KERAGAMAN GENETIK Xanthomonas oryzae pv. oryzae YANG DIPEROLEH DARI BERBAGAI LOKASI PERTANAMAN PADI

GABRIELA W LITAAY, Prof.Dr.Ir. Siti Subandiyah, M.Agr.Sc

2018 | Tesis | S2 Bioteknologi

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) merupakan salah satu patogen penting penyebab penyakit hawar daun bakteri pada padi. Keragaman yang tinggi menyulitkan pengendalian patogen ini khususnya pengendalian dalam pencarian varietas tahan HDB. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji keragaman isolat-isolat Xoo dan mendeteksi gen yang diduga terkait patogenesitasnya. Sampling Xoo dilakukan di delapan kabupaten dari dua propinsi di Indonesia yaitu Yogyakarta dan Jawa Tengah. Identifikasi dilakukan berdasarkan karakterisasi makroskopis dan mikroskopis yang didukung dengan deteksi molekuler menggunakan primer spesifik Xoo yaitu primer Xoo2976. Analisis keragaman genetik dilakukan berdasarkan metode Rep-PCR dengan primer BOXA1R sedangkan gen yang diduga terkait patogenesitas dideteksi menggunakan primer yang dirancang berdasarkan gen thiG pada genom lengkap bakteri Xoo. Tiga puluh lima isolat Xoo berhasil diisolasi dan teridentifikasi sebagai Xoo berdasarkan pita ukuran 337bp menggunakan primer spesifik Xoo2976. Keragaman genetik Xoo diamati berdasarkan pola pita yang dihasilkan dari primer BOXA1R dengan ukuran sekitar 150bp-2500 bp. Hasil analisis klaster berdasarkan pola pita BOXA1R menunjukkan Xoo memiliki keragaman yang tinggi. Isolat terkelompok menjadi 5 klaster utama pada koefisien similaritas 70% dengan primer BOXA1R. Isolat-isolat yang berada pada klaster yang sama cenderung merupakan isolat-isolat yang berasal dari daerah yang sama. Terdeteksi adanya gen thiG yang diduga terkait patogenesitas pada sebagian besar isolat-isolat Xoo. Uji patogenisitas menunjukkan isolat PEM 1a yang tidak mengamplifikasi gen thiG tetap memiliki sifat virulen ditunjukkan dengan munculnya gejala hawar daun bakteri pada padi yang diinokulasi.

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) is one of the important pathogen causing bacterial leaf blight (BLB) disease on rice. The diversity makes it difficult to control these pathogens. This study aims to examine the genetic diversity, as well as detection of putative pathogenesis-associated genes of Xoo, thiG gene. Isolation was conducted from eight districts of two provinces in Indonesia namely Yogyakarta and Central Java. Identification was performed on macroscopic and microscopic characterization supported by molecular detection using specific primers of Xoo that is Xoo2976. Genetic diversity analysis was performed by Rep-PCR method using BOXA1R primer whereas the putative pathogenesis-associated genes was detected using primers designed based on the thiG gene from complete genome of Xoo bacteria. Tirty five isolates of Xoo were isolated and identified as Xoo based on the bands of 337 bp formed using specific primers Xoo2976. Genetic diversity was observed based on the bands pattern generated from BOXA1R primer with sizes 150-2500 bp. The result of cluster analysis based on the banding pattern of BOXA1R showed a high similarity coefficient range. It grouped isolates into 5 main clusters with 70% similarity coefficient. Isolates in the same cluster tend to be the isolates from the same origin region. The presence of a putative pathogenesis-associated gene, thiG gene, was detected through bands formed at 316 bp in most isolates. Pathogenicity test showed that PEM 1a isolate that did not amplify the thiG gene remained virulent indicated by the appereance bacterial leaf blight symptoms on inoculated leaf rice.

Kata Kunci : Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Rep-PCR, BOXA1R, keragaman