Fotosintesis telah berevolusi untuk membantu tanaman bertahan hidup dan berkembang biak, yang berhubungan dengan tetapi tidak sama dengan memproduksi makanan bagi manusia. Untuk tujuan kita, kami ingin tanaman menumbuhkan bit yang sangat besar yang dapat dimakan (daun, buah) dengan sangat cepat.
Para peneliti ini dari Universitas Illinois di Urbana-Champaign, memutuskan untuk mengalihkan tangan mereka untuk meretas fotosintesis agar bekerja lebih efisien bagi kami. Dalam penelitian baru, diterbitkan di Sains , kelompok tersebut berfokus pada proses yang disebut "pendinginan non-fotokimia." Ini adalah konsep yang rumit dan sangat miring, tapi inilah dasar-dasarnya:tanaman memiliki pendinginan non-fotokimia ini untuk melindungi diri mereka dari cahaya terang yang berlebihan, yang dapat merusak mereka. Proses ini pada dasarnya melewati fotosintesis:ketika cahaya terlalu terang, tanaman hanya mengalihkan cahaya dan membiarkannya sebagai panas, daripada menggunakannya untuk menghasilkan karbohidrat dan tumbuh. Dia, pada dasarnya, tabir surya alami tanaman.
Ini semua baik-baik saja. Masalahnya adalah ketika kelebihan sinar matahari berakhir, tanaman cukup lambat untuk mematikan perlindungan tabir surya itu. Itu bisa mengambil, menurut para peneliti, jam untuk perlindungan memudar. Ini bukan masalah bagi kelangsungan hidup tanaman, tapi itu membuatnya tumbuh jauh lebih lambat dari yang seharusnya.
Para peneliti bereksperimen pada tanaman tembakau, bukan karena ada orang yang memiliki minat khusus pada tembakau yang tumbuh cepat yang didukung oleh ilmu pengetahuan, tetapi hanya karena tembakau adalah tanaman yang mudah dikerjakan dan terkait dengan tanaman pangan seperti tomat, terong, dan kentang. Untuk mencoba mematikan perlindungan tabir surya itu lebih cepat, mereka menyisipkan tiga gen yang bertanggung jawab untuk merelaksasi perlindungan tabir surya dari jenis kale yang dipelajari secara luas Arabidopsis menjadi tembakau.
Hasilnya adalah, dalam istilah ilmiah, kacang:peningkatan hasil antara 13 dan 20 persen dibandingkan tembakau yang tidak dimodifikasi hanya dalam 22 hari. Ini bisa berdampak besar pada semua jenis tanaman, yang mengarah ke langkah berikutnya:mencoba prosedur pada tanaman yang mungkin sebenarnya ingin kita makan. Para peneliti juga berharap penelitian ini dapat mengubah persepsi tentang tanaman rekayasa genetika, yang ditunjukkan oleh cerita baru-baru ini mungkin tidak benar-benar meningkatkan hasil. Studi ini bukan tentang perlindungan dari pestisida atau kondisi kekeringan atau apa pun:ini benar-benar tentang mendapatkan lebih banyak hasil dari tanaman. Kami berharap untuk mempelajari lebih lanjut tentang teknik pada tanaman pangan segera.
Berikut video yang dibuat tim peneliti untuk menjelaskan eksperimen tersebut:
