1 week ago
11
Ilustrasi(freepik)
GANDUM adalah bahan pangan utama bagi miliaran orang di dunia. Karena itu, peningkatan kecil dalam produktivitasnya dapat berdampak besar terhadap ketahanan pangan global. Kini, para ilmuwan telah menciptakan peta ekspresi gen terbesar yang pernah dibuat untuk tanaman gandum. Alat baru yang bisa membantu menciptakan varietas lebih kuat, lebih produktif, dan lebih tahan terhadap perubahan iklim.
Penelitian ini dipimpin Dr. Rachel Rusholme-Pilcher dari Earlham Institute, Inggris, yang berhasil menyusun “pan-transkriptom gandum”, yaitu katalog gen yang menunjukkan kapan dan di mana gen-gen tertentu aktif pada berbagai varietas dan jaringan tanaman. “Kami berhasil mengungkap lapisan keragaman tersembunyi di antara varietas gandum modern,” ujarnya.
Katalog ini membagi gen ke dalam tiga kelompok, inti (core), kulit (shell), dan awan (cloud), yang menggambarkan peran berbeda setiap gen, mulai dari metabolisme dasar hingga respon terhadap stres lingkungan seperti kekeringan dan panas ekstrem.
Membaca “Bahasa” Genetik Gandum
Sebagai tanaman poliploid, gandum memiliki beberapa set kromosom yang saling berinteraksi. Peta baru ini menunjukkan bagaimana gen-gen dari subgenom tersebut bekerja sama atau mengambil alih fungsi satu sama lain tergantung pada kondisi lingkungan.
Data dari akar, daun, bulir, dan biji gandum dikumpulkan menggunakan teknologi sekuensing RNA canggih. Hasilnya, para peneliti mampu melihat gen mana yang aktif pada tahap pertumbuhan tertentu, termasuk gen yang berperan penting dalam ukuran biji, tinggi tanaman, serta respon terhadap kekurangan air dan tanah miskin nutrisi.
Penelitian ini juga menyoroti peran hormon alami gibberellin, yang mengontrol panjang batang dan ukuran biji. Dengan memahami cara kerja gen pengatur hormon ini, pemulia tanaman kini dapat menyeimbangkan antara tinggi tanaman dan bobot biji untuk hasil panen optimal.
Implikasi Kesehatan dan Kualitas Pangan
Selain untuk hasil panen, atlas gen ini juga menelusuri variasi gen prolamin, protein penyusun gluten yang berpengaruh terhadap tekstur adonan dan potensi memicu reaksi imun, seperti pada penyakit celiac. Beberapa varietas diketahui memiliki tingkat gen penyebab reaksi lebih rendah, membuka peluang untuk mengembangkan gandum yang lebih ramah bagi kesehatan manusia tanpa kehilangan kualitas roti atau mie.
Masa Depan Pertanian Cerdas
Dengan satu peta ekspresi gen ini, para peneliti dapat menargetkan kombinasi gen yang tepat untuk mencapai ketahanan terhadap panas, efisiensi pupuk nitrogen, serta peningkatan kualitas biji.
Menurut Dr. Karim Gharbi dari Earlham Institute, temuan ini adalah langkah penting menuju pertanian masa depan yang lebih presisi dan berkelanjutan. “Teknologi ini menunjukkan kekuatan ilmu genetika dalam membuka biologi baru yang sebelumnya tersembunyi,” ujarnya.
Dengan populasi dunia yang diperkirakan membutuhkan 60% lebih banyak produksi pangan pada tahun 2050, peta genetik ini menjadi panduan penting bagi petani dan ilmuwan dalam menciptakan gandum yang siap menghadapi tantangan masa depan. (Earth/Z-2)
