Analisis Ekspresi Gen Pembungaan PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4 (PIF4) secara Spasial dan Diurnal pada Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz)

DANA ABRURI, Dr. Yekti Asih Purwestri, S.Si., M.Si.

2024 | Skripsi | BIOLOGI

Ubi Kayu atau singkong (Manihot esculenta Crantz) merupakan salah satu bahan pangan yang penting dan tersebar luas di Indonesia. Saat ini pengembangbiakan ubi kayu dilakukan secara vegetatif menggunakan stek sedangkan perbanyakan secara generatif masih jarang dikarenakan pembungaan pada ubi kayu untuk perbanyakan generatif masih jarang diketahui. Gen FLOWERING LOCUS T (FT) merupakan gen yang penting dalam proses induksi bunga pada tanaman ubi kayu. Gen PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4 (PIF4) merupakan gen yang mempengaruhi transkripsi FT dan diperlukan tanaman untuk melakukan adaptasi terhadap cahaya dan suhu. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui tingkat ekspresi gen PIF4 secara spasial dan diurnal pada ubi kayu dan mengetahui hubungan filogenetik gen pembungaan PIF4 pada ubi kayu dengan gen PIF4 pada tanaman lainnya. Pada penelitian ini  dilakukan analisis ekspresi gen PIF4 pada daun muda dan daun tua ubi kayu varietas Adira dan Malang selama satu hari. Analisis ekspresi relatif gen menggunakan qRT-PCR dilakukan dengan metode 2^??CT. Berdasarkan penelitian, diketahui bahwa gen PIF4 terekspresi bervariasi pada masing masing varietas, terdapat kemiripan pola ekspresi pada daun tua varietas Adira dengan daun muda dan daun tua varietas Malang. Secara keseluruhan daun muda mengekspresikan PIF4 lebih tinggi dibandingkan daun tua. Ekspresi gen PIF4 tertinggi pada varietas Adira pada daun muda pagi hari yaitu 3,80 kali lebih tinggi dibandingkan ekspresi pada daun tua singa hari sedangkan pada varietas Malang ekspresi gen tertinggi terjadi pada daun muda siang hari yaitu 6,14 kali lebih tinggi dibandingkan daun tua siang hari. Hasil rekonstruksi pohon filogenetik menunjukan bahwa PIF4 M.esculenta berkerabat dekat dengan Ricinus communis dan Arabidopsis. 

Cassava (Manihot esculenta Crantz) is an important and widespread food ingredient in Indonesia. Currently, cassava is propagated vegetatively using cuttings, while generative propagation is still rare because cassava flower for generatif propagation is rarely known. FLOWERING LOCUS T (FT) gene is an important gene in flower induction process in cassava. PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4 (PIF4) gene influences FT transcription and needed by plants to adapt to light or temperature. This research aimed to determine spacial and diurnal expression levels of PIF4 gene in cassava and to determine the phylogenetic relationship of PIF4 flowering gene in cassava with other plants. In this study, PIF4 gene expression was carried out in young and old leaves of Adira and Malang vareties of cassava for one day. Relative gene expression analyzed using qRT-PCR and was carried out using 2^??CT method. In this study, it is known that the expression of the PIF4 gene varies in each variety of cassava, there are smiliar expression patterns in the old leaves of Adira variety with the young and old leaves of Malang variety. Overall, young leaves expressed PIF4 higher than old leaves. The highest expression of PIF4 gene in Adira is in young leaves during morning, quantity of 3,80 times higher than the old leaves during the day and the highest of PIF4 gene in Malang is young leaves during the day, quantity of 6,14 higher than the old leaves during the day. The results of phylogenetic tree construction shows that PIF4 M. esculenta is closely related to Ricinus communis and Arabidopsis. 

Kata Kunci : FT, PIF4, Pembungaan, Ubi Kayu