PERANAN GEN POH1 DAN PaFT1 PADA PERTUMBUHAN IN VITRO TANAMAN ANGGREK Phalaenopsis "Sogo Vivien"

YULI KURNIAWATI, Dr. Endang Semiarti, M.S., M.Sc.

2015 | Tesis | S2 Biologi

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman diregulasi oleh sekelompok gen yang saling berkoordinasi membentuk organ pada setiap fase pertumbuhan. Phalaenopsis Orchid Homeobox 1 (POH1) merupakan gen yang berperan pada fase vegetatif untuk pembentukan tunas dan gen Phalaenopsis aphrodite Flowering Locus-T(PaFT1) merupakan gen yang berperan pada fase transisi dari fase vegetatif ke fase reproduktif sehingga disebut sebagai gen penentu waktu pembungaan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh Benzyladenine (BA) dan Gibberellin (GA3) terhadap pertumbuhan in vitro tanaman anggrek Phalaenopsis "Sogo Vivien" ditinjau dari ekspresi gen POH1 dan PaFT1 untuk memprediksi peranan gen tersebut. Penelitian ini menggunakan plantlet P. "Sogo Vivien" berumur 7 bulan setelah tanam (BST) yang diberi stres fisik berupa pemotongan akar dengan menyisakan 1 akar pada plantlet, di sub kultur pada medium New Phalaenopsis (NP) dengan modifikasi total N (0,23 mM), total P (2,31 mM), sukrosa 4%, dan arang aktif 1 gr/l. Pada medium ditambahkan zat pengatur tumbuh (ZPT) BA, GA3, dan kombinasi keduanya, masing-masing pada konsentrasi (1, 5, dan 9) ppm. Plantlet dipelihara pada ruang inkubator pada suhu (25±2)oC dan pencahayaan 8 jam terang 16 jam gelap. Analisis fenotip dilakukan dengan perhitungan jumlah daun dan jumlah akar, pencoklatan daun, panjang dan lebar daun dilakukan secara rutin sampai plantlet berumur 10 bulan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi BA+GA3menyebabkan pencoklatan pada plantlet yang dimulai dari bagian akar, batang, sampai daun dengan persentase mencapai 83,3% pada konsentrasi 5 ppm. Perlakuan BA 9 ppm meningkatkan kecepatan pertumbuhan dibandingkan dengan kontrol (tanpa perlakuan), ditandai dengan terbentuknya 4 daun dan akar baru sedangkan pada kontrol hanya terbentuk 3 daun baru. Perlakuan GA39 ppm berpengaruh terhadap panjang daun (2,96±0,22) dan tinggi plantlet (3,37±0,21), hal ini lebih baik dibandingkan kontrol yang memiliki panjang daun (1,63±0,66) dan tinggi plantlet (0,67±0,12). Analisis molekuler menunjukkan adanya ekspresi gen POH1 pada plantlet P. "Sogo Vivien" berumur 10 BST pada semua perlakuan, ditunjukkan dengan adanya akumulasi mRNA berukuran 932 bp. Ekspresi gen PaFT1 yang ditunjukkan dengan adanya akumulasi mRNA berukuran 700 bp hanya terdeteksi pada medium dengan penambahan BA 9 ppm dan GA3 (1, 5, dan 9) ppm. Hal ini membuktikan bahwa penambahan BA 9 ppm dan GA3 (1, 5, dan 9) secara tunggal dapat mengaktivasi gen PaFT1 pada plantlet berumur 10 bulan. Yang diharapkan akan menyebabkan transisi ke fase reproduktif.

The growth and development of plant are regulated by a group of genes coordinating among others to form organs at each phase of growth. Phalaenopsis Orchid homeobox 1 (POH1) is a gene that plays a role in the vegetative phase for the formation of buds and Phalaenopsis aphrodite Flowering Locus-T(PaFT1) is a gene that plays a role in the transition phase from the vegetative phase to the reproductive phase of so-called gene determinant of flowering time. This study aims at determining the effect Benzyladenine (BA) and Gibberellin (GA3) on the growth of Phalaenopsis "Sogo Vivien" orchids in terms of PaFT1 and POH1 gene expression to predict the role of the gene. This study used P. "Sogo Vivien" plantlets aged 7 months after planting (BST) by physical stress which was cutting the root, leaving 1 root in the plantlets, sub-cultured in New Phalaenopsis medium (NP) with modifications total N (0.23 mM), total P (2.31 mM), sucrose 4%, and the activated charcoal 1 g/l. In the medium growth regulator (PGR) BA, GA 3, and the combination of both, were added, each at concentration of (1, 5, and 9) ppm. The Plantlets were maintained in the incubator space at a temperature (25±2)° C and lighting for 8 hours light and 16 hours dark. Phenotype analysis was conducted by calculating the number of leaves and the number of roots, leaf browning, leaf length and leaf width were done routinely until plantlets were 10 months old. The results showed that the treatment of the combination BA + GA3 caused browning on the plantlets beginning from the roots, stems, leaves up to the percentage reached 83.3% at a concentration of 5 ppm. The treatment of BA 9 ppm increased the pace of growth compared to the control (no treatment), characterized by the formation of four new leaves and roots while in control only formed three new leaves. The treatment of GA 3 9 ppm affected the leaf length (2.96±0.22) and plantlets height (3.37± 0.21), it was better than the control possessing leaf length (1.63±0.66) and plantlet height (0.67±0.12). Molecular analysis showed POH1 gene expression occurred on P. "Sogo Vivien" plantlets aged 10 BST in all treatments, indicated by the accumulation of mRNA sized 932 bp. PaFT1 gene expression indicated by the accumulation of mRNA sized 700 bp was detected only in the medium with the addition of 9 ppm BA and GA 3(1, 5, and9) ppm. This proves that the addition of BA 9 ppm and GA 3(1, 5, and 9) ppm singly may activate PaFT1 genes in the plantlets aged 10 months old which is expected to lead the transition to reproductive phase.

Kata Kunci : BA, GA3, Phalaenopsis "Sogo Vivien", PaFT1,POH1