Bhataramedia.com – Tanaman menggunakan berbagai mekanisme yang luar biasa untuk merasakan dan beradaptasi dengan lingkungan mereka. Selain itu, tanaman juga mampu untuk menjaga keseimbangan biokimia yang ketat di seluruh sel, jaringan dan organ. Pemahaman mengenai mekanisme tersebut sangat penting untuk mengembangkan varietas tanaman yang dapat mempertahankan hasil yang tinggi di dalam kondisi pertumbuhan yang buruk.

Melalui review dari penemuan-penemuan terbaru yang berhubungan dengan jaringan kompleks jalur sinyal yang terkait dengan respon tanaman terhadap kekeringan dan salinitas, Yuriko Osakabe dan rekannya dari RIKEN Center for Sustainable Resource Science telah memperhatikan molekul baru yang terlibat di dalam transportasi hormon tanaman, yaitu asam absisat (ABA)1.

Pusat untuk respon tanaman terhadap kekeringan dan salinitas adalah transportasi ion berupa senyawa-senyawa dan hormon yang melintasi membran sel. Produksi ABA adalah komponen penting dari respon ini. Hormon ABA memicu penutupan pori-pori yang disebut stomata dan mengaktifkan gen-gen yang berhubungan dengan stres.

ABA sebelumnya dianggap sebagai “pembawa pesan” jarak jauh dari stres yang bepergian dari akar ke tunas. Namun, penelitian saat ini menunjukkan bahwa ABA diproduksi di pembuluh daun, di mana ABA bekerja pada stomata terdekat (Gambar 1). Sel-sel “penjaga” khusus yang bertugas untuk menutup dan membuka stomata juga mampu menghasilkan ABA.

Setelah memasuki sel, ABA memulai serangkaian sinyal termasuk fosforilasi protein kunci, yang digambarkan oleh Osakabe dan rekan-rekannya sebagai “penghubung molekular” dari pensinyalan ABA. Fosforilasi sendiri mempengaruhi banyak saluran atau transporter di dalam membran sel, dan sebagai akibatnya ABA mampu mempengaruhi transportasi ion dan tekanan di dalam setiap sel yang dikenal sebagai tekanan turgor. Para peneliti juga menemukan bahwa ABA menyebabkan produksi spesies oksigen reaktif yang bertindak sebagai “pembawa pesan sekunder”. Spesies oksigen reaktif tersebut mengatur aliran ion seperti kalsium, dan pada gilirannya polarisasi listrik dari membran sel, tekanan turgor dan penutupan sel “penjaga”.

Di bawah kondisi salinitas tinggi, memelihara keseimbangan internal yang berhubungan dengan ion seperti natrium dan kalium sangat penting untuk kelangsungan hidup tanaman. Sejumlah gen yang terlibat di dalam mempertahankan ‘homeostasis’ ion tergantung pada regulasi transkripsi. Regulasi ini tidak hanya menyediakan ekspresi jaringan spesifik, tetapi juga ekspresi di dalam respon langsung terhadap stres.

Peningkatan pemahaman terhadap gen-gen yang mendasari transportasi selular yang terkait stres pada tanaman dapat membuka pintu untuk modifikasi genetik yang dapat meningkatkan hasil panen di dalam kondisi kekeringan dan salinitas tinggi. “Teknologi modern seperti genom editing, penargetan gen dan persilangan (cross-breeding) memberikan kami kemungkinan strategi untuk memodifikasi fungsi gen kunci,” kata Osakabe, seperti dilansir laman RIKEN (25/4/2014).

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here