Faktor Transkripsi OsDREB1A dan OsDREB1B pada Padi
advertisement
Faktor Transkripsi OsDREB1A dan OsDREB1B pada Padi - 11-11-2010 BB Biogen, Bogor - http://biogen.litbang.deptan.go.id Faktor Transkripsi OsDREB1A dan OsDREB1B pada Padi Artikel - Kamis, November 11, 2010 http://biogen.litbang.deptan.go.id/index.php/2010/11/faktor-transkripsi-osdreb1a-dan-osdreb1b-pada-padi/ Salah satu kegiatan penelitian yang dilakukan dalam usaha untuk memperbaiki sifat ketahanan tanaman padi terhadap berbagai macam cekaman adalah dengan mempelajari fungsi dari protein yang terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap cekaman tersebut. Protein-protein tersebut dihasilkan dari ekpresi gen yang diinduksi oleh cekaman lingkungan. Salah satu kegiatan penelitian yang dilakukan dalam usaha untuk memperbaiki sifat ketahanan tanaman padi terhadap berbagai macam cekaman adalah dengan mempelajari fungsi dari protein yang terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap cekaman tersebut. Protein-protein tersebut dihasilkan dari ekpresi gen yang diinduksi oleh cekaman lingkungan. Beberapa protein memiliki fungsi sebagai pengantar sinyal dari permukaan sel tanaman ke dalam sel, enzim yang berperan dalam biosintesis molekul-molekul yang berpengaruh dalam mekanisme pertahanan (seperti prolin, beberapa jenis karbohidrat serta poliamin), atau faktor transkripsi yang mengaktifkan ekspresi dari gen-gen yang berperan dalam mekanisme pertahanan tanaman terhadap cekaman tersebut. cis dan trans elemen yang terlibat dalam ekspresi gen yang terinduksi oleh cekaman telah banyak dianalisa secara detail dan teliti untuk mengungkap mekanisme tanaman dalam mempertahankan diri terhadap cekaman lingkungan. Dehydration-responsive element (DRE) merupakan cis elemen yang terdapat pada sebuah promoter dan turut meregulasi ekspresi gen pada saat terjadi cekaman kekeringan, salinitas tinggi dan suhu dingin. Elemen ini memiliki motif sequen A/GCCGAC yang dikenali oleh faktor transkripsi DRE-binding protein (DREB). Seperti Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), padi (Oryza sativa L.) memiliki dua jenis faktor transkripsi DREB: OsDREB1 dan OsDREB2. Sejauh ini, gen OsDREB yang sudah diidentifikasi dan dikarakterisasi adalah OsDREB1A sampai dengan OsDREB1I, OsDREB2A sampai dengan OsDREB2E dan OsABI4. Ekspresi gen OsDREB1 diinduksi secara cepat dan transien oleh suhu dingin tetapi tidak dipengaruhi oleh kekeringan dan salinitas tinggi. Sebaliknya, gen OsDREB2 ekspresinya dipengaruhi oleh kekeringan dan salinitas tinggi tetapi tiak dipengaruhi oleh suhu dingin. Penelitian dengan hasil yang sangat menarik telah dilakukan oleh kelompok Ito Yusuke pada OsDREB1A dan OsDREB1B. Mereka merakit tanaman padi dan Arabidopsis transgenik yang mengoverekspresikan masing-masing satu gen tersebut. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa tanaman transgenik yang mengoverekpresikan gen OsDREB1 ini memiliki ketahanan terhadap suhu dingin, kekeringan dan salinita tinggi yang lebih baik dibandingkan dengan tanaman tipe liar meskipun telah diketahui bahwa ekspresi gen OsDREB1 tidak dipengaruhi oleh kekeringan dan salinitas tinggi. Dari hasi analisa jumlah karbahidrat (glukosa, fruktosa, rafinosa, dan sukrosa) dan proline diketahui bahwa tanaman transgenik memiliki kadar karbohidrat dan proline yang lebih tinggi daripada jenis liar. Karbohidrat dan proline tersebut dapat membantu meningkatkan ketahanan tanaman terhadap cekaman kekeringan dan salinitas tinggi. Tambahan informasi diperoleh dari eksperimen mikroarray dan analisa gel blot RNA. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa overekspresi gen OsDREB1A menginduksi ekspresi dari gen-gen lain yang terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap cekaman lingkungan. Artinya, gen-gen ketahanan tersebut merupakan target dari faktor transkripsi OsDREB1A dan ekspresinya dipengaruhi oleh aktivitas page 1 / 2 Faktor Transkripsi OsDREB1A dan OsDREB1B pada Padi - 11-11-2010 BB Biogen, Bogor - http://biogen.litbang.deptan.go.id faktor transkripsi ini. Hasil dari penelitian yang dilakukan oleh kelompok Ito Yusuke menunjukkan bahwa gen OsDREB1A dan OsDREB1B dapat digunakan untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap cekaman suhu dingin, kekeringan dan salinitas tinggi. Daftar Pustaka: 1. Ito Y., Katsura K, Maruyama K, Taji T, Kobayashi M, Seki M, Shinozaki K dan Yamaguchi-Shinozaki K (2006). Plant Cell Physiol. 47: 141-153 2. Shinozaki K dan Yamaguchi-Shinozaki K (2007) J. Exp Bot 58: 221-227 3. Chen JQ, Meng QP, Zhang Y, Xia M, Wang XP (2008) Biotechnol Lett 30:2191-2198 4. Wang Q, Guan Y, Yu Y, Chen H, Chen F, Chu C (2008) Plant Mol Biol 67: 589-602 _______________________________________________ PDF generated by BB Biogen, Bogor page 2 / 2 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)