padi Zhou et al. 2005; Hsieh et al. 1996 dan Melastoma affine L. Trisnaningrum 2009. Ekspresi
Metallothionein MT pada tanaman sebagian besar diinduksi oleh logam berat seperti tembaga Cu, seng Zn, cadmium Cd, dan aluminium Al Cousins et
al. 1983; Hall 2001.
Introduksi gen
penyandi metallotionein
tipe II
dari Melastoma
malabathricum L. MaMt2 melalui transformasi genetik ke dalam tanaman pertanian seperti padi diharapkan dapat menghasilkan tanaman yang memiliki
ketahanan terhadap ion-ion logam toksik
.
1.2. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengintroduksi gen MaMt2 yang diisolasi dari tanaman Melastoma affine L. dibawah kendali promoter ubiquitin ke dalam
genom tanaman padi Oryza sativa L. kultivar Kasalath dan Nipponbare melalui perantara Agrobacterium tumefaciens.
3
2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Padi Oryza sativa L.
Padi merupakan tanaman yang paling luas dibudidayakan di dunia dan dikonsumsi oleh hampir 80 penduduk dunia terutama di kawasan Asia. Terdapat
sekitar 20 spesies padi yang tersebar pada daerah kelembabpan tropis seperti Afrika, Asia Selatan dan Tenggara, China bagian Tenggara, Amerika Tengah dan
Selatan, dan Australia Chang 2003. Luas areal padi pada setiap negara sangat tergantung pada kebijakan masing-masing pemerintah. Dibandingkan tanaman
pangan lainnya padi mempunyai spektrum penyebaran lebih luas karena dapat dibudidayakan dalam berbagai agroekosistem. Negara-negara beriklim tropis dan
subtropis dikenal sebagai negara penghasil padi utama.
Padi adalah tanaman serealia, termasuk dalam genus Oryza, famili poaceae dan tribus oryzeae Vaughan dan Morishima 2003. Secara umum skema
klasifikasi dan nomenklatur dari genus Oryza mengikuti satu aturan taksonomi yaitu jumlah kromosom dan wilayah penyebarannya ditunjukkan pada Tabel 1.
Padi yang dibudidayakan saat ini ada dua jenis yaitu Oryza sativa L. padi Asia dan Oryza glaberrima padi Afrika, namun hanya Oryza sativa L. yang
dibudidayakan secara luas terutama di Asia Datta 1981. Oryza sativa berdasarkan ekogeografi terbagi kedalam tiga klasifikasi yaitu: indica, javanica
dan japonica dimana ketiganya memiliki perbedaan secara ekogenetik yang ditunjukkan pada Tabel 2.
Padi indica adalah subspesies indigenus Asia dengan iklim tropis dan subtropis sedangkan, padi japonica disebut sinicas atau keng di China terbatas
pada wilayah subtropis dan zona temperatur Chang 2003. Untuk Indonesia padi yang paling banyak ditanam adalah subspesies javanica.
Berdasarkan zona air dan daratan, budidaya tanaman padi diklasifikasikan, menjadi tiga yaitu : 1 lahan kering upland, tanpa air sedikit pun yang
tergenang atau tanpa pengairan, 2 lahan basah lowland dengan ketinggian air sekitar 5-50 cm, dan 3 tergenang deepwater dengan ketinggian air 51 cm
Datta, 1981.
Secara umum padi adalah tanaman semusim yang berumpun kuat dengan tinggi batang yang beragam sekitar ± 1-1.8 m, helai daun berbentuk garis,
sebagian besar bertepi kasar dengan panjang 50-100 cm dan lebar daun 2-2.5 cm serta memiliki malai dengan panjang 15-40 cm yang tumbuh keatas. Malai
merupakan bulir padi yang memiliki ukuranbentuk yang beraneka ragam antara lain kadang berjarum pendek atau panjang atau tidak sama sekali, licin atau kasar,
berwarna hijau atau coklat, dan gundul atau berambut IRRI 2008.
Pertumbuhan tanaman padi dibedakan dalam tiga fase, yaitu fase vegetatif, generatif dan pematangan. Fase vegetatif terjadi di awal pertumbuhan sampai
pembentukan malai, sedangkan fase reproduktif dimulai dari pembentukan malai sampai pembungaan, dan fase pematangan dimulai dari pembungaan sampai
gabah matang. Di daerah tropis, fase generatif berlangsung 35 hari dan fase pematangan 30 hari. Perbedaan masa pertumbuhan dibedakan berdasar lamanya
fase vegetatif IRRI 2008. Morfologi padi disajikan pada Gambar 1.
