Judul: Pathogen Character and The Role of Lignin in Sorghum (Sorghum  bicolor) Resistance Against Tar Spot Disease
Abstrak: Sorgum (Sorghum bicolor) adalah tanaman serealia terpenting kelima di dunia setelah beras, gandum, jagung dan barli yang memiliki banyak manfaat antara lain sebagai bahan pangan, pakan, dan industri. Sorgum toleran terhadap kekeringan dan lingkungan marjinal sehingga baik untuk dikembangkan di beberapa wilayah di Indonesia. Pengembangan tanaman sorgum menghadapi beberapa kendala dan salah satunya adalah gangguan penyakit. Penyakit bercak ter adalah salah satu penyakit pada tanaman sorgum yang disebabkan oleh infeksi cendawan Phyllachora sp. Pengetahuan yang komprehensif tentang ekologi patogen dan respons ketahanan tanaman sorgum terhadap infeksi Phyllachora sangat diperlukan untuk pengembangan sorgum tahan penyakit bercak ter. Meskipun penyakit ini berdampak kecil pada kehilangan hasil tapi pada tingkat infeksi yang lanjut akan berdampak pada kehilangan hasil yang cukup besar. Lignin sangat berperan dalam ketahanan tanaman terhadap infeksi patogen sehingga kajian keterkaitan yang erat antara lignin dengan ketahanan tanaman terhadap penyakit sangat diperlukan. Penelitian dilakukan dengan tujuan (1) mendapatkan pengetahuan tentang karakter morfologi dan molekuler cendawan Phyllachora sp. pada tanaman sorgum yang ada di Indonesia; (2) mengetahui insidensi dan keparahan penyakit bercak ter dari Bogor, Gunung Kidul dan Lombok Barat; (3) mendapatkan pengetahuan tentang hubungan kandungan lignin dengan ketahanan tanaman sorgum terhadap infeksi Phyllachora sp melalui uji evaluasi lapangan; (4) mengetahui komposisi monolignol dan ekspresi gen biosintesis lignin pada daun tanaman sorgum sebagai faktor yang mempengaruhi ketahanan tanaman sorgum terhadap penyakit bercak ter. Identifikasi cendawan umumnya dilakukan melalui pendekatan morfologi dan molekuler. Beberapa karakter morfologi cendawan Phyllachora sp. yang dapat digunakan untuk identifikasi adalah karakter dan panjang parafisis, bentuk dan ukuran askus serta askospora. Pendekatan molekuler sangat penting dalam identifikasi Phyllachora yang merupakan cendawan obligat, karena sulit untuk ditumbuhkan pada media kultur cendawan. Identifikasi molekuler cendawan menggunakan metode polymerase chain reaction (PCR) dilakukan menggunakan marka universal cendawan, yaitu marka yang mengamplifikasi daerah internal transcribed spacer (ITS) dan large sub unit (LSU) kemudian dilanjutkan dengan analisis sekuensing. Respons ketahanan tanaman sorgum terhadap infeksi Phyllachora terkait dengan kandungan lignin total pada tanaman sorgum dilakukan melalui uji evaluasi lapangan. Mekanisme ketahanan tanaman yang didasarkan pada perubahan komposisi dan biosintesis lignin dilakukan melalui analisis komposisi monolignol pada daun sorgum dengan pendekatan metode Pyrolysis Gas Chromatography Mass Spectrometry (Py-GCMS). Sementara analisis ekspresi gen penyandi bosintesis lignin dilakukan dengan menggunakan marka gen SbCOMT dengan pendekatan metode Real Time quantitative PCR (RT-qPCR). Selain itu, pengamatan beberapa sifat agronomi yang berkaitan dengan biomasa (diantaranya tinggi tanaman, diameter batang, panjang malai, bobot daun, bobot batang, bobot malai dan bobot seratus biji) dilakukan untuk mempelajari hubungan kandungan lignin dengan sifat agronomi masing-masing genotipe. Hal ini penting sebagai dasar menentukan jenis genotipe sorgum yang akan ditanam sesuai fungsinya, misalnya sebagai sumber bahan pangan, pakan atau biomaterial. Penelitian ini menunjukkan nilai keparahan penyakit bercak ter yang teramati bervariasi dari 32,4% pada genotipe Samurai yang rentan dan 87,9% pada genotipe Latu Keta yang tahan terhadap penyakit bercak ter. Hasil identifikasi morfologi dari 17 genotipe menunjukkan karakteristik yang berbeda-beda sehingga dapat dikelompokkan menjadi beberapa kelompok spesies dan diduga kuat adalah spesies yang baru. Identifikasi molekuler dengan marka yang mengamplifikasi daerah ITS dan LSU masing-masing menunjukkan dua isolat dan delapan isolate merupakan cendawan Phyllachora. Hasil karakterisasi dengan morfologi dan
Keyword: ITS, karakterisasi, LSU, Phyllachora, SbCOMT