Mengontrol produksi serbuk sari bisa sangat penting untuk meningkatkan hasil panen – Sains Terkini

RNA kecil adalah regulator utama yang terlibat dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Dua kelompok RNA kecil berlimpah selama pengembangan serbuk sari di kepala sari – proses penting untuk keberhasilan reproduksi. Sebuah kolaborasi penelitian telah menunjukkan fungsi jalur genetik untuk pengembangan antera, dengan jalur ini terbukti pada tahun 2019 bekerja secara luas di tanaman berbunga yang berkembang lebih dari 200 juta tahun yang lalu. Tim peneliti dipimpin oleh Blake Meyers, Ph.D., anggota, Donald Danforth Plant Science Center dan profesor, Divisi Ilmu Tanaman, Universitas Missouri, dan Virginia Walbot, Ph.D., Profesor Biologi, Universitas Stanford. Temuan mereka, "Defisiensi 5 seperti pemain dadu menganugerahkan sterilitas pria yang peka terhadap suhu di jagung" diterbitkan dalam jurnal, Komunikasi Alam.


Tanpa diduga, penelitian mereka menemukan fenotip steril pria yang sensitif terhadap lingkungan. Dengan menggunakan mutan dan merobohkan salah satu jalur, tim peneliti menghasilkan tanaman yang gagal membuat serbuk sari, tetapi ketika mereka menurunkan suhu, mereka menemukan bahwa mereka dapat memulihkan kesuburan pria sepenuhnya. Kemampuan untuk menghidupkan atau mematikan produksi serbuk sari dalam kondisi yang berbeda dapat berguna untuk produksi benih. Tim juga bisa mengaitkan fungsi jalur ini dalam pengembangan antera, sebuah pengamatan yang sebelumnya hilang tetapi penting. Hasil ini adalah pendamping penting untuk penemuan yang dipublikasikan sebelumnya, yang menggambarkan distribusi evolusi jalur melintasi tanaman berbunga, "PhasiRNA reproduksi 24-nt secara luas hadir dalam angiospermae," juga diterbitkan dalam jurnal Komunikasi Alam.

"Menyatukan kedua penemuan ini, kita dapat memahami peran molekul-molekul ini penting untuk kesuburan pria sepenuhnya dalam jagung, ditambah, jalur pertama kali berevolusi dengan tanaman berbunga," kata Meyers. "Memahami mekanisme genetik dimana bunga berkembang penting untuk meningkatkan hasil panen dan membiakkan varietas yang lebih baik, terutama untuk membuat tanaman hibrida dengan hasil tinggi yang mendukung pertanian modern."

Tim peneliti akan terus bekerja untuk memahami mengapa ada respons yang peka terhadap lingkungan terhadap perubahan dalam jalur ini, dan apa sebenarnya mekanisme molekuler yang mengarah pada kemandulan pria ini tanpa adanya jalur RNA kecil ini. Pekerjaan dalam proyek yang didanai secara terpisah sedang memeriksa apakah modulasi jalur ini dapat digunakan untuk mengatur pengembangan serbuk sari di tanaman lain, untuk peningkatan produksi benih dan hasil panen.

Para penulis termasuk rekan penulis pertama, Chong Teng, Ph.D., rekan postdoctoral di lab Meyers dan Han Zhang, Ph.D. mantan rekan pascadoktoral di lab Walbot. Juga berkontribusi adalah Kun Huang, Ph.D., rekan postdoctoral di lab Meyers, dan Reza Hammond, Ph.D., mantan mahasiswa pascasarjana di lab Meyers. Pekerjaan ini didanai oleh National Science Foundation.


Referensi:

Material disediakan oleh Pusat Sains Tumbuhan Donald Danforth. 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.