SENYAWA UTAMA AROMA PADI Senyawa aromatik 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) merupakan komponen aroma utama pada berbagai varietas padi di dunia (Buttery et al. 1983, Paule and Powers 1989, Petrov et al. 1996). 2-AP dideteksi pada semua bagian tanaman padi, kecuali pada akar (Lorieux et al. 1996). Detil lintasan biosintesis 2-AP belum sepenuhnya diketahui (Lorieux et al. 1996, Bradbury et al. 2005a,b) Senyawa osmoprotektan prolin merupakan prekursor dan sumber nitrogen 2-AP pada varietas aromatik Thai Hom Mali (Yoshihashi et al. 2002).

GEN PENGENDALI AROMA PADI Ahn et al. (1992)  Gen frg (fragrance) pengendali aroma (badh2) pada varietas aromatik turunan Jasmine (Della)  ditemukan pada lengan panjang kromosom 8 Lorieux et al. (1996)  QTL mayor dan bersifat resesif pada populasi haploid ganda (IR64 x Azucena aromatik)  (pada interval genetik 12 cM) Bradbury et al. (2005a, b) berhasil: mempersempit wilayah genom untuk sifat aroma mengidentifikasi satu gen resesif tunggal yang bertanggung jawab untuk sifat aroma pada verietas Jasmine dan Basmati → alel defektif gen penyandi enzim betaine aldehyde dehydrogenase (BADH2) delesi ekson 7 gen badh2 menghasilkan stop kodon prematur dan menyebabkan inaktivasi enzim inaktivasi badh2 (lintasan sintesis asam glutamat) → meningkatkan kesediaan prolin untuk sintesis 2-AP → akumulasi 2-AP 2AP BADH2 Asam Glutamat Prolin

MUTASI UMUM VARIETAS PADI AROMATIK (delesi 8 bp badh2.7) Mutasi badh2 varietas aromatik (pada berbagai subgrup) identik . . . . . . . . Azucena GAAACTGGTA TATA TTTCAGCTGCTCCTATGGTTAAGGTTTGTTT Basmati GAAACTGGTA TATA TTTCAGCTGCTCCTATGGTTAAGGTTTGTTT Nippon- GAAACTGGTAAAAAGATTATGGCTTCAGCTGCTCCTATGGTTAAGGTTTGTTT bare 93-11 GAAACTGGTAAAAAGATTATGGCTTCAGCTGCTCCTATGGTTAAGGTTTGTTT JC157 GAAACTGGTA TATA TTTCAGCTGCTCCTATGGTTAAGGTTTGTTT KDM105 GAAACTGGTA TATA TTTCAGCTGCTCCTATGGTTAAGGTTTGTTT JC120 GAAACTGGTA TATA TTTCAGCTGCTCCTATGGTTAAGGTTTGTTT Khao_Kap GAAACTGGTA TATA TTTCAGCTGCTCCTATGGTTAAGGTTTGTTT _Xang * . . . . . . . . * * * . . . . . . . . * . . . . . . . . * . . . . . . . . * . . . . . . . . * * = Non-aromatik = Aromatik (Bourgis et al., 2008) * ─ subgrup I (indica) ─ subgrup V ─ subgrup VI (japonica) Subgrup II (aus) Σ varietas = 81 Mutasi badh2 padi Asia mutasi dan domestikasi independen Polimorfisme berbeda

MUTASI KHUSUS (delesi 7 bp badh2.2) 9311 N11 NipponBare Su Nonaromatik : Aromatik : (Shi et al. 2008) 9311 N11 NipponBare WXG9 Nonaromatik : Aromatik :

Introduksi sifat aromatik pada padi nonaromatik INTRODUKSI AROMA PADA PADI NONAROMATIK Gen badh2 pada kromosom 8 yang mengkode BADH2 memainkan peranan kunci dalam konversi prolin menjadi asam glutamat. Varietas padi aromatik memiliki delesi 8 nukleotida di dalam gen badh2 Penghambatan transkripsi gen badh2 padi nonaromatik menggunakan RNAi → meningkatkan level 2AP → menimbulkan aroma wangi Pewarisannya badh2 bersifat resesif. Introduksi sifat aromatik pada padi nonaromatik (Wanchana et al. 2004, Vanavichit et al. 2008) INAKTIVASI GEN badh2 PADA PADI NONAROMATIK: Ekspresi gen atau fragmen pada orientasi antisense Kloning bagian dari gen dalam konstruksi RNAi dan mengekspresikannya pada tanaman transgenik Mutagenesis melalui berbagai metoda (TILLING dan insersi tDNA mutagenesis) diikuti dengan skrening PCR atau metoda lain untuk mendapatkan varian aromatik Persilangan dan backcross (site-directed crossing) → homozygot resesif