Evaluasi dan Identifikasi Marka Penanda Gen Ketahanan Penyakit Hawar Daun Bakteri pada Padi Lokal Sulawesi Selatan

Siti Yuriyah, Siti Nurani, Dwinita W. Utami, Tiur S. Silitonga

Abstract


Salah satu faktor pembatas produksi padi, di Sulawesi Selatan khususnya, adalah serangan penyakit hawar daun bakteri
(HDB) yang disebabkan oleh Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo). Upaya yang dipandang efektif untuk mengendalikan
penyakit HDB adalah penanaman varietas tahan. Perakitan varietas padi dengan menggunakan gen-gen tahan dari berbagai
kultivar berpeluang menghasilkan varietas tahan HDB. Kultivar lokal berperan sebagai salah satu sumber keragaman genetik
untuk beberapa sifat ketahanan penyakit. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi dan mengidentifikasi marka penanda gen
ketahanan penyakit hawar daun bakteri pada padi lokal Sulawesi Selatan berdasarkan sistem standar diferensial dan analisis
molekuler. Analisis uji ketahanan fenotipe dilakukan menggunakan tiga ras HDB (ras III, IV, dan VIII) dan galur diferensial
(galur IRBB). Analisis genotipe dilakukan menggunakan marka molekuler terkait ketahanan terhadap HDB yang ditampilkan
sebagai dendrogram keragaman. Analisis asosiasi dilakukan dengan analisis gabungan (U-joint) menggunakan generalized
linear model (GLM). Hasil pengujian ketahanan menunjukkan galur isogenik dengan gen tunggal (IRBB 5, IRBB 7, dan IRBB
21), galur isogenik dengan multipel gen (IRBB 50, IRBB 52, IRBB 53, IRBB 54, IRBB 56, IRBB 58, IRBB 64, dan IRBB 66), dan
aksesi Ase Andele bersifat tahan terhadap ketiga ras uji. Dari uji asosiasi, diperoleh satu marka signifikan yang berasosiasi
dengan ketahanan terhadap ras III (Xa26-STS2), empat marka signifikan berasosiasi dengan ketahanan terhadap ras IV (Xa1-
STS15, Xa4-STS44, xa13-STS51, dan Xa21-STS6), dan dua marka signifikan berasosiasi dengan ketahanan terhadap ras VIII
(Xa7-STS57 dan RM 20589).


Keywords


Gen ketahanan; hawar daun bakteri; plasma nutfah.

Full Text:

PDF

References


Abdullah, B., T.S. Silitonga, B.A. Husin, and A. Nasution.

Wild species of rice (Oryza spp.), a source of

biotic strees resistance gene: Benefits for rice

breeading program in Indonesia. In: F. Kasim, A.

Widjono, Sumarno, and Suparyono, editors,

Proceedings of the International Rice Conference 2005.

Tabanan Bali, 12−14 September 2005. Rice Industry,

Culture, and Environment. Book 2. Indonesian Agency

for Agricultural Research and Development in

cooperation with International Rice Research Institute.

p. 337−334.

Badan Pusat Statistik. 2014. Luas panen—produktivitas

tanaman padi seluruh provinsi. Badan Pusat Statistik.

http://www.scribd.com/doc/252068754/ (diakses 18 Mei

.

Bradbury, P.J., Z. Zhang, D.E. Kroon, T.M. Casstevens, Y.

Ramdoss, and E.S. Buckler. 2007. TASSEL: Software

for association mapping of complex traits in diverse

samples. Bioinformatics 23(19):2633–2635.

Brush, S.B. and E. Meng. 1998. Farmer’s valuation and

conservation of crop genetic resources. Genet. Resour.

Crop Evol. 45:139–150.

Chen, S., Z. Huang, L. Zeng, J. Yang, Q. Liu, and X. Zhu.

High resolution mapping and gene prediction of

Xanthomonas oryzae pv. oryzae resistance gene Xa7.

Mol. Breed. 22(3):433–441.

Choudhury, B., M.L. Khan, and S. Dayanandan. 2013.

Genetic structure and diversity of indigenous rice

(Oryza sativa) varieties in the Eastern Himalayan region

of Northeast India. Springer Plus 2:1–10.

Doyle, J.J. and J.L. Doyle. 1987. A rapid DNA isolation

procedure for small quantities of fresh leaf tissue.

Phytochem. Bull. 19(1):11–15.

Hawkes, J.G., N. Maxted, and B.V. Ford-Lloyd. 2000. The

ex situ conservation of plant genetic resources. Kluwer

Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands.

Hayashi, N. and Y. Fukuta. 2007. Proposal of a new

international system for differentiating races of

Pyricularia oryzae Cavara using LTH monogenic lines.

J. Phytopathol. 73(3):204.

Huang, N., E.R. Anggeles, J. Domingo, G. Magpantay, G.S.

Singh, Z. Zhang, N. Kumaradivel, J. Bennet, and G.S.

Khush. 1997. Pyramiding of bacterial blight resistance

genes in rice marker-assisted selection using RFLP

and PCR. Theor. Appl. Genet. 95:313–320.

International Rice Research Institute. 1996. Standard

evaluation system for rice. 4th ed. International Rice

Research Institute, Los Baños, Philippines.

Jeung, U.J., S.G. Heu, M.S. Shin, C.M.V. Cruz, and K.K.

Jena. 2006. Dynamics of Xanthomonas oryzae pv.

oryzae populations in Korea and their relationship to

known bacterial blight resistance genes. J. Phytopathol.

(8):867–875.

Kadir, T.S., Y. Suryadi, Sudir, dan M. Machmud. 2009.

Penyakit bakteri padi dan cara pengendaliannya.

Dalam: A.A. Daradjat, A. Setyono, A.K. Makarim, dan

A. Hasanuddin, editor, Padi: Inovasi teknologi produksi.

Buku 2. LIPI Press. hlm. 499–530.

Khoshkdaman, M., A.A. Ebadi, and D. Kahrizi. 2012.

Evaluation of pathogenicity and race classification of

Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Guilan province-

Iran. Agric. Sci. 3(4):557–561.

Khush, G.S. and T. Kinoshita. 1991. Rice karotype, marker

gene, and linkage groups. In: G.S. Khush and G.H.

Toenniessen, editors, Rice biotechnology. CABI

International, Wallingford, UK. p. 83–108.

Khush, G.S., D.J. Mackill, and G.S. Sidhu. 1989. Breeding

rice for resistance to bacterial blight. In: K. Lampe,

editor, Proceedings of the International Workshop on

Bacterial Blight of Rice. Manila, 14–18 March 1988.

International Rice Research Institute, Philippines.

p. 207–217.

Kinoshita, T. 1995. Report of committee on gene

symbolization, nomenclature, and linkage groups. Rice

Genet. Newsl. 12:9–153.

Lin, X.H., D.P. Zhang, Y.F. Xie, H.P. Gao, and Q. Zhang.

Identifying and mapping a new gene for bacterial

blight resistance in rice based on RFLP markers.

Phytopathology 86:1156–1159.

Loan, L.C., V.T.T. Ngan, and P.V. Du. 2006. Preliminary

evaluation on resistance genes against rice bacterial

leaf blight in Can Tho province-Vietnam. Omonrice

:44–47.

Nafisah, A.A. Daradjat, dan H. Sembiring. 2006. Keragaman

genetik padi dan upaya pemanfaatannya dalam

mendukung ketahanan pangan nasional. Dalam: K.

Diwyanto, Subandriyo, E. Handiwirawan, L. Agustina,

dan E.T. Kurniawaty, editor, Prosiding Lokakarya

Nasional Pengelolaan dan Perlindungan Sumber Daya

Genetik di Indonesia. Balai Penelitian Ternak, Badan

Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen

Pertanian. hlm. 63–73.

Nafisah, A.A. Daradjat, B. Suprihatno, dan S.K. Triny. 2007.

Heritabilitas karakter ketahanan hawar daun bakteri

dari tiga populasi tanaman padi hasil seleksi daur siklus

pertama. J. Pen. Pert. Tan. Pangan 26(2):100–105.

Noh, T.H., E.S. Song, H.I. Kim, M.H. Kang, and Y.J. Park.

Transcriptome-based identification of differently

expressed genes from Xanthomonas oryzae pv. oryzae

strains exhibiting different virulence in rice varieties. Int.

J. Mol. Sci. 17(2):259.

Ogawa, T. 1993. Methods and strategy for monitoring race

distribution and identification of resistance genes to

bacterial leaf blight (Xanthomonas campestris pv.

oryzae) in rice. JARQ 27:71–80.

Ogawa, T., T. Yamamoto, G.S. Khush, T.W. Mew, and H.

Kaku. 1988. Near-isogenic lines as differentials for

resistance to bacterial blight of rice. Rice Genet. Newsl.

:106–107.

Sambrook, J. and D.W. Russell. 2001. Molecular cloning: A

laboratory manual. 3rd ed. Cold Spring Harbor

Laboratory Press, New York, US.

Suardi, D. dan T.S. Silitonga. 1999. Daya tembus akar plasma

nutfah padi lokal. Bul. Plasma Nutfah 4(1):45−50.

Sudir dan Sutaryo. 2011. Reaksi padi hibrida introduksi terhadap

penyakit hawar daun bakteri dan hubungannya

dengan hasil gabah. J. Pen. Pert. Tan. Pangan

(2):88–94.

Silitonga, T.S. 2004. Pengelolaan dan pemanfaatan plasma

nutfah padi di Indonesia. Bul. Plasma Nutfah 10(2):56–

Sutoro, P. Lestari, Reflinur, and H. Kurniawan. 2015.

Genetic diversity of upland rice landraces from Java

island as revealed by SSR markers. Ind. J. Agric. Sci.

(1):1–10.

Taura, S., R.E. Ogawa, G.S. Khush, A. Yoshimura, and T.

Omura. 1992. Resistance gene of rice cultivar,

Taichung native to Philippine races of bacterial blight

pathogen. Jap. J. Breed. 42:195–201.

Triny, S.K., I. Hanarida, D.W. Utami, S. Koerniati, A.D.

Ambarwati, A. Apriana, dan A. Sisharmini. 2009.

Evaluasi ketahanan populasi haploid ganda silangan

IR64 dan Oryza rufipogon terhadap hawar daun bakteri

pada stadia bibit. Bul. Plasma Nutfah 15(1):13–19.

Tsunematsu, H., M.J.T. Yanoria, L.A. Ebron, N. Hayashi, I.

Ando, H. Kato, T. Imbe, and G.S. Khush. 2000.

Development of monogenic lines of rice for blast

resistance. Breed. Sci. 50:229–234.

Utami, D.W., E.M. Septiningsih, T.S. Kadir, A. Nasution, I.

Hanarida, dan T. Suhartini. 2009. Pencarian alel baru

gen-gen untuk ketahanan hawar daun bakteri. Laporan

Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi

dan Sumber Daya Genetik Pertanian, Badan

Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Kementerian

Pertanian, Bogor.

Vera Cruz, C.M., I. Oña, M.Y. Reveche, K.M. Webb, G.

Carrillo, N. Dac Khoa, L. Quiatchon, P. Virk, M.

Bustamam, J. Agarcio, J. Wu, K. Singh, K.K. Jena,

T.W. Mew, and J.E. Leach. 2007. Impact of gene

pyramids on Xanthomonas oryzae pv. oryzae

population structures—Implications for deployment of

Xa genes. Proceedings of the 2nd International

Conference on Bacterial Blight of Rice. Nanjing, China.

p. 1–117.

Wahyudi, T.A. 2011. Xanthomonas oryzae pv. oryzae

bakteri penyebab hawar daun pada padi: Isolasi,

karakterisasi, dan telaah mutagenesis dengan

transposon. Makara 15:89–96.

Webb, M.K., E. Garcia, C.M. Vera Cruz, and J.E. Leach.

Influence of rice development on the function of

bacterial blight resistance genes. Eur. J. Plant Pathol.

:399–407.

Winandari, A. Tjahjoleksono, dan D.W. Utami. 2014.

Identifikasi gen ketahanan hawar daun bakteri pada

galur padi introduksi dan galur dihaploid. J. Hama dan

Penyakit Tumbuhan Tropika 14(2):101−109.

Yuliani, D., A. Faizal, dan Sudir. 2012. Identifikasi patotipe

Xanthmonas oryzae pv. oryzae, penyebab penyakit

hawar daun bakteri padi di sentra produksi padi di

Sulawesi Selatan. Dalam: I.P. Wardana, Sudir, N.

Usyati, dan M.J. Mejaya, editor, Prosiding Seminar

Nasional Hasil Penelitian 2011. Buku I. Balai Besar

Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. hlm. 121–130.

Yuriyah, S., D.W. Utami, dan I. Hanarida. 2013. Uji Ketahanan

galur-galur harapan padi terhadap penyakit

hawar daun Bakteri (Xanthomonas oryzae pv. oryzae)

ras III, IV, dan VIII. Bul. Plasma Nutfah 19(2):53–60.

Zulkifli, M., T. Kuswinan, N.R. Sennang, dan S.A. Syaif.

Eksplorasi keragaman plasma nutfah padi lokal

asal Tana Toraja dan Enrekang berdasarkan karakterisasi

morfologi. www.lppm.unms.ac.id/wp.content/2014/

/48 (diakses 6 Maret 2014




DOI: http://dx.doi.org/10.21082/jbio.v12n1.2016.p11-20

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