Categories: Ekologi

Pestisida Alami Ramah Lingkungan

Pestisida alami yang diproduksi oleh tanaman sorgum untuk mempertahankan diri dari serangga dapat diisolasi, disintesis dan digunakan sebagai penangkal serangga, dan juga tidak beracun.

Hasil ini menurut para peneliti yang mempelajari interaksi serangga dan tanaman yang mencakup komponen lapangan, rumah kaca dan laboratorium.

Para peneliti memeriksa peran bahan kimia sorgum yang disebut flavonoid, khususnya 3-deoxyflavonoid dan 3-deoxyanthocyanidins, dalam memberikan ketahanan terhadap kutu daun jagung, yakni serangga kecil berwarna biru hijau yang menghisap getah tanaman.

Baca juga : Pengendalian Gulma dengan Herbisida Tidak Efektif!

Untuk bertahan melawan hama seperti kutu daun, sorgum telah mengembangkan pertahanan yang mencakup biosintesis metabolit sekunder, termasuk flavonoid untuk meracuni hama.

Sebuah studi Penn State sebelumnya menunjukkan bahwa dalam sorgum, akumulasi flavonoid ini diatur oleh gen yang disebut yellow seed1 (y1).

Yellow seed1 (y1) mengontrol respons terhadap tekanan seperti patogen jamur, jelas Surinder Chopra, profesor genetika jagung, Penn State.

Kelompok penelitiannya di College of Agricultural Sciences memimpin studi tersebut.

Dalam penelitian yang saat ini dilakukan di Pusat Penelitian Pertanian Universitas Russell E. Larson, peneliti menumbuhkan dua baris sorgum yang hampir identik.

Satu dengan gen y1 fungsional yang menghasilkan flavonoid, dan satu lagi mutan yang disebut null y1, yang tidak memiliki gen y1 fungsional yang bertanggung jawab untuk memproduksi flavonoid.

Ketika mereka membandingkan kedua baris tanaman, para peneliti menemukan bahwa jumlah kutu daun jagung dewasa secara signifikan lebih tinggi menyerang tanaman null y1 dibandingkan dengan tanaman dengan gen y1 fungsional yang menghasilkan flavonoid.

Kutu daun aktif memakan tanaman null y1 dimana beberapa diantaranya menunjukkan tanda-tanda stres dengan ciri daun-daun yang menguning.

Tanaman sorgum y1 fungsional yang menghasilkan flavonoid memiliki jumlah kutu jauh lebih rendah dan tidak menunjukkan efek buruk dari pemberian kutu.

Baca juga : Peneliti Menciptakan Tanaman yang Memancarkan Cahaya

Percobaan rumah kaca dengan tanaman sorgum pada pot yang sama menunjukkan bahwa kutu daun lebih suka makan dan bereproduksi pada tanaman null y1, dan kutu dewasa menghasilkan lebih banyak nimfa.

Dalam percobaan laboratorium pendamping, para peneliti memberi makan dua kelompok kutu daun dewasa dari jaringan daun sorgum. Namun mereka menambahkan ekstrak yang mengandung flavonoid.

Setelah beberapa hari, sebagian besar kutu daun yang memakan jaringan daun yang diperkaya flavonoid menjadi mati dan reproduksinya terbatas. Selain itu, tidak ada kutu daun yang memiliki nimfa sebelum mereka mati.

Mungkin mengejutkan, jelas Chopra, flavonoid tidak terdapat di dalam floem, yakni jaringan pembuluh pada tanaman dimana kutu daun melakukan pencarian gula. Namun flavonoid ditemukan berada dalam sel epidermis yang membentuk lapisan pertahanan terluar.

Ketika kutu daun berulang kali mencari dan menusuk sel-sel epidermis dengan stiletnya, mereka mendapatkan flavonoid yang menyebabkan kematian mereka.

Temuan ini dipublikasikan secara online dalam Journal of Chemical Ecology.

Hasil menunjukkan bahwa flavonoid berpotensi digunakan sebagai pestisida alami penangkal serangga yang ampuh untuk melindungi tanaman.

“Tanaman sorgum telah berevolusi untuk secara tepat melepaskan senyawa yang menawarkan pertahanan terhadap serangga pemangsa berbahaya yang mengancam mereka. Namun bahan kimia ini tidak menyakiti serangga yang bermanfaat,” jelas Chopra.

“Jika kita dapat mengembangkan insektisida nontoksik, itu akan menjadi game changer. Hal ini mengingat bahwa toksisitas pestisida sintetik menjadi perhatian besar, dan dianggap berbahaya bagi kesehatan manusia.”

Chopra, yang didukung oleh Penn State, telah mengajukan permohonan paten untuk menggunakan flavonoid sebagai pestisida alami penangkal serangga.

Baca juga : Hama dan Penyakit Tanaman

Dia mengungkapkan bahwa sementara masih banyak penelitian yang perlu dilakukan. Dan pertimbangan yang paling penting bahwa flavonoid adalah produk alami tanaman yang tidak menyebabkan polusi dan tidak berbahaya bagi kesehatan manusia maupun hewan.

Penelitian ini mungkin merupakan langkah awal menuju pengembangan fitokimia baru untuk pertahanan tanaman.

“Seberapa baik flavonoid juga bekerja melawan herbivora lainnya saat ini masih diteliti. Namun kita sudah mengetahui bahwa dengan kutu daun jagung mereka sangat, sangat kuat,” pungkasnya.

Journal Reference:

  1. Rupesh R. Kariyat, Iffa Gaffoor, Sampurna Sattar, Cullen W. Dixon, Nadia Frock, Juliet Moen, Consuelo M. De Moraes, Mark C. Mescher, Gary A. Thompson, Surinder Chopra. Sorghum 3-Deoxyanthocyanidin Flavonoids Confer Resistance against Corn Leaf Aphid. Journal of Chemical Ecology, 2019; DOI: 10.1007/s10886-019-01062-8

Recent Posts

Obat Diabetes Ini Dapat Membalikkan Gagal Jantung

Para peneliti baru-baru ini menunjukkan bahwa obat diabetes empagliflozin dapat mengobati dan membalikkan perkembangan gagal jantung pada model hewan non-diabetes.… Read More

21 April 2019 19:30

Cara Kura-Kura Raksasa Menghadapi Perubahan Iklim

Kura-kura raksasa Galapagos, terkadang disebut Penjaga Kebun Galapagos, adalah makhluk kebiasaan. Di musim kemarau yang dingin, dataran tinggi lereng gunung… Read More

20 April 2019 19:36

Perkembangan Teknologi Pemungutan Suara di AS

Di Amerika Serikat, teknologi pemungutan suara berkembang dari awalnya menggunakan kertas suara yang dihitung manual, hingga menggunakan mesin pemilihan elektronik… Read More

19 April 2019 14:56

Perbedaan Quick Count, Exit Poll, dan Real Count

Pemilihan umum sudah selesai, muncul beberapa istilah yang sering kita dengar, seperti Quick Count, Exit Poll dan Real Count. Apa… Read More

18 April 2019 11:07

Cassini NASA Mengungkapkan Kejutan Danau Titan

Dalam perjalanan terakhir bulan terbesar Saturnus pada tahun 2017, pesawat ruang angkasa NASA Cassini mengumpulkan data radar yang mengungkapkan bahwa… Read More

17 April 2019 08:12

Benarkah Kemampuan Kognitif Dipengaruhi Gen?

Perbedaan individu dalam kemampuan kognitif pada anak-anak dan remaja sebagian tercermin dalam variasi dalam urutan DNA mereka, menurut sebuah penelitian… Read More

16 April 2019 20:42