2017 : Teknologi Adaptasi Molekuler untuk Pengembangan High-Value Crops (HVC) Famili Solanaceae Toleran terhadap Perubahan Iklim

Kristanti Indah Purwani S.Si., M.Si

Nurul Jadid S.Si., M.Sc

Wirdhatul Muslihatin S.Si., M.Si.

Abstract

Laju pertumbuhan penduduk dan industrialisasi yang terjadi saat ini telah berkontribusi pada meningkatnya emisi gas rumah kaca yang selanjutnya berpengaruh pada terjadinya perubahan iklim global. Perubahan iklim global ini kemudian mengakibatkan terjadinya pergeseran musim dan anomali iklim seperti kasus El-Nino. Musim kemarau yang berkepanjangan di beberapa daerah di Indonesia telah menjadi faktor utama kegagalan panen tanaman pangan dan perkebunan. Cekaman kekeringan dapat menginduksi beberapa respon morfologi, fisiologis, biokimia dan molekuler seperti perubahan dalam arsitektur perakaran, hilangnya gradien potensi air, tekanan turgor dan menurunnya laju fotosintesis, penutupan stomata, pembentukan ROS, pembentukan lapisan lilin pada epidermis, menyebabkan perubahan kandungan dan komponen klorofil serta kerusakan pada aparatus fotosintesis (kloroplas). Selain itu, cekaman kekeringan juga menghambat aktivitas enzim dalam siklus Calvin.\n\nTanaman Solanaceae (Nightshades) merupakan salah satu dari famili tanaman yang memiliki nilai guna ekonomi tinggi. Beberapa contoh tanaman ini adalah Nicotiana tabacum L. (tembakau) dan Solanum lycopersicum L. (tomat). Di Indonesia, tanaman tembakau dan tomat memiliki beragam varietas yang masing-masing memiliki karakteristik unik sendiri-sendiri. Secara umum, tanaman tembakau dan tomat merupakan spesies tanaman yang tidak memerlukan suplai air banyak. Akan tetapi, beberapa penelitian menyebutkan bahwa cekaman kekeringan yang ekstrim, seperti halnya pada tomat, akan berdampak pada menurunnya produktivitas tembakau dan berkurangnya kualitas daun tembakau. \n\nRespon molekuler dan seluler terhadap kekeringan dan mekanisme pengaturan yang mendasari juga telah dipelajari secara ekstensif melalui pendekatan studi transkriptomik. Pengaturan level ekspresi gen merupakan salah satu bentuk adaptasi tanaman yang penting pada saat berada pada kondisi tercekam. Beberapa penelitian menyebutkan bahwa sejumlah gen digunakan sebagai penanda/marker ketika tanaman terpapar terhadap cekaman kekeringan. Beberapa gen tersebut diantaranya adalah gen NtLTP1 (Lipid Transfer Protein), ABA2, ERD10B, dll. Cekaman kekeringan menyebabkan perubahan ekspresi gen-gen tersebut sebagai respon adaptif pada tanaman. \n\nPenelitian ini bertujuan untuk mengembangkan teknologi adaptasi berbasis molekuler yang dapat digunakan secara cepat dalam mengidentifikasi beberapa varietas tanaman Solanaceae bernilai ekonomi tinggi yang toleran terhadap perubahan iklim, dalam hal ini cekaman kekeringan. Selain itu, diharapkan melalui teknologi adaptasi ini diperoleh pemahaman yang kuat mengenai pola atau mekanisme pertahanan tanaman Solanaceae terhadap cekaman kekeringan. Adapun target luaran dari penelitian ini adalah: (1) pola ekpresi gen marka cekaman kekeringan pada tanaman Solanaceae (2) Publikasi ilmiah dalam seminar internasional; (3) Tugas Akhir Mahasiswa\n\nKata Kunci: Cekaman Kekeringan, Nicotiana tabacum L. Solanum lycopersicum L., Perubahan Iklim, Solanaceae, Teknologi Adaptasi\n