Sebuah penelitian oleh ilmuan dari University of Illinois di Urbana-Champaign, Pohon beringin Ficus microcarpa terkenal dengan akar udaranya, yang bertunas dari cabang dan akhirnya mencapai tanah. Pohon itu juga memiliki hubungan unik dengan tawon yang hidup berdampingan dengannya dan merupakan satu-satunya serangga yang dapat menyerbuki. Dalam sebuah studi baru, para peneliti mengidentifikasi daerah dalam genom ara beringin yang mendorong perkembangan akar udara yang tidak biasa dan meningkatkan kemampuannya untuk memberi sinyal penyerbuk tawonnya.
Studi yang diterbitkan dalam jurnal Cell tersebut juga mengidentifikasi wilayah penentu jenis kelamin di pohon ara terkait, Ficus hispida. Tidak seperti F. microcarpa, yang menghasilkan akar udara dan menghasilkan bunga jantan dan betina pada pohon yang sama, F. hispida menghasilkan pohon jantan dan betina yang berbeda dan tidak memiliki akar udara.
Ara: Suku dari spesies-spesies bringin
Memahami sejarah evolusi spesies Ficus dan penyerbuk tawonnya penting karena kemampuan mereka menghasilkan buah besar di berbagai habitat menjadikan mereka spesies kunci di sebagian besar hutan tropis, kata Ray Ming, profesor biologi tanaman di University of Illinois, Urbana. -Kampanye yang memimpin studi dengan Jin Chen, dari Chinese Academy of Sciences. Buah ara diketahui memelihara setidaknya 1.200 spesies burung dan mamalia. Pohon ara adalah salah satu tanaman yang paling awal didomestikasi dan muncul sebagai simbol suci dalam agama Hindu, Budha, dan tradisi spiritual lainnya.
Untuk lebih memahami perkembangan evolusi ini, Ming dan rekan-rekannya menganalisis genom dua spesies ara, bersama dengan tawon yang menyerbuki pohon beringin.
“Ketika kami mengurutkan genom pohon, kami menemukan lebih banyak duplikasi segmental dalam genom pohon beringin microcarpa daripada di F. hispida, buah ara tanpa akar udara,” kata Ming. “Daerah duplikat itu mencakup sekitar 27% dari genom.”
Penggandaan meningkatkan jumlah gen yang terlibat dalam sintesis dan pengangkutan auksin, suatu kelas hormon yang mendorong pertumbuhan tanaman. Daerah duplikat juga mengandung gen yang terlibat dalam kekebalan tanaman, nutrisi dan produksi senyawa organik yang mudah menguap yang menandakan penyerbuk.
“Tingkat auksin di akar udara lima kali lebih tinggi daripada di daun pohon dengan atau tanpa akar udara,” kata Ming. Kadar auksin yang meningkat tampaknya telah memicu produksi akar udara. Daerah duplikat juga mencakup gen yang mengkode reseptor cahaya yang mempercepat produksi auksin.
Ketika mereka mempelajari genom tawon ara dan membandingkannya dengan tawon terkait lainnya, para peneliti mengamati bahwa tawon tersebut mempertahankan dan mengawetkan gen untuk reseptor bau yang mendeteksi senyawa yang sama yang dihasilkan pohon ara. Tanda tangan genom ini adalah sinyal koevolusi antara pohon ara dan tawon, lapor para peneliti.
Ming dan rekan-rekannya juga menemukan gen spesifik kromosom Y yang diekspresikan hanya pada tumbuhan jantan F. hispida dan tiga spesies ara lain yang menghasilkan tumbuhan jantan dan betina yang terpisah, suatu kondisi yang dikenal sebagai dioecy.
“Gen ini telah diduplikasi dua kali dalam genom dioecious, memberi tanaman tiga salinan gen. Tapi spesies Ficus yang memiliki bunga jantan dan betina pada satu tanaman hanya memiliki satu salinan gen ini,” kata Ming. “Ini sangat menunjukkan bahwa gen ini merupakan faktor dominan yang mempengaruhi penentuan jenis kelamin.”
Jurnal Referensi:
- Xingtan Zhang, Gang Wang, Shengcheng Zhang, Shuai Chen, Yibin Wang, Ping Wen, Xiaokai Ma, Yan Shi, Rui Qi, Yang Yang, Zhenyang Liao, Jing Lin, Jishan Lin, Xiuming Xu, Xuequn Chen, Xindan Xu, Fang Deng, Lihua Zhao, Yi-lun Lee, Rong Wang, Xiao-Yong Chen, Yann-rong Lin, Jisen Zhang, Haibao Tang, Jin Chen, Ray Ming. 2020. Genomes of the Banyan Tree and Pollinator Wasp Provide Insights into Fig-Wasp Coevolution. Cell, 2020; DOI: 10.1016/j.cell.2020.09.043
Tinggalkan komentar