THE EFFECT OF CHITOSAN ON PHYSIOLOGICAL ASPECT AND EXPRESSION OF GENES RELATED TO GROWTH AND RESISTANCE OF RED CHILI PLANT (Capsicum annuum L.) UNDER DROUGHT CONDITION - Abdul Aziz, Muhammad
Cabai merah (Capsicum annuum L.) merupakan jenis sayuran yang memiliki nilai ekonomi tinggi, namun cekaman kekeringan menurunkan kesintasannya, sehingga diperlukan metode untuk meningkatkan pertumbuhan dan ketahanannya. Kitosan diketahui merupakan biostimulan pertumbuhan dan elisitor ketahanan yang ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kitosan terhadap aspek fisiologi dan molekuler dua kultivar cabai merah yaitu LABA dan LADO pada kondisi kekeringan. Ketika memasuki fase generatif, tanaman didedahkan cekaman kekeringan 50% dengan atau tanpa perlakuan kitosan 1 mg mL-1, perlakuan kitosan saja dan kontrol yang ditumbuhkan pada kondisi normal. Pengamatan karakter fisiologi dilakukan dengan pengukuran pertambahan tinggi, jumlah daun, jumlah bunga, jumlah buah, kadar capsaicin plasenta buah, dan aktivitas enzim PAL. Sedangkan analisis ekspresi gen PAL dan WRKYs dilakukan pada organ daun secara kuantitatif dengan metode qPCR. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi kitosan 1 mg mL-1 pada C. annuum kultivar LABA meningkatkan karakter pertumbuhan yang meliputi jumlah daun, bunga dan buah serta kadar capsaicin 1,57 kali lipat, aktivitas enzim PAL 1,35 kali lipat dan ekspresi gen PAL 73,1 kali lipat lebih tinggi dibandingkan kontrol. Sementara pada kultivar LADO menunjukkan karakter pertumbuhan yang relatif fluktuatif dan juga menurunkan jumlah buah serta ekspresi gen PAL 0,22 kali lipat lebih rendah dibandingkan kontrol, namun meningkatkan parameter pertambahan tinggi, aktivitas enzim PAL 1,15 kali lipat dan kadar capsaicin 1,77 kali lipat lebih tinggi dibandingkan kontrol. Pendedahan cekaman kekeringan 50% pada kultivar LABA menurunkan seluruh karakter pertumbuhan, namun meningkatkan kadar capsaicin 1,42 kali lipat, aktivitas enzim PAL 1,03 kali lipat dan ekspresi gen PAL 4,48 kali lipat lebih tinggi dibandingkan kontrol. Sedangkan pada kultivar LADO menurunkan karakter pertumbuhan yang meliputi pertambahan tinggi, jumlah daun dan jumlah buah, serta menurunkan ekspresi gen PAL 0,1 kali lipat lebih rendah di bandingkan kontrol, namun meningkatkan aktivitas enzim PAL 1,02 kali lipat, dan kadar capsaicin 1,52 kali lipat lebih tinggi dibandingkan kontrol. Kombinasi aplikasi kitosan 1 mg mL-1 dan kekeringan 50% pada kultivar LABA menurunkan seluruh karakter pertumbuhan, namun meningkatkan kadar capsaicin 1,39 kali lipat, aktivitas enzim PAL 1,22 kali lipat, dan ekspresi gen PAL 129,88 kali lipat lebih tinggi dibandingkan kontrol. Sedangkan pada kultivar LADO juga menurunkan seluruh karakter pertumbuhan, aktivitas enzim PAL 0,94 kali lipat dan ekspresi gen PAL 0,61 kali lipat lebih rendah dibandingkan kontrol, namun meningkatkan kadar capsaicin 2,46 kali lipat lebih tinggi dibandingkan kontrol. Selain itu, ekspresi gen WRKY17 dan WRKY53 memiliki pola yang relatif sama dengan gen PAL, yaitu upregulated pada semua perlakuan di kultivar LABA, sementara di kultivar LADO relatif downregulated. Berdasarkan hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa aplikasi kitosan 1 mg mL-1 pada kondisi kekeringan 50% secara relatif dapat meningkatkan parameter ketahanan pada cabai merah berdasarkan pengukuran secara molekuler namun menurunkan karakter pertumbuhan.