Pengaruh hasil mutasi kultur tanaman Porang (Amorphophallus Muelleri Blume) dengan Iradiasi Sinar Gamma (Cobalt-60) terhadap kadar Glukomanan dan ekspresi Gen (GMPP, CSLA1) sebagai penyandi Glukomanan

ABSTRAK

Porang (Amorphophallus muelleri Blume) merupakan tanaman berumbi yang termasuk dalam famili Araceae. Porang (Amorphophallus muelleri Blume) memiliki manfaat yang besar pada umbi karena adanya kandungan glukomanan. Pemanfaatan glukomanan yang tinggi pada umbi porang menyebabkan meningkatnya komoditas ekspor porang di Indonesia. Namun, peningkatan nilai ekspor porang ternyata belum sepenuhnya memenuhi kebutuhan negara-negara importir porang. Salah satu solusi yang ditawarkan untuk meningkatkan nilai ekspor porang adalah mengembangkan porang dengan nilai glukomanan yang tinggi. Keragaman genetik mampu mempengaruhi kandungan, struktur, dan komposisi dari porang, sehingga secara langsung berdampak pada kualitas dan nilai ekonomisnya. Upaya peningkatan keragaman genetik dapat dilakukan melalui induksi mutasi secara fisika karena tergolong metode yang mudah dan sering digunakan seperti iradiasi sinar gamma cobalt-60. Deteksi glukomanan dapat dilihat melalui analisis kadar glukomanan serta jalur biosintesis gen CSLA1 dan GMPP. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh iradiasi sinar gamma cobalt-60 terhadap total mRNA (gen CSLA1, GMPP), dan kadar glukomanan, serta korelasi total mRNA dengan kadar glukomanan pada umbi porang. Jenis penelitian ini yaitu eksperimental yang bersifat deskriptif kuantitatif berupa induksi sinar gamma dengan 5 dosis yaitu 0 Gy, 2 Gy, 4 Gy, 6 Gy, dan 8 Gy. Hasil analisis kadar menunjukkan bahwa dosis 8 Gy menghasilkan kadar glukomanan tertinggi (219,7 mg) dan kadar glukomanan terendah didapatkan pada dosis 6 Gy (19,8 mg). Ekspresi gen GMPP pada dosis 4 Gy, 6 Gy, dan 8 Gy mengalami upregulation, sedangkan pada dosis 2 Gy mengalami downregulation apabila dibandingkan dengan 0 Gy (kontrol). Ekspresi gen CSLA pada dosis 4 Gy dan 6 Gy menunjukkan upregulation. Adapun pada dosis 2 Gy dan 8 Gy menunjukkan adanya downregulation apabila dibandingkan dengan 0 Gy (kontrol). Korelasi antara kadar glukomanan dengan ekspresi gen CSLA1 dan GMPP tidak berkorelasi yang ditunjukkan dengan nilai signifikansi p-value>0,05.

ABSTRACT

Porang (Amorphophallus muelleri Blume) is a tuberous plant belonging to the family Araceae. Porang (Amorphophallus muelleri Blume) has great benefits on tubers because of the glucomannan content. High utilization of glucomannan in porang tubers has led to an increase in porang export commodities in Indonesia. However, the increase in the export value of porang has not fully met the needs of porang importing countries. One of the solutions offered to increase the export value of porang is to develop porang with a high glucomannan value. Genetic diversity can affect the content, structure, and composition of porang, thus directly impacting its quality and economic value. Efforts to increase genetic diversity can be done through physical mutation induction because it is classified as an easy and often used method such as cobalt-60 gamma ray irradiation. Glucomannan detection can be seen through analysis of glucomannan levels and CSLA1 and GMPP gene biosynthesis pathways. This study aims to determine the effect of cobalt-60 gamma ray irradiation on the total mRNA of CSLA1, GMPP, and glucomannan levels, as well as the correlation of total mRNA with glucomannan levels in porang tubers. This type of research is experimental quantitative descriptive in the form of gamma ray induction with 5 doses, namely 0 Gy, 2 Gy, 4 Gy, 6 Gy, and 8 Gy. The results of the level analysis showed that the dose of 8 Gy produced the highest glucomannan levels (219.7 mg) and the lowest glucomannan levels were obtained at a dose of 6 Gy (19.8 mg). GMPP gene expression at doses of 4 Gy, 6 Gy, and 8 Gy was upregulated, while at dose 2 Gy was downregulated when compared to 0 Gy (control). CSLA gene expression at doses of 4 Gy and 6 Gy showed upregulation. The doses of 2 Gy and 8 Gy showed downregulation when compared to 0 Gy (control). The correlation between glucomannan levels and CSLA1 and GMPP gene expression was not correlated as indicated by the p-value significance value of >0.05.

مستخلص البحث

بورانج (Amorphophallus muelleri Blume) هو نبات درني ينتمي إلى عائلة Araceae. Porang (Amorphophallus muelleri Blume) له فوائد كبيرة على الدرنات بسبب محتوى الجلوكومانان. أدى الاستخدام العالي للجلوكومانان في درنات البورانج إلى زيادة سلع تصدير البورانج في إندونيسيا. ومع ذلك ، فإن الزيادة في قيمة صادرات البورانج لم تلبي بالكامل احتياجات البلدان المستوردة للبورانج. أحد الحلول المقدمة لزيادة قيمة تصدير البورانج هو تطوير بورانج بقيمة عالية من الجلوكومانان. يمكن أن يؤثر التنوع الجيني على محتوى وهيكل وتكوين البورانغ ، مما يؤثر بشكل مباشر على جودته وقيمته الاقتصادية. ويمكن بذل الجهود لزيادة التنوع الجيني من خلال تحريض الطفرات الفيزيائية لأنه يصنف على أنه طريقة سهلة وكثيرا ما تستخدم مثل تشعيع أشعة غاما الكوبالت-60. يمكن رؤية اكتشاف الجلوكومانان من خلال تحليل مستويات الجلوكومانان ومسارات التخليق الحيوي للجينات CSLA1 و GMPP. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد تأثير تشعيع أشعة جاما الكوبالت-60 على إجمالي mRNA لمستويات CSLA1 و GMPP و glucomannan ، وكذلك ارتباط إجمالي mRNA بمستويات الجلوكومانان في درنات البورانج. هذا النوع من الأبحاث هو وصفي كمي تجريبي في شكل تحريض أشعة جاما مع 5 جرعات ، وهي 0 Gy و 2 Gy و 4 Gy و 6 Gy و 8 Gy. أظهرت نتائج تحليل المستوى أن جرعة 8 جراي أنتجت أعلى مستويات الجلوكومانان (219.7 مجم) وتم الحصول على أدنى مستويات الجلوكومانان بجرعة 6 جراي (19.8 مجم). تم تنظيم التعبير الجيني GMPP بجرعات 4 Gy و 6 Gy و 8 Gy ، بينما تم تخفيض تنظيم الجرعة 2 Gy عند مقارنتها ب 0 Gy (السيطرة). أظهر التعبير الجيني CSLA بجرعات 4 Gy و 6 Gy تنظيما. أظهرت جرعات 2 Gy و 8 Gy انخفاضا في التنظيم عند مقارنتها ب 0 Gy (السيطرة). لم تكن العلاقة بين مستويات الجلوكومانان والتعبير الجيني CSLA1 و GMPP مرتبطة كما هو موضح في قيمة دلالة القيمة p البالغة >0.05.