Ilmuan Ringankan Hambatan pada Proses Fotosintesis untuk Tingkatkan Produksi Tanaman Pangan

TrubusNews
Syahroni
25 Okt 2019   19:30 WIB

Komentar
Ilmuan Ringankan Hambatan pada Proses Fotosintesis untuk Tingkatkan Produksi Tanaman Pangan

Dr Maria Ermakova dengan tanaman Setaria yang telah mengalami transformasi. (Foto : Doc/ Natalia Bateman, CoETP)

Trubus.id -- Para ilmuwan telah menemukan cara untuk meringankan hambatan dalam proses fotosintesis di mana tanaman mengubah sinar matahari menjadi makanan, yang dapat menyebabkan peningkatan produksi tanaman. Mereka menemukan bahwa memproduksi lebih banyak protein yang mengontrol laju aliran elektron selama fotosintesis ini dapat mempercepat seluruh proses.

"Kami menguji efek peningkatan produksi protein Rieske FeS, dan ternyata meningkatkan fotosintesis sebesar 10 persen," kata pemimpin peneliti Dr. Maria Ermakova dari Pusat Keunggulan Unggulan ARC untuk Fotosintesis Terjemahan (CoETP).

"Protein Rieske FeS milik kompleks yang seperti selang melalui mana elektron mengalir, sehingga energi dapat digunakan oleh mesin karbon pabrik. Dengan mengekspres protein ini secara berlebihan, kami telah menemukan cara melepaskan tekanan selang, sehingga lebih banyak elektron dapat mengalir, mempercepat proses fotosintesis," kata Dr. Ermakova, yang bekerja di The Australian National University (ANU) Centre Node.

Dr. Ermakova, penulis utama makalah yang diterbitkan minggu ini dalam jurnal Communications Biology, mengatakan bahwa ini adalah pertama kalinya para ilmuwan menghasilkan lebih banyak protein Rieske FeS di dalam tanaman yang menggunakan jalur fotosintesis C4.

Sampai sekarang, sebagian besar upaya untuk meningkatkan fotosintesis telah dilakukan pada spesies yang menggunakan fotosintesis C3, seperti gandum dan beras, tetapi tidak banyak yang telah dilakukan dalam meningkatkan fotosintesis C4.

Ini terlepas dari kenyataan bahwa spesies tanaman C4 — seperti jagung dan sorgum — memainkan peran penting dalam pertanian dunia, dan sudah menjadi beberapa tanaman paling produktif di dunia.

"Hasil ini menunjukkan bahwa mengubah laju transpor elektron meningkatkan fotosintesis pada spesies model C4, Setaria viridis, kerabat dekat jagung dan sorgum. Ini adalah bukti penting konsep yang membantu kita sangat memahami lebih banyak tentang cara kerja fotosintesis C4," kata Wakil Direktur CoETP, Profesor Susanne von Caemmerer, salah satu penulis penelitian ini.

Protein Rieske sangat penting di lingkungan dengan cahaya tinggi, di mana tanaman C4 tumbuh. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa mengekspresikan protein Rieske yang berlebihan pada tanaman C3 meningkatkan fotosintesis, tetapi penelitian lebih lanjut diperlukan pada tanaman C4.

"Ini benar-benar menarik, karena kami sekarang siap untuk mengubahnya menjadi sorgum dan menguji efeknya terhadap biomassa di tanaman pangan," kata Profesor von Caemmerer.

Penelitian ini adalah hasil kolaborasi internasional dengan para peneliti dari University of Essex di Inggris, yang merupakan bagian dari proyek Menyadari Peningkatan Efisiensi Fotosintesis (RIPE).

"Ini adalah contoh yang bagus bahwa kita perlu kolaborasi internasional untuk menyelesaikan tantangan kompleks yang dihadapi dalam upaya meningkatkan produksi tanaman," kata peneliti University of Essex Patricia Lopez-Calcagno, yang terlibat dalam produksi beberapa komponen genetik penting untuk transformasi tanaman. .

"Dalam 30 tahun terakhir, kami telah belajar banyak tentang cara kerja pabrik C4 dengan memperburuknya — dengan memecahnya sebagai bagian dari proses penemuan. Namun, ini adalah contoh pertama di mana kami benar-benar memperbaiki tanaman," kata Profesor Robert Furbank, Direktur Pusat Keunggulan ARC untuk Fotosintesis Terjemahan dan salah satu penulis penelitian.

"Langkah kami selanjutnya adalah merakit seluruh kompleks protein FeS, yang memiliki banyak komponen lain. Ada banyak hal yang harus dilakukan dan banyak hal tentang kompleks protein ini yang masih belum kami mengerti. Kami telah mencapai peningkatan 10 persen dengan mengekpresikan secara berlebihan Komponen Rieske FeS, tetapi kami tahu kami bisa melakukan lebih baik dari itu," kata Profesor Furbank. [RN]

  0


500 Karakter

Artikel Terkait

Bagikan:          

Pemerintah Miliki 20 Alat PCR Covid-19

Peristiwa   08 April 2020 - 14:34 WIB
Bagikan:          

Kabupaten Siak Panen Raya Padi Gogo Seluas 12 Hektare

Peristiwa   08 April 2020 - 12:55 WIB
Bagikan: