8:25:00 PM
Unknown
"Gen Sr35 ini berfungsi sebagai komponen utama
dari sistem kekebalan tanaman. Gen ini mengenali patogen dan memicu
sebuah respon dalam tanaman untuk melawan penyakit."
Pasokan
pangan dunia sedikit bertambah lebih banyak berkat sebuah terobosan
ilmiah. Eduard Akhunov, profesor patologi tanaman di Kansas State
University, bersama rekannya, Jorge Dubcovsky dari University of
California-Davis, memimpin proyek penelitian dalam mengidentifikasi
sebuah gen yang berguna memberi kekebalan bagi tanaman gandum terhadap
ras patogen karat batang gandum paling mematikan – disebut Ug99 – yang
pertama kali ditemukan di Uganda tahun 1999. Penemuan ini dapat membantu
para ilmuwan mengembangkan varietas gandum baru serta membangun
strategi-strategi yang jitu untuk melindungi tanaman pangan dunia dari
serangan patogen karat batang gandum yang tersebar dari Afrika hingga ke
ladang-ladang pangan di Asia.
Studi yang dipublikasikan dalam jurnal Science
ini melibatkan pula para peneliti lainnya dari Kansas State University,
antara lain: Harold Trick, profesor patologi tanaman; Andres Salcedo,
kandidat doktor bidang genetika dari Meksiko; dan Cyrille Saintenac,
seorang asosiasi riset pascadoktoral yang saat ini bekerja di Institut
Nasional de la recherche Agronomique, Perancis. Proyek ini didanai oleh
Department of Agriculture and Borlaug Global Rust Initiative. AS.
Studi
ini berfokus dalam mengidentifikasi gen yang memberi resistensi
terhadap karat batang, bernama Sr35, dan dimunculkan bersamaan dengan
sebuah studi dari tim riset Australia yang mengidentifikasi gen
resistensi efektif lainnya bernama Sr33.
“Gen Sr35 ini berfungsi
sebagai komponen utama dari sistem kekebalan tanaman,” jelas Akhunov,
“Gen ini mengenali patogen dan memicu sebuah respon dalam tanaman untuk
melawan penyakit.”
Karat batang gandum disebabkan oleh jamur
patogen. Sejak tahun 1950-an, para petani gandum sudah mampu
mengembangkan varietas gandum yang sebagian besar resisten terhadap
patogen ini. Namun, kemunculan strain Ug99 di Uganda tahun 1999 telah
membawa kerusakan yang parahpada tanaman pangan, menyebar ke penjuru
Kenya, Ethiopia, Sudan dan Yaman, meski belum mencapai Amerika.
“Sebelumnya,
para petani gandum memiliki dua atau tiga gen yang sangat efisien dalam
melawan karat batang selama puluhan tahun sehingga penyakit ini bukan
merupakan masalah terbesar,” tutur Akhunov, “Namun, penemuan ras patogen Ug99 menunjukkan bahwa perubahan dalam virulensi ras patogen yang ada bisa menjadi masalah besar.”
Eduard
Akhunov, profesor patologi tanaman di Kansas State University, berdiri
di depan para peneliti gandum einkorn yang digunakan untuk
mengidentifikasi Sr35, sebuah gen yang tahan terhadap strain Ug99 karat
batang gandum. (Kredit: Kansas State University)
Sebagai
garis pertahanan pertama, para petani gandum dan para peneliti mulai
mencari gen resistensi di antara gen-gen yang sudah ditemukan dalam
repositori plasma nutfah yang tersedia, katanya.
“Gen Sr35 merupakan salah satu gen yang ditemukan dalam gandum einkorn
yang tumbuh di kawasan Turki,” ungkap Akhunov, “Namun, sebelumnya kami
tidak tahu jenis gen apa yang bisa memberi resistensi terhadap Ug99
dalam pertumbuhan gandum ini.”
Untuk mengidentifikasi gen resistensi Sr35, tim riset beralih pada gandum einkorn yang diketahui kebal terhadap strain Ug99 jamur. Gandum einkorn
memiliki nilai ekonomi yang terbatas dan dibudidayakan dalam kawasan
kecil di wilayah Mediterania. Tanaman ini sudah digantikan dengan
varietas gandum lain yang mampu menghasilkan lebih banyak pasta dan
roti.
Para peneliti menghabiskan waktu hampir empat tahun lamanya
untuk mencoba mengidentifikasi lokasi gen Sr35 dalam genom gandum, yang
berisi informasi genetik hampir dua kali lebih banyak dari genom
manusia.
Setelah mereka mempersempit daftar gen-gen kandidat,
mereka menggunakan dua pendekatan cuma-cuma untuk menemukan gen Sr35.
Pertama, secara kimiawi mereka memutasisasikan aksesi resistensi pada
gandum untuk mengidentifikasi tanaman yang menjadi rentan terhadap
patogen karat batang.
“Ini adalah masalah melumpuhkan tiap-tiap
gen kandidat sampai kami menemukan salah satu yang membuat tanaman
menjadi rentan,” jelas Akhunov, “Proses yang membosankan dan perlu
banyak waktu, tapi hasilnya sepadan dengan usaha.”
Selanjutnya,
para peneliti mengisolasi gen kandidat, lalu menggunakan pendekatan
bioteknikal untuk mengembangkan tanaman transgenik yang mengandung gen
Sr35 dan yang menunjukkan perlawanan terhadap ras Ug99 karat batang.
Setelah
gen resistensi itu ditemukan, Akhunov dan rekan-rekannya kemudian
memeriksa protein apa yang ditransfer oleh jamur ke dalam tanaman gandum
dan dikenali oleh protein yang dikodekan oleh gen Sr35. Hal ini akan
membantu para peneliti untuk lebih memahami mekanisme molekuler di balik
terjadinya infeksi sekaligus mengembangkan pendekatan-pendekatan baru
untuk mengendalikan patogen yang mematikan tersebut.
Posted in 
No Response to "Menyelamatkan Pangan Dunia dengan Gen yang Membendung Wabah Patogen Karat Batang Gandum"
Posting Komentar