CCRJOURNALCCRJOURNAL

Pelita PerkebunanPelita Perkebunan

Protein Shock Panas (Heat Shock Protein) 90 (HSP90) memainkan peran penting dalam mengatur respons terhadap stres panas, kontrol perkembangan tanaman, dan reaksi pertahanan. Keluarga gen HSP90 telah banyak dilaporkan pada berbagai spesies tanaman, namun studi mengenai gen HSP90 pada kakao (Theobroma cacao L.) masih terbatas. Pemanasan global yang terus berlangsung dan penggunaan bahan tanam berkualitas rendah menjadi penyebab produktivitas kakao rendah di Indonesia. Oleh karena itu, diperlukan adaptasi yang baik pada kakao serta pengembangan kultivar baru agar produktivitas tidak menurun. Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi keluarga gen HSP90 pada kakao untuk memahami fungsi HSP90 pada kakao serta menyediakan informasi yang diperlukan untuk karakterisasi HSP90 pada tingkat genom. Identifikasi keluarga gen HSP90 pada T. cacao dilakukan dengan menganalisis urutan TcHSP90 yang diperoleh dari berbagai basis data terkait. Hasil menunjukkan adanya tujuh gen TcHSP90 yang tersebar pada sepuluh kromosom T. cacao. Analisis motif TcHSP90 mengungkapkan bahwa HSP90 terkonservasi pada setiap gen T. cacao. Analisis elemen cis‑acting menunjukkan peran penting TcHSP90 dalam pertumbuhan, perkembangan, serta respons stres abiotik dan hormonal termasuk pertahanan terhadap patogen. Analisis filogenetik memperlihatkan distribusi evolusi TcHSP90 yang serupa dengan A. thaliana dan S. lycopersicum. Hasil penelitian ini dapat dijadikan dasar ilmiah dan pengetahuan dasar untuk pengembangan kultivar T. cacao baru yang tahan terhadap stres biotik dan abiotik melalui seleksi gen kandidat yang tepat untuk pembiakan kakao.

Identifikasi dan karakterisasi tujuh gen HSP90 pada Theobroma cacao berhasil dilakukan meliputi analisis motif, struktur gen, elemen cis pada promotor, prediksi lokalisasi subseluler, serta analisis filogenetik.Analisis pola ekspresi menunjukkan bahwa TcHSP90-1, TcHSP90-3, dan TcHSP90-5 berperan penting dalam respons terhadap stres biotik dan abiotik serta perkembangan tanaman, sementara TcHSP90-2, TcHSP90-4, TcHSP90-6, dan TcHSP90-7 terkait respons terhadap kekeringan dan stres garam.Temuan ini menyediakan dasar ilmiah untuk pengembangan kultivar kakao baru yang tahan terhadap stres biotik dan abiotik serta membantu seleksi gen kandidat dalam program pemuliaan kakao.

Penelitian lanjutan dapat mengevaluasi fungsi spesifik masing‑masing gen TcHSP90 melalui teknik pengeditan gen seperti CRISPR/Cas9 untuk menghasilkan garis kakao yang memiliki knockout atau overekspresi gen target, sehingga dapat mengukur kontribusi gen tersebut terhadap toleransi panas, kekeringan, dan serangan patogen di kondisi lapangan. Selanjutnya, dilakukan profiling ekspresi TcHSP90 pada berbagai tahap pertumbuhan kakao (bermula dari bibit hingga buah) di bawah kombinasi stres abiotik seperti suhu tinggi bersamaan dengan kekeringan atau salinitas, untuk memahami regulasi dinamis gen‑gen tersebut dalam situasi stres majemuk. Penelitian ketiga dapat mengkaji variasi alamiah pada gen HSP90 di antara koleksi germplasm kakao Indonesia dengan melakukan analisis asosiasi marker (GWAS) terhadap data produktivitas dan ketahanan stres, sehingga dapat mengidentifikasi alel‑alel yang berpotensi untuk dipakai dalam program pemuliaan berbantuan marker. Pendekatan tersebut juga memungkinkan penentuan apakah kombinasi alel HSP90 tertentu memberikan sinergi dalam meningkatkan performa tanaman pada iklim yang berubah. Selain itu, studi metabolomik pada tanaman yang telah dimodifikasi dapat mengungkapkan jalur downstream yang diaktifkan oleh HSP90, memperjelas mekanisme molekuler pertahanan. Hasil-hasil dari ketiga arah penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan bahan baku genetik yang kuat untuk pengembangan kultivar kakao tahan stres, sekaligus memberikan panduan praktis bagi petani dalam memilih varietas yang sesuai dengan kondisi lingkungan lokal.

  1. Identification of Heat Shock Protein 90 (HSP90) Gene Family in Cocoa (Theobroma cacao L.) in Silico Study... ccrjournal.com/index.php/ccrj/article/view/656Identification of Heat Shock Protein 90 HSP90 Gene Family in Cocoa Theobroma cacao L in Silico Study ccrjournal index php ccrj article view 656
Read online
File size1.74 MB
Pages13
DMCAReport

Related /

ads-block-test