Propagasi In Vitro Anggrek Endemik Sumatra Paphiopedilum primulinum M. W. Wood & P. Taylor sebagai Upaya Penyelamatan Biodiversitas

Safitri, Prof. Dr. Endang Semiarti, M.S., M.Sc.; Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si.

2024 | Tesis | S2 Bioteknologi

Paphiopedilum primulinum adalah anggrek endemik Sumatra yang termasuk dalam status critically endangered (terancam punah) dikarenakan kerusakan habitat dan eksploitasi berlebihan. Propagasi in vitro perlu dilakukan sebagai salah satu metode perbanyakan P. primulinum dalam jumlah yang besar melalui induksi tunas. Proses pertunasan pada anggrek diregulasi oleh sekelompok gen homeobox yaitu DENDROBIUM ORCHID HOMEOBOX1 (DOH1) dan PHALAENOPSIS ORCHID HOMEOBOX1 (POH1) yang menginduksi aktivasi gen-gen pertumbuhan pada meristem ujung batang (MUB) untuk pertumbuhan tunas. Penelitian tentang isolasi gen DOH1 dan POH1 homolog pada P. primulinum belum dilakukan, sehingga penelitian ini bertujuan untuk memperoleh metode propagasi yang efektif bagi P. primulinum melalui induksi tunas serta mengisolasi dan mendeteksi gen homeobox homolog pada P. primulinum menggunakan sekuen primer gen DOH1 dan POH1. Metode penelitian meliputi optimasi media kultur, induksi tunas dengan kombinasi zat pengatur tumbuh NAA dan TDZ, isolasi DNA genom, serta amplifikasi gen DOH1 dan POH1 homolog pada P. primulinum. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa eksplan nodus P. primulinum yang dikultur pada medium ½ MS dengan penambahan NAA dan TDZ (N0T0; N0T0,1; N0T1; N0,5T0; N0,5T1; N1T0,1) menunjukkan persentase terbentuknya tunas sebesar 50%. Hasil amplifikasi fragmen gen DOH1 homolog pada P. primulinum sebesar 2300 bp tidak tidak menunjukkan similaritas dengan gen yang terdapat di database NCBI, sehingga perlu dipelajari lebih lanjut. Fragmen POH1 homolog pada DNA genom P. primulinum berukuran sebesar 259 bp. Fragmen DNA tersebut menunjukkan similaritas pada Phalaenopsis equestris homeobox protein knotted-1-like accession number XM_020744409 dengan query cover sebesar 10?n percent identity sebesar 96,15%. Hal ini dimungkinkan primer POH1 mengamplifikasi daerah gen homeobox pada P. primulinum yang berperan dalam inisiasi pembentukan tunas.

Paphiopedilum primulinum is an endemic orchid of Sumatra that is critically endangered status due to habitat damage and excessive exploitation. In vitro propagation is the alternative way to propagate P. primulinum in large quantities through shoot induction. The process of shoot induction in orchids is regulated by a group of homeobox genes, namely DENDROBIUM ORCHID HOMEOBOX1 (DOH1) and PHALAENOPSIS ORCHID HOMEOBOX1 (POH1) which induces the activation of genes to regulate plant organs. Research regarding isolation of homologous DOH1 and POH1 genes in P. primulinum has not been carried out. Therefore, the objectives this study to obtain an effective propagation method from P. primulinum through shoot induction, isolating and detecting homologous homeobox genes in P. primulinum using the primers of DOH1 and POH1 genes. Research methods include optimization of culture media, shoot induction with a combination of NAA and TDZ, genome DNA isolation, amplification of homologous DOH1 and POH1 genes in P. primulinum. The results of this study showed that shoot induction from P. primulinum node explants cultured in the ½ MS medium with the addition of NAA and TDZ (N0T0; N0T0.1; N0T1; N0.5T0; N0.5T1; N1T0.1) had a percentage of shoot formation 50%. The results of the amplification of the homologous DOH1 gene fragments in P. primulinum of 2300 bp do not indicate the similarity with the genes contained in the database, therefore it needs to be studied further. Homologous POH1 fragments of P. primulinum genome DNA found to be 259 bp. The DNA fragment shows the similarity of the Phalaenopsis equestris homeobox protein Knoted-1-like (XM_020744409) with a query cover of 10% and a percent identity of 96.15%. It is possible that the primer POH1 amplified the homeobox gene region in P. primulinum which plays a role in the initiation of shoot formation.

Kata Kunci : Paphiopedilum primulinum, induksi tunas, NAA, TDZ, DOH1, POH1,Paphiopedilum primulinum, shoot induction, NAA, TDZ, DOH1, POH1