Bermacam-macam lampu warna-warni menerangi klub malam, menyuntikkan kehidupan ke dalam jumbotron dan topping off pohon Natal berpotensi melayani tujuan yang lebih besar di dunia pertanian.
Ahli biologi Eropa telah menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa perilaku tanaman dapat dikendalikan dengan menggunakan lampu berwarna. Dalam studi mereka, diterbitkan minggu ini di jurnal Metode Alam , peneliti menggunakan lampu LED berwarna berbeda untuk mengaktifkan gen pada tanaman yang mempengaruhi perilaku. Ketika gen tertentu diaktifkan, itu mengkodekan protein, yang menentukan fungsi sel. Ketika gen dimatikan, itu tidak melakukan fungsi itu lagi. Dalam studi mereka, peneliti dapat menunjukkan bahwa mereka dapat mengontrol gen yang bertanggung jawab atas respons kekebalan tanaman.
Ben Miller, seorang ahli biologi molekuler di University of East Anglia, yang ikut menulis penelitian, mengatakan bahwa metode ini akan membuat para peneliti lebih memahami bagaimana tanaman tumbuh, merespon dan beradaptasi dengan lingkungannya. Ketika datang ke tanaman pertanian, dia mengatakan metode ini dapat digunakan untuk menentukan dan mengontrol gen yang meningkatkan pertahanan tanaman terhadap patogen dan pada gilirannya meningkatkan hasil bagi petani.
“Ada peluang nyata untuk masa depan… Ini benar-benar membuka pintu baru untuk penelitian tanaman, " dia berkata. “Ini sangat menarik bagi kami, untuk ilmu tanaman dan untuk pertanian juga.”
Sampai titik ini, optogenetika—metode mempengaruhi perilaku biologis melalui cahaya—telah diuji sebagian besar pada sel hewan, ragi dan bakteri. Itu juga sudah mulai bertahap ke uji klinis pada manusia. Sebelum penelitian ini, ilmuwan tanaman mengalami kesulitan memanfaatkan optogenetika karena tanaman sudah menggunakan cahaya untuk bahan bakar pertumbuhan mereka. Setiap sakelar gen yang dikendalikan oleh cahaya akan membuat proses itu tetap aktif.
Miller dan timnya mengatasi masalah ini melalui cahaya berwarna dan menemukan bahwa lampu merah dalam sistem mereka dapat menargetkan gen tanaman yang diinginkan, berfungsi sebagai “on switch” untuk menjalankan fungsinya. Sebuah cahaya putih, cahaya biru atau lampu merah jauh kemudian bekerja sebagai "saklar mati" untuk aktivitas gen.
Miller mengatakan metode ini kurang membebani tanaman daripada cara biasa, seperti obat-obatan atau bahan kimia, yang membuat gen tetap aktif sepanjang waktu saat mereka sedang dipelajari.
“Memiliki gen 'on' sepanjang waktu yang tidak perlu akan membuang-buang energi dan sumber daya seluler, " dia berkata. “Mengekspresikan gen pada waktu yang salah juga berpotensi mengganggu proses tanaman, seperti pertumbuhan dan perkembangan, jadi sangat penting untuk mengontrol kapan dan di mana gen diekspresikan.”
Miller menambahkan bahwa langkah selanjutnya dalam penelitiannya akan memperluas metode pada tanaman gen lain. Dia mengatakan itu adalah fondasi yang efektif yang dapat membantu menjawab banyak pertanyaan mendasar tentang tanaman. Sekarang, saatnya menggali potensinya.
