Transformasi Gen Pengendali Flavanone 3-Hydroxylase (F3H) Untuk Meningkatkan Kandungan Sakuranetin Pada Tanaman Padi

Abstract

Tanaman padi (Oryza sativa L.) merupakan salah satu sumber bahan pangan pokok bagi sebagain besar penduduk dunia, seperti di Asia dan Indonesia yang termasuk ke dalam negara dengan tingkat konsumsi beras yang tinggi. Tantangan yang terjadi pada budidaya padi yaitu perubahan cuaca yang ekstrim yang diawali dengan peningkatan suhu secara signifikan ketika musim kemarau sehingga meningkatkan potensi kekeringan dan tingginya curah hujan ketika musim penghujan, kondisi ini menyebabkan tanaman padi menjadi rentan terserang penyakit. Salah satu mekanisme pertahanan tanaman padi dalam kondisi terserang penyakit yaitu dengan memproduksi senyawa metabolit sekunder berupa sakuranetin. Produksi senyawa sakuranetin dipengaruhi oleh aktivitas beberapa enzim lainnya seperti enzim flavone synthase (FNS), flavanone 3-hydroxylase (F3H), flavonoid 3’-hydroxylase (F3'H), flavonoid 3',5'-hydroxylase (F3'5'H) hingga uridine diphosphate (UDP)-glycosyltransferases (UGTs). Peningkatan produksi sakuranetin pada tanaman dapat dilakukan dengan knockout pada biosintesis naringenin menjadi dihydrokaempferol oleh enzim flavanone 3- hydroxylase (F3H) menggunakan metode genome editing. Penelitian ini telah berhasil merancang konstruk sgRNA dengan efisiensi mencapai 53,53%. Kesesuaian konstruk sgRNA telah tekonfirmasi dengan analisis sequencing dibuktikan dengan pattern yang sama. Keberhasilan transformasi plasmid ke dalam Agrobacterium dikonfirmasi melalui pertumbuhan koloni pada media selektif serta deteksi gen hptII. Pada tahap transformasi tanaman padi, varietas Ketan Hitam dan Koshihikari menunjukkan hasil terbaik dengan menghasilkan putatif transforman masing-masing satu dan dua planlet. Seluruh planlet tersebut terkonfirmasi sebagai tanaman transforman dibuktikan dengan keberadaan transgen berupa hptII yang telah terintegrasi ke dalam tanaman.