Development of tobacco plant cells in the presence of kanamycin at various levels for transgenesis Perkembangan sel tanaman tembakau pada kanamisin berbagai konsentrasi untuk transgenesis

Abstract

Ringkasan

Diferensiasi sel tanaman dalam proses regenerasi tanaman transgenik umumnya dilakukan bersamaan dengan proses seleksi menggunakan bahan penyeleksi. Kanamisin merupakan salah satu antibiotika yang biasa digunakan dalam proses seleksi. Dengan spektrum yang luas, kanamisin menghambat pertumbuhan sel dan mengganggu proses translasi pada saat ekspresi gen. Untuk tujuan regenerasi tanaman transgenik yang mengeks-presikan gen NPTII, konsentrasi kanamisin perlu dioptimasi sehingga cukup untuk membedakan sel yang tertransform dengan yang tidak tertransform. Penelitian ini betujuan untuk mempelajari perkembangan eksplan tembakau pada media regenerasi yang mengandung kanamisin. Kecepatan inisiasi tunas dan jumlah tunas terbentuk merupakan kriteria utama untuk evaluasi. Ekstrak protein dari eksplan yang berregenerasi dianalisa dengan SDS-PAGE untuk melihat kemungkinan keterlibatan protein tertentu dalam proses regenerasi tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi optimum kanamisin untuk tujuan tersebut adalah 50 mg/L, dimana tunas tembakau transgenik terinisiasi pada hari ke 25 kultur sedangkan eksplan non-transgenik hingga hari ke 56 kultur tidak mampu menginisiasi tunas. Data analisis protein menunjukkan adanya 3 protein dengan ukuran terdenaturasi relatif kecil, antara 14,5 hingga 21,5 kDa pada eksplan yang berregenerasi, namun tidak dijumpai pada ekstrak eksplan yang tidak berregenerasi. Ketiga protein ini kemungkinan terlibat dalam proses regenerasi. 

 Summary

Plant cell differentiation toward regeneration of transgenic plants is usually conducted simultaneously with selection process in the presence of selecting agent. Kanamycin is one of antibiotics widely used as selection agent. Having a wide spectrum activity, kanamycin hinders cell growth through inhibition of translation process during gene expression. To regenerate transgenic plant expressing NPTII gene, the level of kanamycin has to be optimized so that high enough to differentiate genetically transformed cells from those untransformed. This research is aimed to investigate in vitro development of tobacco cells toward plantlet regeneration on the media supplemented with kanamycin. The rate of shoot initiation and number of shoots formed are the major criteria evaluated. Protein extracts of the regenerated explants were analyzed with SDS-PAGE to examine possible involvement of specific proteins in the regeneration process. The experimental result suggested that optimum level of kanamycin for the purpose is 50 mg/L, by which transgenic tobacco shoots were initiated at 25-day culture whereas the untransformed explants did not initiated any shoots even though after 56-day culture. Preliminary data from the protein analysis indicated the presence of relatively small size denatured proteins, between 14.5 and 21.5 kDa, likely to involved in the regeneration process.