Judul: Morpho-Physiology, Metabolite and Molecular Responses of Three Genotypes Melon (Cucumis melo L.) Under Salinity Stress
Abstrak: Melon merupakan tanaman hortikultura yang memiliki nilai ekonomi tinggi. Buah dari spesies ini memiliki ukuran yang besar dan terasa manis, sehingga banyak diminati oleh masyarakat. Pemuliaan tanaman melon masih dilakukan hingga saat ini. Hal ini bertujuan untuk memperoleh genotipe dengan sifat unggul, sehingga mampu memenuhi kebutuhan pasar. Genotipe Melona, Tacapa Gold dan Gama Melon Parfum merupakan genotipe hasil pemuliaan oleh Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada. Genotipe ini memiliki karakteristik morfologi dan agronomi yang unggul, sehingga bermanfaat bagi masyarakat. Pesisir Pantai Bocor, Kebumen, Jawa Tengah merupakan salah satu sentra budidaya melon yang sedang dikembangkan. Kawasan ini telah digunakan untuk menanam melon varietas unggul namun mengalami hambatan berupa hasil budidaya yang rendah. Salah satu penyebabnya adalah adanya kadar garam yang tinggi, sehingga berpengaruh terhadap perkembangan dan pertumbuhan tanaman. Pemanfaatan tiga genotipe tersebut pada lahan salin belum pernah dilakukan. Hal ini menyebabkan perlu adanya penelitian ketiga genotipe melon tersebut, sehingga mampu mengetahui kondisi morfologi dan fisiologi tanaman pasca penanaman, mekanisme toleransi terhadap kondisi salinitas serta kemampuan adaptasi genotipe pada lahan salinitas. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan menganalisis respon morfo-fisiologi, metabolit dan molekuler dari tiga genotipe Melon pada kondisi cekaman salinitas. Penelitian menggunakan rancangan split-plot dengan petak utama berupa salinitas (0 mM NaCl dan 220 mM NaCl) dan petak anakan berupa genotipe (Melona, Tacapa Gold dan Gama Melon Parfum). Penelitian dimulai dengan menanam biji dari tiga genotipe melon pada media kokopit yang ditetesi dengan larutan ABmix 3000 selama 3 minggu. Setelah itu, tanaman diberi penambahan 220Mm NaCl hingga masa panen budidaya. Tanaman melon yang telah berumur 28 hari setelah tanam (HST) diamati aspek morfologi, fisiologi, metabolomik dan molekuler. Pengambilan sampel daun dilakukan dengan memotong daun ke-2 hingga ke-5 dan disimpan pada aluminium foil. Selanjutnya, sampel daun disimpan dalam nitrogen cair dan dibawa menuju laboratorium untuk disimpan pada freezer dengan suhu -20 oC. Daun tersebut digunakan untuk menganalisis kandungan klorofil dan karotenoid, kandungan malondialdehid dan kandungan prolin. Selain analisis tersebut, tanaman melon juga dianalisis terhadap kerapatan dan persentase stomata terbuka, kandungan natrium dan kalium, pengamatan morfologi, bobot kering akar-tajuk, analisis metabolomik serta ekspresi gen berkaitan dengan cekaman salinitas. Data respon morfologi, anatomi, fisiologi dan molekuler dianalisis dengan uji DMRT 5% pada R Studio. Data respon metabolit dianalisis menggunakan perangkat lunak MzMine 3.9.0 dan Metaboanalyst. Hasil analisis karakter morfologi, fisiologi, metabolit dan molekuler dari tiga genotipe melon menunjukkan adanya perbedaan signifikan antara salinitas 0 mM NaCl dengan 220 mM NaCl. Kandungan air relatif (KAR) pada daun dari tiga genotipe melon menunjukkan penurunan signifikan akibat cekaman salinitas. Penurunan paling tinggi terjadi pada Melona, sedangkan Gama Melon Parfum menunjukkan penurunan kadar air relatif paling rendah di antara genotipe melon yang diuji. Nilai KAR pada daun berhubungan erat dengan akumulasi senyawa osmotic adjustment, salah satunya adalah prolin. Hasil analisis kandungan prolin menunjukkan adanya peningkatan signifikan akibat penambahan 220 mM NaCl pada medium penanaman. Selain itu, akumulasi senyawa ini sangat dipengaruhi oleh aktivitas enzim pyrroline-5-carboxylate reductase yang dikendalikan oleh gen P5CR. Pada tiga genotipe melon, ekspresi gen tersebut mengalami peningkatan signifikan akibat cekaman salinitas. Gama Melon Parfum dan Tacapa Gold memiliki peningkatan ekspresi yang sama, sehingga terindikasi bahwa kedua genotipe ini
Keyword: karotenoid, L-DOPA, asam absisat, HKT1, NHX1