Mengintip Capaian Kajian Genetika pada Bawang

Tahukah anda, bahwa di dunia saat ini terdapat sekitar 103 varietas bawang? Di mana dalam perjalannya kemudian dikembangkan menjadi 277 varietas ? Allium cepa pada dasarnya ternyata hampir homolog, dan dikelompokkan dalam 2 grup besar, yaitu A. cepa common onion (genom CC) dan A. cepa aggregatum (genom AA) (Gambar 1). Kemajuan riset manipulasi genetik pada bawang telah berhasil meningkatkan kontribusi Allium dalam hal: sumber vitamin C (asam absisic), sumber sukrosa, varietas bawang tahan penyakit, dan terobosan baru:  menciptakan bawang yang tak pedih dipandang mata. Allium merupakan salah satu contoh tanaman poliploid yaitu individu yang memiliki set kromosom somatik lebih dari 2 set kromosom gametnya, jika dinotasikan poliploid adalah 2n= 3x, 4x, 5x, ddan seterusnya. Ploidi dalam hal ini lebih ditentukan dari jumlah set kromosom sel somatiknya. Misalnya, jika biasanya padi diploid (individu 2n= 2x) di mana set kromosom gamet sama jumlahnya dengan set kromosom somatik, yaitu pada padi terdapat 2n = 2x= 24 kromosom atau pada masing-masing sel gametnya akan memiliki n = 12 kromosom, yang sama jumlahnya dengan satu set kromosom pada sel somatik, yaitu x= 12. Akan tetapi, pada individu poliploid, pada kentang tetraploid misalnya yang memiliki total 48 kromosom, akan dinotasikan sebagai 2n = 4x =48. Atau, untuk setiap satu set kromosom somatik akan terdiri dari x=12 kromosom, namun pada set kromosom gametnya akan memiliki n = 24 kromosom.
allium
Dua kelompok utama Allium cepa L. (Sumber: Shigyo, 2015).
Pada pemuliaan tanaman poliploid, manipulasi kromosom adalah salah satu cara yang sangat membantu mempercepat tercapainya tujuan pemuliaan. Ada sedikit perbedaan dalam manipulasi genetik pada tanaman poliploid dengan monoploid (n) ataupun diploid (2n). Karena bekerja di level ploidi yang besar dianggap lebih sulit karena kompleksnya segregasi karakter yang terjadi (akibat dari lebih besarnya jumlah kromosom), maka strategi yang dilakukan biasanya adalah dengan: tanaman poliploid ‘diubah’ dulu level ploidinya ke tingkat yang lebih rendah (diturunkan level ploidi-nya). Setelah genotipe dengan ploidi yang rendah yang memiliki karakter yang dikehendaki berhasil diperoleh, maka dikembalikan ke ploidi alaminya, yaitu dijadikan poliploid lagi. Menurunkan ke level ploidi yang lebih rendah dapat dilakukan dengan androgenesis atau kultur anther. Sebaliknya, mengembalikan ke level ploidi yang lebih besar dapat ditempuh dengan cara perlakuan kimia (misalnya dengan perlakuan perendaman dalam kolkisin), atau melalui hibridisasi somatik (dengan fusi protoplas), atau hibridisasi sexual (untuk mendapatkan poliploid dengan heterosigositas yang tinggi), atau melalui mutasi. Mengapa perlu diturunkan ke ploidi yang lebih rendah? Individu bergenotipe monoploid memberikan banyak keuntungan dalam hal pemuliaan antara lain: semua perubahan genetik, baik yang bersifat dominan maupun resesif akan terekspresi karena kromosom berada dalam kondisi tunggal, alel resesif yang tidak menguntungkan dapat dieliminasi karena dalam kondisi monoploid (monohaploid) alel resesif tidak akan tersembunyi atau tertutupi oleh alel dominan, pendugaan dan interpretasi hasil akan lebih mudah dan sederhana. Selain strategi yang disebutkan tersebut, pemuliaan tanaman poliploid, khususnya yang ditujukan untuk menginterogasi lokasi maupun fungsi suatu gen tertentu, juga dapat ditempuh dengan pendekatan lain. Upaya yang dilakukan adalah dengan melakukan hibridisasi interspesifik. Misalnya antara Allium cepa (tetraploid bergenom CC) dengan Allium fistulosum (bergenom FF) melalui pembentukan Chromosome Addition Line (CSL). CSL adalah galur-galur dengan kromosom tambahan, dimana tambahan kromosomnya didapatkan dari spesies lain, biasanya dari spesies liarnya. Saat ini di dunia terdapat 3 penyakit utama pada bawang yaitu Fusarium Basat Rot (Busuk Pangkal Batang Fusarium), Downey mildew (yang disebakan oleh Peronospora destructor), dan Onion Leaf Blight (Botrytis squamosa). Salah satu konsep gene-pool yang diusung untuk menciptakan bawang tahan penyakit utama (Downy mildew dan Leaf Blight). Melalui karakterisasi terhadap variasi intraspesifik koleksi plasma nutfah yang didasarkan pada komponen kimia dan hubungannya dengan aktivitas antioxidan pada bawang, diduga bahwa beberapa senyawa non-polar dan saponin (salah satu bahan kimia yang terdapat pada Allium) memiliki peran yang penting terkait dengan ketahanan tanaman bawang terhadap serangan penyakit. Penambahan saponin dengan konsentrasi tertentu dapat menekan keparahan serangan Fusarium wilt pada tanaman bawang. Selain itu juga, dengan menggunakan pendekatan kelompok Monosomik Addition Line (FF + nA), telah dapat diketahui bahwa pada kromosom kedua dari kelompok MAL pada A. fistulosum, diduga terdapat gen yang mengatur resistensi terhadap Fusarium tersebut, yang juga menghasilkan saponin yang spesifik. Gen resistensi terhadap penyakit downy mildew yang disebabkan oleh P. destructor diinformasikan terdapat pada species Allium roylei, di mana satu-satunya lokasi di dunia ditemukannya spesies ini adalah India. Strategi pre-breeding untuk bawang tahan OPT (organisme pengganggu tanaman) sebagai salah satu opsi menangkal serangan hama trhips, maupun penyakit yang disebabkan oleh bakteri, dan cendawan, diantaranya dirancang melalui pembentukan galur-galur CSL Allium yang kaya komponen organosulfur tertentu, senyawa flavonoid tertentu pada umbinya, maupun senyawa saponin dan polifenol tertentu pada daun dan perakaran maupun batang bawahnya. Tentang terobosan baru menciptakan bawang yang tak pedih kala dipandang mata, menurut riset yang dilakukan, ternyata pada kromosom 5 dari populasi persilangan A. cepa dan A roylei, berhasil dipetakan lokus dari gen Lachrymatory Factor Shynthetase (LFS) yaitu gen yang berperan sebagai penyandi propanthial S-oxide, yaitu senyawa yang menjadi penyebab pedihnya mata kita manakala berinteraksi dengan bawang. Dengan manipulasi genetik terhadap gen ini, maka dapat dihasilkan bawang yang tak pedih di mata. Penulis: Lina Herlina, MSi. (peneliti BB Biogen). Download makalah lengkap.
Badan Litbang Bioteknologi & Sumberdaya Genetik Pertanian, Kampus Penelitian Pertanian, Cimanggu, Kota Bogor

BB Biogen

Badan Litbang Bioteknologi & Sumberdaya Genetik Pertanian, Kampus Penelitian Pertanian, Cimanggu, Kota Bogor

wso shell indoXploit shell wso shell hacklink hacklink satışı hacklink satış deface mirror wso shell