Review Materi Konstitusi Genetik Beserta Contoh Penerapannya

 

        

        Secara luas konstitusi genetkc membahas mengenai struktur materi genetik yang meliputi gen, kromosom, DNA, RNA, plasmid dan lain sebagainya. Salah satu contoh yang berkaitan dengan materi genetic adalah virus. Virus hanya berupa materi genetic, yang berupa DNA atau RNA saja. Hal ini membuatnya tidak bisa melakukan fotosintesis sendiri, sehingga membutuhkan inang untuk berkembangbiak. Peran DNA disini sebagai pusat atau bisa disebut ‘bos’ dalam materi genetic. Kemudian untuk RNA berperan sebagai perantara atau memberi informasi dari DNA untuk diberikan kepada enzim. Enzim ini mengandung protein, yang mana protein tersusun atas asam amino. Berikut adalah contoh penerapan konstitusi genetic pada padi varietas Situ Bagendit.

Jurnal yang berjudul “Konstitusi Genetik dan Karakter Fenotipik Galur-galur Padi Pup 1 Turunan Varietas Situ Bagendit” dari jurnal AgroBiogen 10(2): 61-68 yang diterbitkan pada tahun 2014 oleh Suwaji dkk, memiliki tujuan untuk mengevaluasi konstitusi genetik galur-galur padi populasi BC₂F₆ hasil persilangan Situ Bagendit x Kasalath dan Situ Bagendit x NIL-C433 menggunakan marka foreground dan background, dan mengevaluasi respon galur-halur tersebut pada kondisi defisiensi P dan cekaman Al menggunakan larutan hara Yoshida.

Lokus Pup1 merupakan lokus yang terdiri atas banyak gen dengan beberapa diantaranya bertanggung jawab secara tidak langsung dalam penyerapan P sehingga tanaman padi yang mengandung lokus tersebut akan toleransi terhadap defisiensi hara P. Gen PSTOL1 berperan dalam meningnkatkan volume akar secara eksponensial sehingga peluang penangkapan P yang tersedia di tanah menjadi semakin besar. Introgesi lokus Pup1 ke dalam padi-padi varietas Dodokan, Situ Bagendit, dan Batur telah dievaluasi hingga populasi BC₂F₆ dan beberapa galur telah diidentifikasi mengandung lokus Pup1 tersebut. Penggunaan marka foreground dan background dalam perbaikan varietas tersebut dapat memotong tahap persilangan hanya sampai BC₂, yang biasanya sampai BC₆.

Penelitian dilakukan dari bulan November 2011 hingga Mei 2013 di Laboratorium Biologi Molekuler dan Rumah Kaca BB Biogen, Bogor. Bahan: populasi BC₂F₆ persilangan Situ Bagendit x Kasalath (turunan SK) sebanyak 24 nomor dan Situ Bagendit x NIL-C433 (turunan SN) sebanyak 22 nomor. Digunakan juga tanaman F₁ untuk SK dan SN, serta tetua. Sebanyak 37 marka foreground yang terletak di daerah lokus Pup1 digunakan untuk mengamplifikasi DNA tetua yang digunakan. Materi genetik yang diuji yaitu populasi BC₂F₆ SK dan SN, tetua Situ Bagendit, Kasalath, NIL-C443, dan Nipponbare. Serta digunakan control toleran Al (Dupa, Hawara Bunar) dan control peka Al (ITA131). Peneliti melakukan tahapan dibawah ini:

• ·         Analisis Konstitusi Genetik :

Ø  Amplifikasi DNA untuk daerah lokus Pup1 dan background menggunakan mesin PCR selama 5 menit dengan suhu 94°C untuk denaturasi awal, selanjutnya dilakukan 35 siklus yang terdiri atas 60 detik suhu 94°C untuk denaturasi, 60 detik suhu 55°C untuk penempelan primer, dan 2 menit suhu 72°C untuk pemanjangan. Pemanjangan akhir selama 7 menit 72°C.

Ø  Marka foreground digunakan untuk melihat keberadaan lokus Pup1 dengan program amplifikasi. Hasil PCR dipisahkan menggunakan gel poliakrilamid 5% (denaturing gel). Pewarnaan DNA dilakukan dengan metode silver staining.

Ø  Analisis background dipilih marka mikro satelir polimorfik yang berjarak 5-10 cm dengan program amplifikasi seperti pada amplifikasi marka foreground.

• ·         Evaluasi terhadap cekaman alumunium dan defisiensi fosfor: benih padi yang digunakan dikecambahkan terlabih dahulu lalu diletakkan di atas sterefoam yang diberi kain kasa nyamuk. Sebanyak 10 liter larutan hara Yoshida dengan perlakuan tertentu. pH larutan diatur pada kisaran 4±0,2. Setiap minggu larutan hara diganti sesuai perlakuan. Parameter pengamatan meliputi panjang akar, tinggi tanaman, bobot basah akar, dan bobot kering akar.

Maka hasil yang didapat oleh peneliti yaitu dari 37 marka foreground yang digunakan untuk survey polimorfisme antar tetua, hanya tujuh marka yang bisa digunakan untuk analisis foreground. Marka tersebut adalah Lu-SSR3, Kas30n-1, Kas30n-2, Kas30n-4, Primer 40, Primer 42, dan Primer 50. Pada uji galur-galur SK, teramplifikasinya enam marka spesifik lokus Pup1 pada galur-galur BC₂F₆ persilangan Situ Bagendit x Kasalath menunjukkan bahwa lokus Pup1 terintegrasi dengan baik pada galur-galur turunan SK. Kemudian adanya analisis molekuler baru setelah 4 generasi untuk tujuan konfirmasi, yang mana hasilnya menunjukkan masih ada variasi alel lokus Pup1, baik berasal dari alel tetua donor (Kasalath atau NIL-C443) maupun dari tetua pemulih (Situ Bagendit). Pada analisis background tanaman BC₂F₆ digunakan marka-marka mikrosatelit sebanyak mungkin untuk melihat komposisi genotip yang dimiliki oleh turunan SK atau SN. Dari 276 marka SSR, hanya 130 (47%) marka polimorfik yang dapat digunakan untuk SK dan 158 (57%) marka polimorfik yang dapat digunakan untuk SN. Hampir semua individu, baik persilangan SK maupun SN, masih mengandung alel tetua donor (Kasalath atau NIL-C443), walaupun dalam seleksi telah digunakan marka molekuler (marka foreground dan background). Hal ini menunjukkan bahwa seleksi menggunakan marka molekuler tidak bisa menghilangkan kontaminasi tetua donor pada daerah yang tidak diinginkan. Perlakuan konsentrasi Al dan P berpengaruh sangat nyata terhadap panjang akar, tinggi tanaman, dan bobot kering tanaman. hal tersebut menunjukkan bahwa karakter agronomis dipengaruhi oleh konsentrasi Al dan P.

Referensi

Wardoyo, Suwaji H., Miftahudin., M, Sugiono., dan Prasetiyono, Joko. 2014. Kosntitusi Genetik dan Karakter Fenotipik Galur-galur Padi Pup1 Turunan Varietas Situ Bagendit. Jurnal AgroBiogen, 10(2): 61-68.

Nama : Dwike Julia Ajeng Ayuningyas

NPM : 21025010122