Peneliti Temukan Bahan Kimia Baru untuk Lindungi Tanaman dari Penyakit Jamur

TrubusLife
Syahroni
30 Mar 2020   22:00 WIB

Komentar
Peneliti Temukan Bahan Kimia Baru untuk Lindungi Tanaman dari Penyakit Jamur

Ilustrasi jamur pada tanaman padi. (Istimewa)

Trubus.id -- Jamur patogen menimbulkan ancaman besar dan terus meningkat terhadap ketahanan pangan global. Saat ini, para petani melindungi tanamannya dari penyakit jamur dengan menyemprotkannya dengan kimia anti-jamur yang juga dikenal sebagai fungisida.

Namun, meningkatnya ancaman resistensi mikroba terhadap kimia ini membutuhkan pengembangan fungisida baru secara berkelanjutan. Sebuah konsorsium peneliti dari University of Exeter, yang dipimpin oleh Profesor Gero Steinberg, menggabungkan keahlian mereka untuk berperang melawan jamur patogen tanaman.

Dalam sebuah publikasi baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah Nature Communications, mereka melaporkan identifikasi kation lipofilik rantai mono-alkil novel (MALCs) dalam melindungi tanaman terhadap noda Septoria tritici dalam penyakit gandum dan beras. Penyakit-penyakit ini masing-masing menantang gandum dan padi yang sedang tumbuh, sehingga membahayakan keamanan dua tanaman kalori kita yang paling penting.

Perjalanan para ilmuwan dimulai dengan penemuan bahwa MALC menghambat aktivitas mitokondria jamur. Mitokondria adalah "pembangkit tenaga listrik" seluler, yang diperlukan untuk menyediakan "bahan bakar" untuk semua proses penting dalam patogen. Dengan menghambat jalur penting dalam mitokondria, MALC mengurangi pasokan energi seluler, yang akhirnya membunuh patogen.

Sementara Steinberg dan rekannya menunjukkan bahwa "mode aksi" ini umum untuk berbagai MALC yang diuji, dan efektif terhadap jamur patogen tanaman, satu MALC yang mereka sintesis dan beri nama C18-SMe2 + menunjukkan mode aksi tambahan yang tidak terduga. Pertama, C18-SMe2 + menghasilkan molekul agresif di dalam mitokondria, yang menargetkan protein jamur yang sangat penting bagi kehidupan, dan pada gilirannya memulai program "penghancuran diri", yang pada akhirnya menghasilkan "bunuh diri seluler" dari jamur.

Kedua, ketika diterapkan pada tanaman tanaman, C18-SMe2 + "mengingatkan" sistem pertahanan tanaman, yang mempersiapkan tanaman untuk serangan berikutnya, sehingga meningkatkan gudang senjata tanaman terhadap penyusup. Namun yang paling penting, para peneliti Exeter menunjukkan bahwa C18-SMe2 + tidak menunjukkan toksisitas terhadap tanaman dan kurang toksik bagi organisme air dan sel manusia daripada fungisida yang ada yang disemprotkan yang digunakan di lapangan saat ini.

Profesor Steinberg berkata: "Ini adalah pendekatan gabungan dari para ilmuwan Exeter, memberikan keterampilan dalam biologi sel jamur (saya sendiri, Dr. Martin Schuster), patologi tanaman jamur (Profesor Sarah J. Gurr), biologi sel manusia (Profesor Michael Schrader) dan sintetis kimia (Dr. Mark Wood) yang memungkinkan kami untuk mengembangkan dan mengkarakterisasi kimia kuat ini. Universitas telah mengajukan paten (GB 1904744.8), sebagai pengakuan atas potensi kimia baru ini dalam perjuangan terus-menerus kita melawan jamur. Kami sekarang mencari mitra / investor untuk membawa pengembangan ini ke lapangan dan membuktikan kegunaannya di bawah 'kondisi pertanian nyata'. Tujuan jangka panjang kami adalah untuk meningkatkan ketahanan pangan, khususnya di negara-negara berkembang." 

Profesor Steinberg menambahkan: "Saya selalu ingin menerapkan penelitian saya di luar menara gading akademisi dan menggabungkan aspek mendasar dari pekerjaan saya dengan aplikasi yang bermanfaat. Pendekatan visioner Dewan Riset Ilmu Biologi (BBSRC) memberi saya kesempatan ini, dan saya sangat berterima kasih. Dalam pikiran saya, proyek ini adalah contoh kuat dari penelitian translasi yang bermanfaat bagi masyarakat."

Sementara itu, Profesor Sarah Gurr menambahkan: "Ini adalah penelitian yang tepat waktu dan penting. Kami semakin sadar akan meningkatnya beban penyakit tanaman yang disebabkan oleh jamur dan kebutuhan kita untuk menjaga kalori dan komoditas tanaman dengan lebih baik. Tantangannya bukan hanya untuk menemukan dan menggambarkan cara aksi antijamur baru tetapi untuk memastikan bahwa bahan kimia yang ampuh melawan jamur tidak membahayakan tanaman, satwa liar atau kesehatan manusia. Antijamur baru ini dengan demikian merupakan penemuan yang menarik dan kegunaannya dapat melampaui tanaman ke dalam bidang penyakit jamur pada manusia dan, memang untuk berbagai aplikasi dalam industri cat dan pengawet. Ini layak investasi!"

Makalah, yang diterbitkan dalam Journal Nature Communications, berjudul: "A lipophilic cation protects  against fungal pathogens by multiple modes of action/ Kation lipofilik melindungi tanaman terhadap patogen jamur dengan berbagai mode aksi" ini ditulis oleh G. Steinberg, M. Schuster, S.J. Gurr, T. Schrader, M. Schrader, M. Wood, A. Early dan S. Kilaru. [RN]

  0


500 Karakter

Artikel Terkait

Bagikan:          
Bagikan:          

Benarkah Biji Bunga Matahari Mengandung Karsinogen Beracun?

Plant & Nature   04 Juni 2020 - 11:08 WIB
Bagikan: