UGM Temukan Gen Pemicu Embriogenesis Padi Hitam

KOSADATA — Tim peneliti dari Universitas Gadjah Mada (UGM) berhasil mengungkap peran gen OsRKD3 sebagai pemicu utama terbentuknya embrio somatik dalam kultur jaringan padi hitam. 

Temuan ini menjadi terobosan penting di bidang bioteknologi tanaman, khususnya dalam upaya mempercepat regenerasi varietas lokal yang selama ini sulit dikultur secara in vitro.

Penelitian yang dipimpin Prof. Dr. Yekti Asih Purwestri dari Fakultas Biologi UGM tersebut telah dipublikasikan di jurnal internasional BMC Plant Biology pada akhir 2023. Studi ini melibatkan kolaborasi dengan mitra internasional dari Warwick University, Inggris.

“Kemampuan OsRKD3 untuk menginduksi embriogenesis somatik merupakan pencapaian signifikan dalam bioteknologi tanaman,” ujar Yekti dilansir laman resmi UGM, Senin, 19 Mei 2025. 

Ia menjelaskan bahwa gen ini dapat memprogram ulang sel somatik menjadi embrio lengkap di luar jaringan induknya, membuka jalan bagi teknik regenerasi yang lebih efisien.

Padi hitam selama ini tergolong recalcitrant cultivar, varietas yang sangat sulit diregenerasi di luar tanah. Kondisi ini menjadi kendala dalam pengembangan teknologi berbasis kultur jaringan, seperti transformasi genetik dan perbanyakan massal. 

“Tanpa regenerasi yang baik, proses transformasi genetik menjadi tidak efisien,” ujar Yekti.

Dalam riset tersebut, tim menggunakan metode transformasi genetik berbasis Agrobacterium tumefaciens untuk menyisipkan gen OsRKD3 ke dalam sel padi hitam. 

Hasilnya, gen tersebut tidak hanya memicu pembentukan embrio somatik, tetapi juga mengaktifkan ekspresi sejumlah faktor transkripsi penting seperti AP2/ERF, MYB, dan COL, yang berperan dalam pensinyalan hormon dan respons stres.

Jaringan kalus yang terbentuk dalam eksperimen ini menunjukkan morfologi khas, kompak, tidak berair, dan mudah terdiferensiasi menjadi tunas dan akar. 

“Ini memperkuat dugaan bahwa OsRKD3 dapat berfungsi sebagai saklar genetik yang mengaktifkan program embriogenesis di tanaman,” kata Yekti.

Temuan ini dinilai penting tidak hanya untuk padi hitam, tetapi juga potensial diterapkan pada varietas padi lain dan tanaman monokotil strategis seperti jagung dan sorgum. 

Menurut Yekti, sistem ini bisa dimanfaatkan dalam pelestarian plasma nutfah lokal serta pengembangan varietas unggul adaptif terhadap perubahan iklim dan penyakit.

UGM menyatakan, keberhasilan ini sejalan dengan komitmen mereka mendukung ketahanan pangan nasional berbasis sumber daya lokal. 

“Kami berharap riset ini menjadi fondasi inovasi berkelanjutan di bidang pemuliaan tanaman, baik di Indonesia maupun di tingkat global,” ujarnya.

Dalam waktu dekat, tim peneliti akan melakukan uji lapangan terbatas terhadap tanaman hasil regenerasi untuk menilai stabilitas genetik dan potensi agronomisnya. 

Penelitian lanjutan ini diharapkan melibatkan jejaring kerja sama dengan institusi pertanian dan pusat sumber daya genetik nasional.

Padi hitam dikenal memiliki kandungan antosianin tinggi, bersifat antioksidan alami, dan indeks glikemik rendah, sehingga potensial dikembangkan sebagai pangan fungsional masyarakat. Temuan tentang OsRKD3 ini diharapkan dapat mendukung pelestarian sekaligus peningkatan kualitas varietas lokal di tengah arus dominasi varietas komersial.***