Judul: Identifikasi Kandidat Gen Nucleotide Binding Site (NBS) dari Pisang Musa acuminata Colla var.malaccensis (Ridl.) Nasution dan Musa, AAA, sub-kelompok Cavendish
Abstrak: Indonesia merupakan negara yang kaya akan keragaman pisang, baik pisang budidaya maupun pisang liar. Namun, adanya penyakit layu fusarium oleh cendawan Fusarium oxysporum f.sp.cubense menyebabkan penurunan produksi pisang Indonesia. Pengembangan varietas pisang yang tahan penyakit, secara konvensional dihambat oleh waktu generasi yang panjang, partenokarpi, poliploidi dan sterilitas dari kebanyakan kultivar.yang dapat dimakan seperti pisang Cavendish. M. acuminata var. malaccensis merupakan pisang liar yang berbiji dan diploid dan mempunyai resistensi yang tinggi terhadap penyakit layu fusarium.Sehingga, pisang ini dapat dijadikan sebagai sumber gen untuk ketahanan penyakit. Salah satu kelas gen resistensi (R) yang paling besar yang telah dikarakterisasi adalah Nucleotide Binding Site (NBS). Motif asam amino yang conserved pada daerah NBS mencakup motif p-loop/kinase-1, kinase-2, GLPL/kinase-3 dan RNBS A,B,C dan D. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi kandidat gen Nucleotide Binding Site (NBS) pada aksesi pisang liar M. acuminate var. malaccensis dan Musa, AAA, subkelompok Cavendish serta uji tantang terhadap Fusarium oxysporum f.sp. cubense TR4 pada M. acuminate var. malacensis dan Musa, AAA, sub-kelompok Cavendish Aksesi M. acuminate var. malaccensis (II.17B#5/LIPI010) dan Musa, AAA, sub-kelompok Cavendish (II.13B#3/LIPI090) yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari Kebun Plasma Nutfah Pisang, Cibinong Science Center, Pusat Penelitian Biologi-LIPI. Metode CTAB digunakan dalam ekstraksi DNA dari daun. Tiga pasang primer degenerate digunakan dalam amplifikasi DNA. Fragmen yang diperoleh dilanjutkan dengan kloning dan sekuensing. Analisis BLASTp digunakan untuk menentukan homologi urutan basa nukleotida dan asam amino pada Genbank dan Musa Genome. Program CHROMAS PRO digunakan untuk analisis contig. Program MEGA5 dengan metode MUSCLE digunakan dalam pensejajaran asam amino dan kontruksi pohon filogenetik. Metode double tray digunakan dalam uji tantang terhadap Fusarium oxysporum f.sp. cubense ras 4 pada M. acuminata var. malaccensis dan Musa, AAA, subkelompok Cavendish. Dari tiga pasang primer degenerate, diperoleh 11 fragmen analog gen ketahanan yang berhasil diisolasi dari DNA pisang M. acuminate var. malaccensis dan Musa, AAA, sub-kelompok Cavendish dengan produk berukuran antara 300-1000 pb. Dari 11 sampel produk PCR yang telah dikloning, semua mengandung insersi fragmen berukuran antara 323-1114 pb. Berdasarkan hasil analisis nukleotida dan deduksi asam amino dengan menggunakan analisis BLASTp yang terdapat di Genbank, ditemukan 3 sekuen yaitu P5-8, P5-10 dan P5-11 dengan ukuran berturut-turut 770, 1114 dan 791 bp.Sekuen P5-8 dan P5-10 berasal dari Musa acuminata var. malaccensis. Sekuen P5-11 berasal dari Musa, AAA, sub-kelompok Cavendish. Sekuen P5-8 mempunyai kesamaan identitas 97% dengan disease resistance protein RPS2 pada M. acuminata var. malaccensis dengan aksesi XM009418398. Sedangkan sekuen P5-10 dan P5-11 mempunyai kesamaan identitas berturut-turut 99% dan 100% dengan disease resistance protein RPM1 pada M. acuminata var. malaccensis dengan aksesi XM009419073. BLAST pada Musa Genome, hasilnya menunjukkan ketiga sekuen memiliki coverage > 90% dan terdapat pada kromosom nomor 9. Ketiga sekuen ini telah dideposit ke Genbank dengan nomor akses KP691062-KP691064. Hasil pensejajaran prediksi asam amino dari ketiga fragmen dengan protein NBS-LRR tanaman pisang serta gen-R tanaman lain yang telah dideposit di Genbank menunjukkan terdapat empat struktur konservatif NBS. Keempat struktur konservatif asam amino yaitu motif P-loop/kinase-1a (GGVGKTT), kinase-2 (LVLDDIW), RNBS-B/kinase-3a (CKVLFTTRS) dan asam amino hidrofobik (hydrophobic domain) (GLPL). Hasil analisis filogenetik sekuen prediksi asam amino menunjukkan bahwa protein R dan protein
Keyword: Pisang, Nucleotide Binding Site, daerah konservatif, Musa acuminata var. malaccensis, Musa, AAA, sub-kelompok Cavendish