Perbandingan Efisiensi Transformasi Genetik antara Metode In Vitro dan Floral Dip pada Tembakau (Nicotiana tabacum L.)

Paullina Garda Nita, Widhi Dyah Sawitri, S.Si., M.Agr., Ph.D.; Prof. Dr. Ir. Aziz Purwantoro, M.Sc.

2026 | Skripsi | AGRONOMI

Tanaman tembakau (Nicotiana tabacum L.) merupakan tanaman yang umumnya digunakan untuk plant molecular farming (PMF). Namun rendahnya efisiensi transformasi genetik masih menjadi kendala teknis dalam pengembangan PMF di Indonesia. Metode in vitro menggunakan eksplan nodus yang diinfeksi dengan Agrobacterium tumefaciens pembawa vektor biner pRI101AN-GFP, dilanjutkan dengan tahap ko-kultivasi, resting, dan seleksi bertahap pada media antibiotik hingga diperoleh tanaman transforman. Sementara itu, metode floral dip dilakukan secara in planta dengan mencelupkan kuncup bunga ke dalam suspensi bakteri yang telah ditambahkan 5% sukrosa dan 0,1% surfaktan Silwet L-77 selama 30 detik. Benih generasi T1 yang dihasilkan kemudian diseleksi menggunakan metode spray yang mengandung antibiotik kanamisin. Dilanjutkan uji visual fluoresensi hijau di bawah lampu UV, serta konfirmasi molekuler menggunakan PCR dengan penanda GFP (736 bp) dan nptII (800 bp). Hasil pendaran GFP antara metode in vitro dan floral dip berbeda, in vitro menghasilkan pendaran hijau terang berpendar di semua jaringan daun sedangkan floral dip menghasilkan pendaran bercak tidak merata di jaringan daun. Hasil deteksi molekuler menunjukkan efisiensi transformasi metode in vitro sebesar 100% untuk kedua penanda, sedangkan metode floral dip hanya 6,67%. Hasil ini membuktikan bahwa metode in vitro lebih efektif dalam menghasilkan transformasi genetik daripada metode floral dip. Oleh karenanya, dalam pengembangan transformasi genetik stable expression di tembakau direkomendasikan untuk menggunakan metode in vitro.

Tobacco (Nicotiana tabacum L.) is a plant commonly used for plant molecular farming (PMF). However, low genetic transformation efficiency remains a technical challenge for PMF development in Indonesia. The in vitro method utilized nodal explants infected with Agrobacterium tumefaciens carrying the binary vector pRI101AN-GFP, followed by co-cultivation, resting, and stepwise selection on antibiotic-containing media until transformed plants were obtained. Meanwhile, the floral dip method was performed in planta by immersing flower buds for 30 seconds in a bacterial suspension supplemented with 5% sucrose and 0.1% Silwet L-77 surfactant. The resulting T1 generation seeds were screened using a spray method containing the antibiotic kanamycin. This was followed by visual assessment of green fluorescence under UV light and molecular confirmation via PCR using GFP (736 bp) and nptII (800 bp) markers. GFP fluorescence patterns differed between the two methods: the in vitro method produced bright green fluorescence across all leaf tissues, whereas the floral dip method resulted in uneven, patchy fluorescence within the leaf tissues. Molecular detection results indicated a transformation efficiency of 100% for both markers using the in vitro method, compared to only 6.67% for the floral dip method. These results demonstrate that the in vitro method is more effective than the floral dip method for achieving genetic transformation. Therefore, the in vitro method is recommended for developing stable genetic transformation in tobacco.

Kata Kunci : Kata Kunci: Agrobacterium tumefaciens, floral dip, in vitro, pRI101AN-GFP, tembakau, transformasi genetik