Penghambat strigolakton yang dihantarkan hidrogel menekan perkecambahan gulma parasit dan membantu pembentukan anakan padi, menurut studi
Para peneliti di Tiongkok melaporkan dalam Nature Communications bahwa gel kitosan yang responsif terhadap pH dan melepaskan senyawa bernama DK6 menghambat perkecambahan gulma parasit serta mengubah pertumbuhan padi dalam eksperimen mereka.
Poin penting
- 1Berangkat dari inhibitor SL KK094, para peneliti merancang 32 turunan indol dan mendapati DK6 sebagai yang paling aktif.
- 2Mereka menanamkan DK6 dalam hidrogel kitosan yang responsif terhadap pH dan terkoordinasi mangan (CMCS-DK6), yang melepaskannya secara stabil dalam kondisi basa, menurut makalah tersebut.
- 3Para penulis melaporkan penghambatan kuat terhadap perkecambahan gulma parasit, terutama Striga asiatica (IC50 = 1,80 μM).
- 4Pada padi, formulasi ini mendorong pembentukan anakan, mengurangi tinggi tanaman, dan meningkatkan berat kering, menurut studi tersebut.
- 5Simulasi dan analisis transkriptomik mengindikasikan bahwa DK6 berikatan dengan reseptor SL dan menekan pensinyalan SL; para penulis menyebut temuan mekanistik tersebut potensial.
Berita selengkapnya
Peneliti di China Agricultural University dan Guizhou University melaporkan sebuah gel yang secara perlahan melepaskan senyawa penghambat pensinyalan strigolakton. Dalam eksperimen mereka, gel ini menekan perkecambahan gulma parasit dan membuat tanaman padi membentuk lebih banyak anakan. Makalah ini terbit sebagai artikel akses terbuka di Nature Communications. Menurut jurnal tersebut, ini adalah versi yang telah ditelaah sejawat dan diterima, yang dibagikan lebih awal, dan masih dapat disunting sebelum digantikan oleh versi final (Version of Record).
Penelitian ini berpusat pada pensinyalan strigolakton (SL), yang menurut para penulis merupakan titik kendali yang berguna dalam pertanian, baik untuk mengarahkan percabangan tanaman maupun untuk melawan gulma parasit. Berangkat dari inhibitor SL yang sudah dikenal bernama KK094, tim merancang 32 turunan indol. Dari jumlah tersebut, senyawa bernama DK6 menunjukkan kinerja terbaik, menurut makalah tersebut.
Untuk meningkatkan kelarutan dan bioavailabilitas DK6, para peneliti menggabungkannya dengan hidrogel karboksimetil kitosan yang terkoordinasi dengan mangan, yang mereka sebut CMCS-DK6. Gel ini bereaksi terhadap pH dan, tulis para penulis, terus melepaskan muatannya seiring waktu dalam kondisi basa. Mereka melaporkan bahwa CMCS-DK6 sangat menghambat perkecambahan gulma parasit, dengan Striga asiatica sebagai kasus paling jelas, yang IC50-nya mereka sebutkan sebesar 1,80 μM. Pada padi, menurut mereka, formulasi ini mendorong pembentukan anakan, membuat tanaman lebih pendek, dan meningkatkan berat keringnya.
Untuk menyelidiki cara kerja senyawa tersebut, tim menggunakan simulasi molekuler bersama pengukuran termoforesis skala mikro. Menurut para penulis, hasil ini mengindikasikan bahwa DK6 berikatan secara stabil dengan reseptor SL. Analisis transkriptom mereka menunjukkan, tulis mereka, bahwa DK6 meredam pensinyalan SL, menggeser sejumlah jalur metabolik, dan bekerja bersama jalur hormon untuk mengatur pembentukan anakan.
Para penulis merumuskan kesimpulan mereka dengan hati-hati: menurut mereka, studi ini menyediakan pendekatan penghantaran berbasis hidrogel serta “beberapa implikasi mekanistik potensial” yang dapat menjadi masukan bagi upaya membentuk arsitektur tanaman dan mengendalikan gulma. Penelitian ini didanai oleh National Key Research and Development Program of China, dan para penulis menyatakan tidak memiliki konflik kepentingan. Weiming Tan adalah penulis korespondensi.
Mengapa ini penting
Pensinyalan strigolakton berkaitan baik dengan cara tanaman bercabang maupun dengan gulma parasit, dan para penulis menyajikan gel mereka sebagai salah satu pendekatan untuk sekaligus memperbaiki arsitektur tanaman dan pengendalian gulma. Hasil ini dilaporkan oleh para penulis sendiri; abstrak tidak menyebutkan apakah gel tersebut telah diuji di luar eksperimen mereka, misalnya dalam kondisi lapangan, dan wawasan mekanistiknya digambarkan sebagai potensial. Teks yang diterbitkan merupakan versi awal yang telah diterima dan masih dapat berubah.
Linimasa
· Diterbitkan
Topik#Pertanian#Padi#Hidrogel#Gulma parasit#Nature Communications
Sumber
Berita ini bersumber dari rujukan berikut. Bacalah untuk konteks selengkapnya.
