Pengaruh Perlakuan Priming terhadap Ekspresi Gen OsGR1 dan OsGR2 pada Padi (Oryza sativa L. 'Merah Pari Eja', 'Inpari 24', 'Cempo Ireng', dan 'Putih Payo') pada Cekaman Kekeringan

FANNY WIDYA ALMEYDA, Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si.

2022 | Skripsi | S1 BIOLOGI

Padi (Oryza sativa L.) merupakan hasil pertanian yang menjadi salah satu makanan utama di Asia. Peningkatan populasi dan permintaan terhadap padi tidak diikuti dengan peningkatan produktivitas padi karena padi mengalami banyak cekaman abiotik, salah satunya adalah kekeringan. Untuk mempertahankan diri, tanaman mengatasi cekaman tersebut melalui reaksi enzimatik maupun nonenzimatik yang melibatkan peranan ekspresi gen tertentu. Di sisi lain, kemampuan tanaman dalam menghadapi cekaman abiotik seperti kekeringan dapat ditingkatkan melalui pemberian perlakuan tambahan seperti priming. Pada penelitian ini dilakukan analisis ekspresi gen OsGR1 dan OsGR2 pada kultivar padi Merah Pari Eja, Inpari 24, Cempo Ireng, dan Putih Payo dengan priming maupun nonpriming terkait respon ketahanan padi dalam cekaman kekeringan dengan metode Fraction of Transpirable Soil Water (FTSW). Perlakuan priming dilakukan sebelum penyemaian biji. Tingkat kekeringan yang digunakan adalah FTSW 0,5 (kekeringan sedang), FTSW 0,2 (kekeringan berat), dan FTSW 1 (kontrol). Analisis ekspresi gen dilakukan dengan menggunakan qRT-PCR dengan metode Livak. Beberapa parameter pendukung yang diuji adalah jumlah daun, tinggi tanaman serta analisis filogenetik antar gen pengkode glutation reduktase pada padi dan tanaman lain. Hasil ekspresi gen OsGR1 menunjukkan pola yang berbeda-beda pada tiap kultivar, berbeda halnya dengan ekspresi gen OsGR2 yang secara umum mengalami peningkatan pada cekaman kekeringan berat pada tanaman priming. Didukung dengan hasil jumlah daun yang mengalami peningkatan pada tanaman dengan perlakuan priming. Di sisi lain, analisis filogenetik menunjukkan bahwa gen pengkode GR kloroplastik membentuk kelompok terpisah dengan gen pengkode GR sitosolik pada konstruksi pohon filogenetik.

Rice (Oryza sativa L.) is one of crop product as the most preferable consumption in worldwide, especially in Asia. Unfortunately, the increasing of population and rice demand is not followed by the increase of rice production because of several abiotic stresses such as drought. Plants protect itself from drought by enzymatic or non-enzymatic mechanisms. Both of them are regulated by specific gene expression. Besides, plants protection mechanisms also enhanced by addition treatment such as priming. This research is conducted to analyze gene expression of OsGR1 and OsGR2 gene in Merah Pari Eja, Inpari 24, Cempo Ireng, and Putih Payo cultivars with priming or without priming related with its response to drought stress with Fraction of Transpirable Soil Water (FTSW). Priming treatment was conducted before sowing the seed. Level of drought in this research used three levels, FTSW 0,5 (moderate drought), FTW 0,2 (severe drought), and FTSW 1 (control). Analysis of gene expression used a qRT-PCR with Livac method. Several supporting parameters also conducted in this research, such as amount of leaf, plant’s height and phylogenetic analysis of Glutathione Reductase-encoding gene. The results of OsGR1 gene expression of all cultivars showed different pattern of expression, while OsGR2 gene generally expressed upregulated in all cultivars at severe drought stress with priming treatment. Supported by amounts of leaf data, it showed that priming enhanced plants performance in abiotic stress. However, phylogenetic analysis showed that chloroplastic GR make a different cluster with cytosolic GR in phylogenetic tree construction.

Kata Kunci : padi, kekeringan, OsGR1, OsGR2, priming.