“Berbicara” dengan tanaman dapat membantu mereka bersiap menghadapi serangan

Para ilmuwan sedang berkomunikasi dengan tanaman melalui pesan berbasis cahaya untuk mengetahui apakah mereka dapat memperingatkan tanaman tersebut terlebih dahulu mengenai bahaya yang akan datang dan memicu mekanisme pertahanan yang dapat mengurangi kerusakan. Bekerja dengan tanaman tembakau Nicotiana benthamianaMereka mampu mengaktifkan respon imun tanaman dengan menggunakan cahaya sebagai katalis dalam sebuah pencapaian yang dapat merevolusi hubungan kita dengan tanaman.

Dr Alex Jones, salah satu penulis studi tersebut, mengatakan: “Jika kita dapat memperingatkan tanaman akan wabah penyakit atau serangan hama, tanaman kemudian dapat mengaktifkan mekanisme pertahanan alaminya untuk mencegah kerusakan yang meluas.” penyataan.

“Kami juga dapat memberikan informasi kepada tanaman mengenai cuaca ekstrem yang akan terjadi, seperti gelombang panas atau kekeringan, sehingga tanaman dapat menyesuaikan pola pertumbuhannya atau menghemat air. Hal ini dapat menghasilkan praktik pertanian yang lebih efisien dan berkelanjutan serta mengurangi kebutuhan akan bahan kimia.”

Penelitian tersebut menggunakan teknologi baru yang disebut Highlighter untuk mengaktifkan ekspresi gen target pada tanaman. Alat ini dirancang oleh Bo Larsen, yang awalnya menciptakannya untuk prokariota – organisme sederhana yang selnya tidak memiliki inti dan organel lainnya – namun kemudian mengembangkannya untuk digunakan pada tanaman.

Menggunakan cahaya untuk memanipulasi proses biomolekuler seperti aktivasi gen termasuk dalam bidang ilmu yang dikenal sebagai optogenetika. Ini dapat mengaktifkan atau menonaktifkan proses yang ditargetkan, dan merupakan metodologi yang mudah digunakan karena non-invasif, tidak beracun, dan tidak memerlukan biaya banyak.

Fotoreseptor adalah bagian penting dan sulit dari metodologi diskriminasi. Mereka dirancang untuk mengontrol proses target sehingga akan terpicu ketika diaktifkan oleh fotokatalis, namun hal ini tidak mudah karena tanaman memiliki banyak fotoreseptor. Bagaimanapun, cahaya adalah cara kita mengoordinasikan pertumbuhan dan perkembangan dan bahkan cara kita makan.

Setelah berhasil mengadaptasi highlighter untuk digunakan pada tanaman tembakau, tim mampu menunjukkan bahwa hal tersebut dapat mempengaruhi kekebalan tanaman, serta produksi pigmen. Penelitian akan terus berlanjut, namun penemuan ini telah membuka banyak pintu menuju apa yang sekarang bisa dilakukan dengan pendekatan alternatif untuk berbicara dengan tumbuhan.

Dr Jones menambahkan: “Highlighter merupakan langkah maju yang penting dalam pengembangan alat optogenetik pada tanaman, dan kontrol genetik dengan presisi tinggi dapat diterapkan untuk mempelajari berbagai pertanyaan mendasar dalam biologi tanaman.”

“Perangkat pertumbuhan tanaman, dengan beragam sifat visual, juga membuka peluang menarik untuk perbaikan tanaman. Misalnya, di masa depan kita dapat menggunakan satu kondisi cahaya untuk merangsang respons imun, dan kemudian kondisi cahaya yang berbeda untuk menentukan waktu tertentu secara tepat. sifat, seperti pembungaan atau kematangan.”

Percakapan tidak selalu harus sepihak. Tahukah Anda bahwa tumbuhan bisa menjerit? Kami tidak bisa mendengarnya.

Studi ini dipublikasikan di Biologi PLoS.