OVEREKSPRESI GEN OsRKD4 PADA PADI HITAM (Oryza sativa L. �Cempo Ireng�) UNTUK INDUKSI EMBRIOGENESIS SOMATIK

ANISA NAZERA FAUZIA, Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si; Dr. Tri Rini Nuringtyas, M. Sc

2017 | Tesis | S2 Bioteknologi

Upaya percepatan masa panen padi hitam dengan penyisipan gen pembungaan mengalami kendala dalam regenerasi menjadi plantlet. Induksi embriogenesis somatik untuk regenerasi menggunakan ZPT tidak efektif karena banyak faktor yang mempengaruhi. Overekspresi gen OsRKD4 yang merupakan gen yang berperan penting pada proses embriogenesis diharapkan mampu menginduksi embriogenesis somatik tanpa ZPT. Tujuan penelitian ini adalah melakukan transformasi gen OsRKD4 pada padi hitam melalui perantara Agrobacterium tumefaciens, mengetahui apakah gen OsRKD4 dapat terekspresi pada padi hitam, dan mengetahui apakah ekspresi gen OsRKD4 dapat menginduksi pembentukan embrio somatik. Transformasi dilakukan dengan menginfeksi kalus padi hitam dengan Agrobacterium EHA105 yang telah membawa konstruk 35S::GAL4::OsRKD4::GR. Ekspresi gen OsRKD4 pada padi hitam diketahui dengan mengisolasi RNA dan melakukan deteksi gen OsRKD4. Terbentuknya embrio somatik diamati dari histologi kalus transforman dan plantlet hasil regenerasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa gen OsRKD4 telah berhasil ditransformasikan dan terekspresi pada genom padi hitam, ditunjukkan dengan keberadaan insert gen OsRKD4 dan marker antibiotik HPT dengan ukuran 191 bp dan 455 bp pada kalus maupun tanaman generasi T0. Histologi kalus transforman menunjukkan pembentukan struktur globuler yang lebih banyak dibandingkan dengan non transforman. Kalus transforman yang ditanam pada medium mengandung DEX menunjukkan fenotip multishoot yang diduga merupakan perkembangan dari multi-embrio somatik akibat overekspresi OsRKD4. Gen OsRKD4 dapat ditransformasi dan terekspresi pada padi hitam. Ekspresi gen OsRKD4 dapat menginduksi pembentukan embrio somatik.

The effort of shortening black rice harvest period is facing problem in plantlet regeneration. The induction of somatic embryogenesis for regeneration using hormone being innefective due to many factors affected. Overexpression of OsRKD4 gene that has impotant role in somatic embryogenesis may induce somatic embryogenesis without hormone. The objectives of this study are to transform OsRKD4 gene in black rice through Agrobacterium-mediated transformation, to know whether OsRKD4 was expressed in black rice, and to know whether the expression of OsRKD4 can induce somatic embryogenesis. The transformation was conducted by infecting the black rice calli with Agrobacterium harboring 35S::GAL4::OsRKD4::GR. The expression of OsRKD4 was conducted by detecting the OsRKD4 gene in the RNA of black rice transformed calli. The formation of somatic embryogenesis was observed from the histology of transformed calli and regenerated plantlet. The result showed that OsRKD4 was successfully transformed and expressed in the black rice genom, with the appearance of the insert gene that is OsRKD4 and antibiotic gene HPT with the product 191 bp and 455 bp respectively in the calli and T0 generation. The anatomy of putative transgenic calli showed globular stage in transformant calli that was more than the non transformant. The putative transgenic calli that was planted into DEX medium showed multishoot fenotype that may emerged from multi-somatic embryo caused by OsRKD4 over-expression. The OsRKD4 gene could be transformed and expressed in the black rice. The expression of OsRKD4 can induce somatic embryogenesis.

Kata Kunci : padi hitam, transformasi genetik, OsRKD4, embriogenesis somatik