PENGARUH ETHEPHON TERHADAP EKSPRESI GEN ANDROMONOECIOUS DAN PEMBENTUKAN BUNGA PADA TANAMAN MELON (Cucumis melo L.)

EKO PRASETYA, Dr. Budi Setiadi Daryono, M.Agr.Sc.

2014 | Tesis | S2 Biologi

Tanaman melon (Cucumis melo L.) memiliki variasi jenis kelamin yang luas dan dapat menjadi sumber informasi penting dalam analisis genetik dan program pemuliaan tanaman. Gen andronomoecious adalah gen yang berperan dalam biosintesis etilen. Gen tersebut mempengaruhi penentuan jenis kelamin pada tanaman melon. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengamati pengaruh etephon terhadap ekspresi seks dan kualitas buah melon serta mengidentifikasi secara molekular tingkat ekspresi gen andromonoecious pada bunga tanaman melon. Rancangan penelitian yang digunakan adalah Split-plot Rancangan Acak Lengkap dengan penanaman melon kultivar Melodi Gama 1, kultivar Melodi Gama 3, varietas Bartek, dan varietas PI 371795 di greenhouse Kebun Pendidikan Penelitian dan Pengembangan Pertanian (KP4) UGM. Petak utama yang diamati adalah jenis melon sedangkan anak petak adalah variasi konsentrasi etephon. Pengaruh ethephon dihitung menggunakan software SAS 9.3. Analisis ekspresi gen dilakukan dengan cara isolasi RNA dari bunga jantan, betina, dan hermaprodit setiap jenis melon. Hasil isolasi RNA yang diperoleh diamplifikasi dengan RT-PCR dua tahap dengan menggunakan primer qPCR-A_F3 dan qPCR-A_R3. Sampel yang menunjukkan target fragmen DNA dengan panjang 81 bp dianalisis secara kuantitatif menggunakan real-time PCR dengan metode relative quantitation Pfaffl menggunakan gen referensi actin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan ethephon 100 ppm dapat meningkatkan hasil panen, sedangkan perlakuan ethephon 50 dan 75 ppm meningkatkan berat buah, diameter horizontal buah, diameter vertikal buah, dan rasio diameter. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa perlakuan ethephon 75 ppm dan 100 ppm meningkatkan jumlah bunga betina atau hermaprodit dan menurunkan jumlah bunga jantan. Ekspresi gen andromonoecious pada bunga betina lebih tinggi hingga 8,6-12,3 kali jumlah bunga jantannya, sedangkan pada bunga hermaprodit 1,2-2,3 kali jumlah bunga jantannya.

Melon (Cucumis melo L.) has an extensive variation of sex and can be used as a source of impotant information in genetic analysis and plant breeding program. Andromonoecious gene is a gene which plays a role in ethylene biosynthesis. The gene affecting sex determination of melon. The purpose of this research was to observe effect of ethephon on sex expression and fruit quality of melon and molecular characterization of gene expression levels andromonoecious gene in the flower of melon. The research design used was a Split-plot Completely Randomized Design with grown melon cultivar Melodi Gama 1, Melodi Gama 3, Bartek and PI 371795 in greenhouse of University farm. The main plot was a type of melon observed and subplot was ethephon concentration variations. Effect of ethephon was calculated using SAS 9.3 software. Analysis of gene expression was conducted RNA isolation from male, female, and hermaphrodite flower on the type of melon. RNA isolation result was obtained by two-step RT-PCR amplified using primer qPCR-A_F3 and qPCR-A_R3. Samples that show the target DNA fragments with a length 81 bp was then analyzed quantitatively by Real-Time PCR using Pfaffl method of relative quantitation with gene reference actin. Treatment ethephon 100 ppm increased fruit yield, whereas treatment 50 ppm and 75 ppm ethephon increased weight and diameter of fruit and diameter ratio. Treatment ethephon 75 ppm and 100 ppm increased the number of female or hermaphrodite flowers and descreased the number of male flowers. Andromonoecious gene expression in the female flowers up to 8,6 to 12,3 times higher than number of male flower, whereas the hermaphrodite flowers was up to 1,2 to 2,3 times higher than number of male flower.

Kata Kunci : gen andromonoecious, Cucumis melo L., ethephon, Real-time PCR