Gen dan QTL Pengendali Toleransi Tanaman terhadap Keracunan Aluminium dan Aplikasinya untuk Pemuliaan Tanaman di Indonesia
No Thumbnail Available
Date
2015-12
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
BB Biogen
Abstract
Toleransi tanaman budi daya terhadap keracunan Al dikendalikan secara genetis dengan tingkat toleransi bervariasi antarspesies tanaman. Pola pewarisan gen toleransi Al hasil studi intensif pada serealia, seperti gandum, sorgum, jagung, dan
padi, menunjukkan bahwa karakter ini dapat dikendalikan oleh gen dominan tunggal, gen tunggal dengan banyak alel, dua pasang gen dominan, atau multipel gen (QTL). Mayoritas gen toleransi Al yang telah diidentifikasi berasal dari dua kelompok
famili gen berbeda, yaitu aluminum-activated malate transporter (ALMT) dan multidrug and toxic compound extrusion (MATE) yang mengode protein transpor (transport protein) yang terlibat dalam pelepasan asam-asam organik pada ujung akar, terutama asam sitrat dan asam malat. Ekspresi gen-gen ini diaktivasi oleh ion Al3+. Variasi toleransi keracunan Al berkorelasi kuat dengan ekspresi gen-gen ini pada sel di ujung akar. Banyak QTL yang telah dipetakan pada berbagai spesies tanaman ternyata juga terletak pada genom yang berlokasi sama dengan posisi famili gen tersebut. Teknologi genomika menggunakan next-generation sequencing dan high-throughput genotyping mempercepat penemuan gen dan QTL toleransi Al pada berbagai spesies tanaman. Teknologi genomika modern mampu mengarakterisasi dan memanfaatkan keragaman SDG tanaman lebih komprehensif untuk mempercepat identifikasi dan isolasi gen dan QTL toleransi Al. Gen-gen ALMT dan MATE yang telah diisolasi dan gen hasil identifikasi genomika modern ditransformasikan ke dalam genom tanaman yang tidak berkerabat
melalui teknik rekayasa genetika sehingga sulitnya introgresi gen melalui persilangan dapat teratasi. Peta gen dan QTL toleransi Al memfasilitasi percepatan pemuliaan tanaman toleran Al menggunakan teknik pemuliaan berbantuan marka. Aplikasi teknologi pemuliaan molekuler dapat mengakselerasi program pemuliaan tanaman toleran Al untuk mendukung program swasembada dan ketahanan pangan nasional.
Description
Keywords
Keracunan aluminium, lahan masam, pola pewarisan gen, gen dan QTL toleransi Al.