METABOLISME SUKROSA PADA TANAMAN TEBU (Saccharum officinarum L.) TRANSGENIK OVEREKSPRESI GEN SoSUT1

Abstract

Sukrosa merupakan produk utama fotosintesis pada tanaman yang dapat ditranslokasikan dari jaringan asal menuju jaringan. Proses translokasi sukrosa ini difasilitasi oleh protein yang terletak di membran plasma. Protein ini disandikan oleh gen SUT yang disebut sebagai protein sucrose transporter (SUT). Aktivitas protein ini menentukan akumulasi sukrosa di batang. Tingkat akumulasi sukrosa juga dipengaruhi oleh aktivitas SPS dan NI dalam hubungannya dengan sintesis dan hidrolisis sukrosa. Tanaman transgenik yang tersedia saat ini adalah tanaman tebu transgenik overekspresi gen SoSUT1 yang belum dianalisis akumulasi dan metabolisme sukrosanya. Penelitian ini bertujuan untuk melihat ekspresi gen SoSUT1 dalam hubungannya dengan akumulasi sukrosa pada tanaman tebu transgenik overekspresi gen SoSUT1 dan melihat metabolisme sukrosa akibat overekspresi gen SoSUT1 pada tanaman tebu. Protein SUT dianalisis menggunakan metode Western Blot untuk melihat ekspresi protein SUT1. Kandungan sukrosa batang dianalisis untuk mengetahui peranan protein SUT dalam hubungannya dengan translokasi sukrosa. Dalam penelitian ini juga dilakukan pengukuran aktivitas enzim SPS dan NI yang juga berperan serta dalam menentukan akumulasi sukrosa. Semua parameter penelitian dilakukan pada tanaman tebu transgenik event 1, 2, 3, 4, 5, 18, dan 20, serta tanaman tebu kontrol. Pengukuran kandungan sukrosa menggunakan metode Resorcinol dan diukur menggunakan spektrofotometer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua event tanaman transgenik overekspresi gen SoSUT1 cenderung mengalami peningkatan aktivitas SPS dan NI. Pada analisis Western Blot, semua event menunjukkan ekspresi dari gen SoSUT1 yang ditandai dengan munculnya pita protein, tetapi hanya event 2 dan event 18 yang mengalami peningkatan kandungan protein SUT1 karena memiliki pita protein yang lebih tebal dibandingkan tanaman kontrol. Peningkatan kandungan protein SUT1 tidak sebanding dengan peningkatan aktivitas enzim SPS dan NI. Hal ini ditunjukkan pada event 2 dan 18 yang hanya memiliki aktivitas SPS sebesar 1,116 µg sukrosa/menit/µg protein dan 1,070 µg sukrosa/menit/µg protein, sedangkan aktivitas NI sebesar 2,802 µg glukosa/menit/µg protein dan 2,096 glukosa/menit/µg protein. Aktivitas SPS dan NI tertinggi terdapat pada event 4 dengan nilai 1,296 µg sukrosa/menit/µg protein dan 3,312 glukosa/menit/µg protein, tetapi event ini tidak mengalami peningkatan kandungan protein SUT1 karena pita proteinnya lebih tipis dibandingkan tanaman kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa overekspresi gen SoSUT1 pada tanaman tebu tidak berpengaruh pada aktivitas enzim SPS dan NI. Kandungan sukrosa batang pada semua event tanaman transgenik overekspresi gen SoSUT1 cenderung mengalami peningkatan dibandingkan tanaman kontrol. Kandungan sukrosa batang pada semua event tanaman transgenik overekspresi gen SoSUT1 dan tanaman kontrol mengalami peningkatan sebanding dengan umur ruas. Semakin tua umur ruas, semakin tinggi kandungan sukrosanya.