Skrining Stabilitas Genetik Tanaman Tomat (Solanum Lycopersicum L.) Produk Rekayasa Genetika Mutan SoSPS1-S162A Generasi T2 Menggunakan Antibiotik Kanamisin

Abstract

Sukrosa merupakan produk akhir dari asimilasi karbon pada proses fotosintesis. Sukrosa akan ditranslokasikan dari daun ke seluruh bagian tanaman untuk mendukung pertumbuhan dan sintesis simpanan cadangan seperti minyak dan pati. Enzim Sucrose Phosphate Synthase (SPS) merupakan enzim utama yang menentukan kemampuan tanaman dalam biosintesa sukrosa yang ditranslokasikan dari daun ke bagian tanaman lain. SPS mengkatalis fructose-6-phosphate (F6P) dan uridine-5-diphospho glucose (UDPG) menjadi sucrose-6-phosphate (Suc6P). Suc6P selanjutnya mengalami pemutusan phosphate oleh enzim sucrose phosphate phosphatase (SPP) yang kemudian dihasilkan sukrosa. Regulasi aktivitas SPS melibatkan efektor alosterik (glukosa-6-fosfat dan Pi) dan sisi fosforilasi protein (fosforilasi seryl reversible). Fosforilasi protein bisa terjadi pada beberapa jenis asam amino seperti serin, threonin dan tirosin. Proses ini terjadi ketika fosfat bereaksi dengan –OH pada rantai samping (residu) serin, threonin dan tirosin melalui reaksi esterifikasi dan menghasilkan formasi fosfoprotein. Salah satu sisi yang dianggap bertanggung jawab terhadap regulasi SPS adalah sisi Serin162 yang dipengaruhi oleh gelap dan terang. Transformasi genetik dilakukan dengan memutasi asam amino serin 162 menjadi asam amino alanin (S162A) untuk menghilangkan sisi fosforilasi pada SPS. Gen SoSPS1-S162A kemudian di trasformasi ke tanaman tomat varietas Zamrud. Pewarisan gen ini pada keturunan T2 masih belum diketahui, oleh karena itu perlu dilakukan konfirmasi keberadaan gen SoSPS1-S162A. Selain itu, untuk memperoleh tanaman transgenik homozigot perlu diketahui rasio segregasi pada keturunan berikutnya.

Penelitian ini dilakukan dengan melakukan skrining 10 event tanaman tomat mutan SoSPS1-S162A dan menghitung rasio fenotip tanaman transforman dan tanaman non-transforman. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan chi square test dengan rasio yang diharapkan yaitu 3:1. Tahap selanjutnya yaitu mengkonfirmasi keberadaan gen SoSPS1-S162A pada tanaman tomat transgenik melalui analisis PCR. Berdasarkan konfirmasi PCR pada generasi T1, dari 10 tanaman tomat transgenik yang di analisis, diperoleh 9 tanaman positif transforman sedangkan satu tanaman (V11) tidak memiliki gen SoSPS1-S162A karena tidak menunjukkan adanya pita DNA berukuran 550 bp. Berdasarkan hasil skrining dan analisis chi square pada tanaman transgenik generasi T2, diperoleh 5 even dengan total 7 tanaman yang memiliki rasio fenotip 3:1, sedangkan 23 tanaman dari 5 even lainnya tidak sesuai dengan rasio Mendel. Hasil skrining juga menunjukkan tidak adanya tanaman homozigot sehingga pada generasi ini pewarisan gen SoSPS1S162A masih belum stabil.