Trubus.id – Peneliti dari Universitas Gadjah Mada (UGM) berhasil menemukan gen OsRKD3 sebagai pemicu utama pembentukan embrio somatik pada padi hitam. Temuan itu menjadi terobosan penting dalam bioteknologi pertanian, khususnya bagi varietas lokal yang tergolong sulit dikultur di luar tanah.
Padi hitam dikenal sebagai varietas lokal Indonesia yang kaya akan antosianin dan memiliki nilai ekonomi serta gizi tinggi. Namun dari sisi bioteknologi, varietas ini tergolong recalcitrant cultivar, yakni sangat sulit dikultur dan diregenerasi di luar lingkungan alaminya.
Kondisi tersebut menyulitkan pengembangan teknologi berbasis kultur jaringan seperti rekayasa genetik dan perbanyakan massal. Upaya regenerasi padi hitam selama ini dianggap tidak efisien karena tingkat keberhasilannya rendah.
Penelitian yang dipimpin oleh Prof. Dr. Yekti Asih Purwestri, S.Si., M.Si dari Fakultas Biologi UGM menunjukkan bahwa gen OsRKD3 mampu menginduksi embrio somatik dari sel tubuh padi hitam. Penelitian itu telah dipublikasikan di jurnal internasional BMC Plant Biology pada akhir 2023 dengan judul ‘RWP-RK Domain 3 (OsRKD3) induces somatic embryogenesis in black rice’.
Bersama mitra dari University of Warwick, Inggris, tim menanamkan gen OsRKD3 ke sel padi hitam menggunakan teknik transformasi genetik berbasis Agrobacterium tumefaciens. Gen itu termasuk dalam kelompok gen RWP-RK domain yang telah diketahui berperan dalam embriogenesis pada sejumlah tanaman.
Meskipun belum sepenuhnya dipahami pada tanaman monokotil seperti padi, eksperimen menunjukkan OsRKD3 mampu memicu kembali potensi sel tubuh untuk berkembang menjadi embrio. Proses ini dilakukan dalam kondisi laboratorium, memungkinkan tumbuhnya tanaman baru dari sel non-reproduktif.
Menurut Yekti, kemampuan OsRKD3 untuk menginduksi embriogenesis somatik adalah kemajuan besar dalam regenerasi tanaman. “Kemampuan tanaman untuk diregenerasi secara in vitro merupakan prasyarat penting untuk transformasi genetik yang stabil dan efisien,” ungkapnya melansir pada laman UGM.
Ia menambahkan bahwa pendekatan ini memberi peluang baru untuk memperbaiki protokol kultur jaringan, terutama untuk varietas yang selama ini sulit dikembangkan. OsRKD3 disebutnya mampu memprogram ulang sel tubuh menjadi sel embrionik secara langsung.
Lebih lanjut, aktivasi OsRKD3 juga terbukti menginduksi ekspresi gen-gen regulator seperti AP2/ERF, MYB, dan COL yang terlibat dalam pensinyalan hormon dan respons stres. “Temuan ini memperkuat dugaan bahwa OsRKD3 dapat berfungsi sebagai ‘switch genetik’ yang mengaktifkan jaringan program embriogenesis di tanaman,” jelas Yekti.
Jaringan kalus yang terbentuk dari eksperimen menunjukkan morfologi khas yang menandakan potensi regeneratif tinggi. Kalus tersebut bersifat kompak, tidak berair, dan mudah terdiferensiasi menjadi tunas serta akar.
Penelitian itu juga membuktikan bahwa sistem yang dikembangkan dapat diadaptasi untuk varietas padi lainnya, bahkan tanaman monokotil lain yang sulit diregenerasi. Hal itu memberi dampak besar pada pengembangan varietas unggul melalui pendekatan transformasi genetik.
Sistem regenerasi yang lebih efisien itu juga bermanfaat untuk pelestarian plasma nutfah, terutama varietas lokal bernilai tinggi yang terancam oleh dominasi varietas komersial. “Dengan pendekatan ini, kita tidak hanya bisa mempercepat regenerasi padi hitam, tapi juga membuka peluang untuk transformasi genetik yang lebih efisien,” ujar Yekti.
Teknologi ini memungkinkan pengembangan varietas padi hitam dengan karakter baru seperti ketahanan terhadap penyakit dan adaptasi terhadap iklim ekstrem. Bahkan, kandungan senyawa fungsionalnya pun dapat ditingkatkan melalui modifikasi genetik yang lebih presisi.
Yekti juga menekankan pentingnya kerja sama multidisiplin antara genetika molekuler, kultur jaringan, dan bioinformatika dalam riset ini. “Kami berharap bahwa hasil ini bisa menjadi fondasi bagi inovasi berkelanjutan di bidang pemuliaan tanaman, tidak hanya di Indonesia tetapi juga secara global,” tutur Yekti.
Melalui riset ini, UGM menegaskan perannya dalam pengembangan ilmu berbasis potensi lokal dengan pendekatan teknologi frontier. Upaya ini menjadi bagian dari komitmen universitas dalam mendukung ketahanan dan kemandirian pangan nasional.
Sebagai pangan fungsional, padi hitam memiliki potensi besar berkat kandungan antioksidan dan indeks glikemik rendah. Tim peneliti merencanakan pengujian lapangan terbatas terhadap tanaman hasil regenerasi untuk menilai stabilitas genetik dan potensi agronomisnya.
Penelitian lanjutan juga diharapkan melibatkan kolaborasi dengan institusi pertanian dan pusat sumber daya genetik nasional. Temuan ini menjadi langkah strategis dalam pelestarian dan peningkatan kualitas varietas lokal melalui bioteknologi.
Inovasi berbasis gen OsRKD3 ini menjadi kontribusi nyata UGM dalam mendukung ketahanan pangan nasional. Pendekatan ini sekaligus membuka jalan bagi pemuliaan tanaman lokal secara modern dan berkelanjutan.
 berhasil menemukan gen OsRKD3 sebagai pemicu utama pembentukan embrio somatik){kind=link}