Respon Gen Antioksidan (SOD, CAT, APX) pada Tanaman Tebu (Saccharum officinarum L.) terhadap Cekaman Kekeringan

Abstract

Penelitian ini dilatarbelakangi oleh rendahnya produktivitas tebu nasional akibat faktor lingkungan, terutama cekaman kekeringan yang dapat menurunkan hasil panen hingga 60%. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis respon fisiologis dan molekuler tanaman tebu varietas NXI-4T terhadap kekeringan yang disimulasikan menggunakan agen osmotikum Polyethylene Glycol (PEG 6000) dengan konsentrasi 0%, 10%, 15%, dan 20%. Pengamatan dilakukan mencakup parameter morfologi, kandungan klorofil, kerapatan stomata, serta ekspresi gen antioksidan meliputi SOD, CAT, dan APX. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi PEG 6000 secara signifikan menghambat pertumbuhan morfologi tanaman, yang terlihat dari penurunan tinggi tanaman, panjang akar, dan volume akar akibat berkurangnya tekanan turgor sel. Secara fisiologis, tanaman merespons kekeringan dengan menurunkan kandungan klorofil total secara drastis sebagai akibat dari gangguan fotosintesis dan kerusakan kloroplas oleh radikal bebas. Selain itu, terjadi penurunan kerapatan stomata dari 12,99 unit/mm² pada kondisi kontrol menjadi 3,93 unit/mm² pada cekaman terberat untuk meminimalkan penguapan air melalui bantuan sinyal hormon asam absisat (ABA). Pada level molekuler, analisis elektroforesis membuktikan bahwa tanaman tebu melakukan mekanisme pertahanan diri melalui peningkatan ekspresi gen (up-regulation) pada gen antioksidan APX, CAT, dan SOD. Pita DNA yang tampak semakin tebal dan terang pada konsentrasi PEG yang lebih tinggi mengonfirmasi bahwa tanaman secara aktif meningkatkan produksi enzim antioksidan untuk menetralisir racun hidrogen peroksida (H₂O₂) yang muncul akibat stres oksidatif. Secara keseluruhan, penelitian ini menyimpulkan bahwa tebu merespons kekeringan dengan melakukan penyesuaian morfologis dan fisiologis serta mengaktifkan sistem pertahanan molekuler untuk menjaga kelangsungan hidupnya.