Shanghai (ANTARA) - Ilmuwan China menemukan dua gen dalam beras yang dapat membuat tanaman makanan pokok tersebut lebih tahan panas sehingga tanaman tidak mudah rusak karena panas.
Gabungan peneliti dari Institut Fisiologi dan Ekologi Tanaman Shanghai di bawah Akademi Ilmu Pengetahuan China (Chinese Academy of Sciences/CAS) dan Universitas Jiao Tong Shanghai mengungkapkan mekanisme di mana membran sel beras merasakan sinyal tekanan panas eksternal sebelum berkomunikasi dengan kloroplas.
Kloroplas merupakan organ tempat fotosintesis berlangsung untuk mengatur toleransi panas.
Panas yang terlalu tinggi dapat merusak kloroplas tanaman. Ketika suhu melebihi toleransi biasa pada tanaman maka hasil panen pun akan cenderung menurun.
Para peneliti mengidentifikasi lokus dengan dua gen, Thermo-tolerance 3.1 (TT3.1) dan Thermo-tolerance 3.2 (TT3.2). Keduanya berinteraksi bersama untuk meningkatkan termotoleran beras dan mengurangi kerugian hasil biji-bijian yang disebabkan oleh stres panas.
Para peneliti menemukan bahwa akumulasi TT3.2 dapat memicu kerusakan kloroplas terkait stres panas, tetapi, dalam skenario itu, TT3.1 dapat berfungsi sebagai remedi.
Setelah stres panas, TT3.1, sebuah termosensor potensial, akan membuang membran sel dari sel untuk menurunkan protein TT3.2 matang, papar penelitian yang diterbitkan pada Jumat (17/6) di jurnal Science tersebut.
"Studi ini menjelaskan mekanisme molekuler baru yang menghubungkan membran sel tanaman dengan kloroplas dalam menanggapi sinyal pemanasan," kata salah satu penulis koresponden makalah tersebut, Lin Hongxuan, dari Institut Fisiologi dan Ekologi Tanaman Shanghai.
Kemudian, para peneliti menggunakan hibridisasi untuk memindahkan lokus TT3 dari beras Afrika ke dalam spesies Asia.
Uji lapangan menunjukkan bahwa spesies baru tersebut lebih toleran terhadap panas. Spesies itu dapat menahan panas pada suhu 38 derajat Celsius tanpa gagal panen, sedangkan hasil panen spesies normal akan berkurang pada suhu di atas 35 derajat Celsius, kata para peneliti.
Gen yang baru ditemukan itu juga berpotensi untuk digunakan pada tanaman lain, termasuk gandum, jagung, kacang-kacangan, dan sayur-sayuran, untuk menumbuhkan galur-galur yang tahan panas, menurut para peneliti.
Gabungan peneliti dari Institut Fisiologi dan Ekologi Tanaman Shanghai di bawah Akademi Ilmu Pengetahuan China (Chinese Academy of Sciences/CAS) dan Universitas Jiao Tong Shanghai mengungkapkan mekanisme di mana membran sel beras merasakan sinyal tekanan panas eksternal sebelum berkomunikasi dengan kloroplas.
Kloroplas merupakan organ tempat fotosintesis berlangsung untuk mengatur toleransi panas.
Panas yang terlalu tinggi dapat merusak kloroplas tanaman. Ketika suhu melebihi toleransi biasa pada tanaman maka hasil panen pun akan cenderung menurun.
Para peneliti mengidentifikasi lokus dengan dua gen, Thermo-tolerance 3.1 (TT3.1) dan Thermo-tolerance 3.2 (TT3.2). Keduanya berinteraksi bersama untuk meningkatkan termotoleran beras dan mengurangi kerugian hasil biji-bijian yang disebabkan oleh stres panas.
Para peneliti menemukan bahwa akumulasi TT3.2 dapat memicu kerusakan kloroplas terkait stres panas, tetapi, dalam skenario itu, TT3.1 dapat berfungsi sebagai remedi.
Setelah stres panas, TT3.1, sebuah termosensor potensial, akan membuang membran sel dari sel untuk menurunkan protein TT3.2 matang, papar penelitian yang diterbitkan pada Jumat (17/6) di jurnal Science tersebut.
"Studi ini menjelaskan mekanisme molekuler baru yang menghubungkan membran sel tanaman dengan kloroplas dalam menanggapi sinyal pemanasan," kata salah satu penulis koresponden makalah tersebut, Lin Hongxuan, dari Institut Fisiologi dan Ekologi Tanaman Shanghai.
Kemudian, para peneliti menggunakan hibridisasi untuk memindahkan lokus TT3 dari beras Afrika ke dalam spesies Asia.
Uji lapangan menunjukkan bahwa spesies baru tersebut lebih toleran terhadap panas. Spesies itu dapat menahan panas pada suhu 38 derajat Celsius tanpa gagal panen, sedangkan hasil panen spesies normal akan berkurang pada suhu di atas 35 derajat Celsius, kata para peneliti.
Gen yang baru ditemukan itu juga berpotensi untuk digunakan pada tanaman lain, termasuk gandum, jagung, kacang-kacangan, dan sayur-sayuran, untuk menumbuhkan galur-galur yang tahan panas, menurut para peneliti.