Ovarium (bakal buah) dan nektari pada bunga Nicotiana
Ovarium (bakal buah) dan nektari pada bunga Nicotiana. (Credit: Danny Kessler, Max Planck Institute for Chemical Ecology)

Bhataramedia.com – Evolusi didasarkan pada keragaman dan reproduksi seksual adalah kunci untuk menciptakan populasi yang beragam yang nantinya mampu menunjukkan eksistensi populasi tersebut di alam. Tumbuhan sebagai organisme yang (sebagian besar dari spesiesnya) tidak mampu bergerak dan berpindah tempat harus memecahkan masalahnya yaitu mereka perlu menemukan cara untuk menyebarkan materi genetik ke bunga pada individu lainnya. Untuk memastikan bahwa penyerbuk (khususnya yang mampu terbang) seperti serangga, burung dan kelelawar datang ke bunga untuk mengambil serbuk sari, maka tumbuhan melakukan evolusi secara khusus pada organ spesialnya yaitu, nektaria (organ atau kelenjar yang memproduksi nektar). Tujuannya adalah untuk menarik dan memberikan hadiah kepada binatang penyerbuk.

Seperti dilansir laman Max Planck Institute for Chemical Ecology (16/3/2014), para ilmuwan dari Max Planck Institute for Chemical Ecology di Jena (Jerman) dan rekan-rekan penelitinya dari Stanford dan Duluth (AS) telah mengidentifikasi transporter (pengangkut) gula yang memainkan peran kunci pada produksi nektar di tanaman yaitu SWEET9. SWEET9 mengangkut gula ke daerah ekstraseluler dari nektaria dimana nektar disekresikan. Dengan demikian, SWEET9 mungkin menjadi kunci utama bagi evolusi yang dilakukan tanaman berbunga untuk menarik dan memberikan penghargaan kepada penyerbuk dengan hadiah berupa nektar yang rasanya manis.

Meskipun para peneliti telah mengetahui peranan penting dari nektar, namun proses produksi dan sekresi nektar tetap menjadi misteri.

Saat ini, penelitian baru dari tim peneliti yang dipimpin oleh Wolf Frommer, direktur Departemen Biologi Tumbuhan, Carnegie Institution for Science di Stanford, bekerjasama dengan laboratorium Carter di Minnesota dan laboratorium Baldwin di Institut Max Planck untuk Kimia Ekologi di Jena, Jerman, telah berhasil mengidentifikasi komponen kunci dari mekanisme sintesis dan sekresi gula untuk menghasilkan nektar pada tumbuhan. Studi mereka juga menunjukkan bahwa komponen tersebut sengaja dibuat untuk tujuan sintesis dan sekresi gula pada masa awal tanaman berbunga berevolusi. Temuan ini diterbitkan oleh jurnal Nature.

Tim peneliti menggunakan teknik terbaik untuk menemukan transporter yang terlibat dalam transportasi gula dan terkandung di dalam nektari. Mereka mengidentifikasi SWEET9 sebagai komponen kunci dalam tiga spesies tanaman berbunga yang berbeda jenisnya, yaitu thale cress (Arabidopsis thaliana), lobak (Brassica rapa) dan tobacca coyote (Nicotiana attenuate). Para peneliti juga menunjukkan bahwa komponen tersebut sangat penting untuk produksi nektar.

Pada tumbuhan direkayasa secara khusus untuk kekurangan SWEET9, tim peneliti menemukan bahwa sekresi nektar tidak terjadi tetapi gula terakumulasi di dalam tangkai atau batang, walaupun jumlahnya sedikit. Mereka juga berhasil mengidentifikasi gen yang diperlukan untuk produksi sukrosa, dimana gen ini ternyata juga penting untuk sekresi nektar. Secara keseluruhan, studi mereka menunjukkan bahwa sukrosa diproduksi di nektari dan kemudian diangkut ke dalam ruang ekstraselular nektari oleh SWEET9. Di daerah interstitial ini, gula diubah menjadi campuran sukrosa dan gula lainnya, yaitu glukosa dan fruktosa. Pada tanaman uji tersebut, gula yang dihasilkan berupa zat terlarut di dalam nektar, sebab gula dalam bentuk terlarut merupakan prasyarat supaya lebah (atau penyerbuk lainnya) mampu mengambilnya untuk selanjutnya diproduksi menjadi madu.

“SWEET merupakan transporter penting untuk mengangkut fotosintat dari daun ke biji dan kami percaya bahwa transporter gula ini berkembang pada waktu pembentukan nektari di bunga pertama selama masa awal evolusi, dan proses ini mungkin telah menjadi kesuksesan yang luar biasa bagi tumbuhan berbunga dalam hal menarik dan memberikan penghargaan (hadiah) kepada polinator (penyerbuk) sehingga mampu meningkatkan keragaman genetik tumbuhan tersebut, “kata Frommer.

Referensi Jurnal :

Lin, W., Sosso, D., Chen, L.-Q., Gase, K., Kim, S.-G., Kessler, D., Klinkenberg, P. M., Gorder, M., Hou, B.-H., Qu, X.-Q., Carter, C., Baldwin, I. T., Frommer, W. Nectar secretion requires sucrose phosphate synthases and the sugar transporter SWEET9. Nature, March 2014 DOI: 10.1038/nature13082.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here