Analisis Homologi Gen ERECTA sebagai Dasar Pengembangan Anggrek Mini melalui Pengeditan Genom pada Vanda Douglas (Papilionanthe Miss Joaquim)

Savira Septiana, Prof. Dr. Endang Semiarti, M.S., M.Sc.

2026 | Skripsi | BIOLOGI

Tanaman anggrek merupakan salah satu famili tumbuhan berbunga terbesar di Indonesia yang memiliki nilai ekonomi tinggi sebagai tanaman hias. Salah satu spesies yang banyak dibudidayakan adalah Vanda Douglas (Papilionanthe Miss Joaquim) yang dikenal memiliki bunga berukuran besar dan bernilai komersial tinggi. Namun, tanaman berukuran lebih kompak atau mini semakin diminati karena lebih sesuai untuk dekorasi dan budidaya di dalam ruangan dengan keterbatasan ruang. Salah satu pendekatan yang berpotensi mendukung pengembangan anggrek mini adalah pengeditan genom menggunakan teknologi CRISPR/Cas9. Sebagai dasar penerapan teknologi tersebut diperlukan analisis homologi terhadap gen target untuk mengidentifikasi tingkat kesamaan sekuens, karakteristik protein, dan kandidat daerah target atau sekuens protospacer pada gen ERECTA yang berpotensi digunakan dalam pengeditan genom. Gen ERECTA diketahui berperan dalam regulasi pertumbuhan dan perkembangan organ tanaman, sedangkan mutasi pada gen homolognya di Arabidopsis thaliana ditemukan menyebabkan pemendekan batang bunga serta perubahan morfologi tanaman. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis homologi sekuens gen ERECTA homolog pada anggrek Vanda Douglas dari sekuens nukleotida dan asam amino, analisis karakteristik motif protein, dan menentukan kandidat daerah target yang berpotensi digunakan dalam pengeditan genom berbasis CRISPR/Cas9. Penelitian dilakukan melalui pengamatan karakter morfologi dan anatomi tanaman yang dilanjutkan dengan analisis in silico terhadap sekuens nukleotida dan asam amino gen ERECTA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa gen ERECTA homolog pada Vanda Douglas memiliki domain Leucine-Rich Repeat (LRR) dengan sekuens asam amino konservatif DARGNKLNGPIPRSFKNL serta motif protein GNKL dan GTIP yang diduga berperan dalam fungsi protein ERECTA. Selain itu, penelitian ini berhasil menganalisis kandidat situs target pengeditan genom berbasis CRISPR/Cas9 dengan sekuens GCACGAGGTAACAAGTTAAATGG. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi dasar bagi penelitian lanjutan mengenai penerapan pengeditan genom untuk mendukung pengembangan tanaman anggrek Vanda Douglas berukuran mini.

Orchids are one of the largest flowering plant family in Indonesia and have high economic value as ornamental plants. One of the most widely cultivated species the orchid Vanda Douglas (Papilionanthe Miss Joaquim) is known for its large flowers and high commercial value. However, more compact or miniature plants are increasingly in demand because they are more suitable for decoration and indoor cultivation with limited space. One approach that has the potential to support the development of miniature orchids is genome editing using CRISPR/Cas9 technology. As a basis for applying this technology, homology analysis of the target gene is required to identify the level of sequence similarity, protein characteristics, and candidate target regions or protospacer sequences in the ERECTA gene which have the potential to be used in genome editing. Gene ERECTA known to play a role in regulating the growth and development of plant organs, while mutations in homologous genes in Arabidopsis thaliana was found to cause shortening of flower stems and changes in plant morphology. Therefore, this study aims to analyze the homology of gene sequences ERECTA gene homologous to orchid Vanda Douglas work focused on nucleotide and amino acid sequences, analysis of protein motif characteristics, and analysis of potential target sites for CRISPR/Cas9 based genome editing. The research was conducted through observation of plant morphological and anatomical characteristics, followed by analysis.in silico to the nucleotide and amino acid sequences of gene ERECTA. The results of the study showed that the gene ERECTA homologues in Vanda Douglas have domains Leucine-Rich Repeat (LRR) with conservative amino acid sequences DARGNKLNGPIPRSFKNL  then GNKL protein motif and GTIP which is thought to play a role in the function of the ERECTA protein. In addition, this study successfully analyzed candidate target sites for CRISPR/Cas9-based genome editing with sequences GCACGAGTAACAAGTTAAATGG. The results of this study are expected to form the basis for further research on the application of genome editing to support the development of orchid plants Vanda Douglas to creation mini-orchid.

Kata Kunci : Gen ERECTA, homologi, motif LRR, sgRNA, Vanda