Eksplorasi Lokus Pup1 pada 55 Genotipe Padi Berdasarkan Analisis Marka Molekuler dan Sekuensing

Tasliah Tasliah, Ma'sumah Ma'sumah, Joko Prasetiyono

Abstract


Fosfor (P) merupakan unsur penting pada padi yang ketersediaannya di bumi semakin berkurang. Eksplorasi lokus yang
berperan dalam penangkapan P (Pup1) pada plasma nutfah padi bermanfaat untuk mendapatkan calon tetua yang toleran
terhadap defisiensi P. Penelitian ini bertujuan mengeksplorasi lokus Pup1 pada 55 genotipe padi guna mendapatkan genotipe
yang memiliki alel Kasalath dari empat marka spesifik gen-gen di dalam lokus Pup1 dan memiliki kesamaan sekuen yang
tinggi dengan sekuen rujukan lokus Pup1. Hasil amplifikasi DNA genomik dari tiga genotipe padi cek, yaitu Kasalath, NIL-C443,
dan Nipponbare; 36 padi gogo, 15 padi sawah, dan 1 padi amfibi, menggunakan empat marka spesifik yang berada di dalam
lokus Pup1, yaitu K05−1, K20−2 + Bsp12861, K29−1, dan K46−2, menunjukkan bahwa persentase padi gogo yang memiliki
lokus Pup1 hampir sama dengan padi sawah, berturut-turut 49% dan 47,3%. Tiga genotipe, yaitu Gajah Mungkur, Cabacu, dan
IR36, memiliki alel Kasalath pada keempat marka yang menunjukkan bahwa genotipe tersebut memiliki lokus Pup1. Kasalath,
NIL-C443, Gajah Mungkur, Cabacu, dan IR36 memiliki kesamaan sekuen basa yang bervariasi pada daerah marka K20−2 +
Bsp12681 dan K46−2, berturut-turut 54,7−95,2% dan 94,6−97,5%, dibanding dengan sekuen rujukan Pup1. Gajah Mungkur,
Cabacu, dan IR36 pada daerah tersebut memiliki kesamaan sekuen basa yang tinggi dibanding dengan sekuen rujukan Pup1
(berturut-turut 87,3−92,4% dan 94,6−96%) sehingga ketiga genotipe memiliki potensi sebagai sumber lokus Pup1 yang baru
menggantikan Kasalath.


Keywords


Padi; defisiensi P; Pup1; plasma nutfah; analisis sekuen

Full Text:

PDF

References


Chen, L., L. Lin, G. Cai, Y. Sun, T. Huang, K. Wang, and J. Deng. 2014. Identification of nitrogen, phosphorus, and potassium deficiencies in rice based on static scanning technology and hierarchical identification method. PLoS ONE 9(11): e113200. doi:10.1371/journal.pone.0113200.

Chin, J.H., X. Lu, S.M. Haefele, R. Gamuyao, A.M. Ismail, M. Wissuwa, and S. Heuer. 2010. Development and application of gene-based markers for the major rice QTL Phosphorus uptake 1. Theor. Appl. Genet. 120(6):1073−1086. doi: 10.1007/s00122-009-1235-7.

Chin, J.H., R. Gamuyao, C. Dalid, M. Bustamam, J. Prasetiyono, S. Moeljopawiro, M. Wissuwa, and S. Heuer. 2011. Developing rice with high yield under phosphorus deficiency: Pup1 sequence to application. Plant Physiol. 156: 1202–1216.

Dellaporta S.L., J. Wood, and J.B. Hicks. 1983. A plant DNA minipreparation: version II. Plant. Mol. Biol. Rep 1(4): 19−21.

Gamuyao, R., J.H. Chin, J. Pariasca-Tanaka, P. Pesaresi, S. Catausan, C. Dalid, I.S. Loedin, E.M.T. Mendoza, M. Wissuwa, and S. Heuer. 2012. The protein kinase Pstol1 from traditional rice confers tolerance of phosphorus deficiency. Nature 488(7412):535−539 doi: 10.1038/nature11346.

Hadianto, W., L. Hakim, dan Bakhtiar. 2015. Karakteristik koleksi plasma nutfah padi berdasarkan viabilitas dan vigor benih. J. Floratek 10(2):61−71.

Heuer, S., X. Lu, J.H. Chin, J. Pariasca-Tanaka, H. Kanamon, T. Matsumoto, T.D. Leon, V.J. Ulat, A.M. Ismail, M. Yano, and M. Wissuwa. 2009. Comparative sequence analyses of the major quantitative trait locus phosphorus uptake 1 (Pup1) reveal a complex genetic structure. Plant Biotech J. 7:456−471.

Ismail, A.M., S. Heuer, M.J. Thomson, and M. Wissuwa. 2007. Genetic and genomic approaches to develop rice germplasm for problem soils. Plant Mol. Biol. 65(4):547-70.doi: 10.1007/s11103-007-9215-2.

Kottearachchi, N.S. and U.A.D.S.L. Wijesekara. 2013. Implementation of Pup1 gene based markers for screening of donor varieties for phosphorus deficiency tolerance in rice. Ind. J. Pl. Sc. 2(4):76−83.

Pariasca-Tanaka, J., J.H. Chin, K.N. Dramé, C. Dalid, S, Heuer, and M. Wissuwa. 2014. A novel allele of the P-starvation tolerance gene OsPSTOL1 from African rice (Oryza glaberrima steud) and its distribution in the genus Oryza. Theor. Appl. Genet. 127: 1387−1398. doi: 10.1007/s00122-014-2306-y.

Prasetiyono, J. dan Tasliah. 2012. Pemetaan, karakterisasi, dan pengembangan marka-marka lokus Pup1 (P uptake 1). J. Agrobiogen 8(3): 120−129.

Prasetiyono J, T. Suhartini, I.H. Soemantri, Tasliah, S. Moeljopawiro, H. Aswidinnoor, D. Sopandie, dan M. Bustaman. 2012. Evaluasi beberapa galur-Pup1 tanaman padi (Oryza sativa L.) pada larutan hara dan lapangan. J. Agron. Indonesia 40(2):83−90.

Romdon, A.S., E. Kurniyati, S. Bahri, dan J. Pramono. 2014. Kumpulan deskripsi varietas padi. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian, Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Jawa Tengah.

Rose, T.J., S.M. Impa, M.T, Rose, J. Pariasca-Tanaka, A. Mori, S. Heuer, S.E. Johnson-Beebout, and M. Wissuwa. 2013. Enhancing phosphorus and zinc acquisition efficiency in rice: a critical review. Ann. Bot. 112:331−345. Doi:10.1093/aob/mcs217.

Silitonga, T.S. dan A. Risliawati, 2013. Pembentukan koleksi inti plasma nutfah padi. Bul. Plasma Nutfah 19(2):61−72.

Suardi, D. 2000. Kajian metode skrining padi tahan kekeringan. Bul. AgroBio 3(2):67−73.

Tasliah, J. Prasetiyono, T. Suhartini, dan I.H. Soemantri. 2015. Ketahanan galur-galur Pup1 terhadap penyakit blas. J. Pen. Pert. Tanaman Pangan. 34(1):29–36.

Tyagi, W., M. Rai, and A. Dohling. 2012. Haplotype analysis for Pup1 locus in rice genotypes of North Eastern and Eastern India to identify suitable donors tolerant to low phosphorus. SABRO J. 44(2): 398−405.

Wissuwa, M., M. Yano, and N. Ae. 1998. Mapping of QTLs for phosphorus-deficiency tolerance in rice (Oryza sativa L.) Theor. Appl. Genet. 97: 777−783.




DOI: http://dx.doi.org/10.21082/jbio.v12n2.2016.p63-72

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Copyright (c) 2018 Jurnal AgroBiogen

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

 Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.


            


P-ISSN : 1907-1094
E-ISSN : 2549-1547


Jurnal AgroBiogen

Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian

Jl. Tentara Pelajar 3A, Bogor 16111
Jawa Barat, Indonesia
Telp.: (0251) 8339793, 8337975
Faks.: (0251) 8338820
E-mail: jurnal.agrobiogen@gmail.com
Situs: http://biogen.litbang.pertanian.go.id



View My Stats