Studi Baru Mengungkap Bagaimana Akar Tanaman Beradaptasi terhadap Kekeringan

Para ilmuwan telah mengungkap mekanisme baru yang memungkinkan akar tanaman mengubah sudut pertumbuhannya untuk mengakses kelembapan tanah yang lebih dalam selama musim kemarau, yang berpotensi membuka jalan bagi tanaman yang lebih tangguh.

Dalam sebuah penelitian mendalam, para ilmuwan telah mengungkap bagaimana akar tanaman beradaptasi terhadap kondisi kekeringan dengan tumbuh pada sudut yang lebih curam untuk mengakses cadangan air yang lebih dalam. Penelitian ini, diterbitkan dalam jurnal Current Biology, dilakukan oleh ilmuwan tanaman dari Universitas Nottingham dan Universitas Shanghai Jiao Tong.

Studi ini menyoroti peran penting asam absisat (ABA), hormon tanaman yang dikenal karena respons kekeringannya, dalam memengaruhi sudut pertumbuhan akar pada tanaman sereal, seperti padi dan jagung.

Kolaborasi ini telah mengungkap mekanisme yang sebelumnya tidak diketahui, di mana ABA mendorong produksi hormon lain, auksin, yang meningkatkan gravitropisme akar. Hal ini menyebabkan akar tumbuh pada sudut yang lebih curam, sehingga memungkinkan tanaman mencapai lapisan tanah yang lebih dalam untuk mendapatkan air.

“Menemukan cara untuk mengatasi kerawanan pangan adalah hal yang penting dan semakin kita memahami mekanisme yang mengendalikan pertumbuhan tanaman, semakin dekat kita untuk merancang sistem yang membantu tanaman melakukan hal ini dan meningkatkan hasil panen selama kekeringan,” kata salah satu penulis korespondensi Rahul Bhosale, asisten profesor di Fakultas Biosains Universitas Nottingham, dalam sebuah pernyataan. rilis berita.

Kekeringan telah lama menjadi tantangan kritis dalam pertanian, yang menyebabkan kerugian produksi tanaman pangan sebesar $30 miliar selama dekade terakhir. Mengingat proyeksi populasi global sebesar 10 miliar pada tahun 2050 dan krisis air tawar yang mengancam, pengembangan tanaman pangan yang tahan kekeringan sangat penting untuk ketahanan pangan di masa mendatang.

Akar berfungsi sebagai penghubung utama antara tanaman dan tanah, yang secara aktif mencari air. Dalam kondisi kekeringan, kelembapan sering kali terkuras di lapisan tanah atas, sehingga sangat penting bagi tanaman untuk mengakses cadangan air yang lebih dalam.

Studi tersebut menemukan bahwa tanaman dengan mutasi genetik yang mencegah produksi ABA menunjukkan sudut akar yang lebih dangkal dan respons pembengkokan gravitasi yang lebih lemah dibandingkan dengan tanaman normal. Namun, dengan menambahkan auksin secara eksternal, para peneliti dapat memulihkan pertumbuhan akar normal pada mutan ini, yang menggarisbawahi peran penting auksin dalam proses adaptif ini.

Percobaan yang dilakukan pada padi dan jagung menunjukkan hasil yang konsisten, yang menunjukkan bahwa mekanisme ini dapat diterapkan pada tanaman serealia lainnya. Hal ini menawarkan peluang yang menjanjikan untuk mengembangkan tanaman yang dapat bertahan hidup dan tumbuh subur di lingkungan yang rawan kekeringan.

Saat dunia terus bergulat dengan tantangan pertanian yang signifikan, penemuan ini dapat menandai langkah penting menuju jaminan keamanan pangan. Dengan memanfaatkan proses hormonal alami, para ilmuwan dapat merekayasa tanaman dengan arsitektur sistem akar yang lebih baik yang lebih cocok untuk menahan kekurangan air, sehingga dapat mengamankan persediaan pangan di masa mendatang.