Ketahanan kacang tanah dan tembakau terhadap infeksi Sclerotium rolfsii Sacco dengan ekspresi enzim kitinase tinggi
BAB III
AKTiVITAS ENZIM KlTINASE PADA KACANG TANAH SEHAT DAN
TERINFEKSI Sclerotium rolfsii
ABSTRAK
Penelitian ini menganalisa aktivitas kitinase pada tanarnan kacang tanah untuk
menentukan substrat kromogenik yang sesuai, aktivitas endo- dan exo-kitinase,
aktivitas enzim kitinase pada berbagai jaringan tanarnan kacang tanah, baik yang
sehat maupun yang terinfeksi S. rolftii. Selain itu juga dilakukan analisa aktivitas
kitinase pada 24 genotipe kacang tanah yang berbeda untuk mengetahui respons
tanarnan kacang tanah terhadap infeksi S. rolftii. Dilakukan analisa regresi antara
aktivitas kitinase dan peningkatan aktivitas kitinase yang terinduksi pada saat infeksi
S. rolftii dengan intensitas penyakit pada 24 genotipe kacang tanah akibat infeksi S.
rolftii. Hasil peneiitian menunjukkan bahwa substrat kromogenik dimer merupakan
substrat yang paling sesuai untuk menganalisis aktivitas kitinase pada tanaman
kacang tanah, aktivitas endo- dan ekso-kitinases keduanya terdeteksi pada jaringan
kacang tanah. Pada tanarnan kacang tanah, aktivitas kitinase terdeteksi pada jaringan
daun, batang, dan leher akar. Juga terdeteksi adanya peningkatan aktivitas kitinase
pada jaringan yang terinfeksi S. rolftii dibandingkan jaringan sehat. Hasil ana lisa
pada 24 genotipe kacang tanah mengindikasikan bahwa terdeteksi aktivitas kitinase
yang lebih tinggi pada jaringan yang terinfeksi S. rolfsii pada genotipe kacang tanah
yang kurang peka. Hasil analisa regresi menunjukkan nilai kemiringan (slope) yang
negatif antara aktivitas kitinase pada jaringan terinfeksi dengan intensitas serangan
penyakit S. rolftii (R2= 0.45).
Kata kunci: respons penyakit, penyakit busuk batang, endo- dan ekso-kitinase
Bagian disertasi ini telah dipublikasi di Jumal Hayati denganjudul yang sarna.
BABIV
AKTIVITAS PEMBENTUKAN SECARA CEPAT SPECIES OKSIGEN
AKTIF, PEROKSIDASE, DAN KANDUNGAN LIGNIN PADA
ｊａｒｉｎｇｴｾ＠
KACANG T ANAH TERINFEKSI Sclerotium rolfsii
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa respons fisiologis, sebagai berikut:
reaksi oxidative burst, aktivitas enzim peroksidase, dan kandungan lignin pada
jaringan kacang tanab sehat dan yang terinfeksi S. rolfsii. Diamati berbagai respons
fisiologis dari 24 genotipe kacang tanah, intensitas penyakit dihitung dan digunakan
sebagai dasar pengelompokan sifat ketahanan dari genotipe kacang tanah yang diuji,
dan selanjutnya hasil analisa regresi antara intensitas serangan penyakit dengan
aktivitas peroksidase dan kandungan lignin digunakan untuk mengetahui mekanisme
ketahanan kacang tanab terhadap infeksi S. rolfsii. Benih kacang tanah ditanam
dalam polibeg dan tanaman yang sedang tumbuh diinokulasi pada jaringan leher
akar, batang dan daunnya. Hasil percobaan menunjukkan bahwa infeksi S. rolfsii
pada jaringan tanaman kacang tanah tidak inenginduksi oxidative burst. Tetapi
serangan patogen ini mengakibatkan peningkatan aktivitas enzim peroksidase dan
kandungan lignin padajaringan yang terinfeksi. Hasil analisa regresi antara intensitas
penyakit dengan aktivitas peroksidase menunjukkan kemiringan (slope) negatif, yang
mengindikasikan bahwa pada jaringan kacang tanah dari genotipe yang lebih tahan
mempunyai aktivitas peroksidase yang lebih tinggi. Sedangkan analisa regresi antara
intensitas penyakit dan kandungan lignin menunjukkan hasil yang tidak signifikan.
Kata kunci: Hypersensitive response (HR), rnekanisrne ketahanan, busuk batang
Sclerotium stem rot, respons pen yak it.
Bagian disertasi ini telah dipublikasi di Jurnal Hayati denganjudul yang sarna
BABV
MEKANISME KETAHANAN VARIAN SOMAKLONAL KACANG TANAH
RASIL SELEKSI IN VITRO DENGAN TOKSlN (F;ILTRAT KULTUR
CENDAWAN) TERHADAP INFEKSI Sclerotium rolfsii Sacc.
ABSTRAK
Pemahaman tentang mekanisme ketahanan varian somaklonal hasil seleksi in
vitro dapat digunakan sebagai dasar pengembangan galur tahan menggunakan
metoda rekayasa genetika. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui (I) respons dan
daya hambat ekstrak enzim kasar daun kacang tanah hasil seleksi terhadap
pertumbuhan miselia S. rolfsii, (2) hubungan antara respons jaringan leher akar
dengan batang dan daun terhadap infeksi S. rolfsii, (3) aktivitas enzim kitinase dan
peroksidase pada jaringan batang tanaman kacang tanah hasil seleksi, serta
hubungannya dengan respons jaringan terhadap infeksi S. rolfsii, (4) respons
ketahanan berdasarkan intensitas penyakit (Ta..'uI.,-IP) dan ketahanan berdasarkan
indeks sensitivitas (Tahan-IS) tanama."1 kacang tanah hasil seleksi in vitro terhadap
infeksi S. rolfsii, (5) produksi dan Tahan-IS individu tanaman basil seleksi terhadap
infeksi S. rolfsii pada berbagai tingkat aktivitas kitinase. Evaluasi dilakukan pada
tanaman kacang tanah cv. Kelinci dan Singa, zuriat R2 varian somaklonal hasil
seleksi in vitro pada media yang mengandung filtrat kultur S. rolfsii dan poli-etilen
glikol (PEG): (a) satu siklus (Fi-I), (b) dua siklus (Fi-lI) pada media filtrat kultur,
serta seleksi ganda pada (c) media filtrat kultur dan diikuti pada media PEG (FPi-l)
serta sebaliknya, (d) media PEG dan diikuti pada media filtrat kultur (PFi-I). Hasil
dari percobaan mengindikasikan bahwa (1) seleksi in vitro Fi-I, Fi-I1, Fpi;.:I;; dan
PFi-1 dapat meningkatkan ketahanan jaringan daun terhadap infeksi S. rolfsii,
selaras dengan daya hambat ekstrak enzim kasamya, baik cv. Kelinci maupun Singa,
(2) jaringan leher akar dan batang dari populasi zuriat R2 tanaman kacang tanah cv.
Kelinci dan Singa hasil semua metoda seleksi menunjukkan respons yang sarna,
sedang jaringan daun memberi respons yang berbeda terhadap infeksi cendawan S .
rolfsii, (3) peningkatan ketahanan terhadap infeksi S. rolfsii dari varian somaklonal
cv. Singa semua metoda seleksi berhubungan dengan peningkatan aktivitas kitinase,
dan populasi tanaman hasil seleksi Fi-I dan Fi-I1 menunjukkan peningkatan aktivitas
kitinase. Sedangkan pada cv. Kelinci, diamat; tidak ada peningkatan aktivitas
kitinase, dan hanya populasi basil seleksi Fi-II yang peningkatan ketahanannya
berhubungan dengan aktivitas kitinase, (4) populasi tanaman hasil semua metoda
seleksi tidak menunjukkan peningkatan aktivitas peroksidase, baik cv. Kelinci
maupun Singa. Hasil pengujian regresi aktivitas peroksidase dengan skor infeksi S.
rolfsii jaringan batang menunjukkan hubungan yang kompleks, (5) populasi varian
somaklonal yang menunjukkan peningkatan Tahan-IP terhadap infeksi S. rolfsii
menjadi tergolong rentan dan Tahan-IS tergolong agak toleran adalah· hasil seleksi
FPi-I dari cv. Kelinci serta Fi-I dan Fi-II dari cv. Singa. Hasil seleksi Fi-II cv.
Kelinci menunjukkan Tahan-IS tergolong agak toleran meski respons Tahan-IP
tergolong sangat rentan, (6) Individu zuriat varian somaklonal hasil seleksi yang
tergolong toleran, baik cv. Kelinci maupun Singa, ada yang menunjukkan aktivitas
BABVI
REGENERASI TEMBAKAU TRANSGENIK Y ANG-DISISIPI GEN chi-PADI
ｄａＬｾ＠
ANALISIS EKSPRESI
ABSTRAK
Transfonnasi genetik yang dikehendaki pada tanaman model (tembakau) dan
meregenerasikan tembakau transgenik serta mengamati ekspresinya merupakan cara
yang mudah dan cepat untuk mengevaluasi berfungsinya suatu gen. Penelitian ini
bertujuan: (1) meregenerasikan tembakau transgenik yang disisipi gen chi-padi (2)
menganalisis keberadaan gen chi-padi pada genom tembakau transgenik
menggunakan teknik total nucleic acid PCR, (3) menganalisis aktivitas enzim
kitinase dan peroksidase jaringan daun tembakau transgenik yang telah diinokulasi
dengan S. ｲｯｬｦＮｾｩＬ＠
dan (4) menduga jumlah lokus nptlI yang terintegrasi dengan
analisis progeni. Gen chi-padi yang di kcndalikan promoter konstitutif kuat 35S
CaMV ditransfonnasikan dengan bantuan Agrobacterium galur LBA 4404A.
Analisis ekspresi gen dilakukan dengan menanam tembakau calon transgenik To
dalam polibeg berukuran 40x60 em di rumah kaca. Hasil percobaan menunjukkan
tingkat keberhasilan transformasi gen chi-padi ke dalam genom tembakau cv.
Gombel Sili adalah sebesar 0.1 %. Transfonnasi yang dilakukan berhasil
mendapatkan 22 planlet Kan R dan pada tahap perkembangan selanjutnya diperoleh
sembilan nomor tanaman calon tembakau transgenik (tanaman To). Berdasarkan
hasH analisis total nucleic acid PCR yang dilakukan, tanaman transgeniLyang_
mengintegrasikan gen chi-padi memunculkan pita berukuran 650 bp. Berdasarkan
analisis aktivitas kitinase diperoleh tujuh nomor tanaman transgenik chi yang
memiliki aktivitas kitinase 4 kali - 14 kali dibandingkan dengan aktivitas kitinase
yang diamati pada tanaman tembakau non-transgenik maupun transgenik GUS.
Integrasi gen chi-padi pada genom tembakau tidak mempengaruhi aktivitas enzim
peroksidase. Berdasarkan anal isis segregasi fenotipe Kan R dan Kan s yang dilakukan .
pada benih T I, ke tujuh tembakau transgenik yag dievaluasi diduga
mengintegrasikan paling tidak satu lokus gen nptll fungsional.
Kata kunci: Transfonnasi dengan Agrobactenum, anal isis segregasi, peR, aktivitas
kitinase dan peroksidase.
BAH VII
AKTIVITAS KITINASE DAN RESPONS TEMBAKAU TRANSGENIK
YANG MENGEKSPRESlKAN GEN chi-PAD I TERHADAP INFEKSI
Sclerotium rolfsii Sacco dan Phytophthora capsici
ABSTRAK
lntegrasi transgen chi pada genom tanaman tembakau perlu dievaluasi dcspresi
dan efektivitasnya dalam mekanisme ketahanan tembakau terhadap patogen
cendawan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis (I) aktivitas enzim kitinase
pada tembakau varian transgenik chi generasi TJ yang terinfeksi cendawan
Sclerotium rolfsii dan Phytophthora capsici (2) karakter morfologi dan
agrononominya (3) respons jaringan leher akar dan daunnya terhadap infeksi
cendawan S. rolfsii dan P. capsici (4) hubungan antara respons jaringan dan aktivitas
kitinase dari tembakau varian transgenik chi generasi TJ yang terinfeksi cendawan S.
rolfsjj dan P. capsici. Inokulasi tembakau menggunakan isolat yang telah diuji
virulensinya, terdiri atas isolat S. rolfsjj yang diisolasi dari kacang tanah (SKc) dan
dari kapas (SKps), serta P. capsici. Respons ketahanan tembakau transgenik chi
dievaluasi berdasarkan intensitas penyakit (lP) dan index sensitivitas (IS) yang
dihitung menggunakan karakter morfologi dan agronomi. Hasil penelitian
mengindikasikan bahwa (I) Integrasi gen chi-padi pada genom tembakau cv. Gombel
Sili dapat meningkatkan aktivitas kitinase terinduksi tembakau transgenik chi, (2)
Infeksi SKc, SKps, dan P. capsici tidak menurunkan jumlah daun dan bobot kering
total daun tembakau transgenik chi seperti yang terjadi pada tembakau nontransgenik dan transgenik GUS. Tinggi tanaman dan diameter batang tidak
dipengaruhi oleh infeksiketiga patogen pada semua genotipe yang diuji, (3)
Tembakau transgenik chi meningkat ketahanannya (berdasarkan IP dan IS) terhadap
infeksi S. rolfsii, baik SKc maupun SKps, tetapi tidak mampu meningkatkan
ketahanan terhadap infeksi P. capsici, (4) Peningkatan aktivitas kitinase pada
tembakau transgenik chi dapat menurunkan intensitas penyakit pada infeksi S. rolfsii
tapi tidak pada infeksi P. capsici.
Kata kunci: kitinase, karakter morfologi dan agronomi, ketahanan berdasarkan
intensitas penyakit dan indeks sensitivitas
BABVIll
TRANSFORMASI GENETIK MENGGUNAKAN Agrobacterium
DAN REGENERASI TANAMAN KACANG TANAH YANG MEMBAWA
GEN chi-PADI
ABSTRAK
Oalam upaya meningkatkan ketahanan tanaman kacang tanab terhadap infeksi
cendawan patogen tular tanah Sclerotium rolftii dilakukan rekayasa genetika
penyisipan gen chi-padi ke dalam genom kacang tanab. Penelitian ini bertujuan
untuk (1) transformasi genom dua kultivar kacang tanab (Kelinci dan Singa) dengan
gen chi-padi, (2) meregenerasikan tanaman kacang tanah calon transgenik (3)
menganalisis aktivitas kitinase tanaman kacang tanah cal on transgenik, (4)
mengevaluasi respons kacang tanah calon transgenik terhadap infeksi S. rolfsii dan
hubungannya dengan aktivitas kitinase. Transformasi gen chi-padi, yang
dikendalikan oleh promoter konstitutif kuat 35S CaMV, dilakukan dengan bantuan
Agrobacterium LBA 4404, yang membawa pCAMBIA230J-chi, dengan konsentrasi
00600 = 0.50. Aktivitas kitinase tanaman transgenik chi To dianalisa pada ekstrak
enzim dari jaringan batang. Transformasi genetik menggunakan cv. Singa
menunjukkan tingkat keberhasilan yang lebih besar dibandingkan dengan
menggunakan cv. Kelinci. Percobaan transformasi gen yang dilakukan menghasilkan
3 tanaman calon transgenik cv. Kelinci dan 13 tanaman calon transgenik cv. Singa.
Tanaman kacang tanah calon transgenik chi cv. Singa mengekspresikan aktivitas
kitinase lebih tinggi, respons ketahanan yang lebih tinggi, dan menunjukkan korelasi
keduanya lebih tinggi dibandi1gkan dengan tanaman kacang tanab caJon transgenik
cv. Kelinci.
Kata kUDCi: kacang tanah, transformasi dengan Agrobacterium, aktivitas kitinase,
respons ketahanan
,
.
!
AKTiVITAS ENZIM KlTINASE PADA KACANG TANAH SEHAT DAN
TERINFEKSI Sclerotium rolfsii
ABSTRAK
Penelitian ini menganalisa aktivitas kitinase pada tanarnan kacang tanah untuk
menentukan substrat kromogenik yang sesuai, aktivitas endo- dan exo-kitinase,
aktivitas enzim kitinase pada berbagai jaringan tanarnan kacang tanah, baik yang
sehat maupun yang terinfeksi S. rolftii. Selain itu juga dilakukan analisa aktivitas
kitinase pada 24 genotipe kacang tanah yang berbeda untuk mengetahui respons
tanarnan kacang tanah terhadap infeksi S. rolftii. Dilakukan analisa regresi antara
aktivitas kitinase dan peningkatan aktivitas kitinase yang terinduksi pada saat infeksi
S. rolftii dengan intensitas penyakit pada 24 genotipe kacang tanah akibat infeksi S.
rolftii. Hasil peneiitian menunjukkan bahwa substrat kromogenik dimer merupakan
substrat yang paling sesuai untuk menganalisis aktivitas kitinase pada tanaman
kacang tanah, aktivitas endo- dan ekso-kitinases keduanya terdeteksi pada jaringan
kacang tanah. Pada tanarnan kacang tanah, aktivitas kitinase terdeteksi pada jaringan
daun, batang, dan leher akar. Juga terdeteksi adanya peningkatan aktivitas kitinase
pada jaringan yang terinfeksi S. rolftii dibandingkan jaringan sehat. Hasil ana lisa
pada 24 genotipe kacang tanah mengindikasikan bahwa terdeteksi aktivitas kitinase
yang lebih tinggi pada jaringan yang terinfeksi S. rolfsii pada genotipe kacang tanah
yang kurang peka. Hasil analisa regresi menunjukkan nilai kemiringan (slope) yang
negatif antara aktivitas kitinase pada jaringan terinfeksi dengan intensitas serangan
penyakit S. rolftii (R2= 0.45).
Kata kunci: respons penyakit, penyakit busuk batang, endo- dan ekso-kitinase
Bagian disertasi ini telah dipublikasi di Jumal Hayati denganjudul yang sarna.
BABIV
AKTIVITAS PEMBENTUKAN SECARA CEPAT SPECIES OKSIGEN
AKTIF, PEROKSIDASE, DAN KANDUNGAN LIGNIN PADA
ｊａｒｉｎｇｴｾ＠
KACANG T ANAH TERINFEKSI Sclerotium rolfsii
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa respons fisiologis, sebagai berikut:
reaksi oxidative burst, aktivitas enzim peroksidase, dan kandungan lignin pada
jaringan kacang tanab sehat dan yang terinfeksi S. rolfsii. Diamati berbagai respons
fisiologis dari 24 genotipe kacang tanah, intensitas penyakit dihitung dan digunakan
sebagai dasar pengelompokan sifat ketahanan dari genotipe kacang tanah yang diuji,
dan selanjutnya hasil analisa regresi antara intensitas serangan penyakit dengan
aktivitas peroksidase dan kandungan lignin digunakan untuk mengetahui mekanisme
ketahanan kacang tanab terhadap infeksi S. rolfsii. Benih kacang tanah ditanam
dalam polibeg dan tanaman yang sedang tumbuh diinokulasi pada jaringan leher
akar, batang dan daunnya. Hasil percobaan menunjukkan bahwa infeksi S. rolfsii
pada jaringan tanaman kacang tanah tidak inenginduksi oxidative burst. Tetapi
serangan patogen ini mengakibatkan peningkatan aktivitas enzim peroksidase dan
kandungan lignin padajaringan yang terinfeksi. Hasil analisa regresi antara intensitas
penyakit dengan aktivitas peroksidase menunjukkan kemiringan (slope) negatif, yang
mengindikasikan bahwa pada jaringan kacang tanah dari genotipe yang lebih tahan
mempunyai aktivitas peroksidase yang lebih tinggi. Sedangkan analisa regresi antara
intensitas penyakit dan kandungan lignin menunjukkan hasil yang tidak signifikan.
Kata kunci: Hypersensitive response (HR), rnekanisrne ketahanan, busuk batang
Sclerotium stem rot, respons pen yak it.
Bagian disertasi ini telah dipublikasi di Jurnal Hayati denganjudul yang sarna
BABV
MEKANISME KETAHANAN VARIAN SOMAKLONAL KACANG TANAH
RASIL SELEKSI IN VITRO DENGAN TOKSlN (F;ILTRAT KULTUR
CENDAWAN) TERHADAP INFEKSI Sclerotium rolfsii Sacc.
ABSTRAK
Pemahaman tentang mekanisme ketahanan varian somaklonal hasil seleksi in
vitro dapat digunakan sebagai dasar pengembangan galur tahan menggunakan
metoda rekayasa genetika. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui (I) respons dan
daya hambat ekstrak enzim kasar daun kacang tanah hasil seleksi terhadap
pertumbuhan miselia S. rolfsii, (2) hubungan antara respons jaringan leher akar
dengan batang dan daun terhadap infeksi S. rolfsii, (3) aktivitas enzim kitinase dan
peroksidase pada jaringan batang tanaman kacang tanah hasil seleksi, serta
hubungannya dengan respons jaringan terhadap infeksi S. rolfsii, (4) respons
ketahanan berdasarkan intensitas penyakit (Ta..'uI.,-IP) dan ketahanan berdasarkan
indeks sensitivitas (Tahan-IS) tanama."1 kacang tanah hasil seleksi in vitro terhadap
infeksi S. rolfsii, (5) produksi dan Tahan-IS individu tanaman basil seleksi terhadap
infeksi S. rolfsii pada berbagai tingkat aktivitas kitinase. Evaluasi dilakukan pada
tanaman kacang tanah cv. Kelinci dan Singa, zuriat R2 varian somaklonal hasil
seleksi in vitro pada media yang mengandung filtrat kultur S. rolfsii dan poli-etilen
glikol (PEG): (a) satu siklus (Fi-I), (b) dua siklus (Fi-lI) pada media filtrat kultur,
serta seleksi ganda pada (c) media filtrat kultur dan diikuti pada media PEG (FPi-l)
serta sebaliknya, (d) media PEG dan diikuti pada media filtrat kultur (PFi-I). Hasil
dari percobaan mengindikasikan bahwa (1) seleksi in vitro Fi-I, Fi-I1, Fpi;.:I;; dan
PFi-1 dapat meningkatkan ketahanan jaringan daun terhadap infeksi S. rolfsii,
selaras dengan daya hambat ekstrak enzim kasamya, baik cv. Kelinci maupun Singa,
(2) jaringan leher akar dan batang dari populasi zuriat R2 tanaman kacang tanah cv.
Kelinci dan Singa hasil semua metoda seleksi menunjukkan respons yang sarna,
sedang jaringan daun memberi respons yang berbeda terhadap infeksi cendawan S .
rolfsii, (3) peningkatan ketahanan terhadap infeksi S. rolfsii dari varian somaklonal
cv. Singa semua metoda seleksi berhubungan dengan peningkatan aktivitas kitinase,
dan populasi tanaman hasil seleksi Fi-I dan Fi-I1 menunjukkan peningkatan aktivitas
kitinase. Sedangkan pada cv. Kelinci, diamat; tidak ada peningkatan aktivitas
kitinase, dan hanya populasi basil seleksi Fi-II yang peningkatan ketahanannya
berhubungan dengan aktivitas kitinase, (4) populasi tanaman hasil semua metoda
seleksi tidak menunjukkan peningkatan aktivitas peroksidase, baik cv. Kelinci
maupun Singa. Hasil pengujian regresi aktivitas peroksidase dengan skor infeksi S.
rolfsii jaringan batang menunjukkan hubungan yang kompleks, (5) populasi varian
somaklonal yang menunjukkan peningkatan Tahan-IP terhadap infeksi S. rolfsii
menjadi tergolong rentan dan Tahan-IS tergolong agak toleran adalah· hasil seleksi
FPi-I dari cv. Kelinci serta Fi-I dan Fi-II dari cv. Singa. Hasil seleksi Fi-II cv.
Kelinci menunjukkan Tahan-IS tergolong agak toleran meski respons Tahan-IP
tergolong sangat rentan, (6) Individu zuriat varian somaklonal hasil seleksi yang
tergolong toleran, baik cv. Kelinci maupun Singa, ada yang menunjukkan aktivitas
BABVI
REGENERASI TEMBAKAU TRANSGENIK Y ANG-DISISIPI GEN chi-PADI
ｄａＬｾ＠
ANALISIS EKSPRESI
ABSTRAK
Transfonnasi genetik yang dikehendaki pada tanaman model (tembakau) dan
meregenerasikan tembakau transgenik serta mengamati ekspresinya merupakan cara
yang mudah dan cepat untuk mengevaluasi berfungsinya suatu gen. Penelitian ini
bertujuan: (1) meregenerasikan tembakau transgenik yang disisipi gen chi-padi (2)
menganalisis keberadaan gen chi-padi pada genom tembakau transgenik
menggunakan teknik total nucleic acid PCR, (3) menganalisis aktivitas enzim
kitinase dan peroksidase jaringan daun tembakau transgenik yang telah diinokulasi
dengan S. ｲｯｬｦＮｾｩＬ＠
dan (4) menduga jumlah lokus nptlI yang terintegrasi dengan
analisis progeni. Gen chi-padi yang di kcndalikan promoter konstitutif kuat 35S
CaMV ditransfonnasikan dengan bantuan Agrobacterium galur LBA 4404A.
Analisis ekspresi gen dilakukan dengan menanam tembakau calon transgenik To
dalam polibeg berukuran 40x60 em di rumah kaca. Hasil percobaan menunjukkan
tingkat keberhasilan transformasi gen chi-padi ke dalam genom tembakau cv.
Gombel Sili adalah sebesar 0.1 %. Transfonnasi yang dilakukan berhasil
mendapatkan 22 planlet Kan R dan pada tahap perkembangan selanjutnya diperoleh
sembilan nomor tanaman calon tembakau transgenik (tanaman To). Berdasarkan
hasH analisis total nucleic acid PCR yang dilakukan, tanaman transgeniLyang_
mengintegrasikan gen chi-padi memunculkan pita berukuran 650 bp. Berdasarkan
analisis aktivitas kitinase diperoleh tujuh nomor tanaman transgenik chi yang
memiliki aktivitas kitinase 4 kali - 14 kali dibandingkan dengan aktivitas kitinase
yang diamati pada tanaman tembakau non-transgenik maupun transgenik GUS.
Integrasi gen chi-padi pada genom tembakau tidak mempengaruhi aktivitas enzim
peroksidase. Berdasarkan anal isis segregasi fenotipe Kan R dan Kan s yang dilakukan .
pada benih T I, ke tujuh tembakau transgenik yag dievaluasi diduga
mengintegrasikan paling tidak satu lokus gen nptll fungsional.
Kata kunci: Transfonnasi dengan Agrobactenum, anal isis segregasi, peR, aktivitas
kitinase dan peroksidase.
BAH VII
AKTIVITAS KITINASE DAN RESPONS TEMBAKAU TRANSGENIK
YANG MENGEKSPRESlKAN GEN chi-PAD I TERHADAP INFEKSI
Sclerotium rolfsii Sacco dan Phytophthora capsici
ABSTRAK
lntegrasi transgen chi pada genom tanaman tembakau perlu dievaluasi dcspresi
dan efektivitasnya dalam mekanisme ketahanan tembakau terhadap patogen
cendawan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis (I) aktivitas enzim kitinase
pada tembakau varian transgenik chi generasi TJ yang terinfeksi cendawan
Sclerotium rolfsii dan Phytophthora capsici (2) karakter morfologi dan
agrononominya (3) respons jaringan leher akar dan daunnya terhadap infeksi
cendawan S. rolfsii dan P. capsici (4) hubungan antara respons jaringan dan aktivitas
kitinase dari tembakau varian transgenik chi generasi TJ yang terinfeksi cendawan S.
rolfsjj dan P. capsici. Inokulasi tembakau menggunakan isolat yang telah diuji
virulensinya, terdiri atas isolat S. rolfsjj yang diisolasi dari kacang tanah (SKc) dan
dari kapas (SKps), serta P. capsici. Respons ketahanan tembakau transgenik chi
dievaluasi berdasarkan intensitas penyakit (lP) dan index sensitivitas (IS) yang
dihitung menggunakan karakter morfologi dan agronomi. Hasil penelitian
mengindikasikan bahwa (I) Integrasi gen chi-padi pada genom tembakau cv. Gombel
Sili dapat meningkatkan aktivitas kitinase terinduksi tembakau transgenik chi, (2)
Infeksi SKc, SKps, dan P. capsici tidak menurunkan jumlah daun dan bobot kering
total daun tembakau transgenik chi seperti yang terjadi pada tembakau nontransgenik dan transgenik GUS. Tinggi tanaman dan diameter batang tidak
dipengaruhi oleh infeksiketiga patogen pada semua genotipe yang diuji, (3)
Tembakau transgenik chi meningkat ketahanannya (berdasarkan IP dan IS) terhadap
infeksi S. rolfsii, baik SKc maupun SKps, tetapi tidak mampu meningkatkan
ketahanan terhadap infeksi P. capsici, (4) Peningkatan aktivitas kitinase pada
tembakau transgenik chi dapat menurunkan intensitas penyakit pada infeksi S. rolfsii
tapi tidak pada infeksi P. capsici.
Kata kunci: kitinase, karakter morfologi dan agronomi, ketahanan berdasarkan
intensitas penyakit dan indeks sensitivitas
BABVIll
TRANSFORMASI GENETIK MENGGUNAKAN Agrobacterium
DAN REGENERASI TANAMAN KACANG TANAH YANG MEMBAWA
GEN chi-PADI
ABSTRAK
Oalam upaya meningkatkan ketahanan tanaman kacang tanab terhadap infeksi
cendawan patogen tular tanah Sclerotium rolftii dilakukan rekayasa genetika
penyisipan gen chi-padi ke dalam genom kacang tanab. Penelitian ini bertujuan
untuk (1) transformasi genom dua kultivar kacang tanab (Kelinci dan Singa) dengan
gen chi-padi, (2) meregenerasikan tanaman kacang tanah calon transgenik (3)
menganalisis aktivitas kitinase tanaman kacang tanah cal on transgenik, (4)
mengevaluasi respons kacang tanah calon transgenik terhadap infeksi S. rolfsii dan
hubungannya dengan aktivitas kitinase. Transformasi gen chi-padi, yang
dikendalikan oleh promoter konstitutif kuat 35S CaMV, dilakukan dengan bantuan
Agrobacterium LBA 4404, yang membawa pCAMBIA230J-chi, dengan konsentrasi
00600 = 0.50. Aktivitas kitinase tanaman transgenik chi To dianalisa pada ekstrak
enzim dari jaringan batang. Transformasi genetik menggunakan cv. Singa
menunjukkan tingkat keberhasilan yang lebih besar dibandingkan dengan
menggunakan cv. Kelinci. Percobaan transformasi gen yang dilakukan menghasilkan
3 tanaman calon transgenik cv. Kelinci dan 13 tanaman calon transgenik cv. Singa.
Tanaman kacang tanah calon transgenik chi cv. Singa mengekspresikan aktivitas
kitinase lebih tinggi, respons ketahanan yang lebih tinggi, dan menunjukkan korelasi
keduanya lebih tinggi dibandi1gkan dengan tanaman kacang tanab caJon transgenik
cv. Kelinci.
Kata kUDCi: kacang tanah, transformasi dengan Agrobacterium, aktivitas kitinase,
respons ketahanan
,
.
!