Dilakukanlah suatu pembuktian dengan membandingkan pola ekspresi dari fragmen DNA yang diperoleh antara sampel daun gandum yang terinfeksi dan tidak terinfeksi pada enam titik waktu yang berbeda (0, 12, 24, 48, 72, 96) setelah inokulasi jamur M. graminicola. Sampel daun yang tidak terinfeksi jamur M. graminicola disebut juga sebagai sampel inokulasi tiruan yang disemprot dengan air.Â
Pada Gambar 3, ditunjukkan hasil dari analisis cDNA-AFLP dengan kotak merah yang menunjukkan pola ekspresi gennya dengan fragmen-fragmen DNA yang diekspresikan secara berbeda dari daun gandum yang diinokulasi jamur patogen. Huruf I digunakan sebagai simbol untuk daun gandum yang terinfeksi M. graminicola 0, 12, 24, 48, 72, 96 jam setelah inokulasi jamur M. graminicola, huruf m untuk inokulasi tiruan 0, 12, 24, 48, 72 96 jam setelah inokulasi (disemprot dengan air), kemudian M menunjukkan penanda berat molekul. Fragmen DNA ini terkait dengan komponen genetik yang bertanggung jawab atas respon pertahanan gandum terhadap serangan jamur M. graminicola.
Lalu, apakah bisa hanya dengan adanya pola ekspresi berupa fragmen cDNA yang berbeda mampu menunjukkan mekanisme molekuler sebagai respons genetik dari tanaman gandum terhadap serangan jamur patogen M. graminicola? Jawabannya, tentu saja bisa. Jadi, berdasarkan penelitian Eslahi dkk. (2021), mengungkapkan bahwa analisis fragmen cDNA yang diekspresikan secara berbeda menghasilkan temuan menarik mengenai fungsi komponen genetik ini (Gambar 3). Dari 231 fragmen cDNA yang diamplifikasi dan dianalisis, sebanyak 201 fragmen menunjukkan kesamaan yang signifikan ketika mengalami penyelarasan BLASTx terhadap gen resistensi jamur M. graminicola dari database NCBI. Fragmen-fragmen tersebut dapat dikategorikan ke dalam berbagai fungsi genetik, termasuk pertahanan, metabolisme, energi, transkripsi, transportasi, transduksi sinyal, respon terhadap cekaman, dan metabolisme sekunder.Â
Beberapa gen yang terkait dengan pertahanan, seperti lipoksigenase, peroksidase, kitinase, dan lainnya, aktif pada 12-24 jam setelah serangan jamur M. graminicola. Selain itu, ada juga gen penghambat lainnya yang aktif pada waktu 48 jam setelah inokulasi jamur patogen yang terdiri dari gen glucosyltransferase, katalase, dan xilanase (Eslahi dkk., 2021). Pola ekspresi ketiga gen lainnya, yaitu chalcone synthase, protein EXECUTER-1, dan protein transfer lipid non-spesifik ternyata aktif pada 72-96 jam setelah inokulasi jamur M. graminicola.
Penemuan ini tentunya memberi peluang untuk penelitian lebih lanjut agar kita bisa paham peran dan fungsi gen-gen ini dalam pertahanan gandum. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang gen-gen yang terlibat dalam pertahanan, para peneliti tentunya bisa mengembangkan strategi untuk membuat gandum lebih kuat melawan serangan jamur M. graminicola. Bahkan, mungkin bisa menghasilkan varietas gandum yang lebih tahan terhadap serangan jamur tersebut.
Di Indonesia, gandum ditanam di beberapa daerah yang mendukung, seperti daerah dataran tinggi dengan udara yang sejuk. Meskipun Indonesia bukan negara penghasil gandum terbesar, seperti Amerika Serikat dan Rusia, masih ada harapan untuk mengembangkan jenis gandum yang bisa tahan terhadap serangan M. graminicola di sini. Penelitian ini memberikan pengetahuan tentang genetik yang bisa digunakan untuk mengembangkan jenis gandum tersebut. Jika hasil penelitian ini digunakan, maka petani gandum di Indonesia bisa mendapatkan manfaat besar dengan melindungi tanaman mereka dari serangan M. graminicola dan meningkatkan hasil pertanian.
Penulis: Ainun Nisa, Datia Siti Nur Lisa, Dr. Hj. Diah Kusumawaty, M.Si.
Referensi:
Booijink, C. C. G. M., Boekhorst, J., Zoetendal, E., Smidt, H., Kleerebezem, M., & De Vos, W. (2010). Metatranscriptome Analysis of the Human Fecal Microbiota Reveals Subject-Specific Expression Profiles, with Genes Encoding Proteins Involved in Carbohydrate Metabolism Being Dominantly Expressed. Applied and environmental microbiology, 76. 5533-5540. https://doi/org/10.1128/AEM.00502-10Â
Eslahi, M. R., Safaie, N., Saidi, A., Shams-Bhakhsh, M., & Jafary, H. (2021). cDNA -AFLP Analysis of Plant Defense Genes Expressed in Wheat (cv. Chamran) Infected with Mycosphaerella graminicola. J. Agr. Sci. Tech, 23(3), 699-710. http://jast.modares.ac.ir/article-23-17266-en.htmlÂ
