Calon Promotor Program Doktoral Padjadjaran Tahun 2025
Nama Lengkap: Dr. Mia Miranti Rustama, S.Si., MP.
E-mail: [email protected]
Bidang Keahlian: Mikrobiologi
Prodi S3 Calon Mahasiswa: Bioteknologi PPS-Unpad
Judul Penelitian yang Ditawarkan:
Pendekatan Multi-Omik untuk Mengungkap Potensi Biokontrol Trichoderma yunnanense strain TM10 terhadap Rhizoctonia solani Kühn Penyebab Penyakit Hawar Pelepah pada Padi (Oryza sativa L.)
A Multi-Omics Approach to Unraveling the Biocontrol Potential of Trichoderma yunnanense Strain TM10 Against Rhizoctonia solani Kühn, the Causal Agent of Sheath Blight in Rice (Oryza sativa L.)
Abstrak:
Padi (Oryza sativa L.) merupakan sumber pangan utama global, khususnya di Indonesia, dengan tingkat konsumsi yang terus meningkat seiring pertumbuhan populasi. Namun, produksi padi mengalami penurunan signifikan sehingga mengancam ketahanan pangan nasional. Salah satu faktor utama penurunan ini adalah stres biotik oleh infeksi patogen jamur Rhizoctonia solani Kühn yang menyebabkan kerugian hasil panen. Untuk menekan penyebaran fitopatogen ini, diperlukan metode pengendalian penyakit yang berkelanjutan. Trichoderma telah dilaporkan sebagai agen hayati yang efektif dalam mengendalikan berbagai penyakit tanaman. Jamur simbiotik Trichoderma yunnanense strain TM10 merupakan isolat lokal yang diisolasi dari sawah padi organik dengan system of rice intensification (SRI) di Jawa Barat. Isolat ini telah dilaporkan mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman padi berdasarkan studi in-vitro. Namun, potensinya sebagai agen biokontrol dalam menghambat patogen pada tanaman padi masih belum diteliti. Penelitian ini bertujuan untuk mengungkap profil genomik, metabolit sekunder, dan regulasi gen pada tanaman padi yang diinduksi oleh T. yunnanense strain TM10 menggunakan pendekatan multi-omik, yaitu genomik, metabolomik, dan transkriptomik. Fokus utama penelitian ini adalah mengevaluasi potensinya sebagai agen biokontrol terhadap R. solani serta perannya dalam meningkatkan mekanisme pertahanan tanaman padi pada tingkat molekuler. Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental dengan tahap penelitian yang akan dilakukan sebagai berikut: (i) Analisis profil genomik menggunakan whole genome sequencing (WGS); (ii) Elusidasi senyawa metabolit sekunder menggunakan HS-SPME-GCMS dan LCMS; (iii) Identifikasi gen yang teregulasi pada tanaman padi yang diinduksi oleh T. yunnanense strain TM10; (iv) Analisis pengaruh T. yunnanense strain TM10 terhadap enzim pertahanan, kandungan senyawa fenolik, peroksidase, asam askorbat, dan klorofil pada tanaman padi yang terserang penyakit hawar pelepah. Penelitian ini dilaksanakan selama 3 tahun di Universitas Padjadjaran dan University of Malaya. Luaran yang ditargetkan adalah didapatkannya informasi mengenai potensi jamur T. yunnanense strain TM10 sebagai agen biokontrol, profil genomik, metabolit sekunder, enzim pertahanan, dan gen yang teregulasi pada tanaman padi yang diinduksi oleh T. yunnanense strain TM10. Hasil penelitian ini diharapkan mencapai TKT 3 – 4 melalui pembuktian dan validasi di laboratorium melalui analisis genomik, metabolomik, dan pengaruh T. yunnanense strain TM10 terhadap mekanisme pertahanan tanaman padi, serta terpublikasi di jurnal internasional bereputasi terindeks Scopus dan WoS.
Abstract:
Rice (Oryza sativa L.) is the world’s primary food source, particularly in Indonesia, where consumption continues to rise in line with population growth. However, rice production has experienced a significant decline, posing a threat to national food security. One of the major contributors to this decline is biotic stress caused by the fungal pathogen Rhizoctonia solani Kühn, which leads to substantial yield losses. To mitigate the spread of this phytopathogen, sustainable disease management strategies are required. Trichoderma species have been reported as effective biological control agents in managing various plant diseases. Trichoderma yunnanense strain TM10 is a symbiotic fungus isolated from organic rice fields utilizing the system of rice intensification (SRI) in West Java. This local isolate has been reported to enhance rice plant growth based on in vitro studies. However, its potential as a biocontrol agent for inhibiting rice pathogens remains unexplored. This study aims to unravel the genomic profile, secondary metabolites, and gene regulation in rice plants induced by T. yunnanense strain TM10 using a multi-omics approach, including genomics, metabolomics, and transcriptomics. The main focus of this research is to evaluate its potential as a biocontrol agent against R. solani and its role in enhancing rice plant defense mechanisms at the molecular level. The research will be conducted using an experimental method with the following stages: (i) Genomic profiling using whole-genome sequencing (WGS); (ii) Elucidation of secondary metabolites using HS-SPME-GCMS and LC-MS; (iii) Identification of regulated genes in rice plants induced by T. yunnanense strain TM10; (iv) Analysis of the effects of T. yunnanense strain TM10 on defense-related enzymes, phenolic compound content, peroxidase activity, ascorbic acid levels, and chlorophyll content in rice plants affected by sheath blight. This study will be conducted over three years at Universitas Padjadjaran and the University of Malaya. The expected outcomes include comprehensive information regarding the biocontrol potential of T. yunnanense strain TM10, its genomic profile, secondary metabolites, defense enzymes, and regulated genes in rice plants induced by T. yunnanense strain TM10. The results are expected to achieve a Technology Readiness Level (TRL) of 3–4 through laboratory validation of genomic, metabolomic, and defense mechanism analyses. The findings will be targeted for publication in reputable international journals indexed by Scopus and WoS.