Pada tahun 2050, pemanasan global dapat mengurangi hasil panen hingga sepertiganya. Untuk memodifikasi respons tanaman terhadap panas, para ilmuwan pertama-tama harus memahami bagaimana tanaman merasakan suhu. Para peneliti telah menemukan gen yang menjadi kunci proses ini.
“Kami membutuhkan tanaman yang dapat bertahan pada suhu yang lebih hangat, memiliki waktu lebih lama untuk berbunga dan periode pertumbuhan yang lebih lama,” kata profesor ilmu botani dan tumbuhan UCR Meng Chen. “Tapi, untuk dapat memodifikasi respons suhu tanaman, Anda harus terlebih dahulu memahami cara kerjanya. Jadi, itulah mengapa mengidentifikasi gen yang memungkinkan respons panas ini sangat penting.”
Pekerjaan yang dilakukan Chen dan rekan-rekannya untuk mengungkap gen penginderaan panas diterbitkan minggu ini di jurnal Nature Communications. Ini adalah gen kedua yang mereka temukan terlibat dalam penginderaan suhu.
Mereka menemukan gen pertama, yang disebut HEMERA, dua tahun lalu. Kemudian mereka melakukan percobaan untuk melihat apakah mereka dapat mengidentifikasi gen lain yang terlibat dalam mengendalikan proses penginderaan suhu.
Biasanya, tumbuhan bereaksi terhadap pergeseran bahkan beberapa derajat dalam cuaca. Untuk percobaan ini, tim memulai dengan tanaman Arabidopsis mutan yang sama sekali tidak peka terhadap suhu, dan mereka memodifikasinya sekali lagi menjadi reaktif.
Memeriksa gen dari tanaman yang bermutasi dua kali ini mengungkapkan gen baru, RCB, yang produknya bekerja sama dengan HEMERA untuk menstabilkan fungsi penginderaan panas. “Jika Anda melumpuhkan salah satu gen tersebut, tanaman Anda tidak lagi sensitif terhadap suhu,” kata Chen.
Baik HEMERA dan RCB diperlukan untuk mengatur kelimpahan sekelompok pengatur gen master yang melayani banyak fungsi, bereaksi terhadap suhu serta cahaya, dan mengubah tanaman menjadi hijau. Protein ini didistribusikan ke dua bagian sel tumbuhan yang berbeda, inti dan organel yang disebut kloroplas.
Ke depan, Chen mengatakan laboratoriumnya akan fokus pada pemahaman bagaimana kedua bagian sel ini berkomunikasi dan bekerja sama untuk mencapai pertumbuhan, penghijauan, pembungaan, dan fungsi lainnya.
“Ketika Anda mengubah cahaya atau suhu, gen dalam inti dan kloroplas mengubah ekspresinya. Kami pikir HEMERA dan RCB terlibat dalam koordinasi ekspresi gen antara dua kompartemen sel ini,” kata Chen.
Pada akhirnya, tujuannya adalah untuk dapat mengubah respons suhu untuk memastikan masa depan pasokan makanan kita.
“Kami sangat senang menemukan gen kedua ini,” kata Chen. “Ini adalah bagian baru dari teka-teki. Setelah kami memahami cara kerjanya, kami dapat memodifikasinya, dan membantu tanaman mengatasi perubahan iklim dengan lebih baik.”
Jurnal Referensi:
- Yongjian Qiu, Elise K. Pasoreck, Jiangman He, Chan Yul Yoo, He Wang, Abhishesh Bajracharya, Haley D. Larsen, Meina Li, Stacey Cheung, Meng Chen. 2021. RCB initiates Arabidopsis thermomorphogenesis by stabilizing the thermoregulator PIF4 in the daytime. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-22313-x
Tinggalkan komentar