Para peneliti di Universitas Hiroshima semakin dekat untuk mengungkap proses molekuler di balik bagaimana banjir menghilangkan oksigen bagi tanaman. Ini akan membantu menciptakan lebih banyak tanaman tahan banjir. Portal Phys.org.
Menurut Bank Dunia, banjir adalah risiko global yang mengancam kehidupan dan harta benda miliaran orang. Bahkan lebih banyak orang yang berisiko kelaparan akibat banjir: air dapat membanjiri tanaman. Para peneliti sekarang lebih dekat untuk mengidentifikasi proses molekulermendasari bagaimana banjir menghilangkan tanaman oksigen. Ini akan membantu menciptakan tanaman yang lebih tahan banting.
Dengan meta-analisis, yang melibatkan analisis ulang data dari penelitian lain secara umum, tim dari Graduate School of Integrated Life Sciences di University of Hiroshima menemukan beberapa kesamaan gen dan mekanisme terkait pada padi (Oryza sativa) dan Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Para ilmuwan mempublikasikan hasil penelitian mereka di jurnal Hidup.
“Hipoksia adalah stres abiotik bagi tanaman, sering kali disebabkan oleh banjir,” kata rekan penulis studi Keita Tamura, mengacu pada kekurangan oksigen yang disebabkan oleh saturasi berlebih. “Meskipun banyak penelitian telah dilakukan di masa lalu, kami pikir itu tersembunyi mekanisme biologis dapat ditemukan dengan menganalisis beberapa studi menggunakan meta-analisis dari data yang tersedia untuk umum.”
Tim berfokus pada padi dan selada air, karena genetika kedua spesies sebelumnya telah dipelajari secara ekstensif. Menurut Tamura, beras juga dianggap sebagai salah satu tanaman terpenting di dunia, sebagai makanan utama produk makanan untuk lebih dari empat miliar orang, menurut Kelompok Penasihat untuk Penelitian Pertanian Internasional, jadi memahami bagaimana mencegah tanaman bereaksi terhadap hipoksia, sangat penting.
Para peneliti mengidentifikasi 29 pasang data sekuensing RNA untuk Arabidopsis dan 26 pasang untuk beras dalam kondisi normal dan kekurangan oksigen dari kumpulan data yang tersedia. Menurut Profesor Hidemasa Bono, pengurutan RNA melibatkan penguraian cetak biru genetik subjek pada titik tertentu, yang berarti data dapat digunakan untuk mempelajari gen mana yang menyebabkan perubahan.
“Dengan menganalisis data sekuensing RNA, kami mengidentifikasi 40 dan 19 gen yang diregulasi dan diturunkan di kedua spesies,” kata Bono. “Di antara mereka, beberapa faktor transkripsi WRKY dan sinamat-4-hidroksilase, yang perannya dalam respons terhadap hipoksia masih belum diketahui, umumnya diregulasi di Arabidopsis dan beras.”
Menurut Bono, peningkatan regulasi umum ini berarti bahwa mekanisme molekuler ini menjadi lebih aktif ketika ada kekurangan oksigen, yang menunjukkan tanggung jawab mekanistik spesifik mereka terhadap bagaimana tanaman merespons.
Bono dan Tamura membandingkan hasil mereka dengan meta-analisis serupa dari hipoksia dalam sel manusia dan sampel jaringan. Mereka menemukan bahwa dua gen yang umumnya diaktifkan dalam Nasi dan Arabidopsis ditekan pada rekan manusia mereka.
"Meta-analisis kami menunjukkan mekanisme molekuler yang berbeda untuk hipoksia pada tumbuhan dan hewan," kata Bono. “Gen kandidat yang diidentifikasi dalam penelitian ini diharapkan dapat menjelaskan mekanisme molekuler baru dari respons tanaman terhadap hipoksia. Pada akhirnya, kami berencana untuk memanipulasi salah satu kandidat gen dengan teknologi pengeditan genom untuk membuat tanaman yang tahan banjir.”