TRANSFORMASI MUTAN GEN SoSPS1-S162A PADA TANAMAN TOMAT (Lycopersicum esculentum) MENGGUNAKAN VEKTOR Agrobacterium tumefaciens

Abstract

Sukrosa merupakan produk akhir dari asimilasi karbon pada proses fotosintesis yang selanjutnya ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Beberapa enzim yang mempengaruhi metabolisme sukrosa pada tanaman diantaranya invertase, sucrose synthase, dan sucrose-phosphate synthase. Sucrose-Phosphate Synthase (SPS) merupakan enzim pada tumbuhan tingkat tinggi yang berperan utama dalam biosintesa sukrosa. Namun demikian, aktivitas enzim SPS ternyata diregulasi oleh efektor alosterik dan sisi fosforilasi yaitu serin yang terkait dengan ada tidaknya sinar Fosforilasi pada SPS tersebut perlu dikaji lebih lanjut yaitu salah satunya dengan melakukan mutasi pada sisi serin yang disubstitusi dengan alanin untuk melihat perubahan regulasi yang terjadi. SPS dimiliki oleh semua tanaman, dintaranya yaitu tanaman tebu yang dikode oleh gen SoSPS1 (Saccharum officinarum Sucrose Phosphate Synthase). Mutasi pada gen SoSPS1 dilakukan pada urutan asam amino ke-162 yang dianggap bertanggung jawab atas proses fosforilasi pada malam hari. Mutan gen SoSPSI-S162A telah dikonstruk dalam plasmid pRI 101-AN-SoSPS1- S162A, yang selanjutnya ditransformasikan pada tanaman tomat rampai sebagai tanaman model. Adapun tujuan dari penelitian ini untuk mendapatkan tanaman tomat transgenic yang mengandung mutan gen SoSPS1-S162A, beserta data tambahan agronomi berupa jumlah buah, berat total buah, dan kandungan sukrosa buah. Penelitian dilakukan dalam dua tahap awal yaitu terdiri dari persiapan eksplan transformasi dan persiapan vektor transformasi. Tahapan transformasi meliputi infeksi, ko-kultivasi, eliminasi, seleksi, dan aklimatisasi. Eksplan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tunas apikal tanaman tomat varietas rampai secara in vitro umur 14 hari. Transformasi pada penelitian ini dilakukam sebanyak 3 kali ulangan yang masing-masing merupakan penelitian yang terpisah (Independent Experiment). Seleksi dilakukan sebanyak 5 kali dengan masing-masing tahapan seleksi membutuhkan waktu 2 minggu. Agen penyeleksi yang digunakan mulai seleksi 1-5 yaitu menggunakan antibiotik kanamycin sebesar 50 mg/L-1. Eksplan yang lolos seleksi 5 dan aklimatisasi kemudian dikonfirmasi keberadaan gen target dengan menggunakan primer nptII F/R, serta dilakukan pengamatan tambahan agronomi berupa jumlah buah, berat buah, dan kandungan sukrosa buah. Hasil transformasi mutan gen SoSPS1-S162A pada tunas apikal tomat varietas rampai yang lolos seleksi ada 31 tanaman, namun yang lolos dari aklimatisasi hanya 15 tanaman. Dari 15 tanaman tersebut, didapatkan 10 tanaman yang positif mengandung mutan gen SoSPS1-S162A yaitu event V1, V2, V5, V7, V9, V10, V11, V13, V14, dan V15 yang ditandai dengan munculnya pita DNA sebesar 550bp dengan menggunakan pasangan primer nptII F/R. Berdasarkan data tambahan agronomi yang dilakukan, diketahui bahwasanya jumlah buah maupun berat total buah tanaman tomat yang positif mengandung mutan gen SoSPS1-S162A relatif lebih tinggi bila dibandingkan dengan tanaman kontrol (wild type) maupun tanaman yang overekspresi SoSPS1, namun kandungan sukrosanya masih bervariasi (heterogen)