Pengaruh induksi mutasi EMS (Ethyl Methane Sulfonate) terhadap ekspresi gen penyandi kalsium oksalat pada porang (Amorphophallus muelleri Blume)

INDONESIA:

Porang memiliki kandungan kalsium oksalat yang tinggi. Upaya penurunan kadar kalsium oksalat (CaOx) dapat dilakukan melalui induksi mutasi menggunakan Ethyl Methane Sulfonate (EMS).

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh EMS terhadap ekspresi gen penyandi kalsium oksalat pada porang. Penelitian dilakukan secara eksperimental menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan enam konsentrasi EMS (0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, dan 0,5%). Eksplan berumur 90 hari diberi perlakuan EMS yang di masukkan pada media perlakuan selama tujuh hari, kemudian eksplan dipindahkan ke media MS dan BA 2 mg/L untuk proses pemulihan. Setelah masa pemulihan, eksplan digunakan untuk ekstraksi RNA yang kemudian dianalisis ekspresi gen target menggunakan primer GLO4 dan OXAC1 dengan 18S-rRNA sebagai housekeeping gene.

Induksi mutasi menggunakan EMS menurunkan ekspresi gen GLO4 dan OXAC1 yang terlibat dalam biosintesis kalsium oksalat pada porang. Perlakuan EMS 0,3% menunjukkan berpotensi menekan ekspresi gen GLO4 dan OXAC1, yang ditunjukkan oleh tingkat penurunan ekspresi gen paling besar dibandingkan perlakuan lainnya.

ENGLISH:

Porang has a high calcium oxalate content. Efforts to reduce calcium oxalate (CaOx) levels can be carried out through mutation induction using Ethyl Methane Sulfonate (EMS). This study aims to analyze the effect of EMS on the expression of calcium oxalate encoding genes in porang.

The study was conducted experimentally using a Completely Randomized Design (CRD) with six concentrations of EMS (0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, and 0.5%). The 90-day-old explants were treated with EMS by placing on the treatment medium for seven days, then the explant was transferred to the MS medium supplemented with BA 2 mg/L for the recovery process. After the recovery period, the explants was used for RNA extraction and the expression of target genes was analyzed using GLO4 and OXAC1 primers with 18S-rRNA as the housekeeping gene.

Induction of mutations using EMS decreased the expression of GLO4 and OXAC1 genes involved in calcium oxalate biosynthesis in porang. The 0.3% EMS treatment showed the potential to suppress the expression of the GLO4 and OXAC1 genes, as indicated by greatest reduction in gene expression levels compared to the other treatments.

ARABIC:

يحتوي نبات البورانج على نسبة عالية من أكسالات الكالسيوم. يمكن تقليل مستويات أكسالات الكالسيوم (CaOx) من خلال إحداث الطفرات باستخدام إيثيل ميثان سلفونات (EMS). تهدف هذه الدراسة إلى تحليل تأثير EMS على التعبير الجيني المشفر لأكسالات الكالسيوم في نبات البورانج.

أُجريت الدراسة بشكل تجريبي باستخدام التصميم العشوائي الكامل (CRD) بستة تركيزات من EMS (٠%، ٠,١%، ٠,٢%، ٠,٣%، ٠,٤%، و ٠,٥%). عولجت المستأصلات النباتية البالغة من العمر ٩٠ يومًا بـ EMS، ووُضعت في وسط المعاملة لمدة ٧ أيام، ثم نُقلت إلى وسط MS وBA لعملية التعافي. بعد فترة التعافي، استُخدمت المستأصلات لاستخراج الحمض النووي الريبوزي (RNA)، ثم تم تحليل التعبير عن الجينات المستهدفة باستخدام بادئات GLO4 و OXAC1 مع 18S-rRNA كجين مرجعي (housekeeping gene).

أدى إحداث الطفرات باستخدام EMS إلى تقليل التعبير الجيني لـ GLO4 و OXAC1 المشاركة في التخليق الحيوي لأكسالات الكالسيوم في البورانج. أظهرت المعالجة بـ EMS بتركيز ٠,٣% قدرةً محتملةً على خفضِ تعبيرِ الجينين لـ GLO4 و OXAC1، كما يتضح من تحقيق أكبر معدل انخفاض في التعبير الجيني مقارنة بالمعاملات الأخرى.