Deteksi Gen Ketahanan Hawar Daun Bakteri Xa1, Xa4 dan Xa23 pada Tiga Kultivar Lokal Padi Hitam (Oryza Sativa L.) di Yogyakarta

SITI ROSWIYAH.Y, Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si

2017 | Skripsi | S1 BIOLOGI

Beras hitam mulai popular dikonsumsi oleh masyarakat sebagai bahan pangan fungsional seiring dengan peningkatan kebutuhan pangan dan peningkatan kesadaran masyarakat akan pentingnya mengkonsumsi pangan penunjang kesehatan. Tetapi, terdapat faktor pembatas produksi padi yaitu penyakit hawar daun bakteri yang disebabkan oleh Xanthomonas oryzae pv. Oryzae (Xoo). Penggunaan varietas tahan yang memiliki gen ketahanan Xa dinilai efektif untuk menanggulangi masalah penurunan hasil padi. Gen Xa ini antara lain terdiri dari gen Xa1, Xa4, dan Xa23. Gen Xa1 memainkan peranan penting dalam pathogen recognition. Gen Xa4 merupakan salah satu dari gen ketahanan yang paling banyak dimanfaatkan dalam program pemuliaan padi di Asia dan memberikan efek resistensi yang tahan lama di banyak kultivar padi komersial dan tahan terhadap Xoo patotipe III. Adapun gen Xa23 memiliki ketahanan terhadap semua Xoo patotipe Filipina dan beberapa patotipe China serta Jepang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keberadaan tiga gen ketahanan hawar daun bakteri Xa1, Xa4 dan Xa23 pada tiga kultivar lokal padi hitam di Yogyakarta. Metode penelitian meliputi isolasi genom padi, pengecekan hasil isolasi DNA dengan elektroforesis gel agarosa (0,8%), pengukuran konsentrasi dan kemurnian DNA, amplifikasi DNA, dan analisis data. Hasil penelitian ini mendeteksi keberadaan gen Xa1 dengan ukuran pita 552bp pada 'Cempo Ireng', 'Melik' dan 'Pari Ireng. Adapun gen Xa4 terdeteksi dengan ukuran pita yang bervariasi yaitu 120bp ('Cempo Ireng'), 150bp ('Melik') dan 136bp ('Pari Ireng') dan gen Xa23 yang teramplifikasi pada ukuran pita 346bp pada ketiga kultivar padi hitam. Dengan ini dapat disimpulkan bahwa 'Cempo Ireng' memiliki gen Xa1 (sifat tahan), Xa4 dan Xa23 dengan sifat rentan, 'Melik' memiliki gen Xa1 dan Xa4 dengan sifat tahan dan Xa23 (sifat rentan). 'Pari Ireng' memiliki gen Xa1 (sifat tahan), gen Xa4, dan Xa23 (sifat rentan).

Black rice become popular consumed by the public as a functional food along with increased of population and public awareness about the importance of consuming healthy food. However, productivity of black rice is decreased by bacterial leaf blight caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo). Resistant varieties of black rice have resistance gene Xa is effective to against bacterial leaf blight disease. Some of Xa genes are Xa1, Xa4, and Xa23 gene. Xa1 has important role in common signaling pathways leading defense again pathogen invasion. Xa4 is one of the most widely exploited resistance gene in many Asian rice breeding programs and conferred durable resistance in many commercial rice cultivars. Amongst all the known resistance genes to bacterial leaf blight, Xa23, a single completely dominant resistance gene effective at all growth stages and was found to be highly resistant to twenty races of bacterial leaf blight (all of Philippines races and some of Chinese races and Japanese races. This study aims to detect the presence of gene Xa1, Xa4 and Xa23 on three local cultivars of black rice: 'Cempo Ireng', 'Melik' dan 'Pari Ireng'. The methods of this study are DNA Isolation, measure of the genomic DNA concentration with spectrophotometer, amplification with specific primer, visualitation with gel agarose 2% and data analysis. In this study, three black rices possess the 552bp band corresponding to Xa1 gene. Xa4 gene detected on various band that are 120bp ('Cempo Ireng'), 150bp ('Melik') and 136bp ('Pari Ireng'). Three black rices possess the 346bp band corresponding to Xa23 susceptible band. Because of that, can be concluded that 'Cempo Ireng' possess Xa1 resistant genes also Xa4 and Xa23 susceptible genes, 'Melik' possess Xa1 and Xa4 resistant genes also Xa23 susceptible gene, and 'Pari Ireng' possess Xa1 resistant gene, Xa4 gene also Xa23 susceptible gene.

Kata Kunci : Gen Xa1, gen Xa4, gen Xa23, penyakit hawar daun bakteri, 'Cempo Ireng', 'Melik', 'Pari Ireng'