Kolaborasi Cahaya dan Suhu Tingkatkan Pertumbuhan Tanaman

Klikhijau.com – Mekanisme yang tepat di balik fenomena tanaman memanjang dan membungkuk untuk mengamankan akses ke sinar matahari masih menjadi misteri.

Misteri itu tidak terpecahkan selama berabad-abad. Padahal para ilmuwan telah memperhatikan hal tersebut sejak lama.

Namun, sekarang, tim peneliti yang dipimpin oleh Salk Institute for Biological Research di San Diego, California telah menemukan bahwa ada dua faktor tanaman protein PIF7 dan hormon pertumbuhan auksin  adalah pemicu utama yang mempercepat pertumbuhan ketika tanaman dinaungi oleh kanopi dan terpapar sinar matahari. Sehingga suhu menjadi hangat secara bersamaan.

Temuan yang   dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications itu dapat membantu para ilmuwan memprediksi bagaimana tanaman akan merespons perubahan iklim. Dan mungkin juga meningkatkan produktivitas tanaman meskipun ada efek merugikan dari pemanasan global.

“Saat ini, kami menanam tanaman dalam kepadatan tertentu, tetapi temuan kami menunjukkan bahwa kami perlu menurunkan kepadatan ini untuk mengoptimalkan pertumbuhan seiring perubahan iklim,” kata penulis senior studi Joanne Chory, seorang ahli Biologi Molekuler dan Seluler Tanaman di Salk. Lembaga.

“Memahami dasar molekuler tentang bagaimana tanaman merespons cahaya dan suhu akan memungkinkan kami untuk menyempurnakan kerapatan tanaman dengan cara tertentu yang mengarah pada hasil terbaik.”

Selama perkecambahan, bibit dengan cepat memanjangkan batangnya untuk menembus tanah dan mendapatkan akses ke sinar matahari sesegera mungkin.

Sementara batang biasanya memperlambat pertumbuhannya setelah terkena sinar matahari, batang dapat memanjang dengan cepat lagi jika tanaman bersaing dengan tanaman di sekitarnya untuk mendapatkan cahaya, atau sebagai respons terhadap suhu pemanasan untuk meningkatkan jarak antara daun dan tanah yang panas.

Meskipun naungan tajuk dan suhu hangat menginduksi pertumbuhan batang, keduanya mengurangi hasil.

Model tanaman Arabidopsis thaliana

Dengan menggunakan model tanaman Arabidopsis thaliana, tanaman tomat, dan kerabat dekat tembakau, para peneliti menyelidiki faktor-faktor yang menyebabkan pertumbuhan tanaman di bawah naungan kanopi dan dalam suhu hangat. Itu merupakan suatu kondisi yang meniru kepadatan tanaman yang tinggi selama perubahan iklim.

Mereka menemukan bahwa di ketiga spesies, tanaman tumbuh lebih tinggi ketika mencoba menghindari naungan kanopi yang dibuat oleh tanaman tetangga, saat terkena suhu tinggi.

Analisis molekuler mengungkapkan bahwa faktor transkripsi PIF7 – protein yang memainkan peran mendasar dalam mengaktifkan dan menonaktifkan gen tertentu – adalah faktor dominan yang mendorong peningkatan pertumbuhan.

Selain itu, ketika tanaman mendeteksi tanaman tetangga, hormon pertumbuhan auksin juga meningkat, mendorong pertumbuhan yang cepat sebagai respons terhadap suhu yang lebih hangat secara simultan. Dengan demikian, jalur sinergis PIF7-auxin yang memungkinkan tanaman untuk merespon stres lingkungan dan beradaptasi untuk mencari kondisi pertumbuhan terbaik.

“Suhu global meningkat, jadi kami membutuhkan tanaman pangan yang dapat berkembang dalam kondisi baru ini. Kami telah mengidentifikasi faktor-faktor kunci yang mengatur pertumbuhan tanaman selama suhu hangat, yang akan membantu kami mengembangkan tanaman yang berkinerja lebih baik untuk memberi makan generasi mendatang,” Profesor Chory menyimpulkan.

Sumber: Earth.com