Isolasi dan kloning fragmen cDNA dari tanaman karet dengan sifat resisten dan rentan terhadap Corynespora cassiicola menggunakan metode cDNA-AFLP Isolation and cloning of cDNA fragments from rubber plant with resistant and susceptible characters to Corynespora cassiicola using cDNA-AFLP method

Abstract

Leaf fall disease caused by Corynespora cassiicola fungi is one of the most important diseases in rubber plant. Rubber clone AVROS 2037 is considered resistant to this pathogen while clone PPN 2444 is susceptible. These two rubberclones were used to identify genes or transcripts differentially expressed during interaction between rubber plants and the fungi, using cDNA-Amplified Fragment Length Polymorphism (cDNA-AFLP) method. Induced genes/transcripts expression was examined to compare differencies between plants uninfected and infected with C. cassiicola at 24, 36, 48 and 72 hours after inoculation. cDNA-AFLP analysis was performed using restriction enzyme VspI and TaqI so the adapters and primers also have the recognition site of these enzymes. By using 29 specific primers, 35 out of approximately 1450 fragments were differentially expressed between AVROS and PPN 2444 clones. All of these fragments were cloned and sequenced. The homology-based grouping of these sequences resulted in 19 contigs and nine individual sequences. Among these, 10 contigs and five sequences have significant sequence homology with known genes in gene bank data base, such as Ran binding protein, protein transporter and transcriptional regulators of some organisms; arginase, GTP-binding protein, heat shock protein (HSP) and aconitase. Ran binding protein, GTPbinding protein and protein transporter were known as membrane proteins while arginase and HSP usually expressed as a response to wounding or toxin treatment. The present of arginase is usually related to the availability of nitric oxide (NO) in plant tissue. NO is well known as a signal molecule on plant defense response. AbstrakPenyakit gugur daun yang disebabkan oleh fungi Corynespora cassiicola merupakan salah satu penyakit penting tanaman karet. Klon karet AVROS 2037menunjukkan sifat resisten terhadap patogen tersebut sedangkan klon PPN 2444 merupakan klon yang rentan. Kedua klon karet tersebut digunakan untuk mengidentifikasi gen atau transkrip yang diekspresikan secara diferensial selama terjadi interaksi antara tanaman karet dengan C. cassiicola menggunakan teknik cDNA-Amplified Fragment Length Polymorphism (cDNA-AFLP). Ekspresi gen/transkrip dipelajari untuk membandingkan perbedaan antara tanaman yang tidak diinfeksi dengan yang diinfeksi patogen pada waktu 24, 36, 48 dan 72 jam setelah inokulasi. Analisis cDNA-AFLP dilaksanakan dengan menggunakan pasangan enzim restriksi VspI dan TaqI sehingga adapter dan primer memiliki sekuen pengenalan kedua enzim restriksi tersebut. Dengan menggunakan 29 pasang primer spesifik, sebanyak 35 dari sekitar 1450 fragmen memiliki ekspresi berbeda antara klon AVROS 2037 dan PPN 2444. Semua fragmen yang berbeda tersebut kemudian diklon pada vektor kloning dan disekuen. Hasil sekuensing dikelompokkan berdasarkan homologi sekuennya dan menghasilkan 19 contigs serta sembilan macam sekuen yang tidak mengelompok. Sebanyak 10 dari 19 contigs dan lima dari sembilan sekuen tersebut memiliki homologi dengan produk gen yang telah dikenal yang terdapat di pangkalan data GenBank, seperti putative Ran binding protein, protein transporter, regulator transkripsi, arginase, GTP-binding protein, heat shock protein (HSP) dan aconitase. Beberapa di antaranya seperti putative Ran binding protein, protein transporter dan GTP-binding protein dikenal sebagai protein membran, sedangkan arginase dan HSP merupakan protein atau enzim yang ekspresinya pada tanaman antara lain dipengaruhi oleh adanya pelukaan dan perlakuan toksin. Keberadaan arginase sering berhubungan dengan ketersediaan nitric oxide (NO) pada jaringan tanaman. NO dikenal sebagai salah satu sinyal molekul dalam mekanisme pertahanan tanaman.