PENGARUH SENYAWA PENGIMBAS DAN EKSPRESI GEN TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN PADA CASSAVA (Manihot esculenta Crantz.)

Nur Aisyah Amini, Endang Nurcahyani

Abstract


Cassava (Manihot esculenta Crantz.) is the sixth most important crop based on annual production. Its ability to survive and produce in unfavorable environments is one of the reasons cassava has major constraints in drought and soil fertility. In cassava plants experiencing drought stress will inhibit cell division which will further inhibit the development of young leaves. Breeding of cassava plants needs to be done to maintain cassava productivity, both on dry land. The most effective breeding technique for cassava plants is by using molecular techniques and also applying compounds that are tolerant to drought stress. The purpose of this review journal is to find out what types of genes and compounds can be used by plants to proect cassava from drought stress. Reviews in various journals indicate that PEG 6000 and Atonic Growth Regulatory Substances (ZPT) are compounds that are tolerant to drought stress and the genes that play an important role for drought resistance in cassava are the WIN1 gene (Wax Inducer1) and the MeRAVs gene which functions to increase efficiency use of water by modifying the diffusive properties of the leaves because of the accumulation of wax in large amounts.

Keywords: cassava, drough stress; inducer compound, PEG 6000, resistance gene

 INTISARI

 Cassava (Manihot esculenta Crantz.) merupakan tanaman terpenting keenam berdasarkan produksi tahunan. Kemampuannya untuk bertahan hidup dan berproduksi di lingkungan yang tidak menguntungkan menjadi salah satu alasan mengapa cassava penting sebagai tanaman pangan pokok. Cassava memiliki kendala utama berupa kekeringan dan kesuburan tanah. Pada tanaman cassava yang mengalami cekaman kekeringan akan menghambat pembelahan sel yang selanjutnya akan menghambat perkembangan daun muda. Pembibitan tanaman cassava perlu dilakukan untuk menjaga produktivitas cassava , baik di lahan kering. Teknik pemuliaan yang paling efektif untuk tanaman cassava adalah dengan teknik molekuler dan juga pemberian senyawa yang toleran terhadap cekaman kekeringan. Tujuan dari jurnal review ini adalah untuk mengetahui jenis gen dan senyawa apa saja yang dapat digunakan tanaman untuk melindungi cassava dari cekaman kekeringan. Ulasan di berbagai jurnal menunjukkan bahwa PEG 6000 dan Zat Pengatur Tumbuh Atonic (ZPT) adalah senyawa yang toleran terhadap cekaman kekeringan dan gen yang berperan penting untuk ketahanan kekeringan pada singkong adalah gen WIN1 (Wax Inducer1) dan gen MeRAVs yang berfungsi untuk meningkatkan efisiensi penggunaan air dengan memodifikasi sifat difusi daun karena akumulasi lilin dalam jumlah banyak.

Kata kunci: cassava, cekaman kekeringan, senyawa pengimbas, PEG 6000, gen ketahanan


Full Text:

PDF

References


Aharoni, A., S. Dixit, R. Jetter, E. Thoenes, G. Van Arkel, dan A. Pereira. 2004. The shine clade of ap2 domain transcription factors activates wax biosynthesis, alters cuticle properties, and confers drought tolerance when overexpressed in arabidopsis w inside a box sign. Plant Cell. 16(9):2463–2480.

Aliamsah, S. 2013. Pengaruh Dosis Perendaman Menggunakan Zat Pengatur Tumbuh Atonik (ZPT) Terhadap Pertumbuhan Benih Jarak Pagar (Jatropha Curcas L). J. Pertanian Terpadu. 1(2):80-88 hal.

Ashari A, Nurcahyani E., Qudus HI, & Zulkifli. 2018. Analisis Kandungan Prolin Planlet Jeruk Keprok Batu 55 (Citrus Reticulata Blanco Var. Crenatifolia) Setelah Diinduksi Larutan Atonik Dalam Kondisi Cekaman Kekeringan Secara In Vitro. Jurnal Analit. 11. 69-78.

Bi, H., S. Luang, Y. Li, N. Bazanova, N. Borisjuk, M. Hrmova, dan S. Lopato. 2017. Wheat drought-responsive wxpl transcription factors regulate cuticle biosynthesis genes. Plant Molecular Biology. 94(1– 2):15–32.

Budi, Rahmad S., Arif, A. 2019. Pengaruh cekaman kekeringan terhadap penampilan dan produksi beberapa galur padi asal sigambiri merah pada tanaman m4. AGRI AGRILAND Jurnal Ilmu Pertanian. 7(2):39:45.

Djazuli M. 2010. Pengaruh Cekaman Kekeringan terhadap Pertumbuhan dan Beberapa Karakter Morfo-Fisiologis Tanaman Nilam. Bul.Littro Vol 21,No. 1. pp : 8-17.

Djemal, R., dan H. Khoudi. 2015. Isolation an molecular characterization of a novel win1/shn1 ethylene-responsive transcription factor tdshn1 from durum wheat (triticum turgidum. subsp. durum). Protoplasma. 252(6):1461–1473.

El-Sharkawy. M.A. 2004. Cassava biology and physiology. Plant Molecular Biology 56:481-501.

Gall H, Le., Philippe F., Domon J., Gillet F., Pelloux J, & Rayon C. 2015. Cell wall metabolism in response to abiotic atress.Plants, 4 112–166. https://doi.org/10.3390/plants4010112.

Lana, W. 2016. Pengaruh Komposisi Media Tanam Organik dan Konsentrasi Zat Pengatur Tumbuh Atonik Terhadap Pertumbuhan Bibit Kopi Arabika (Coffe arabica L.), 13 (1): 45-52.

Nurcahyani E, Sumardi, Qudus HI, Wahyuningsih S, Palupi A, & Sholekhah. 2019c. Analysis of Chlorophyll Phalaenopsis amabilis (L.) Bl. Results of the Resistance to Fusarium oxysporum and Drought Stress. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science (IOSR-JAVS). Vol 12, Issue 11, 41-46.

Nurcahyani, E., Sumardi, Irawan B., Sari E.Y., Sari T.L. 2019. In Vitro Study: Induced Resistance Of Cassava (Manihot esculenta Crantz.) Plantlet Against Fusarium oxysporum Based on Analysis of Phenol Content. WJPLS. 5(2), 195-198.

Prihardana, R. et al. 2007. Bioetanol Ubikayu Bahan Bakar Masa Depan. Agromedia Pustaka: Jakarta. 194 hal.

Rasmani R, Nurcahyani E,Wahyuningsi S, Sumardi. 2020. Gen Ketahanan Penyakit Pada Familia Orchidaceae. J Biol Makasar. Vol 5(2). 169.

Sajeevan, R. S., K. N. Nataraja, K. S. Shivashankara, N. Pallavi, D. S. Gurumurthy, dan M. B. Shivanna. 2017. Expression of arabidopsis shn1 in indian mulberry (Morus indica l.) increases leaf surface wax content and reduces post-harvest water loss. Frontiers in Plant Science. 8(April):1– 13.

Saliem, P. H., Dan Nuryanti, S. 2011. Analisis Kebijakam Prespektif Ekonomi Global Kedelai Dan Ubi Kayu Mendukung Swasembada. Pusat Sosial Ekonomi dan Kebijakan Pertanian, Kementrian Pertanian.

Schreiber, L. 2010. Transport barriers made of cutin, suberin and associated waxes. Trends in Plant Science. 15(10):546– 553.

Soetanto, N.E. 2008. Tepung Kasava dan Olahannya. Kanisius:Yogyakarta.81 hal. Sutjhajo S, Kadir A, & Mariska A. (2007). Efektivitas polyethylene glycol l sebagai bahan kalus nilam yang diiridasi sinar gamma untuk toleransi terhadap cekaman kekeringan. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian-Indonesia, 9: 48-57.

Sunyoto, dan Wargiono. 2009. Kebijakan Pengembangan Agribisnis Ubi Kayu. Puslit Sosek Pertanian Bogor.

Tetsushi, H., and Karim, M. A. 2007. Flooding tolerance of sugarcane in relation to growth, physiology and root structure. South Pacific Studies. 28 (1) : 9-22.

Trisna, N., U. Husain, dan Irmasari. 2013. Pengaruh Berbagai Jenis Zat Pengatur Tumbuh Terhadap Pertumbuhan Stump Jati (Tectona Grandis L.F). jurnal ilmiah kehutanan, 1 (1) :7-9.

Turyagyenda, L. F., Kizito, E. B., Ferguson, M., Baguma, Y., Agaba, M., Harvey, J. J W., Osiru, D. S. O. 2013. Physiological and molecular characterization of drought responses and identification of candidate tolerance genes in cassava. AoB Plants. 5 :plt007.

Waisundara, V. Y. 2018. Cassava as a Staple Food. In Tech. Sri Lanka. Hal 3-5.

Wang, W., B. Feng, J. Xiao, Z. ,Xia, X., Zhou, P., Li, W., Zhang, Y., Wang, B. L., Møller, P., Zhang, M. C. Luo. 2014. Cassava genome from a wild ancestor to cultivated varieties. Nature Communications. 5.

Wei, Y., Liu, W., Hu, W., Yan, Y. & Shi, H. 2020. The chaperone MeHSP90 recruits MeWRKY20 and MeCatalase1 to regulate drought stress resis- tance in cassava. New Phytologist, 226, 476–491.

Yan, Y.u., Wang, P., Wei, Y., Bai, Y., Lu, Y.i., Zeng, H. et al. 2021. The dual interplay of RAV5 in activating nitrate reductases and repressing catalase activity to improve disease resistance in cassava. Plant Biotechnology Journal, 19, 785–800.

Yuliadi, E., Sunyoto, dan Kristina. 2011. Aplikasi paclobutrazol melalui daun tanaman ubi kayu (manihot esculenta crantz.) untuk merangsang pembungaan dini di dataran rendah. Jurnal Penelitian Pertanian Terapan. 12(1):50–57.




DOI: http://dx.doi.org/10.37159/jpa.v25i3.3302

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


 

Lisensi Creative Commons
Karya ini dilisensikan di bawah Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License .

 e-ISSN 2528-1488; p-ISSN 1411-0172