Penapisan In Vitro Gen Ketahanan Terinduksi Ultraviolet-B pada Bawang Merah (Allium cepa L. Kelompok Aggregatum) 'Lokananta' dan 'Tuktuk' terhadap Penyakit Moler

Clarencia Margareth Silalahi, Ir. Supriyanta, M.P., Ani Widiastuti, S.P., M.P., Ph.D.

2023 | Skripsi | AGRONOMI

Bawang merah (Allium cepa L. Kelompok Aggregatum) merupakan salah satu komoditas prioritas hortikultura di Indonesia yang mampu meningkatkan devisa negara yang berkontribusi sebesar 71,37% terhadap total nilai ekspor bawang merah dunia. Saat ini, produksi bawang merah mengalami penurunan akibat peningkatan infeksi F. acutatum penyebab penyakit moler. Metode yang tepat untuk mengatasi permasalahan ini adalah pengembangan climate-resilient crop pada bawang merah dengan meningkatkan ekspresi gen ketahanan melalui penyinaran ultraviolet-B (UV-B). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penyinaran UV-B dalam meningkatkan ekspresi gen ketahanan bawang merah kultivar Lokananta dan Tuktuk terhadap F. acutatum. Alur penelitian ini diawali dengan persiapan tanaman bawang merah secara in vitro menggunakan benih pada media MS0+sukrosa 20%, kemudian persiapan isolat F. acutatum melalui subkultur di media PDA. Terdapat dua tahapan perlakuan, yaitu perlakuan penyinaran UV-B pada tanaman berumur 3 MST dan kombinasi penyinaran UV-B dengan inokulasi F. acutatum. Setelah sampel tanaman diperoleh, dilakukan ekstraksi RNA, sintesis cDNA, optimasi primer, dan analisis ekspresi gen dengan qRT-PCR. Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh bahwa penyinaran UV-B dapat meningkatkan ekspresi gen LOX-2 tertinggi pada 50 menit pada kultivar Tuktuk dan 150 menit pada kultivar Lokananta. Pada kombinasi penyinaran UV-B dan inokulasi F. acutatum (X1I1) diperoleh bahwa perlakuan kombinasi mampu meningkatkan ekspresi gen LOX-2 lebih tinggi dan memberikan nilai insiden penyakit yang lebih rendah. Hal ini disebabkan mekanisme priming, yaitu melalui penyinaran UV-B mampu menyiapkan tanaman dalam meningkatkan gen LOX-2 ketika terjadi infeksi F. acutatum.

Shallot (Allium cepa L. Aggregatum group) is one of the priority horticultural commodities in Indonesia which can increase the source of foreign exchange income, that contributed 71.37% to the total world shallot export. Currently, shallot production has been decreased due to an increase of F. acutatum infection that causes Fusarium wilt disease. The right method to overcome this problem is the development of a climate resilient crop in shallot by increasing the expression of resistance-related genes through ultraviolet-B (UV-B) irradiation. This study aims to determine the effect of UV-B irradiation in increasing expression of resistance-related genes of shallot (Lokananta and Tuktuk cultivars) against F. acutatum. The method of this research began with in vitro preparation of shallot plants using seeds on MS0+20% sucrose media, then preparation of F. acutatum isolates through subculture on PDA media. There were two stages of treatment, first the UV-B irradiation treatment on plants aged 3 weeks after planting (WAP) and the combination of UV-B irradiation with F. acutatum inoculation. After the plant samples were determined, RNA extraction, cDNA synthesis, primer optimization, and gene expression analysis were carried out by qRT-PCR. Based on the results, it was found that UV-B irradiation could increase the highest expression of LOX-2 gene in Tuktuk and Lokananta cultivars at 50 minutes and 150 minutes respectively. In the combination of UV-B irradiation and F. acutatum inoculation (X1I1), it showed this combination treatment was able to increase the LOX-2 gene expression and a lower incidence of disease. It suggested that priming mechanism of UV-B irradiation induced the increasing of LOX-2 gene to defense pathogen infection and become, resistant against F. acutatum increase.

Kata Kunci : bawang merah, ekstraksi RNA, Fusarium acutatum, ultraviolet-B, qRT-PCR