Ilmuan Temukan Gen yang Kendalikan Kolonisasi Mikoriza pada Kedelai

TrubusLife
Syahroni
08 Jan 2020   11:00 WIB

Komentar
Ilmuan Temukan Gen yang Kendalikan Kolonisasi Mikoriza pada Kedelai

Penelitian University of Illinois / USDA Agricultural Research Service telah mengidentifikasi gen yang terkait dengan kolonisasi jamur mikoriza pada kedelai. (Michelle Pawlowski, University of Illinois)

Trubus.id -- Seperti kebanyakan tanaman, kedelai berpasangan dengan jamur tanah dalam hubungan mikoriza simbiotik. Sebagai ganti sedikit gula, jamur bertindak sebagai perpanjangan dari sistem akar untuk menarik lebih banyak fosfor, nitrogen, zat gizi mikro, dan air daripada yang bisa dilakukan tanaman itu sendiri.

Jamur mikoriza terjadi secara alami di tanah dan tersedia secara komersial sebagai inokulan tanah, tetapi penelitian baru dari University of Illinois menunjukkan tidak semua genotipe kedelai merespon dengan cara yang sama terhadap hubungan mikoriza mereka.

"Dalam penelitian kami, kolonisasi akar oleh satu spesies mikoriza berbeda secara signifikan di antara genotipe dan berkisar antara 11 hingga 70%," kata Michelle Pawlowski, rekan postdoctoral di Departemen Ilmu Tanaman di Illinois dan rekan penulis pada studi baru di Theoretical and Applied Genetika.

Untuk sampai pada temuan itu, Pawlowski menanam 350 genotipe kedelai yang beragam dalam pot yang diisi dengan spora jamur mikoriza yang umum. Setelah enam minggu, dia melihat akar di bawah mikroskop untuk mengevaluasi tingkat kolonisasi.

"Itu sedikit pertaruhan karena kami tidak tahu banyak tentang hubungan kedelai dengan mikoriza dan tidak tahu apakah perbedaan dalam kolonisasi antara genotipe kedelai akan terjadi. Jadi ketika kami menskrining genotipe kedelai dan menemukan perbedaan, itu adalah bantuan besar," kata Pawlowski. "Itu berarti ada potensi untuk menemukan perbedaan genetik juga."

Proses kolonisasi akar dimulai sebelum spora jamur bahkan berkecambah di tanah. Akar memancarkan bahan kimia, memicu spora untuk berkecambah dan tumbuh ke arah akar. Setelah jamur melakukan kontak, ada kaskade reaksi yang kompleks di pabrik yang mencegah serangan defensif yang biasa terhadap patogen yang menyerang. Sebagai gantinya, tanaman memungkinkan jamur untuk masuk dan mendirikan toko di dalam akar, di mana ia menciptakan struktur kecil seperti pohon yang dikenal sebagai arbuscules; di sinilah jamur dan tanaman berdagang gula dan nutrisi.

Studi ini menunjukkan ada komponen genetik untuk tingkat kolonisasi akar pada kedelai. Untuk menemukannya, Pawlowski membandingkan genom dari 350 genotipe dan mengasah pada enam wilayah genom yang terkait dengan tingkat kolonisasi yang berbeda dalam kedelai.

"Kami dapat menggunakan semua informasi yang kami miliki tentang genom kedelai dan ekspresi gen untuk menemukan kemungkinan gen penyebab dalam enam wilayah ini," katanya.

Menurut penelitian, gen mengendalikan sinyal kimia dan jalur yang memanggil jamur ke akar, memungkinkan tanaman mengenali jamur mikoriza sebagai "orang baik," membantu membangun arbculcules, dan banyak lagi. "Untuk hampir setiap langkah dalam proses kolonisasi, kami menemukan gen terkait di wilayah itu," kata Pawlowski.

Mengetahui gen mana yang mengendalikan kolonisasi akar dapat menyebabkan peternak mengembangkan kultivar kedelai dengan afinitas yang lebih tinggi terhadap jamur mikoriza, yang dapat berarti peningkatan serapan hara, toleransi kekeringan, dan ketahanan terhadap penyakit.

"Pendekatan ramah lingkungan ini untuk meningkatkan produksi kedelai juga dapat membantu mengurangi penggunaan pupuk dan pestisida secara berlebihan dan mempromosikan sistem produksi tanaman yang lebih holistik," kata Glen Hartman, ahli patologi tanaman di Departemen Ilmu Tanaman dan ahli patologi tanaman untuk USDA-ARS. [RN]

  0


500 Karakter

Artikel Terkait

Bagikan:          
Bagikan:          
Bagikan: