Karakterisasi Overekspresi Gen Fl-Sosps1 Dan Mutan Gen Δn-Sops1 Melalui Analisis Genomik Dan Transkriptomik Terhadap Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman Sorghum (Sorghum Bicolor L.) Transgenik

Abstract

Sorghum (Sorghum bicolor (L.)) adalah tanaman jenis C4 yang dapat dimanfaatkan sebagai pangan, pangan atau industri. Permasalahan dari produksi sorghum juga terjadi karena ukuran biji sorghum yang kecil dan dapat menyebabkan rendahnya produktivitas sorghum. Overekspresi SoSPS1 dinilai menjadi salah satu solusi untuk meningkatkan pertumbuhan dan produksi. SPS merupakan enzim yang berfungsi penting pada pembentukan sukrosa dengan kerja membentuk sucrose-6-phosphate dari fructose-6-phosphate dan uridine diphosphate glucose. Transformasi SPS pada sorghum dilakukan dengan dua event yang berbeda yaitu Full Length SoSPS1 dan mutan ΔN-SoSPS1. Pemotongan pada N-terminal domain SPS dilakukan dengan tujuan optimalisasi aktivitas enzim SPS dibandingkan dengan tidak dilakukan pemotongan. N-terminal dipotong sebanyak 20 kDa. Penelirian dilakukan dengan perlakuan ΔN-1, ΔN-2, ΔN-3, ΔN-4, FL-2, FL- 3 yang diulang sebanyak 3 kali. Analisis dilakukan pada parameter genomic, transkriptomik, pertumbuhan, dan hasil. Data kemudian dianalisis dengan ANOVA, DMRT, Chi-square (α=5%). Pada tanaman T1, didaptkan hasil screening 35 tanaman positif transgenik sedangkan pada tanaman T2 sebanyak 28 tanaman positif transgenik. Pada uji kesesuaian mendel I hanya ΔN 1 pada T1 yang tidak sesuai dengan hukum mendel I. Overekspresi gen ΔN-SoSPS1 dan FL-SoSPS1 memberikan pengaruh terhadap level ekspresi gen SPS, PEPC, Rubisco, dan SAI dibandingkan dengan WT. Tanaman ΔN-SoSPS1 dan FL-SoSPS1 memiliki ekspresi lebih tinggi dibandingkan dengan WT sedangkan pada tanaman ΔN-SoSPS1 terdapat kenaikan ekspresi dibandingkan dengan FL-SoSPS1. Overekspresi gen ΔN-SoSPS1 dan FL-SoSPS1 memberikan pengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman sorghum transgenik. Tanaman event ΔN-SoSPS1 dan FL-SoSPS1 memiliki hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan WT sementra tanaman ΔN-SoSPS1 memiliki hasil yang lebih tinggi dibandingkan FL-SoSPS1.