Strategi Penguatan Tanaman Baru dengan CHLORAD

Para peneliti mengembangkan jalur CHLORAD sebagai strategi tanaman baru. Jalur ini memodifikasi bagaimana tanaman merespons lingkungan mereka, seperti kemampuan tanaman untuk menoleransi tekanan salinitas (kadar garam) tinggi.

CHLORAD atau dikenal dengan “degradasi protein terkait kloroplas,” membantu mengatur struktur di dalam sel tanaman yang disebut kloroplas. Klo roplas adalah organel yang mendefinisikan sebuah tanaman. Kloroplas bertanggung jawab atas fotosintesis, proses di mana energi matahari dimanfaatkan untuk memberi daya pada aktivitas seluler kehidupan.

Hal ini menjadikan kloroplas sebagai bagian penting, tidak hanya untuk tanaman, juga untuk berbagai ekosistem yang bergantung pada tanaman dan pertanian. Kloroplas terdiri atas ribuan protein berbeda, yang sebagian besar dibuat di tempat lain dalam sel dan di impor oleh organel.

Semua protein ini harus diatur dengan hati-hati untuk memastikan organel berfungsi dengan baik. Jalur CHLORAD bekerja dengan mengatur dan membuang protein kloroplas yang tidak perlu atau rusak. Ini diproyeksikan dapat memberikan keamanan pangan untuk populasi mencapai hampir 10 miliar pada 2050.

“Dua dekade setelah identifikasi mesin impor protein kloroplas yang mengirimkan protein baru ke kloroplas, penemuan jalur CHLORAD menun jukkan untuk pertama kalinya bagaimana individu (tanaman) menghilangkan protein yang tidak diinginkan dari kloroplas,” kata Profesor Paul Jarvis, peneliti CHLORAD, dikutip dari science daily.

Rekan peneliti Jarvis, Dr Qihua Ling, mengatakan bahwa penelitian sebelumnya menunjukkan ada protein dalam membran kloroplas di cerna oleh sistem degradasi protein di luar kloroplas. Namun, Ling masih bertanya-tanya bagaimana protein kloroplas diekstraksi dari membran dapat terjadi dan jawabannya terdapat pada jalur CHLORAD.

“Penemuan sistem CHLORAD kami menjawab pertanyaan ini dan kami mengidentifikasi dua protein baru yang berperan dalam proses tersebut,” kata Ling. Rekan peneliti, Dr William Broad, menambahkan efektivitas dari jalur CHLORAD.

Broad mengatakan bahwa kloroplas adalah organel eukariotik yang berasal lebih dari satu miliar tahun yang lalu dari bakteri fotosintesis, melalui proses yang disebut endo simbiosis.

“Hebatnya, sistem CHLORAD berisi campuran komponen asal eukariotik dan bakteri. Ini memberikan contoh yang menarik tentang bagaimana sel inang eukariotik berevolusi secara ber tahap, mengooptasi alat yang tersedia dengan cara baru, untuk mengatur or ganel endosimbiotik mereka,” tambah Broad.

Di samping itu, Peter Burlinson dari Frontier Bioscience Lead di Bio tech nology and Biological Sciences Research Council di Inggris mendukung strategi baru yang dikembangkan Paul Jarvis dan kawankawan. Ini membantu mengilustrasikan nilai ilmu dasar dalam berkontribusi mengatasi tantangan utama global.

Peter punya perhatian besar pada stabilitas pangan dunia. Dia berpikir bagaimana cara meningkatkan ketahanan pangan, mengingat tekanan lingkungan dan meningkatnya permintaan global.

“Penemuan jalur biokimia ini adalah contoh yang baik tentang bagaimana wawasan dari penelitian biologi tanaman mendasar dapat mengungkap potensi strategi baru untuk mengembangkan tanaman yang lebih produktif dan tangguh,” kata Peter.

Menjelang 2050, tingkat produksi pangan harus meningkat setidaknya 70% untuk memenuhi permintaan populasi dunia. Pertumbuhan populasi akan menggeser preferensi makanan kearah lebih banyak produk hewani. Tekanan abiotik, termasuk kekeringan, suhu tinggi dan rendah, salinitas tanah, defisiensi nutrisi, dan logam beracun adalah penyebab utama hilangnya hasil nutrisi pada tanaman.

Penurunan produktivitas tanaman hingga 50-80% bergantung pada tanaman dan lokasi geografis. Kebutuhan pangan ini semakin mendesak, mengingat meningkatnya frekuensi kondisi cuaca ekstrem yang menyertai perubahan iklim global.

Tekanan lingkungan yang lebih parah serta wabah penyakit tanaman yang lebih sering dapat menurunkan hasil dan kualitas saat panen. Saat ini, mengembangkan tanaman tahan stres adalah strategi penting. Kondisi stabil tanaman akan memastikan keamanan pangan di masa depan, meskipun hal ini juga berdampak pada menipisnya lahan pertanian. (Fandy)