Para peneliti telah mengidentifikasi gen yang mampu menekan penurunan hasil panen pada padi akibat tekanan garam.
Salinitas tanah menimbulkan ancaman besar terhadap keamanan pangan karena dapat mengurangi hasil panen pertanian. Meningkatnya suhu global diperkirakan akan mempercepat penumpukan garam di tanah, sehingga menempatkan beban yang semakin meningkat pada produksi pertanian. Sekitar 20 persen dari lahan irigasi di dunia dianggap mengandung garam dalam konsentrasi yang tinggi.
Akibatnya, tanah terus menjadi lebih asin saat iklim menghangat. Produksi pertanian terpukul keras oleh salinitas tanah; stres garam mengurangi pertumbuhan dan hasil dari sebagian besar tanaman dan berdampak pada kerugian miliaran dolar setiap tahunnya. Beras, merupakan makanan pokok lebih dari separuh populasi dunia yang sangat sensitif terhadap kondisi tanah yang asin, bahkan dengan tingkat garam yang moderatpun akan berdampak pada kerugian hasil yang besar.
Oleh karena itu ada kebutuhan mendesak untuk mengembangkan jalur beras yang dapat menahan kondisi asin. Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin oleh Jian-Zhong Lin dan Xuan-Ming Liu dari Universitas Hunan University di Changsha, China baru-baru ini mengidentifikasi gen yang berkontribusi terhadap toleransi stres garam pada padi. Gen, yang mereka beri nama STRK1 (salt tolerance receptor-like cytoplasmic kinase 1), diaktifkan di bawah kondisi stres garam.
Para peneliti menghasilkan dua set tanaman transgenik. Satu, di mana STRK1 diekspresikan ada tingkat tinggi. Dan yang lainnya di mana ekspresi sangat berkurang. Dalam kondisi pertumbuhan yang teratur, kedua set tanaman transgenik tampak normal. Namun, ketika ditantang dengan garam, tanaman transgenik dengan ekspresi STRK1 yang lebih tinggi lebih hijau dan lebih besar daripada tanaman kontrol non-transgenik, dan mereka dengan penurunan tingkat ekspresi STRK1 lebih kecil dan lebih coklat daripada kontrol.
Selanjutnya, tim memeriksa efek STRK1 terhadap hasil. "Khususnya, overekspresi STRK1 dalam beras tidak hanya meningkatkan pertumbuhan tetapi juga secara nyata membatasi hilangnya hasil biji-bijian di bawah kondisi stres garam," kata Jian-Zhong Lin. Tim kemudian mengalihkan perhatian mereka untuk mengartikan mekanisme dimana STRK1 meningkatkan toleransi tanaman terhadap garam.
Stress garam memicu produksi spesies oksigen reaktif yang berpotensi membahayakan, seperti hidrogen peroksida di sel tumbuhan. Kelompok ini menemukan bahwa STRK1 (protein yang dikodekan oleh STRK1) berinteraksi dengan dan mengaktifkan protein bernama CatC, yang termasuk keluarga protein yang menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen.
Dengan demikian, STRK1 meningkatkan toleransi tanaman terhadap stres garam dengan menjaga kadar hidrogen peroksida dan dengan demikian meminimalkan kerusakan yang disebabkan oleh akumulasi spesies oksigen reaktif. Temuan menarik ini membawa komunitas penelitian lebih dekat untuk mengembangkan tanaman padi yang tumbuh subur di tanah asin. "Produktivitas pertanian semakin terancam oleh salinisasi lahan pertanian irigasi.. Pekerjaan kami menunjukkan bahwa STRK1 adalah gen kandidat yang menjanjikan untuk melindungi hasil panen tanaman yang terkena stres garam," kata Xuan-Ming Liu. nik/berbagai sumber/E-6
