KARAKTERISASI FISIOLOGIS TANAMAN TOMAT (Lycopersicon esculentum Mill.) TRANSGENIK OVEREKSPRESI GEN SoSPS1 DAN SoSUT1

Abstract

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman ditentukan oleh laju fotosintesis dan hasil akhir dari fotosintesis adalah sukrosa dan pati. Selanjutnya hasil fotoasimilat yang berupa sukrosa kemudian ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Proses metabolisme karbohidrat menjadi sukrosa tersebut melibatkan peran UDP-glucose dan sucrose phosphate synthase (SPS), sedangkan translokasi sukrosa dari source ke sink dikendalikan oleh protein sucrose transporter (SUT). SPS merupakan enzim yang berfungsi untuk mengkatalis fruktosa-6-phosphate dan UDP-Glucose menjadi sucrose-6-phosphate. Sedangkan Sucrose Transport (SUT) merupakan protein membran yang berperan penting dalam akumulasi sukrosa pada tanaman. Transformasi pada tanaman tomat dengan penambahan gen SPS akan menyebabkan peningkatan biosintesis sukrosa, sedangkan penambahan SUT akan meningkatkan translokasi sukrosa dari source ke sink. Transformasi gen SPS dan SUT pada tanaman tomat bertujuan agar tanaman tomat mengalami overekspresi ganda SPS dan SUT. Pada penelitian sebelumnya telah didapatkan tanaman dari hasil transformasi overekspresi gen SPS dan SUT, namun bagaimana pengaruh overekspresi SoSPS1 dan SoSUT1 dalam meningkatkan kandungan protein SPS dan SUT, sintesis dan translokasi sukrosa perlu diteliti. Tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah untuk mengetahui karakter fisiologis tanaman tomat transgenik overekspresi gen SoSPS1 dan SoSUT1. Penelitian ini dilaksanakan dengan beberapa metode yaitu: 1) penanaman tanaman tomat transgenik dan kontrol, 2) isolasi tanaman genom, 3) analisis PCR, 4) ekstraksi protein SPS dan SUT, 5) analisis western blot, 6) analisis kandungan sukrosa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari semua tanaman tomat putatif transgenik yang dianalisis ternyata hanya event 4.4 yang terdeteksi overekspresi ganda gen SoSPS1 dan SoSUT1. Tidak terdeteksinya sebagian tanaman yang dianalisis menyebabkan analisis lebih difokuskan pada tanaman tomat yang terdeteksi positif. Pada analisis western blot membuktikan bahwa gen SoSUT1 maupun SoSPS1 yang diinsersikan ke dalam genom tanaman tomat dapat diekspresikan pada tingkat translasi sehingga dapat meningkatkan kandungan protein SPS maupun SUT. Selanjutnya pada analisis lainnya terbukti bahwa dengan overekspresi ganda gen SoSPS1 dan SoSUT1 dapat meningkatkan kandungan sukrosa daun dan buah, pertumbuhan serta produksi tanamanan tomat transgenik.