Dodder menggunakan sinyal berbunga dari tanaman inangnya untuk berbunga – Sains Terkini

Tanaman genus Cuscuta terdiri lebih dari 200 spesies yang dapat ditemukan hampir di seluruh dunia. Parasit, yang dikenal sebagai dodder, tetapi juga disebut jaring penyihir, rambut setan atau strangleweed, memakan tanaman lain dengan menempelkan diri pada inangnya melalui organ khusus, haustorium, dan menarik nutrisi dari mereka. Mereka tidak memiliki akar atau daun. Tanpa daun, mereka hampir tidak bisa berfotosintesis. Tanpa akar mereka tidak dapat menyerap nutrisi dan air dari tanah. Di sisi lain, mereka diintegrasikan ke dalam jaringan komunikasi internal dari pabrik inangnya dan bahkan dapat menyampaikan sinyal peringatan dari satu pabrik ke pabrik lainnya.

Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin oleh Jianqiang Wu, yang telah menjadi pemimpin dari Kelompok Mitra Max Planck di Institut Botani Kunming, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, sekarang bertanya bagaimana parasit berhasil menyelaraskan pembungaan dengan inangnya. Mereka telah mengamati bahwa tanaman dari Australian dodder (Cuscuta australis) menyesuaikan waktu berbunga mereka dengan spesies tanaman inangnya masing-masing.


Sinyal promosi bunga FT dari inang juga menentukan waktu pembungaan parasit

"Waktu berbunga dikontrol oleh daun, karena daun dapat merasakan isyarat lingkungan dan mensintesis sinyal pembungaan, protein bernama FLOWERING LOCUS T (FT), yang bergerak melalui sistem vaskular tanaman. Oleh karena itu kami bertanya-tanya bagaimana parasit tak berdaun seperti Cuscuta australis mengontrol waktu pembungaannya, "kata ketua penyelidik Jianqiang Wu. Pada tahun 2018, timnya telah mengurutkan genom C. australis dan menemukan bahwa banyak gen yang penting untuk pengaturan waktu berbunga telah hilang dalam genom C. australis. Oleh karena itu, C. australis tampaknya tidak dapat mengaktifkan mekanisme pembungaannya sendiri.

Berdasarkan fakta bahwa protein FT adalah sinyal bergerak, para peneliti berhipotesis bahwa mengelak menguping sinyal berbunga yang dihasilkan oleh daun inangnya dan menggunakannya untuk menghasilkan bunganya sendiri. Untuk membuktikan skenario penyadapan ini, mereka menggunakan tanaman inang yang dimodifikasi secara genetik di mana ekspresi gen FT telah diubah, dan ini memang mempengaruhi waktu pembungaan parasit. Mereka juga menggabungkan protein FT ke green fluorescent protein (GFP) sebagai penanda dan mendeteksi sinyal promosi bunga tanaman inang dalam parasit: Protein FT yang diberi tag telah bermigrasi dari inang ke parasit.

Bagi dodder, itu adalah strategi terbaik untuk menyinkronkan pembungaan dengan inangnya. Jika ia berbunga jauh lebih lambat daripada inangnya, ia mungkin tidak dapat menghasilkan biji sama sekali, karena nutrisi dalam inang dengan cepat terkuras oleh jaringan reproduksi inang. Inang bahkan bisa mati dengan cepat bahkan sebelum parasit mulai menghasilkan biji. Namun, jika tanaman menghindari bunga terlalu dini, pertumbuhannya kemungkinan besar akan berakhir sebelum waktunya dan mungkin tidak dapat menghasilkan benih sebanyak tanaman menghindari yang waktu berbunga sinkron dengan waktu inangnya.

Evolusi Regresif: Kehilangan gen sebagai keuntungan


Dalam perjalanan evolusi, parasit tumbuhan telah kehilangan sifat tertentu dan proses fisiologis yang "dialihdayakan". Akibatnya, berbagai gen dalam genomnya mungkin hilang. "Pekerjaan ini menetapkan bahwa untuk parasit tanaman, kehilangan kendali atas proses pembungaan dapat menguntungkan, karena memungkinkan parasit membajak sinyal pembungaan bergerak inangnya untuk digunakan sendiri. Dengan demikian, ia dapat dengan mudah menyinkronkan fisiologinya dengan inangnya," kata rekan penulis Ian Baldwin, direktur Departemen Ekologi Molekuler di Institut Max Planck untuk Ekologi Kimia. Karena hilangnya gen, dodder mungkin dapat beradaptasi lebih baik dengan gaya hidup parasit dan pada akhirnya meningkatkan kebugarannya.

Referensi:

Bahan disediakan oleh Institut Max Planck untuk Ekologi Kimia. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.