STUDI GENETIK, RESPONS FISIOLOGIS, DAN EKSPRESI GEN SlMTP8 DAN SlMTP10 PADA TANAMAN TOMAT YANG TERCEKAM MANGAN (Mn)

Toksisitas mangan (Mn) merupakan salah satu faktor pembatas pertumbuhan tanaman tomat pada tanah masam. Kendali genetik pada mekanisme toleransi masih sedikit diketahui karena terbatasnya penelitian terkait hal tersebut. Selanjutnya, respons fisiologis dan pertumbuhan, serta mekanisme toleransi yang dimediasi oleh gen SlMTP8 dan SlMTP10, yang menentukan toleransi antar genotipe tomat terhadap toksisitas Mn masih belum jelas. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan genotip tomat yang toleran terhadap cekaman Mn, respons fisiologis, pola pewarisan dan ekspresi dari kedua gen tersebut pada genotip tomat khas yang tumbuh di bawah cekaman Mn. Percobaan dilakukan dalam tiga tahap. Tahap pertama adalah skrining empat genotip tomat yaitu Opal, Mirah, Ratna dan Mutiara dengan empat perlakuan konsentrasi Mn yaitu 0,3 ppm (kontrol), 50 ppm, 100 ppm dan 200 ppm. Skrining dilakukan dengan menggunakan kultur hidroponik. Tahap kedua berupa kegiatan karakterisasi populasi F2 persilangan genotip Mirah (toleran) dan genotip Mutiara (peka) hasil skrining. Karakterisasi dilakukan berdasarkan pertumbuhan, daya hasil, respons fisiologis, analisis genetik serta pendekatan secara molekuler dengan gen SlMTP8 dan SlMTP10. Penanaman pada tahap kedua dilakukan dalam polybag dengan tanah Ultisol yang mengandung Mn tinggi. Selanjutnya, penelitian tahap ketiga dilakukan untuk mengetahui ekspresi gen SlMTP8 dan SlMTP10 pada genotip Mirah dan Mutiara yang tercekam Mn. Perlakuan Mn 50 ppm dan kultur hidroponik digunakan pada penelitian tahap ketiga. Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan toleransi terhadap toksisitas Mn antara genotip Mirah, Mutiara, Opal dan Ratna dengan tingkatan toleransi Mirah > Opal > Ratna > Mutiara. Perbedaan respons fisiologis antara genotip Mirah (toleran Mn) dan genotip Mutiara (peka Mn) terutama ditunjukkan oleh karakter floresensi klorofil dan kadar klorofil. Kadar klorofil dan fruit set merupakan karakter-karakter yang dikendalikan oleh banyak gen (karakter kuantitatif). Sementara itu, floresensi klorofil, umur berbunga, umur panen, total berat buah per tanaman, jumlah buah per tanaman, dan berat per buah merupakan karakter-karakter yang dikendalikan oleh sedikit gen (karakter kualitatif). Seleksi berdasarkan floresensi klorofil, umur berbunga, umur panen, total berat buah per tanaman, jumlah buah per tanaman, dan berat per buah dapat dilakukan pada generasi awal, sedangkan seleksi berdasarkan kadar klorofil dan fruit set harus dilakukan pada generasi lanjut. Ekspresi gen SlMTP8 dan SlMTP10 dapat membedakan antara genotip tomat yang toleran dan peka terhadap cekaman Mn. Ekspresi gen SlMTP8 dan SlMTP10 pada Mirah meningkat (up-regulated) saat tercekam Mn (50 ppm), sedangkan pada Mutiara, SlMTP8 terekspresi hanya pada kondisi stres Mn, dan ekspresi SlMTP10 menurun (down-regulated) saat tercekam Mn. Informasi ini diharapkan berkontribusi untuk perbaikan sifat genetik dan perakitan genotip tomat toleran Mn di tanah masam khususnya di Indonesia.

Indonesia

floresensi klorofil; toksisitas mangan; metal tolerance protein; indeks toleransi, tomat.

Wed Aug 30 2023 21:49:41 GMT+0000 (Coordinated Universal Time)

true

Belum Ada Data