Judul: Study on Genetic Diversity and Resistance to Ralstonia solanacearum in Gamma Irradiated Potato (Solanum tuberosum L.)
Abstrak: Kentang (Solanum tuberosum L.) merupakan tanaman penting di dunia maupun di Indonesia. Meskipun demikian, budidaya kentang mengalami kendala dalam produksinya. Selain karena penggunaan umbi yang bermutu rendah, fluktuasi produktivitas juga disebabkan oleh serangan hama dan penyakit pada tanaman kentang. Salah satu penyakit utama adalah layu bakteri yang disebabkan oleh bakteri Ralstonia solanacearum. Berbagai kegiatan pemuliaan tanaman kentang telah dilakukan untuk mendapatkan varietas yang tahan, namun belum mendapatkan hasil yang diharapkan. Persilangan konvensional menghadapi kendala karena sifat ploidi tanaman kentang dan sumber gen tahan yang berasal dari kerabat liar. Hibrida somatik telah dilakukan dengan fusi protoplas namun masih membawa sifat-sifat yang tidak diinginkan. Ketahanan yang bersifat poligenik menjadi kendala dalam penerapan teknologi transgenik dan genome editing. Pemuliaan dengan metode mutasi berpeluang diterapkan untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman kentang yang semakin menyempit karena sistem perbanyakan secara vegetatif dan ketiadaan sumber gen tahan pada kentang budidaya. Keragaman genetik yang terbentuk kemudian dapat dimanfaatkan untuk mengidentifikasi dan menyeleksi populasi mutan sesuai dengan tujuan pemuliaan. Penelitian ini bertujuan untuk membentuk dan mengevaluasi keragaman genetik tanaman kentang yang dihasilkan dari induksi mutasi dengan iradiasi sinar gamma, mengidentifikasi ketahanan mutan terhadap R. solanacearum, dan mengidentifikasi faktor ketahanan mutan kentang secara fisik dan kimia. Materi genetik yang digunakan dalam penelitian ini adalah varietas komersial Medians dan Papita yang banyak ditanam oleh petani. Stek batang planlet dari kedua varietas tersebut diiradiasi dengan dosis 0, 30, 60 dan 90 Gray (Gy). Identifikasi dosis efektif diamati pada planlet 40 hari setelah iradiasi. Planlet dengan vigoritas yang baik digunakan sebagai materi penelitian berikutnya. Analisis keragaman genetik dilakukan secara morfologi dan molekuler pada generasi G0 dengan menggunakan marka Inter Simple Sequences Repeats (ISSR). Identifikasi tingkat ketahanan mutan kentang dilakukan secara in vitro dan in planta di dalam rumah kasa. Mutan tahan yang diperoleh dari proses tersebut kemudian menjadi materi identifikasi faktor ketahanan yang dilakukan melalui analisis histologi dan analisis metabolit sekunder. Pengamatan efek iradiasi pada planlet kentang menunjukkan populasi mutan pada dosis 30 Gy mampu pulih dari efek iradiasi, meskipun mengalami penurunan pada karakter tinggi planlet, jumlah ruas, jumlah daun dan jumlah akar dibandingkan planlet kontrol. Seratus enam puluh tiga mutan terdiri dari 73 mutan asal Medians dan 90 mutan asal Papita berhasil diaklimatisasi di rumah kasa. Variasi karakter baik secara kuantitatif maupun kualitatif didapatkan di antara mutan kentang dengan rerata indeks ketidaksamaan 0.31 untuk populasi mutan Medians dan 0.22 untuk populasi Papita. Variasi yang paling terlihat tampak pada karakter bentuk umbi. Analisis ISSR mendapatkan rerata indeks ketidaksamaan 0.22 dan 0.20 masing-masing pada populasi mutan Medians dan Papita. Identifikasi tingkat ketahanan terhadap R. solanacearum berhasil mendapatkan 44 mutan tahan pada percobaan in vitro dan 4 mutan tahan pada percobaan in planta. Namun demikian, diantara kedua metode tersebut berkorelasi negatif dan lemah sehingga dalam percobaan ini pengujian secara in vitro belum dapat merepresentasikan hasil percobaan secara in planta. Satu mutan tahan yang telah dikonfirmasi tingkat ketahanannya yaitu P3b menjadi materi identifikasi faktor ketahanan beserta mutan rentan P101b dan varietas asal Papita. Pengamatan pada potongan melintang batang mendapatkan pola koloni bakteri pada batang tanaman, dimana pada mutan tahan sama sekali tidak ditemukan koloni bakteri, sementara itu pada
Keyword: ISSR, keragaman morfologi, lignifikasi, metabolit sekunder, mutan tahan, penyakit layu bakteri, bacterial wilt disease