Kedelai (Glycine max L.) telah banyak dibudidayakan di Indonesia, dan salah satu varietasnya yang banyak dibudidayakan adalah Anjasmoro, yang memiliki hasil 2.03-2.25 ton / ha. Protein dan lemak tinggi isinya menjadikan kedelai sebagai bahan baku penting di Indonesia. Konsumsi kedelai di Indonesia cenderung meningkat, tetapi kondisi ini tidak linier dengan laju produksi yang menunjukkan penurunan. Penurunan ini terutama disebabkan oleh sensitivitas terhadap stres abiotik, termasuk genangan air. Kelebihan kondisi air bisa menyebabkan serius masalah dalam pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Menurut Pauw et al. (2010), kondisi genangan air bisa berkurang hasil panen sebesar 25%. Stres genangan air menyebabkan tanaman menjadi seperti itu dalam kondisi anaerob, yang mengaktifkan jalur glikolisis dan fermentasi.
Genangan air menyebabkan penurunan fotosintesis dan daun ekspansi, pertukaran gas yang kecil, dan menghasilkan pertumbuhan yang rendah tingkat serta produktivitas. Lain efek stres genangan air adalah sejumlah kecil daun tanaman dan daun yang menguning. Pada tingkat molekuler, stres menyebabkan fermentasi berlebihan, Spesies Oksigen Reaktif (ROS) produksi yang menyebabkan tanaman mati, meningkatkan level glikolisis tanaman, dan perubahan sistem rooting.
Masalah-masalah tersebut dapat diselesaikan dengan memperbaiki pabrik kemampuan untuk bertahan dalam kondisi stres. Sekarang, masih sangat sedikit sumber gen yang toleran terhadap genangan air dalam kedelai, jadi perlu untuk menginduksi keragaman genetik atas spesies. Induksi variasi adalah diperlukan untuk memicu mutasi untuk menghasilkan yang baru varian yang dapat menahan kondisi genangan air. Mutagen fisik antara lain adalah dengan menggunakan sinar UV (UV-A, UV-B, atau UV-C), sinar-X, atau iradiasi sinar gamma. Gamma pari adalah metode populer dalam mendorong keanekaragaman dan panen perbaikan. Iradiasi telah terjadi terbukti meningkatkan produksi kedelai. Dalam penelitian sebelumnya, berbagai dosis iradiasi telah diterapkan untuk meningkatkan agronomi karakteristik tanaman, termasuk anggrek dan canna. Rendah dosis iradiasi juga efektif dalam meningkatkan resistensi tanaman pangan dalam kondisi stres tertentu seperti gandum dan kedelai dengan stres kekeringan dan nasi dengan stres saline.
Semua varian yang dihasilkan oleh iradiasi adalah acak yang berarti perlu dipilih untuk mendapatkan sifat-sifat target. Seleksi dilakukan untuk mendapatkan tanaman yang diinginkan karakteristik, termasuk peningkatan toleransi terhadap stres genangan air. Tingkat toleransi terhadap genangan air stres kedelai dapat diamati melalui beberapa pertumbuhan parameter. Selain itu, perlu juga diperhatikan keragaman genetik tanaman yang toleran terhadap air karena penyinaran. Metode analisis keragaman genetik berkembang dengan sangat baik mulai dari morfologis, analisis biokimia dan molekuler. Saat ini, molekuler penanda adalah penanda yang paling tepat untuk menyediakan ikhtisar keragaman genetik dalam suatu spesies. Molekuler penanda memberikan informasi pada tingkat DNA yang mampu mengatasi bias pengamatan morfologis karena perbedaan lingkungan dan menilai dengan sangat baik polimorfisme dalam genom tanaman untuk mengamati genetik perbedaan. Beberapa teknik penanda molekuler bias diterapkan untuk analisis keragaman genetik tanaman, termasuk ISSR (Inter Simple Sequence Repeats). Penanda ISSR adalah dianggap sebagai metode yang sederhana dan cepat, itu memperkuat daerah mikrosatelit dari urutan DNA, dan tidak memerlukan informasi tentang urutan gen.
Dalam penelitian ini, garis mutan kedelai dikembangkan melalui iradiasi gamma dan kemudian dipilih untuk mereka toleransi terhadap tekanan genangan air. Keragaman genetik garis mutan dan jenis liar masing-masing adalah dianalisis menggunakan spidol ISSR. Selain itu, protein
profil garis juga dianalisis menggunakan SDSPAGE untuk membuktikan bahwa garis mutan berbeda dari baris awal dalam menanggapi tekanan genangan air., bibit selanjutnya dipindahkan dalam polybag mengandung 2 kg tanah dan 0,5 kg pupuk organik untuk 14 hari atau setelah dua simpul daun trifoliolat pertama muncul, tahap ini bernama Vegetative 2 (V2). Untuk langka selanjutnya, tanaman dengan tinggi dan panggung yang sama pada setiap iradiasi dosis diobati untuk kondisi stres genangan air.
Induksi variasi dilakukan dengan iradiasi sinar gamma dengan dosis 25Gy, 50Gy, 75Gy, dan 100Gy. Garis mutan atau varian adalah kemudian dipilih dalam kondisi genangan air dengan 100%, 150%, 200%, dan 250% dari kapasitas lapangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, dalam 250% kondisi genangan air, tanaman disinari dengan 25Gy menunjukkan kinerja terbaik dalam jumlah akar, akar adventif dan jumlah parameter polong, sedangkan tanaman yang diradiasi dengan 50Gy memiliki pertumbuhan tertinggi ditunjukkan oleh jumlah bintil akar, tinggi tanaman, kering bobot, luas daun, dan kandungan klorofil.
Genotipe kemudian diuji oleh Inter Simple Sequence Repeats (ISSR) untuk mengonfirmasi bahwa mutan berbeda dari tipe liarnya. Dari 10 primer ISSR, tujuh primer menunjukkan pola polimorfik. Primer terbaik untuk membedakan garis mutan dan tipe liarnya adalah primer ISSR1 [(AC) 8G] yang mampu menghasilkan tingkat polimorfisme tertinggi dengan 44,0%. Perbandingan profil protein di antara garis mutan menunjukkan bahwa protein dengan berat molekul 53,78 KDa; 43,12 KDa; dan 20,62 Kda diekspresikan berlebih untuk tanaman yang diradiasi pada suhu 25Gy dan diperlakukan dengan 250% tekanan genangan air. Ketiganya protein diprediksi sebagai 1-amino cyclopropane-1-karboksilat sintase (ACS), Alkohol-dehidrogenase (ADH), dan Superoksida dismutase (SOD) masing-masing.
Penulis: Dwi Kusuma
Link terkait jurnal di atas: Jurnal Biodiversitas: https://smujo.id/biodiv.
