Bhataramedia.com – Tim peneliti Michigan State University telah menemukan sebuah “tombol” yang mengatur fotosintesis tanaman. Proses yang memungkinkan tanaman menyimpan energi matahari dan menggunakannya untuk tumbuh dan menghasilkan makanan.
Fotosintesis menyimpan energi di dalam dua bentuk yang digunakan untuk metabolisme tanaman. Jumlah energi yang mengalir ke masing-masing harus seimbang secara sempurna untuk mencocokkan kebutuhan metabolisme tanaman atau tanaman akan merusak diri sendiri.
Hasil penelitian tersebut fokus pada apa yang terjadi ketika output fotosintesis menjadi tidak seimbang dan tanaman mulai menghasilkan racun yang harus segera ditangani. Penelitian ini dipublikasikan di edisi terbaru Prosiding National Academy of Sciences.
Tim MSU yang dipimpin oleh David Kramer, mampu menunjukkan bahwa salah satu dari racun ini, hidrogen peroksida, memberikan sinyal untuk aktivasi jalur fotosintesis alternatif yang disebut aliran elektron siklik atau cyclic electron flow (CEF).
Mengidentifikasi fungsi “tombol” ini dapat membantu di dalam pengembangan tanaman dengan peningkatan efisiensi dan daya tahan terhadap tekanan lingkungan, yang dapat membantu meringankan permintaan global untuk makanan dan bahan bakar seiring perubahan iklim.
“Selama 30 tahun ke depan, kita perlu secara dramatis meningkatkan produksi pangan kita untuk bersaing dengan tuntutan pertumbuhan populasi global serta perubahan lingkungan, yang mungkin berdampak terhadap produktivitas tanaman,” kata Kramer, seperti dilansir Michigan State University (15/04/2015).
“CEF sedang banyak diteliti, tetapi merupakan rute transfer elektron yang masih kurang dipahami pada tanaman,” kata Deserah Strand, rekan penulis dan peneliti postdoctoral MSU. Di dalam rangka memenuhi tuntutan yang selalu berfluktuasi dari sel tumbuhan, jalur alternatif seperti CEF harus secara cepat dapat diaktifkan dan dinonaktifkan.
“Mengingat metabolisme tanaman dan alga telah dimodifikasi untuk memenuhi permintaan global untuk makanan dan bahan bakar, penting untuk memahami bagaimana fotosintesis akan perlu untuk menyesuaikan diri dengan perubahan tersebut,” kata Strand.
“Hanya dengan meningkatkan aliran energi matahari ke dalam tanaman tanpa diseimbangkan dengan metabolisme akan menjadi kontraproduktif atau bahkan bersifat mematikan pada sel tanaman,” katanya. “Energi tersebut harus diatur secara tepat dan seimbang.”
Meskipun tanaman secara efisien menguasai perpindahan energi tersebut, fotosintesis tetap menjadi proses yang sangat mudah menguap.
“Peningkatan produktivitas tanaman sangat sulit, sebagian karena fotosintesis secara inheren berbahaya karena melibatkan beberapa zat kimia yang paling reaktif di dalam biologi,” kata Kramer.
“Kami menetahui bahwa CEF adalah proses penting di dalam fotosintesis, terutama di bawah tekanan lingkungan seperti kekeringan, dingin atau panas, tetapi kita tidak tahu bagaimana hal itu diatur. Sekarang kami memiliki pegangan pada salah satu pemicu yang penting,” jelas dia.
Referensi :
Deserah D. Strand, Aaron K. Livingston, Mio Satoh-Cruz, John E. Froehlich, Veronica G. Maurino, David M. Kramer. Activation of cyclic electron flow by hydrogen peroxide in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015; 201418223 DOI: 10.1073/pnas.1418223112.
