Pemuliaan Kentang Produk Rekayasa Genetik Tahan terhadap Penyakit Busuk Daun (Phytophthora infestans) dan Aman Pangan di Indonesia

A. Dinar Ambarwati, Tri J. Santoso, Edy Listanto, Toto Hadiarto, Eny I. Riyanti, Kusmana Kusmana, Bambang Sugiharto, Netty Ermawati, Sukardiman Sukardiman

Abstract


Pemanfaatan tanaman kentang produk rekayasa genetik (PRG) dalam pemuliaan tanaman melalui persilangan dengan Atlantic dan Granola telah menghasilkan enam galur PRG hasil silangan yang terseleksi. Sebelum komersialisasi, kentang PRG harus dikaji keamanan pangan dan lingkungannya. Penulisan bertujuan memberikan informasi mengenai tanaman kentang PRG di Indonesia yang tahan terhadap penyakit busuk daun Phytophthora infestans dan telah dinyatakan aman untuk di-konsumsi oleh manusia. Analisis stabilitas menunjukkan bahwa gen RB stabil terintegrasi selama empat generasi klonal ber-urutan dalam genom tanaman kentang PRG dengan satu sisipan gen. Hasil studi komposisi dan nutrisi, glikoalkaloid total, dan anti nutrisi pada kentang PRG Katahdin SP951 dan galur-galur silangannya bersifat sepadan dengan Katahdin non-PRG. Studi toksisitas menunjukkan bahwa pemberian pakan suspensi umbi kentang dan suspensi tepung kentang Katahdin SP951 dan galur-galur silangan tidak berdampak terhadap mortalitas, bobot badan, dan tanda-tanda klinis pada mencit. Protein RB tidak memiliki homologi yang tinggi dengan protein toksin sehingga tidak bersifat toksik. Studi alergenisitas dengan Simulated Gastric Fluid dan Simulated Intestinal Fluid menunjukkan bahwa protein umbi kentang Katahdin SP951 dan galur-galur silangan terdegradasi kurang dari 5 menit inkubasi setelah perlakuan enzim pepsin atau tripsin. Protein RB tidak mempunyai sekuen asam amino yang homolog dengan protein alergen, sehingga tidak berpotensi menimbulkan alergi. Kentang Katahdin SP951 telah dinyatakan aman untuk dikonsumsi melalui Keputusan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan tahun 2016. Tanaman kentang PRG tahan P. infestans yang dapat mengurangi 50% aplikasi fungisida, dan telah mendapat sertifikat aman pangan dan aman lingkungan diharapkan dapat menjadi pilihan untuk dimanfaatkan petani.


Keywords


Kentang PRG; busuk daun P. infestans; keamanan pangan.

Full Text:

PDF

References


Adiyoga, W. & Ameriana, M. (2000) Sistem pengetahuan lokal pengendalian hama penyakit kentang di Pangalengan. Jurnal Hortikultura, 10 (3), 226-240.

Ambarwati, A.D., Purwito, A., Herman, M., Sumaraw, S.M. & Aswidinnoor, H. (2009) Analisis integrasi dan segregasi gen ketahanan terhadap hawar daun pada progeni F1 hasil persilangan tanaman kentang transgenik dengan non transgenik. Jurnal AgroBiogen, 5, (1), 25-31.

Ambarwati, A.D. (2010) Pemanfaatan gen RB dalam pengembangan tanaman kentang tahan penyakit hawar daun Phytophthora infestans. Disertasi S3, Institut Pertanian Bogor.

Ambarwati, A.D., Herman, M., Purwito, A., Sofiari, E. & Aswidinoor, H. (2011a) Kajian pendahuluan: Perpindahan gen dari tanaman kentang transgenik katahdin RB ke tanaman kentang non transgenik. Jurnal Biologi Indonesia, 7 (2), 277-287.

Ambarwati, A.D., Herman, M., Purwito, A., Sumaraw, S.M. & Aswidinnoor, H. (2011b) Resistance evaluation on populations of crosses between transgenic potato Katahdin RB and non-transgenic Atlantic and Granola to late blight (Phytophthora infestans) in Confined Field Trial. Indonesian Journal of Agriculural Science, 12 (1), 33-39.

Ambarwati, A.D., Herman, M., Listanto, E., Suryaningsih, E. & Sofiari, E. (2012) Pengujian ketahanan klon-klon hasil silangan tanaman kentang transgenik dengan nontransgenik terhadap penyakit hawar daun Phytophthora infestans di Lapangan Uji Terbatas. Jurnal Hortikultura, 22 (2), 187-196.

Ambarwati., A.D., Suryaningsih, E., Kusmana, Listanto, E., Utami, D.W., Herman, M., Wijayanti, S., Suwarsih, D., Yanti & Zaenudin, U. (2013) Evaluasi ketahanan galur-galur hasil silangan kentang Atlantic atau Granola dengan kentang produk rekayasa genetik (PRG) Katahdin SP951 terhadap penyakit busuk daun Phytophthora infestans. Laporan hasil penelitian. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian. 27 hlm.

Ambarwati, A.D., Kusmana, & Listanto, E. (2015) Klon-klon kentang transgenik hasil persilangan terseleksi tahan terhadap penyakit hawar daun Phytophthora infestans tanpa penyemprotan fungisida di empat Lapangan Uji Terbatas. Jurnal Biologi Indonesia, 11 (2),177–186.

Basuki, R.S., Kusmana, & Dimyati, A. (2005) Analisis daya hasil, mutu, dan respon pengguna terhadap klon 380584.3, TS-2, FBA-4, I-1085, dan MF-II sebagai bahan baku keripik kentang. Jurnal Hortikultura, 15 (3), 160-170.

Bradeen, J.M., Lorizzo, M., Mollov, D.S., Raasch, J., Kramer, L.C., Millet, B.P. Austin-Phillips, S., Jiang, J. & Carputo, D. (2009) Higher copy numbers of the potato RB transgene correspond to enhanced transcript and late blight resistance levels. Molecular Plant-Microbe Interactions, 22 (4), 437446. doi: 10.1094/MPMI-22-4-0437.

Codex Alimentarius Commission. (2003) Joint FAO/WHO Food Standard Programme (Alinorm 03/34). Appendix III Draft Guideline for the Conduct of Food Safety Assessment of Food Derived from Recombinant-DNA Plants and Appendix IV Proposed Draft Annex on the Assessment Possible Allergenicity. Rome, Italy 30 June–5 July, 2003. Twenty-fifth session: Codex Alimentarius Commission. pp. 47-60.

Conner, A.J. (1994) Analysis of containment and food safety issues associated with the release of transgenic potatoes. In: Belknap, W.R., Vayda, M.E. & Park W.D. (eds.) The molecular and cellular biology of the potato. 2nd ed. Wallingford, UK., CAB International. pp. 245-264.

Douches, D.S., Maas, D., Jastrzebski, K. & Chase, R.W. (1996) Assessment of potato breeding progress in the USA over the last century. Crop Science, 36, 1544-1552. doi: 10.2135/cropsci1996.0011183X 003600060024x.

Ghosh, M.N. (1971) Fundamental of experimental pharmacology. Scientific Book Agency, Calcutta, India.

Goodman, R.E. & Wise, J. (2006) Bioinformatic analysis of proteins in Golden Rice 2 to assess potential allergenic cross-reactivity. Food Allergy Research and Resource Program, Study No. Bio-02-2006. Nebraska, NE, USA, University of Nebraska.

Hadiarto, T., Listanto, E. & Riyanti, E.I. (2015) Identifikasi cDNA gen RB pada tanaman kentang produk rekayasa genetika Katahdin SP951. Jurnal AgroBiogen, 11 (2), 59-64.

Herman, M. (2013) Agricultural biotechnology in Indonesia: Overview and updates. Communication Workshop on Agricultural Biotechnology. International Food Informa-tion Council (IFIC) and Indonesian Biotechnology Infor-mation Center (IndoBIC). Borobudur Hotel, Jakarta 16 May 2013. [Online] Available at: http://www.indobic. or.id/indobic/communication-workshop-on-agricultural-biotechnology/. [Accessed 8 January 2016].

Herman, M., Ambarwati, A.D., Listanto, E., Santoso, T.J. Hadiarto, T., Riyanti, E.I., Kusmana, Suryaningsh, E. & Sofiari, E. (2013) Report of Indonesian initial environmental examination (IEE) of late blight resistant potato. Agricultural Biotechnology Support Program II.

Kuhl, J.C., Zarka, K., Coombs, J., Kirk, W.W. & Douches, D.S. (2007) Late blight resistance of RB transgenic potato lines. Journal of the American Society for Horticultural Science, 132 (6), 783-789.

Kuiper, H.A., Kleter, G.A., Noteborn, H.P.J.M. & Kok, E.J. (2001) Assessment of the food safety issues related to genetically modified foods. Plant Journal, 27 (6), 503-528. doi: 10.1046/j.1365-313X.2001.01119.x.

Kusmana (2003) Evaluasi beberapa klon kentang asal stek batang untuk uji ketahanan terhadap Phytophthora infestans. Jurnal Hortikultura, 13 (4), 220-228. doi: 10.21082/jhort.v13n4.2003.

Listanto, E., Riyanti, E.I., Santoso, T.J., Hadiarto, T. & Ambarwati, A.D. (2015) Genetic stability analysis of RB gene in genetically modified potato lines tolerant to Phytophthora infestans. Indonesian Journal of Agricultural Science, 16 (1), 51-58.

Loomis, T.A. & Hayes, A.W. (1996) Loomis’s essentials of toxicology. 4th ed. USA, Academic Press.

Lozoya-Saldana, H., Belmar-Diaz, C., Bradeen, J.M. & Helgeson, J.P. (2005) Characterization of Phytophthora infestans isolates infecting transgenic and somatic hybrid potatoes resistant to the pathogen in the Toluca Valley, Mexico. American Journal of Potato Research, 82, 79.

Organization for Economic Cooperation and Development. (2002) Consensus document on compositional considerations for new varieties of potatoes: Key food and feed nutrients, antinutrients, and toxicants. OECD Environment, Health, and Safety Publications, Series on the Safety of Novel Foods and Feeds, No. 4. Paris, France, Organization for Economic Cooperation and Development.

Ojiambo, P.S., Nyanapah, J.O., Lung’aho, C., Karinga, J.K. & Kidanemariam, H.M. (2000) Comparing different epidemiological models in field evaluations of selected genotypes from Solanum tuberosum CIP population A for resistance to Phytophthora infestans (Mont.) De Bary in Kenya. Euphytica, 111, 211-218. doi: 10.1023/A.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia. (2005) Peraturan Pemerintah Nomor 21 Tahun 2005 tentang Keamanan Hayati Produk Rekayasa Genetik.

Pharmacopeia, U.S. (2000) Pharmacopeia, simulated gastric fluid, TS, simulated intestinal fluid, TS. United States Pharmacopeial Convention, Vol. 24. The national formulary 9. Rockville, MD, USA: U.S. Pharmacopeia Board of Trustees. p. 2235.

Santoso, T.J., Ambarwati, A.D. & Herman, M. (2014a) Studi analisis komposisi dan nutrisi kentang produk rekayasa genetik (PRG) tahan penyakit hawar daun Phytophthora infestans. Laporan Hasil Penelitian, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian, Bogor.

Santoso, T.J., Ambarwati, A.D., Herman, M. & Sukardiman. (2014b) Studi analisis toksisitas oral akut kentang produk rekayasa genetik (PRG) tahan penyakit hawar daun Phytophthora infestans. Laporan Hasil Penelitian, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian, Bogor.

Schauzu, M. (2000) The concept of substantial equivalence in safety assessment of foods derived from genetically modified organisms. AgBiotechNet, 2, 14.

Simatupang, S., Hutagalung, L., Sembiring, T. & Bahar, F.A. (1996) Adaptasi varietas kentang di dataran medium Kabupaten Simalungun Sumatera Utara. Jurnal Hortikultura, 6 (3), 249-254.

Song, J., Bradeen, J.M., Naess, S.K., Raasch, J.A., Wielgus, S.W., Haberlach, G.T., Liu, J., Kuang, H., Austin-Phillips, S., Buell, C.R. et al. (2003) Gene RB cloned from Solanum bulbocastanum confers broad spectrum resistance to potato late blight. Proceedings of the National Academy of Sciences, 100 (16), 9128-9133. doi: 10.1073/pnas.1533501100.

Staples, R.C. (2004) Race nonspecific resistance for potato late blight. Trends in Plant Science, 9 (1), 5–6 doi: 10.1016/J.TPLANTS.2003.10.009.

Sugiharto, B. & Ermawati, N. (2014) Analisa bioinformatika potensi alergenitas protein late blight resistance (RB) pada tanaman kentang produk rekayasa genetik. Laporan hasil penelitian. Center for Development of Advanced Sciences and Technology, Universitas Jember dan Pusat Laboratorium Biosain, Politeknik Negeri Jember, Jember.




DOI: http://dx.doi.org/10.21082/jbio.v13n1.2017.p67-74

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