STUDI EKSPRESI DAN KLONING GEN HOMOLOGI PENYANDI NITRAT TRANSPORTER2.1 (NRT2.1) DI BAWANG MERAH (Allium cepa L. Aggregatum group ) KULTIVAR 'PROBOLINGGO' DENGAN 5' DAN 3' RACE PCR

EMA LINDAWATI, Prof. Dr. Ir. Siti Subandiyah, M.Agr.Sc, Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si

2018 | Tesis | MAGISTER BIOTEKNOLOGI

NO3- sebagai sumber nitrogen yang dibutuhkan dengan jumlah lebih tinggi dibandingkan dengan NH4+ di bawang salah satu faktor disebabkan adanya gen homologi NRT2.1. Gen ini salah satu kelompok HATS (High Affinity Transport System) yang mengkode protein transmembran nitrat transporter2.1 dan bersifat induksibel yang terekspresi karena NO3- dengan konsentrasi rendah (< 1,0 mM) sehingga terjadi peningkatan effisiensi penyerapan nitrogen dan tanaman. Tujuan penelitian ini mengetahui tingkat ekspresi gen homologi NRT2.1 pada perbedaan sumber nitrogen dan kloning menggunakan RACE (Rapid amplification of cDNA ends) PCR pada gen homologi NRT2.1 di Kultivar 'Probolinggo'. Hasil penelitian ini menunjukan pemberian 0,10 , 0,25 , 0,50 , 1,0 , dan 15 mM KNO3 mampu induksi ekspresi gen homologi NRT2.1 di kultivar 'Probolinggo' dengan tingkat ekspresi tinggi di perlakuan 0,10 mM dan 0,25 mM KNO3 . Hasil kloning dengan 5' dan 3' RACE PCR yaitu 600 bp dan 750 bp dengan kemiripan 72% dengan Gossypium hirsutum (XM_016858048.1), Gossypium raimondii (XM_012616128.1) dan Gossypium arboreum (XM_017785578.1) berdasarkan peta filogenetik menunjukan gen homologi NRT2.1 di Kultivar 'Probolinggo' berkerabat dekat dengan Gossypium arboreum (XM_017785578.1) karena berada satu divisi Magnoliophyta. Kesimpulan dari penelitian ini bahwa tingkat ekspresi gen homologi NRT2.1 berbeda dengan pemberian sumber nitrogen yakni tingkat ekspresi tertinggi pada 0,10 mM KNO3 sebesar 13,6 kali di akar dan gen homologi NRT2.1 dapat di kloning dengan ukuran 1205 bp menggunakan RACE PCR di bawang. Manfaat penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi atau acuan ambang batas untuk jumlah pemberian pupuk nitrat di bawang.

NO3- is needed higher as nitrogen source than NH4+ on shallots with one of the factors because of NRT2.1 homologous gene. This gene is one of the HATS (High Affinity Transport System) family for encoding trans membrane protein of nitrate transporters 2.1 and inducing with low concentrations of NO3- (<1,0 mM) so that it can increase Nitrogen Uptake efficiency (NUpE) in plants. This research was conducted for studying of expression level of NRT2.1 homologous gene in different nitrogen sources and cloning using RACE (Rapid amplification of cDNA ends) PCR on NRT2.1 homologous gene on shallot cv Probolinggo. This results with 0,10 , 0,25 , 0,50 , 1,0 and 15 mM KNO3 were able to induce NRT2.1 homologous gene expression on shallot cv Probolinggo with high expression level at 0,10 mM and 0,25 mM KNO3. The results of cloning with 5 ' and 3' RACE PCR were 600 bp and 750 bp with a similarity of 72% with Gossypium hirsutum (XM_016858048.1), Gossypium raimondii (XM_012616128.1) and Gossypium arboreum (XM_017785578.1) based on phylogenetic maps showed NRT2.1 homologous gene on cv Probolinggo which is closely related to Gossypium arboreum because they were one division of Magnoliophyta. The conclusion expression level of NRT2.1 homologous gene was the highest expression level at 0,10 mM KNO3 with 13,6 times on root with different nitrogen source and NRT2.1 homologous gene can be cloned with size of 1205 bp using RACE PCR on shallot . The benefits of this study can be used as a reference to threshold for the amount of nitrate fertilizer on shallot.

Kata Kunci : High Affinity Transport System (HATS), Nitrate Transporter2.1 (NRT2.1) Homologous Gene, NO3- , RACE PCR, Shallot