Studi dari Universitas Würzburg, Selama kekeringan, tumbuhan menggunakan molekul pensinyalan yang diketahui dari hewan untuk membatasi kehilangan air mereka. Molekul tersebut memberi mereka semacam ingatan tentang betapa keringnya hari itu.
“Saya telah mempelajari bagaimana tumbuhan mengatur keseimbangan air mereka selama lebih dari 35 tahun. Menemukan cara yang benar-benar baru dan tak terduga untuk menghemat air tentunya merupakan salah satu penemuan paling mengejutkan dalam hidup saya.” Demikian kata Profesor Rainer Hedrich, ilmuwan tumbuhan dan ahli biofisika dari Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg di Bavaria, Jerman yang bekerjasama dengan para peneliti dari Universitas Adelaide di Australia. Hasilnya telah dipublikasikan di jurnal Nature Communications.
GABA sebagai memori stres
GABA adalah molekul pensinyalan yang juga terjadi pada manusia dan hewan: di sana ia adalah zat pembawa pesan dari sistem saraf. Tumbuhan tidak memiliki sel saraf dan otak. Namun GABA sekarang juga ditemukan di dalamnya sehubungan dengan proses seperti memori.
Rainer Hedrich menyebutkan hubungan lain: Memori jangka pendek, yang digunakan tumbuhan karnivora Venus flytrap untuk menghitung berapa kali mangsanya menyentuhnya, tergantung pada tingkat kalsium dalam sel. Dan itu adalah tingkat kalsium yang mengatur biosintesis enzimatik dari GABA pada tumbuhan.
Kebutuhan air rendah, toleransi kekeringan tinggi
Efek GABA telah dibuktikan pada berbagai tanaman, seperti yang dijelaskan oleh Profesor Matthew Gilliham dari Universitas Adelaide: “Di bawah pengaruh GABA, jelai, buncis dan kedelai, misalnya, menutup pori-pori daunnya.” Tanaman laboratorium yang menghasilkan lebih banyak GABA karena mutasi juga bereaksi dengan cara ini. Dalam percobaan, mutan ini membutuhkan lebih sedikit air dan bertahan lebih lama dalam kekeringan.
Ilmuwan mengetahui zat pemberi sinyal lain pada tanaman yang menyebabkan pori-pori daun menutup. Tetapi GABA bergantung pada mekanisme tindakan yang sama sekali berbeda, jelas penulis utama publikasi tersebut, Dr Bo Xu dari Pusat Keunggulan Biologi Energi Tanaman Australia.
Tanaman tahan kekeringan untuk masa depan
Pemahaman tentang mekanisme penghematan air dan toleransi kekeringan tanaman menjadi semakin penting pada saat perubahan iklim. Selama beberapa tahun sekarang, peningkatan panas dan kekeringan telah mempengaruhi banyak tanaman. Sumber daya air bumi yang dapat digunakan untuk pertanian juga terancam. Oleh karena itu, umat manusia kemungkinan besar akan semakin bergantung pada varietas baru yang masih menghasilkan hasil yang baik dengan air sesedikit mungkin.
Jurnal Referensi
- Bo Xu, Yu Long, Xujun Zhu, Na Sai, Larissa Chirkova, Xueying Feng, Annette Betts, Johannes Herrmann, Everard J. Edwards, Mamoru Okamoto, Rainer Hedrich, Matthew Gilliham. 2021. GABA signalling modulates stomatal opening to enhance plant water use efficiency and drought resilience. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-21694-3
Tinggalkan komentar