Padi lokal Jawa Tengah, seperti padi gogo, memiliki potensi toleransi kekeringan dengan gen OsDREB2A. Pengembangan varietas unggul memerlukan studi molekuler dan fenotipik untuk meningkatkan ketahanan terhadap cekaman kekeringan. Penelitian ini menganalisis toleransi kekeringan padi secara genetik dan fenotipik menggunakan varietas Pokkali (sebagai rujukan gen OsDREB2A), Ciherang, IR64, serta enam varietas lokal Jawa Tengah. Analisis genetik melibatkan hasil sequencing DNA dengan software BioEdit dan MEGA11. Sementara itu, analisis fenotipik mencakup parameter agro-morfologi dan fisiologis menggunakan uji statistik. Hasil menunjukkan bahwa Putih Mutiara, Merah Wangi, dan Merah Sengreng memiliki SNP lebih sedikit dibandingkan varietas lokal lain. Filogenetik menunjukkan hubungan genetik yang dekat antara ketiga varietas tersebut dengan Pokkali. Analisis fenotipik menunjukkan semua varietas lokal, kecuali IR64, mengalami penurunan tinggi tanaman, jumlah anakan, dan luas daun pada 50% KL. Putih Mutiara memiliki efisiensi penggunaan air tertinggi, serta kadar air relatif daun dan laju fotosintesis yang meningkat pada 25% KL, yang juga terlihat pada Hitam Cempo. Semua varietas menunjukkan peningkatan laju transpirasi, konduktansi, dan kerapatan stomata pada 25% KL. IR64, Hitam Mutiara, Merah Sengreng, dan Putih Mentik Wangi Karanganyar menunjukkan kandungan klorofil meningkat pada 25% KL. Putih Mutiara dan Merah Sengreng berpotensi toleran kekeringan secara genetik dan fenotipik.
