Memerangi Jamur Padi

Jamur blast padi, magnaporthe oryzae menginfeksi tanaman padi melalui struktur yang disebut appresorium. Tekanannya pada daun tanaman sampai menusuk daun itu.

Dalam suatu “benturan mikroba,” para ilmuwan tanaman dari Universitas Delaware sedang mengungkap lebih banyak petunjuk yang penting untuk melucuti jamur yang merupakan pembunuh nomor satu tanaman padi.

Temuan yang dipublikasikan pada bulan Desember di Frontiers in Plant Science dan Current Opinion in Plant Biology, dapat membawa pengendalian yang lebih efektif untuk Magnaporthe oryzae, jamur yang menyebabkan penyakit blast padi.

Penelitian itu dipimpin oleh laboratorium Harsh Bais, seorang associate professor tanaman dan ilmu tanah di Fakultas Pertanian dan Sumber Daya Alam Universitas Delaware. Penulis pertama dari kedua artikel penelitian tersebut adalah mahasiswa pascasarjana Carla Spence. Penulis lainnya adalah peneliti pasca-doktoral Venkatachalam Laksmanan dan Nicole Donofrio, associate professor tanaman dan ilmu tanah, selain Bais.

“Beras merupakan makanan yang diandalkan dunia-beras menyumbang sekitar seperlima dari semua kalori yang dikonsumsi manusia,” kata Bais. “Jadi merupakan hal yang penting untuk menemukan cara untuk mengurangi dampak penyakit blast padi, terutama karena populasi global yang diperkirakan akan melebihi 9 miliar pada tahun 2050, dan kebutuhan makanan semakin meningkat.”

Sebelumnya, Bais dan tim risetnya mengisolir Pseudomonas chlororaphis EA105, bakteri yang hidup di tanah di sekitar akar tanaman padi dan menemukan bahwa mikroba yang bermanfaat ini dapat memicu pertahanan seluruh sistem terhadap jamur blast padi.

Sekarang, mereka telah mengidentifikasi suatu hormon stres yang tampak memainkan peran penting dalam meningkatkan virulensi jamur.

Ketika jumlah air yang tersedia sedikit, tanaman padi membuat lebih banyak asam absisat di akar-akarnya. Hormon stres ini berrjalan menuju daun tanaman untuk menutup pori-pori kecil, menghentikan penguapan air dari tanaman ke atmosfer.

Bais dan timnya telah menunjukkan bahwa ketika jamur blast padi menyerang tanaman padi, peningkatan asam absisat terjadi. Namun, bukannya meningkatkan mekanisme pertahanan tanaman, justru asam absisik sebenarnya menurunkan mekanisme itu, membuat patogen lebih kuat.

“Ini seperti pedang bermata dua,” kata Bais. “Asam absisat dapat mempertahankan tanaman selama kekeringan. Tapi ketika patogen hadir, molekul asam ini memblokir respon pertahanan bawaan tanaman.”

Dalam studi di Lembaga Bioteknologi Delaware di Universitas Delaware, Bais dan timnya memperlakukan spora-spora dari jamur blast padi dengan asam absisat. Dalam 10 jam, 84 persen dari spora ini telah berkecambah dan membentuk struktur infeksi khusus yang disebut appresorium, yang bertindak seperti pendobrak, yang mengarahkan tekanan pada daun padi sampai jamur menerobos permukaannya.

Namun, ketika spora jamur itu diperlakukan dengan bakteri menguntungkan EA105 maupun dengan asam absisat, hanya sekitar 23 persen spora yang membentuk mesin penyerang ini.

“Jamur blast padi menggunakan asam absisat untuk keuntungan sendiri secara liar,” kata Bais. “Orang-orang telah berjuang untuk menemukan sasaran-sasaran untuk mengendalikan jamur blast padi, dan sekarang kami memiliki satu, dengan asam absisat. Ini salah satu cawan suci klasik tersebut karena jamur ini tidak hanya mempengaruhi beras, tetapi juga jelai dan gandum.”

Meskipun asam absisat mungkin bertanggung jawab atas virulensi dalam jamur blast padi, molekul asam itu sendiri bukanlah sasaran layak untuk fungisida karena perannya yang penting dalam tanaman, dari pengembangan benih sampai efek modulasinya selama keadaan suhu ekstrem dan salinitas tinggi, sampai perannya dalam ketahanan terhadap kekeringan.

Namun demikian, menargetkan gen tertentu dalam jamur yang membiosintesiskan asam absisat bisa memberikan pukulan KO yang nyata.

“Tanaman dan tetangga-tetangga mikrobanya memiliki sistem komunikasi melalui sinyal kimia yang kompleks dan rumit ini, dengan masing-masing mencoba untuk memanipulasi situasi untuk memaksimalkan kemampuan hidup dan bereproduksinya sendiri,” kata Bais. “Kami juga ingin dapat mengelola beberapa interaksi ini, untuk meningkatkan ketahanan pangan.”

Sumber:
Fighting rice fungus

Tulisan ini dipublikasikan di Berita Pertanian dan tag , , , , , . Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *