Pecahkan Misteri 30 Tahun, Ilmuwan Kini Tahu Alasan Tanaman Stres Ketika Disentuh

Dilansir dari Sciencealert, Senin (30/5/2022), memahami lebih lanjut tentang bagaimana proses ini bekerja pada tingkat melekuler dapat membantu para peneliti meningkatkan kesehatan tanaman hingga mendapatkan hasil panen yang lebih tinggi dari tanaman yang sama.

“Kami mengekspos tanaman selada thale untuk menyikat lembut, setelah itu ribuan gen diaktifkan dan hormon stres dilepaskan,” kata ahli biologi Olivier Van Aken dari Universitas Lund di Swedia.

“Kami kemudian menggunakan skrining genetik untuk menemukan gen yang bertanggung jawab atas proses ini.”

Skrining genetik mencari bentuk mutan tanaman, yang diketahui merespons dengan berbagai cara terhadap sentuhan fisik berulang. Penelitian sebelumnya tentang anatomi mereka, terutama akarnya, menunjukkan bahwa saluran protein khusus merespons distorsi pada membran sel dengan memfasilitasi sinyal kimia.

Sedikit yang diketahui tentang bagaimana proses ini bekerja di bagian lain tanaman, seperti daunnya. Ada petunjuk bahwa senyawa seperti asam jasmonic memainkan peran penting dalam mengubah sinyal kimia awal menjadi perubahan perilaku atau pertumbuhan, tetapi ada juga banyak celah yang perlu diisi.

Para peneliti melihat enam gen individu yang berperan dalam respons sentuhan, tiga untuk jalur pensinyalan yang terkait dengan asam jasmonic, dan tiga pada jalur pensinyalan terpisah. Itu memberi para ahli biologi lebih banyak untuk bekerja dengan memahami bagaimana dan mengapa respons ini terjadi dan membuat kita lebih jauh untuk berpotensi memanipulasinya di masa depan.

“Hasil kami memecahkan misteri ilmiah yang telah menghindari ahli biologi molekuler dunia selama 30 tahun,” kata ahli biologi Essam Darwish dari Universitas Lund.

“Kami telah mengidentifikasi jalur pensinyalan yang benar-benar baru yang mengontrol respons tanaman terhadap kontak fisik dan sentuhan. Sekarang pencarian untuk lebih banyak jalur berlanjut.”

Dari pemotongan pisau, gigitan hewan, hingga hujan deras, setiap sentuhan yang didapat tanaman mengarah pada respons molekuler defensif, meskipun respons ini bisa sangat bervariasi. Mereka dapat menyebabkan tanaman menjadi lebih tahan stres dan berbunga di akhir tahun, misalnya.

Gagasan untuk mencoba dan memanfaatkan respons ini bukanlah hal baru. Para ilmuwan sudah melihat bagaimana “luka mekanis” yang dikelola dengan hati-hati dapat menghasilkan tanaman yang lebih kuat dan panen yang lebih banyak, karena tanaman membangun lebih banyak ketahanan terhadap stres.

Karena perubahan iklim memberi tekanan yang lebih besar pada pertanian dan produksi gandum, proses-proses itu menjadi semakin penting. Penelitian terbaru ini memberi para ilmuwan informasi penting tentang bagaimana semua ini dikendalikan.

“Mengingat kondisi cuaca ekstrem dan infeksi patogen yang menyebabkan perubahan iklim, sangat penting untuk menemukan cara baru yang bertanggung jawab secara ekologis untuk meningkatkan produktivitas dan ketahanan tanaman,” kata Van Aken.