Penulis dilahirkan di Batam pada tanggal 28 Agustus 1992 dari ayah Pangihutan Panjaitan dan ibu Surta Tobing. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMAN 1 Batam pada tahun 2010 dan pada tahun yang sama diterima di Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri).
Selama masa perkuliahan, penulis pernah mengikuti klub asrama GDA (Gugus Disiplin Asrama), pernah mengikuti kegiatan mahasiswa GMKI Bogor, aktif dalam Unit Kegiatan Mahasiswa PMK IPB, dan pernah menjadi anggota dalam Himpunan Keprofesian Biokimia CREBs (Community of Research and Education in Biochemistry) pada tahun 2012-2013. Pada bulan Juli-Agustus 2013 penulis melaksanakan Praktik Lapangan di Lembaga Biologi Molekuler Eijkman Jakarta dengan laporan yang berjudul Isolasi dan Identifikasi Protein Membran Sel Darah Merah.
Analisis SSR (Fujita et al. 2012)
Campuran larutan PCR dibuat dengan mencampurkan 3 μL DNA (50 ng/ µL) dan PCR MIX yang mengandung 2 µL 10x bufer PCR, 0.2 µL dNTPs 10 µM, 0.2 µL MgCl2, 0.5 µL GC-Rich, 1 µL primer reverse dan forward 5 µM (RM 5556, RM 6836, dan RM20582 [Xa7]), 0.12 µL Taq DNA polimerase dan ditambahkan ddH2O hingga volume mencapai 10 µL. Campuran DNA dimasukkan ke dalam plate dan kemudian dimasukkan ke dalam mesin PCR. Program PCR yang digunakan adalah denaturasi awal selama 5 menit pada suhu 94oC, dilanjutkan dengan 35 siklus yang terdiri atas: denaturasi (denaturation) selama 60 detik pada suhu 94oC, penempelan primer (annealing) selama 60 detik pada suhu 55oC, dan perpanjangan primer (extension) selama 2 menit pada suhu 72oC. Perpanjangan primer terakhir dilakukan selama 7 menit pada suhu 72oC.
Elektroforesis Hasil PCR (Sambrook et al. 1989)
Analisis hasil PCR menggunakan elektroforesis gel poliakrilamida (PAGE) diawali dengan menyiapkan rangkaian alat elektroforesis terlebih dahulu. Plat kaca dibersihkan dengan alkohol dan dibiarkan hingga kering. Kaca yang telah kering lalu digabungkan yaitu antara kaca A dan kaca B. Gel poliakrilamid dibuat dengan mencampurkan larutan PAGE yaitu 8% poliakrilamid sebanyak 800 ml, APS (Ammonium Persulfat) 10% sebanyak 800 µL dan TEMED (tetrametilen-etilendiamin) sebanyak 80 µL. Campuran diaduk hingga merata lalu dituangkan ke dalam cetakan kaca yang telah dirangkai terlebih dahulu dengan cepat. Gel didiamkan memadat selama 60 menit.
Gel poliakrilamid yang telah memadat pada cetakan kaca dimasukan ke dalam tangki elektroforesis horizontal dan ditambahkan bufer TBE 0.5x ke dalamnya. Setelah gel siap, produk PCR yang telah ditambahkan 4µL loading dye dimasukkan ke dalam sumur gel sebanyak 4 µL dan disertakan DNA marker 100 bp ladder sebanyak 3 µL sebagai pembanding pada sumur pertama untuk melihat ukuran DNA. Selanjutnya sampel DNA dialiri arus listrik dengan daya 100 volt selama 90 menit. Gel poliakrilamid yang telah selesai running dicuci dengan dH2O dan diwarnai dengan etidium bromida. Gel poliakrilamid kemudian didokumentasi dengan alat gel doc Biorad.
Analisis Data
Data molekuler yang diperoleh dari pita-pita DNA hasil elektroforesis dianalisis dengan melihat posisi pita dalam elektroforegram dan digunakan sebagai penentu seleksi tanaman BC1F1. Data agronomi yang meliputi data tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah anakan produktif, umur berbunga, panjang malai, jumlah gabah isi, jumlah gabah hampa, berat 100 butir gabah, dan berat gabah total dianalisis menggunakan program Microsoft Excel dan program statistik SAS.
HASIL
Kualitas dan Kuantitas DNA Padi BC1F1 Code-qDTH8
Hasil uji kualitas DNA padi hasil isolasi yang diambil secara acak menunjukkan pita-pita yang cukup tebal (Gambar 1). Elektrogram juga
menunjukkan sampel hasil isolasi yang murni karena tidak ditemukan adanya smear pada pita. Uji kualitatif DNA menggunakan DNA lambda sebagai pembanding yang telah diketahui konsentrasinya, yaitu sebesar 50 ng/µL. Uji kuantitas DNA dilakukan untuk mengetahui konsentrasi dan kemurnian DNA hasil isolasi. Hasil elektroforesis menunjukkan bahwa tidak terdapat fragmen smear dan ketebalan pita DNA sampel lebih tebal dibandingkan pita DNA lambda. Hasil pengukuran kuantitas DNA menggunakan spektrofotometer nanodrop berada pada rentang 10-3700 ng/µL dan kemurniannya berada pada rentang 1.8-2.0 (Tabel 1).
Gambar 1 Elektroforegram beberapa DNA daun padi BC1F1 hasil isolasi. DNA lamda konsentrasi 50 ng/μL: Marker; (146), (149), (152), (157), (161), (165), (170), (178), (184), (188), dan (192): Sampel DNA padi BC1F1. Tabel 1 Hasil pengukuran konsentrasi dan kemurnian DNA padi BC1F1
A260/A280 Jumlah Sampel Konsentrasi (μg/mL) Jumlah Sampel
1.78 1 10 – 500 53 1.79 - 1.80 1 501 – 1000 115 1.81 - 1.85 4 1001 – 1500 76 1.86 - 1.90 4 1501 – 2000 2 1.91 - 1.95 19 2001 – 2500 0 1.96 - 2.00 203 2501 – 3000 0 2.01 -2.05 14 3001 – 3500 0 2.06 - 2.20 1 3501 – 4000 1
Seleksi BC1F1 Code-qDTH8 secara Molekuler
Seleksi tanaman padi BC1F1 dilakukan dengan menggunakan primer RM5556, RM6838, dan RM20582 yang kemudian diamplifikasi dengan mesin PCR. Primer RM5556, RM6838, dan RM20582 adalah marka pengapit untuk mendeteksi lokus qDTH8 dan Xa7 pada tanaman padi. Dalam proses amplifikasi DNA, ketiga primer juga memiliki keunggulan untuk mendeteksi multi alel di dalam lokus kromosom (Susanto et al. 2008). Hasil amplifikasi kemudian dipisahkan dengan elektroforesis untuk melihat pita-pita DNA yang dimiliki oleh tiap tanaman.
Hasil scoring pita elektroforegram primer RM5556 (Gambar 2), RM6838 (Gambar 3), dan RM20582 (Gambar 4) menunjukkan bahwa tanaman yang mengandung kedua gen yang berasal dari tetua atau heterozigot lebih banyak dibandingkan tanaman yang hanya memiliki salah satu gen tetua saja atau homozigot. Pita heterozigot menandakan bahwa gen dari tetua IR64-NILs-qDTH8 [YP1] dan gen dari tetua Code telah diwariskan pada galur BC1F1 sedangkan pita
homozigot menandakan bahwa hanya satu gen yang diwariskan dari tetua IR64-NILs-qDTH8 [YP1] atau tetua Code.
Berdasarkan hasil scoring pita elektroforegram primer RM 5556, RM6838, dan RM20582 dari total 250 tanaman, tanaman yang hanya membawa gen dari tetua Code secara berturut-turut sebanyak 119 tanaman, 118 tanaman, dan 125 tanaman, sedangkan tanaman yang membawa kedua gen tetua secara berturut-turut sebanyak 128 tanaman, 126 tanaman, dan 122 tanaman. Tanaman yang hanya membawa gen tetua qDTH8 sebanyak tiga tanaman dan yang tidak terdeteksi sebanyak tiga tanaman (Tabel 2). Seleksi tanaman yang terpilih dilakukan dengan melihat kombinasi scoring antar ketiga primer (Tabel 3). Kombinasi ketiga primer yang diambil, antara lain HHA sebanyak 63 tanaman, HHH sebanyak 43 tanaman, HAA sebanyak 7 tanaman, AHA sebanyak 9 tanaman, HAH sebanyak 8 tanaman, dan AHH sebanyak 6 tanaman. Total tanaman yang akan digunakan pada persilangan selanjutnya sebanyak 136 tanaman
Tabel 2 Hasil scoring pita elektroforegram DNA padi
Alel BC1F1 Code-qDTH8 RM5556 RM6838 RM20582 (XA7) A (Code) 119 118 125 B (qDTH8) 0 3 0 H (Heterozigot) 128 126 122 - (Tidak muncul) 3 3 3 Total 250 250 250
Tabel 3 Pola genotipe padi BC1F1 dengan seleksi 3 marka
No. RM5556 RM6838 RM20582 Jumlah Tanaman
1 H H A 63 2 H H H 43 3 H A A 7 4 A H A 9 5 H A H 8 6 A H H 6 Total 136 Keterangan: H = Heterozigot A = Homozigot Code
Gambar 2 Elektroforegram DNA padi BC1F1 dengan menggunakan primer RM5556. Marker: DNA ladder 1000bp; Code: padi tetua Code; qDTH8: padi tetua qDTH8; (1-38): Sampel DNA padi BC1F1.
Gambar 3 Elektroforegram DNA padi BC1F1 dengan menggunakan primer RM6838. Marker: DNA ladder 1000bp; Code: padi tetua Code; qDTH8: padi tetua qDTH8; (1-38): Sampel DNA padi BC1F1.
Gambar 4 Elektroforegram DNA padi BC1F1 dengan menggunakan primer RM20582. Marker: DNA ladder 1000bp; Code: padi tetua Code; qDTH8: padi tetua qDTH8; (1-18): Sampel DNA padi BC1F1.
Karakter Agronomis Padi BC1F1 Code-qDTH8
Hasil pengukuran beberapa karakter agronomis, seperti tinggi tanaman, jumlah anakan total, jumlah anakan produktif, umur berbunga, dan berat gabah isi disajikan pada Tabel 4. Tanaman padi BC1F1 Code-qDTH8 masih menunjukkan variasi yang besar pada parameter tinggi tanaman, jumlah anakan total, jumlah anakan produktif, dan berat gabah sedangkan variasi umur berbunga tidak terlalu besar. Berdasarkan analisis hasil pengamatan karakter agronomis, padi BC1F1 Code-qDTH8 memiliki keunggulan dibandingkan dengan tetua Code pada karakter jumlah anakan total, anakan produktif, umur berbunga, dan berat gabah. Perbedaan terlihat jelas khususnya pada karakter umur berbunga yang menunjukkan bahwa umur berbunga padi BC1F1 Code-qDTH8 lebih cepat dibandingkan dengan tetua Code (Gambar 5). Hasil pengamatan juga menunjukan adanya perbedaan antara tetua Code dan BC1F1, yaitu penurunan nilai pada karakter tinggi tanaman, panjang malai, jumlah gabah isi per malai, berat gabah 100 butir, serta kenaikan nilai pada karakter jumlah gabah hampa per malai.
Tabel 4 Tabulasi hasil pengamatan karakter agronomis padi BC1F1 Code-qDTH8
Parameter Varietas Jumlah
sampel Rata-rata
Standar
deviasi Minimum Maksimum
Tinggi tanaman (cm) BC1F1 136 90.12 4.83 78 104 qDTH8 4 83.25 2.87 81 87 Code 4 91.25 2.22 89 94 Jumlah anakan total BC1F1 136 16 4.27 7 28 qDTH8 4 20 5.6 15 28 Code 4 14 2.94 10 17 Jumlah anakan produktif BC1F1 136 15 3.69 5 25 qDTH8 4 20 5.74 15 27 Code 4 7 2.38 3 8 Umur berbunga 50% (hari) BC1F1 136 77 0.45 76 79 qDTH8 4 77 0.58 76 77 Code 4 91 0 91 91 Panjang malai (cm) BC1F1 136 24.99 1.52 20.50 29.00 qDTH8 4 22.08 0.90 20.00 23.00 Code 4 26.36 1.56 22.50 28.00 Jumlah gabah isi per malai (butir) BC1F1 136 106 21.28 39 158 qDTH8 4 93 14.49 66 118 Code 4 107 22.88 80 162 Jumlah gabah hampa per malai (butir) BC1F1 136 21 13.46 1 79 qDTH8 4 36 9.39 25 57 Code 4 18 10.66 6 45 Berat gabah isi per malai
(gram) BC1F1 136 2.65 0.57 0.97 4.14 qDTH8 4 1.83 0.34 1.40 2.60 Code 4 2.65 0.81 0.79 4.20 Berat gabah 100 butir (gram) BC1F1 136 2.53 1.32 2.05 2.80 qDTH8 4 2.23 0.55 2.16 2.28 Code 4 2.59 2.48 2.26 2.86 Berat gabah total (gram) BC1F1 136 27.09 8.27 6.60 51.89 qDTH8 4 25.01 9.01 15.22 35.00 Code 4 21.96 11.74 13.83 39.40
Gambar 5 Profil tanaman pada 93 hari setelah tabur. Code: padi tetua Code; BC1F1: padi hasil backcross Code dan qDTH8; IR64-NILs-qDTH8: padi tetua qDTH8.
PEMBAHASAN
Karakterisasi DNA Hasil IsolasiPenggunaan metode isolasi Dellaporta et al. (1983) yang dimodifikasi telah berhasil mengisolasi DNA dari daun padi BC1F1 Code-qDTH8. Pemilihan daun padi merupakan salah satu faktor penting dalam proses isolasi DNA. Daun yang diambil untuk diisolasi merupakan daun padi muda yang masih berada dalam tahap pembelahan sehingga daun muda memiliki kuantitas yang lebih banyak dibandingkan daun tua atau bagian tanaman lainnya. Faktor lain yang mempengaruhi keberhasilan proses isolasi adalah penggunaan nitrogen cair untuk memecahkan sel tanaman. Nitrogen cair digunakan untuk membekukan jaringan pada tanaman sehingga meminimalkan potensi degradasi DNA ketika dilakukan penggerusan. Selain itu, nitrogen cair juga tidak menghasilkan residu setelah proses penggerusan karena sifatnya yang volatil (Tan et al. 2013). Beberapa senyawa kimia lain yang juga berperan penting pada metode ini, yaitu EDTA, Na-bisulfit, NaCl, SDS, dan Tris-HCl. Senyawa EDTA berperan dalam pengikatan ion Mg2+ dan menginaktivasi DNase, Na-bisulfit meningkatkan daya presipitasi DNA, NaCl menghasilkan ion Na+ yang akan menghalangi ion negatif dari DNA dan meningkatkan presipitasi DNA, SDS berperan dalam melarutkan protein dan lipid membran sel, sedangkan Tris-HCl berperan dalam menjaga pH larutan dan meningkatkan permeabilitas membran luar (Tan et al. 2013).
Spektrofotometer merupakan metode standar dalam pengukuran kuantitas DNA hasil isolasi. Spektrofotometer juga dapat digunakan untuk menentukan kemurnian DNA. Nilai kemurnian dari suatu sampel DNA hasil isolasi dapat dinyatakan dengan perbandingan nilai absorbansi pada panjang gelombang 260 nm dan 280 nm. Kemurnian suatu DNA dapat dikatakan baik apabila berada pada rentang 1.8 hingga 2.0 karena pada rentang ini kemampuan DNA menyerap cahaya lebih baik (Aliyu et al. 2013). Kemurnian DNA dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya adalah penggunaan RNase. Perlakuan RNase terhadap sampel dapat menghilangkan RNA dari sampel dan mengurangi terjadinya peristiwa smear pada hasil elektroforesis. Proses degradasi RNA dari sampel DNA akan menghasilkan kualitas DNA hasil isolasi yang lebih baik (Aliyu et al. 2013).
Hasil pengukuran konsentrasi DNA tersebar dalam rentang yang cukup besar sedangkan hasil pengukuran kemurnian seluruh DNA sampel berada pada rentang 1.8 hingga 2.0. Adanya konsentrasi DNA hasil isolasi yang kecil dapat disebabkan oleh pelaksaan isolasi yang kurang cermat. Meskipun beberapa sampel memiliki konsentrasi DNA yang sedikit, proses amplifikasi DNA tetap dapat dijalankan karena metode SSR memiliki kelebihan, yaitu dapat dioperasikan dalam kondisi konsentrasi DNA yang sangat kecil (Xu 2010).
Amplifikasi DNA Padi BC1F1 Code-qDTH8
Primer RM5556, RM6838, dan RM20582 adalah primer mikrosatelit atau SSR (Simple Sequence Repeat) yang dapat mengamplifikasi suatu lokus polimorfik DNA pada inti sel. Mikrosatelit adalah marka yang memiliki pola berulang dengan ukuran tiap pola berkisar antara 1 hingga 6 bp dan dapat
ditemukan pada region coding dan non-coding (Miah et al. 2013). Mikrosatelit menggunakan sepasang primer (forward dan reverse) yang diamplifikasi berdasarkan konservasi daerah yang diapit marka untuk suatu gen yang ada dalam kromosom (Azrai 2005). Konsep daerah yang diapit oleh marka dikenal dengan istilah flanking marker. Semakin dekat jarak suatu primer terhadap lokus target, maka pewarisan lokus target dapat terus terjadi untuk generasi selanjutnya (Collard et al. 2005).
Gen pengatur sifat umur berbunga qDTH8 atau Ghd8 (HD5) pada padi BC1F1 merupakan QTL (Quantitative Trait Loci) yang diturunkan oleh tetua IR64-NILs-qDTH8 [YP1] dan terdapat pada kromosom 8 yang menurut bank data Gramene (www.gramene.org) berada pada posisi 35.7 cM. Gen qDTH8 mengekspresikan sifat umur berbunga yang kemudian dapat mempersingkat umur panen padi. Sifat umur berbunga merupakan sifat penting yang diperlukan untuk kemampuan adaptasi suatu tanaman terhadap kondisi lingkungan disekitarnya sehingga sifat ini dipengaruhi oleh panjang hari dan temperatur lingkungan. Gen pengatur sifat umur berbunga sendiri tidak terfokus pada satu kromosom tetapi tersebar di beberapa kromosom padi atau dikenal dengan istilah polygenic character (Naeem et al. 2013). Gen qDTH8 sendiri dapat dideteksi dengan menggunakan primer RM5556 dan RM6838. Kedua primer ini bertindak sebagai primer pengapit daerah lokus qDTH8, yaitu menurut bank data Gramene pada posisi 26 cM dan 42.9 cM.
Pemilihan tanaman BC1F1 sendiri didasarkan atas kombinasi pita dari primer RM5556, RM6838, dan RM20582. Galur dengan pita heterozigot dipilih pada elektroforegram primer RM5556 dan RM6838 sedangkan galur dengan pita homozigot dipilih pada elektroforegram primer RM20582. Pemilihan pita heterozigot untuk primer RM5556 dan RM6838 disebabkan oleh adanya gen qDTH8 dari tetua IR64-NILs-qDTH8 [YP1] yang akan disisipkan ke dalam gen tetua Code pada galur BC1F1. Oleh karena itu, gen dari kedua tetua harus berada dalam galur BC1F1. Primer RM20582 sendiri memilih pita heterozigot karena gen Xa7 hanya berasal dari tetua Code. Pita homozigot yang mengikuti tetua tetua IR64-NILs-qDTH8 [YP1 secara otomatis tidak dipilih karena tidak mengandung gen tetua Code pada galur BC1F1. Penyebab terjadinya pita homozigot tetua NILs-qDTH8 [YP1] dikarenakan adanya penyerbukan sendiri antar tetua IR64-NILs-qDTH8 [YP1] pada saat pembentukan benih BC1F1.
Produk amplifikasi antar ketiga primer dapat dilihat dengan menggunakan elektroforesis pada gel poliakrilamid 8%. Gramene marker view menyebutkan bahwa produk amplifikasi primer RM5556 sebesar 102 bp, produk amplifikasi primer RM6838 sebesar 120 bp, dan produk amplifikasi primer RM20582 sebesar 83 bp. Berdasarkan hasil pita elektroforegram, pita DNA primer RM5556 dan RM6838 memiliki ukuran pita dibawah 200 bp sedangkan pita DNA primer RM20582 memiliki ukuran pita dibawah 100 bp. Hal ini menunjukkan bahwa hasil amplifikasi sesuai dengan bank data Gramene.
Karakter Agronomi Padi BC1F1 Code-qDTH8
Karakter-karakter agronomi, seperti tinggi tanaman, jumlah anakan total, jumlah anakan produktif, umur berbunga, panjang malai, jumlah gabah isi, jumlah gabah hampa, berat 1000 butir gabah, dan berat gabah total merupakan faktor
penting yang menggambarkan kondisi dari suatu varietas tanaman. Pengamatan karakter agronomi juga sering dilakukan sebagai pembuktian hasil analisis molekuler. Hasil pengamatan pada karakter tinggi tanaman, jumlah anakan total, jumlah anakan produktif, dan umur berbunga tidak memiliki ulangan sehingga tidak dilakukan uji lanjut statistik karena hanya membandingkan hasil tetua dengan turunan. Tetua yang digunakan sebagai pembanding adalah tetua Code karena penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan potensi dari tetua Code, terutama pada karakter umur berbunga.
Karakter tinggi tanaman mempengaruhi tingkat kemampuan suatu tanaman untuk berfotosintesis dan menghasilkan asimilat. Tanaman ideal setidaknya memiliki tinggi sekitar 80-100 cm agar dapat menghasilkan potensi hasil yang tinggi (Peng et al. 2008). Berdasarkan hasil pengamatan, galur BC1F1 memiliki rata-rata tinggi tanaman sebesar 90.12 cm sedangkan tetua Code memiliki rata-rata tinggi tanaman sebesar 91.25 cm. Takeuchi (2011) menyebutkan bahwa aktivitas pemendekan umur tanaman sering mengakibatkan terjadinya pemendekan tinggi tanaman dan panjang malai. Meskipun nilai rata-rata tinggi tanaman galur BC1F1 berada dibawah tetua Code, nilai tersebut masih berada pada rentang tinggi tanaman yang ideal sehingga dapat menghasilkan potensi hasil yang tinggi.
Jumlah anakan padi dapat dibedakan sebagai jumlah anakan total dan jumlah anakan produktif. Jumlah anakan total merupakan jumlah keseluruhan dari anakan sedangkan jumlah anakan produktif merupakan jumlah anakan yang dapat menghasilkan malai. Dalam arti lain, jumlah anakan total memiliki nilai yang lebih besar atau sama dengan jumlah anakan produktif karena tidak semua anakan dapat menghasilkan malai. Jumlah anakan produktif biasanya berkisar antara 10-15 batang untuk setiap tanaman (Peng et al. 2008). Jumlah anakan total dan anakan produktif galur BC1F1 yang lebih besar dibanding tetua Code menggambarkan adanya peningkatan produksi. Hal ini juga berdampak pada meningkatnya jumlah malai dan jumlah gabah yang akan dihasilkan.
Panjang malai merupakan karakter agronomis yang berpengaruh terhadap jumlah gabah yang dihasilkan. Berdasarkan hasil pengamatan, galur BC1F1 memiliki rata-rata panjang malai sebesar 24.99 cm sedangkan tetua Code memiliki rata-rata panjang malai sebesar 26.36 cm. Penurunan nilai rata-rata panjang malai dapat disebabkan oleh adanya gen penyandi umur berbunga. Berdasarkan hasil uji lanjut Dunnett, terdapat empat galur yang mempunyai panjang malai berbeda nyata lebih kecil dibandingkan dengan tetua Code, yaitu sampel BC1F1 nomor 110, 31, 32, dan 129.
Jumlah gabah per malai, berat gabah isi per malai, berat gabah 100 butir, dan berat gabah total termasuk ke dalam komponen perhitungan hasil panen atau yield. Jumlah gabah per malai digolongkan ke dalam dua komponen, yaitu jumlah gabah isi per malai dan jumlah gabah hampa per malai. Pada tanaman padi ideal, jumlah gabah isi memiliki jumlah lebih dari 85% (Ma et al. 2006). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa galur BC1F1 memiliki nilai rata-rata berat gabah isi per malai, rata-rata jumlah gabah hampa per malai, dan berat gabah total yang lebih besar dibandingkan tetua Code. Hal ini diperkuat dengan hasil uji lanjut Dunnett terhadap beberapa karakter komponen hasil yang mengambarkan adanya peristiwa pengurangan jumlah gabah isi per malai pada sampel nomor 31, kenaikan jumlah gabah hampa per malai pada sampel nomor 31, 55, 98, 8, 26,
100,41, 27, dan 3, serta pengurangan berat gabah 100 butir pada sampel nomor 31 akibat adanya penurunan tinggi tanaman dan panjang malai.
Pengamatan umur berbunga dilakukan terhadap 50% jumlah anakan yang telah berbunga untuk setiap tanaman. Berdasarkan hasil pengamatan, galur BC1F1 memiliki rata-rata umur berbunga sebesar 77 hari sedangkan tetua Code memiliki rata-rata umur berbunga sebesar 91 hari. Hal ini menunjukkan adanya penyingkatan umur berbunga sehingga waktu panen yang diperlukan juga semakin cepat. Selain itu, rata-rata umur berbunga galur BC1F1 sama dengan rata-rata umur berbunga tetua IR64-NILs-qDTH8 [YP1] yang menandakan adanya pewarisan gen qDTH8 yang menyandi umur berbunga ke dalam galur BC1F1.
Umur berbunga merupakan jumlah hari yang diperlukan oleh padi untuk memasuki fase generatif atau fase berbunga (Yano et al. 2001). Umur berbunga sendiri dipengaruhi oleh waktu yang diperlukan pada fase pertumbuhan vegetatif dan sensitivitas cahaya tanaman padi (Ranawake & Amarasighe 2014). Proses pembungaan pada tanaman dibedakan dalam dua kategori, yaitu pembungaan pada tanaman berhari pendek dan tanaman berhari panjang. Mekanisme pembungaan juga diregulasi oleh beberapa gen, seperti Hd1, Ehd1, OsMADS51, Hd3a, dan RFT1. Pada tanaman berhari pendek, seperti padi, gen Ehd1, Hd3a, dan RFT1 sangat berperan dalam mekanisme pembungaan dengan mempersingkat umur berbunga tanaman tersebut (Gambar 6). Ekspresi gen Ehd1, Hd3a, dan RFT1 sendiri akan terhambat pada tanaman berhari panjang. Gen qDTH8 atau Ghd8 (Grain, height, dan heading date) dapat meningkatkan proses ekspresi gen Ehd1, Hd3a, serta RFT1 dan dapat menyebabkan peristiwa ekspresi yang berlebihan sehingga umur berbunga tanaman akan semakin singkat (Yan et al. 2010).
Gen qDTH8 menyandi protein HAP3 yang bertindak sebagai faktor transkripsi pada proses transkripsi gen. Gen qDTH8 meregulasi proses ekspresi gen florigen Hd3a yang dapat memicu terjadinya proses pembungaan pada tanaman padi (Xiang et al. 2013). Proses transkripsi dari gen Hd3a terjadi di dalam sel daun dan hasil dari proses transkripsi, yaitu mRNA, akan dibawa menuju ujung meristem batang melalui saluran floem. Pergerakan mRNA dari daun menuju meristem untuk mengaktivasi gen pembungaan menggambarkan sifat seperti hormon yang dimiliki oleh gen Hd3a. Komponen mRNA akan berinteraksi dengan reseptor protein 14-3-3 dan masuk menuju sel meristem (Taoka et al. 2011). Protein hasil translasi mRNA Hd3a akan membentuk Florigen Activation Complex (FAC) yang bertindak sebagai faktor transkripsi gen penyandi perbungaan, yaitu gen LFY dan AP1 (Corbesier & Coupland 2006).
Gambar 6 Regulasi proses pembungaan oleh gen DTH8 (Ghd8) terhadap gen Ehd1, Hd3a, dan RFT1 (Yan et al. 2010)
Lampiran 1 Bagan alir penelitian
Lampiran 2 Diagram persilangan
♀ Code x ♂ IR64-NILs-qDTH8 [YP1]
x
100 F1 Code
5 BC1F1 x Code
BC2F1
Penyemaian benih galur BC1F1
Isolasi DNA galur BC1F1
Uji kualitatif dan kuantitatif DNA Analisis SSR Pemeliharaan tanaman hasil analisis SSR Pengamatan karakter agronomi BC1F2 136 BC1F1 250 BC1F1
Lampiran 3 Elektroforegram DNA padi RM5556 (Sampel 1-250) 1 76 qDTH8 Code DNA Ladder 63 96 DNA Ladder 97 148 Code qDTH8 DNA Ladder 147 190 DNA Ladder 100bp 100bp 100bp 100bp 191 250 DNA Ladder 100bp qDTH8 Code
Lampiran 3 Elektroforegram DNA padi (Lanjutan) RM6838 (Sampel 1-250) DNA Ladder Code qDTH8 100bp 1 73 DNA Ladder 100bp 61 96 DNA Ladder 100bp Code qDTH8 97 154 DNA Ladder 100bp 155 190 DNA Ladder 100bp Code qDTH8 191 223
Lampiran 3 Elektroforegram DNA padi (Lanjutan) RM20582 (Sampel 1-250) DNA Ladder 100bp 225 250 DNA Ladder 100bp Code qDTH8 1 69 DNA Ladder 61 96 100bp DNA Ladder 100bp Code qDTH8 97 154 DNA Ladder 100bp 155 190
Lampiran 3 Elektroforegram DNA padi (Lanjutan)
Lampiran 4 Informasi primer yang digunakan dalam penelitian
Primer Kromosom Lokus Sekuen
RM5556 8 qDTH8 F-ATCTCCCTCCCTCTCCTCAC R-TCCACACCTTCACAGTTGAC RM6838 8 qDTH8 F-ATTAATACCGCTACCACGCG R-TCCTCCTCCACCTCAATCAC RM20582 6 Xa7 F-AGAGCGTCGTCCTTCACCATCC R-GGCCAATACGACGATACATTACACG
Lampiran 5 Tabel scoring analisis molekuler padi BC1F1
Sampel Primer Sampel Primer