Tumbuhan Berbicara dengan Bahasa Cacing Agar Akar Mereka Tidak Diserang

TrubusLife
Syahroni
13 Jan 2020   20:00 WIB

Komentar
Tumbuhan Berbicara dengan Bahasa Cacing Agar Akar Mereka Tidak Diserang

Akar tomat ini telah terinfeksi nematoda simpul akar selatan (Meloidogyne incognita). Cacing gelang mikroskopis membentuk galls atau "simpul" tempat mereka makan, pada akhirnya menghambat pertumbuhan tanaman dan mengurangi hasil panen. (BTI/Murli Manohar)

Trubus.id -- Nematoda sangat kecil, cacing gelang berukuran mini yang bisa ditemukan di mana-mana dan menginfeksi akar tanaman. Dampaknya, mahluk ini menyebabkan kerugian lebih dari $ 100 miliar kerusakan tanaman di seluruh dunia setiap tahunnya. 

Kini, penelitian baru telah menemukan bahwa tanaman memanipulasi feromon cacing untuk mengusir infestasi dan memberikan wawasan tentang bagaimana petani bisa melawan hama ini.

Dipimpin oleh anggota fakultas Boyce Thompson Institute (BTI), Frank Schroeder, kelompok ini mempelajari sekelompok bahan kimia yang disebut ascarosides, yang diproduksi dan dikeluarkan cacing untuk berkomunikasi satu sama lain. 

Seperti yang dijelaskan dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Nature Communications pada 10 Januari lalu, para peneliti telah menunjukkan bahwa tanaman juga "berbicara" dengan nematoda melalui memetabolisme ascarosida dan mensekresi metabolit kembali ke tanah.

"Bukan hanya tanaman itu bisa 'merasakan' atau 'mencium' nematoda," kata Schroeder. "Ini karena tanaman mempelajari bahasa asing, dan kemudian menyiarkan sesuatu dalam bahasa itu untuk menyebarkan propaganda bahwa 'ini adalah tempat yang buruk'. Tanaman mengacaukan sistem komunikasi nematoda untuk mengusir mereka."

Penelitian yang dibangun di atas kerja tim sebelumnya menunjukkan bahwa tanaman bereaksi terhadap AS 18 - ascaroside dominan yang disekresikan oleh nematoda yang menginfeksi tanaman - dengan memperkuat pertahanan kekebalan mereka sendiri, sehingga melindungi mereka terhadap berbagai jenis hama dan patogen.

Dalam studi sebelumnya, "Kami juga melihat bahwa ketika ASR # 18 diberikan kepada tanaman, bahan kimia menghilang seiring waktu," menurut penulis utama Murli Manohar, rekan peneliti senior di BTI.

Pengamatan itu, bersama dengan literatur yang diterbitkan menunjukkan tanaman dapat memodifikasi metabolit hama, memimpin tim untuk berhipotesis bahwa "tanaman dan nematoda berinteraksi melalui pensinyalan molekul kecil dan mengubah pesan satu sama lain," kata Schroeder.

Untuk menyelidiki gagasan itu, tim tersebut merawat tiga spesies tanaman — Arabidopsis, gandum, dan tomat — dengan kadar 18 dan membandingkan senyawa yang ditemukan pada tanaman yang diolah dan yang tidak diolah. Mereka mengidentifikasi tiga metabolit ascr # 18, yang paling melimpah adalah ascr # 9.

Para peneliti juga menemukan Arabidopsis dan akar tomat mengeluarkan tiga metabolit ke dalam tanah, dan bahwa campuran 90% ascr # 9 dan 10% ascr # 18 ditambahkan ke tanah mengarahkan nematoda menjauh dari akar tanaman, sehingga mengurangi infeksi.

Tim berhipotesis bahwa nematoda dalam tanah menganggap campuran sebagai sinyal, dikirim oleh tanaman yang sudah terinfeksi nematoda, untuk "pergi" dan mencegah kelebihan populasi satu tanaman. 

Cacing mungkin telah berevolusi untuk membajak metabolisme tanaman untuk mengirim sinyal ini. Tanaman, pada gilirannya, mungkin telah berevolusi menjadi mengutak-atik sinyal untuk muncul sebanyak mungkin terinfeksi, sehingga menipu calon penyerang.

"Ini adalah dimensi hubungan mereka yang belum pernah dilihat orang sebelumnya," kata Manohar. "Dan tanaman mungkin memiliki jenis komunikasi kimia yang mirip dengan hama lain."

Meskipun campuran ASR # 9 dan ASR # 18 dapat berfungsi sebagai pelindung tanaman, Schroeder mengatakan seharusnya tidak ada kerugian untuk menggunakan ASR # 18 lurus pada tanaman, seperti yang dijelaskan dalam penelitian sebelumnya tim.

"Ascr # 18 terutama mengutamakan pabrik untuk merespons lebih cepat dan kuat terhadap patogen, daripada sepenuhnya mendorong respons defensif itu sendiri," katanya. "Jadi seharusnya tidak ada biaya untuk pabrik dalam hal pengurangan pertumbuhan, hasil atau masalah lainnya."

Tim juga menunjukkan bahwa tanaman memetabolisme ASR # 18 melalui jalur oksidasi β peroxisomal, sebuah sistem yang dikonservasi di banyak spesies tanaman.

"Makalah ini mengungkap interaksi kuno," kata Schroeder. "Semua nematoda membuat ascarosida, dan tanaman memiliki jutaan tahun untuk belajar bagaimana memanipulasi molekul-molekul ini."

"Tanaman bukan benda hijau pasif. Mereka adalah peserta aktif dalam dialog interaktif dengan lingkungan sekitarnya, dan kami akan terus menguraikan dialog ini." dia menambahkan. [RN] 

  0


500 Karakter

Artikel Terkait

Bagikan:          

Manfaat Gula Aren, Apakah Semanis Rasanya?

Health & Beauty   22 Jan 2020 - 11:10 WIB
Bagikan:          

Kenali 5 Tanda Tubuh Mengalami Dehidrasi

Health & Beauty   22 Jan 2020 - 07:55 WIB
Bagikan: