Karakterisasi Morfologis dan Molekular Anggrek Dendrobium lineale Transforman Pembawa Gen AtRKD4

RIZKI AMALIA DR, Prof. Dr. Endang Semiarti, M.S., M.Sc.; Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Sc.

2021 | Tesis | MAGISTER BIOTEKNOLOGI

Dendrobium lineale merupakan salah satu anggrek endemik Pulau Papua yang kini populer di kalangan pecinta anggrek dengan bunga berwarna putih dan labelum dengan warna ungu yang bervariasi serta jumlah kuntum hingga puluhan dalam satu bulb. Saat ini keberadaan D. lineale di habitat aslinya terancam punah karena kerusakan habitat dan eksploitasi yang berlebihan. Perbanyakan anggrek secara alami karena tidak berkembangnya endosperm. Upaya khusus dibutuhkan untuk mencegah punahnya spesies anggrek ini. Mikropropagasi anggrek melalui embriogenesis somatik mampu memfasilitasi produksi anggrek dalam jumlah besar dengan waktu yang relatif lebih cepat. Salah satu regulator pada awal perkembangan embrio tanaman adalah gen AtRKD4 yang berasal dari Arabidopsis thaliana yang menyandi protein RWP-RK sebagai faktor transkripsi untuk aktivasi gen-gen embrio. Peningkatan efisiensi dan efektifitas produksi anggrek D. lineale, telah dilakukan induksi embriogenesis somatik dengan insersi gen AtRKD4 ke dalam genom protocorm D. lineale. Konstruksi T-DNA pembawa 35S::GR::AtRKD4 ditransfer ke dalam genom protokorm D. lineale dengan perantara Agrobacterium tumefaciens dan telah dihasilkan kandidat transforman. Penelitian ini bertujuan untuk mengkonfirmasi stabilitas integrasi gen AtRKD4 di dalam genom D. lineale dan menganalisis fenotip tanaman transforman dibandingkan dengan tanaman non transforman (wildtype). Planlet kandidat transforman dikarakterisasi dengan menggunakan PCR untuk deteksi keberadaan gen AtRKD4 menggunakan primer spesifik. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa 16 tanaman dari total 40 tanaman transforman terdeteksi positif membawa transgen AtRKD4 ditunjukkan dengan teramplifikasinya fragmen DNA gen AtRKD4 dengan panjang 382 bp. Hal ini menunjukkan bahwa gen AtRKD4 secara stabil terintegrasi pada tanaman transforman D. lineale yang dihasilkan dari embrio somatik. Analisis morfologi menunjukkan tidak terjadi perubahan morfologi pada tanaman transforman D. lineale dibandingkan dengan tanaman non transforman.

Dendrobium lineale is one of the endemic orchids of Papua Island which has white and purple flowers varying in color and the number of flowers up to tens in one inflorescence. Currently, the existence of D. lineale in its natural habitat is threatened with extinction due to habitat destruction and overexploitation. Meanwhile, natural propagation is difficult because the endosperm does not develop. It takes special efforts to prevent the extinction of this orchid. Micropropagation of orchids through somatic embryogenesis can facilitate the production of large amounts of orchids in a relatively shorter time. One of the regulators at the beginning of plant embryo development is the AtRKD4 gene derived from Arabidopsis thaliana which encodes the RWP-RK protein as a transcription factor for the activation of embryonic genes. To increase the efficiency and effectiveness of D. lineale production, the induction of somatic embryogenesis was carried out by inserting the AtRKD4 gene into the protocorm genome (orchid embryo growth) of D. lineale. T-DNA carrier of 35S::GR::AtRKD4 construction was transferred into the protocorm genome of D. lineale with Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation and then transformant candidates were generated. This study aimed to confirm the stability of AtRKD4 gene integration in the D. lineale genome and to analyze the phenotype of transformant plants compared to non-transformant plants (wildtype). Transformant candidate plantlets were characterized by PCR to detect the presence of the AtRKD4 gene using specific primers. The results showed that 16 plants from a total of 40 transformant plants were detected positively carrying AtRKD4 transgenes as indicated by amplification of the DNA fragments of the AtRKD4 gene with a length of 382 bp. This shows that the AtRKD4 gene is stably integrated into the transformant D. lineale plants produced from somatic embryos. Morphological analysis showed that there was no morphological change in the transformant D. lineale plants compared to the non-transformant plants.

Kata Kunci : AtRKD4, Dendrobium lineale, embriogenesis somatik