Bagaimana Mikroba Tanah Membantu Tanaman Melawan Penyakit

TrubusLife
Syahroni
09 April 2020   19:00 WIB

Komentar
Bagaimana Mikroba Tanah Membantu Tanaman Melawan Penyakit

Selain membantu tanaman melawan penyakit, beberapa mikroba tanah meningkatkan pertumbuhan. Dua pot di sebelah kanan mengandung strain jamur bermanfaat yang berbeda sementara tanaman di sebelah kiri tumbuh di tanah tanpa jamur. (Michael Kolomiets)

Trubus.id -- Tumbuhan tidak dapat mengisolasi diri selama wabah penyakit, tetapi mereka dapat memperoleh bantuan dari seorang teman — mikroba tanah yang bermanfaat membantu tanaman menangkal berbagai macam penyakit. Sekarang, para ilmuwan Texas A&M AgriLife telah menemukan bagian utama dari proses di mana jamur bermanfaat membantu tanaman jagung bertahan melawan patogen.

Hasil penelitian ini muncul di jurnal The Plant Cell pada Januari lalu. Pemimpin penelitian ini adalah Michael Kolomiets, Ph.D., profesor patologi tanaman dan mikrobiologi di Sekolah Tinggi Pertanian dan Ilmu Hayati Universitas Texas A&M. Pendanaan untuk penelitian ini disediakan oleh Institut Nasional Pertanian dan Makanan USDA. Secara keseluruhan, hasilnya menjelaskan aspek misterius imunitas tanaman dan memungkinkan penelitian di masa depan terhadap tanaman sereal yang lebih produktif.

Seleksi dan pemuliaan tanaman yang cermat memiliki tanaman yang jauh lebih baik di seluruh dunia, menghasilkan hasil yang lebih tinggi, tahan banting dan tahan terhadap penyakit. Tetapi hari ini, produktivitas tanaman tidak dapat ditingkatkan sebanyak dengan seleksi genetik saja, kata Kolomiets.

"Apa yang saat ini diyakini sebagai strategi selanjutnya yang sangat penting — kami menyebutnya 'revolusi coklat,'" katanya. "Kami bisa mendapatkan bantuan dari mikroorganisme menguntungkan yang berada di tanah."

Mikroba tanah menginduksi "resistensi sistemik"

Mikroba tanah mempengaruhi tanaman secara mengejutkan. Misalnya, ketika tanaman melawan penyakit, laju pertumbuhannya melambat. Tetapi ketika tanaman mengandung mikroba yang membantu pada akarnya, ia dapat melawan hama sambil mempertahankan pertumbuhan normal.

Mikroba tanah ini memberi seluruh tanaman semacam perlindungan penyakit khusus. Ketika mikroba tanah hadir, tanaman mengalami apa yang disebut "resistensi sistemik terinduksi," suatu dorongan kekebalan yang melindungi tanaman dari beragam patogen.

"Ketika kami merancang tanaman dengan resistensi terhadap patogen, kami biasanya perlu mengidentifikasi gen resistensi untuk setiap strain atau kelompok patogen tertentu," kata Kolomiets. "Resistansi sistemik yang diinduksi adalah strategi yang jauh lebih baik karena efektif terhadap banyak patogen."

Untuk semua alasan ini, memahami sinergi antara mikroba dan tanaman memiliki banyak potensi untuk meningkatkan kesehatan dan hasil panen.

Apa sebenarnya yang dilakukan mikroorganisme?

Para ilmuwan telah mengetahui bahwa pengaruh mikroba pada tanaman terkait dengan hormon tanaman yang disebut asam jasmonat, tetapi gambaran itu tidak cukup sesuai dengan Kolomiets. Sementara hormon meningkatkan pertahanan, hormon ini juga memperlambat pertumbuhan. Untuk alasan ini, tanaman menghasilkan asam jasmonik hanya untuk waktu singkat setelah merasakan stres, karena ada penalti pertumbuhan yang curam dari kehadiran hormon ini dalam jaringan tanaman.

Jika jamur yang menguntungkan - yang sering berada pada akar selama kehidupan tanaman - menyebabkan tanaman menghasilkan asam jasmonat sepanjang waktu, ia berkata, "Saya selalu bertanya-tanya, bagaimana mungkin jamur itu juga mendorong pertumbuhan? masuk akal bagi saya. "

Ini semua tentang getahnya

Untuk melihat apa yang terjadi di dalam tanaman jagung dengan dan tanpa jamur, tim mengumpulkan getah dari tanaman jagung yang memiliki jamur Trichoderma di akarnya. Selanjutnya, para peneliti menyuntikkan getah "kuat" ini ke tanaman jagung yang tidak memiliki kontak dengan Trichoderma.

Mereka juga mengulangi percobaan ini dengan dua varietas jagung yang ditemukan dalam penelitian sebelumnya. Varietas pertama secara alami memiliki kekebalan yang lebih kuat bahkan tanpa kehadiran Trichoderma. Yang kedua, sebaliknya, telah melemahkan kekebalan tubuh. Akhirnya, mereka mengulangi percobaan dengan dua mutan Trichoderma yang sebelumnya ditemukan. Satu mutan tidak dapat meningkatkan kekebalan jagung dan yang lain menginduksi kekebalan ke tingkat yang lebih besar dari nenek moyang tipe liar.

Dalam semua kasus, ketika getah diambil dari tanaman dengan kekebalan kuat dan disuntikkan ke tanaman normal atau melemah, getah bertindak mirip dengan vaksin, membuat tanaman yang lebih lemah tahan terhadap penyakit. Dan ketika getah dari tanaman yang lebih lemah disuntikkan ke tanaman dengan kekebalan yang ditingkatkan, kekebalan itu melemah.

Zat yang berbeda dari jumlah bagian-bagiannya

Selanjutnya, para peneliti menganalisis set lengkap metabolit dalam tanaman dari setiap percobaan. Dalam analisis akhir, dua senyawa bertanggung jawab atas efek Trichoderma. Satu senyawa, 12-OPDA, adalah bahan pembangun asam jasmonik yang sudah dikenal. Tetapi tidak seperti asam jasmonic, senyawa ini mungkin tidak menghambat pertumbuhan tanaman.

Selain itu, analisis menunjukkan bahwa Trichoderma mengirimkan sinyal kimia untuk mendorong tanaman menghasilkan 12-OPDA dan mencegah mereka dari menggunakan 12-OPDA untuk membuat asam jasmonat.

"Orang-orang menganggap jalur multi-langkah ini sebagai peristiwa tunggal. Tetapi ternyata zat antara sama pentingnya dengan produk akhir," kata Kolomiets. Hasilnya menunjukkan bahwa pemulia tanaman yang ingin membuat tanaman yang lebih keras mungkin mencari varietas jagung dengan tingkat perubahan intermediet ini.

Bisakah tanaman dan mikroba bekerja bersama dengan lebih baik?

Di antara tujuan masa depan tim adalah menemukan varian alami Trichoderma yang bahkan lebih bermanfaat daripada jenis yang saat ini digunakan. "Ada keanekaragaman yang sangat luas di alam, dan kita perlu memanfaatkan keanekaragaman itu," kata Kolomiets.

Selain itu, tim "sekarang dapat mengidentifikasi varietas jagung yang lebih baik dalam interaksi dengan mikroba bermanfaat ini," kata Kolomiets. "Jika kita tahu bagaimana mereka melakukannya, itu memungkinkan kita menghasilkan jagung yang lebih baik untuk mikroba dan menghasilkan mikroba yang lebih baik untuk jagung, menghasilkan jagung yang lebih sehat di ladang."

  0


500 Karakter

Artikel Terkait

Mulai Sekarang Hindari 5 Kesalahan Cuci Tangan Ini!

Health & Beauty   30 Mei 2020 - 22:03 WIB
Bagikan:          
Bagikan:          

Masker Wajah Membuat Kacamata Berembun? Ini Dia Cara Mengatasinya

Health & Beauty   30 Mei 2020 - 20:07 WIB
Bagikan: