Transformasi Genetik Gen Pembungaan Hd3a (Heading date 3a) Pada Empat Kultivar Padi Hitam (Oryza sativa L.)

RESTA DEWI KOMALA S, Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Sc.; Prof. Sukarti Moeljopawiro, Ph.D

2016 | Tesis | S2 Bioteknologi

Padi Hitam (Oryza sativa L.) merupakan padi varietas unggul di Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, namun memiliki masa pembungaan yang lama yaitu antara 6-7 bulan setelah tanam. Salah satu usaha untuk mempercepat masa pembungaan yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu dengan transformasi genetik gen pembungaan Hd3a. Penelitian ini menggunakan empat varietas berdasarkan asalnya, yaitu padi hitam Pakem, Kulon Progo, Sleman dan Indmira. Pengkalusan keempat varietas tersebut dioptimasi menggunakan medium MS dan medium N6 yang mengandung 2,4-D. Transformasi menggunakan mediasi Agrobacterium tumefaciens yang membawa konstrak rolC::Hd3a-GFP. Analisis keberhasilan transformasi diketahui melalui pertumbuhan kalus pada medium seleksi kanamisin dan higromisin. Deteksi keberadaan gen insert dalam genom tanaman menggunakan PCR. Pertumbuhan kalus padi hitam pada medium N6 memberikan respon pertumbuhan kalus lebih baik dibandingkan dengan medium MS. Deteksi gen Hd3a menggunakan primer spesifik pada kalus transforman dapat dibuktikan dengan keberadaan pita gen Hd3a sepanjang 174 bp dan pita gen HPT sepanjang 455 bp pada keempat kultivar padi hitam. Padi hitam Indmira dan Kulon Progo gagal diregenerasi dikarenakan kontaminasi kapang. Padi hitam pakem berhasil diregenerasi sampai terbentuk akar tetapi gagal membentuk shoot. Padi hitam Sleman berhasil diregenerasi sampai terbentuk inisiasi shoot. Shoot yang terbentuk nantinya diharapkan mampu tumbuh menjadi tanaman padi hitam dengan fenotip cepat berbunga.

Black rice (Oryza sativa L.) is one of rice cultivar in the province of Yogyakarta that considered as functional food. It contain high nutrient value, i.e. high antocyanin, amino acid and iron. However, the flowering time is very long, between 5-6 months. Therefore, the objective of this study was to insert Hd3a flowering gene in black rice to shorten the flowering time. This study used four cultivars based on the origin area, such as Pakem, Kulon Progo, Sleman and Indmira. The fourth accessions of seed where grown on MS and N6 containing 2,4-D. Transformation process use Agrobacterium tumefaciens which carries a construct of rolC :: Hd3a-GFP. Analysis of the successful transformation were observed of the growth of callus on kanamycin and hygromycin selection medium. The presence of Hd3a and HPT insert in the plant genome were detected using PCR method. Callus of black rice grew on N6 medium respond better than callus grew on MS medium with 2,4-D. All of the fourth accessions showed positive transformans that confirmed by the existence of Hd3a and HPT gene in 174bp and 455bp, respectively. Black rice Indmira and Kulon Progo failed to regenerate due to fungi endogen contamination. Black rice Pakem successfully regenerated roots but failed to form a shoot. Moreover, Black rice Sleman initiated to form root and shoot in regeneration media. It could be concluded that transformation of florigen Hd3a to black rice by Agrobacterium tumefaciens was successfull. Keywords:

Kata Kunci : Black Rice (Oryza sativa L.), florigen Hd3a, rolC::Hd3aGFP, MS medium and N6 medium.