Langsung ke konten utama

Antagonisme Kontrol Gen Protein ILI1 dan IBH1 Pertumbuhan Tanaman Padi

loading...
Tinuku

(KeSimpulan) Para ilmuwan di Carnegie Institution dengan koleganya*, menemukan bahwa hormon steroid tanaman yang disebut brassinosteroids (BRs) mendorong dua gen berlawanan satu sama lain, menekan yang lain untuk memastikan bahwa daun tumbuh secara normal pada padi dan tanaman percobaan Arabidopsis thaliana. Hasil yang diterbitkan pada 15 Desember 2009 jurnal The Plant Cell memiliki implikasi penting memahami bagaimana memanipulasi pertumbuhan tanaman dan hasil.

Pada tumbuhan, tingkat steroid mencerminkan lingkungan, sinyal, dan banyak proses kontrol internal. Hormon steroid memulai aksi di permukaan sel dan melalui relay molekul, mengirimkan sinyal ke dalam inti sel untuk mengaktifkan atau menonaktifkan gen-gen tertentu, terutama yang sangat penting untuk mengatur pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Meskipun telah banyak ditemukan mengenai bagaimana gen mempengaruhi steroid dalam Arabidopsis, apalagi dikenal seperti tanaman padi.

Zhi-Yong Wang dari Carnegie's Department of Plant Biology mengatakan, "Kami tahu bahwa steroid sangat penting untuk mengaktifkan gen yang mengontrol pertumbuhan sel Arabidopsis serta padi. Salah satu tanggapan yang paling sensitif terhadap steroid adalah daun membungkuk disebabkan oleh ekspansi bersama atas sel-sel seperti antara pedang dan sarungnya. Kami ingin menentukan bagaimana fungsi steroid terhadap beras. Kami menemukan bahwa steroid mempengaruhi dua gen encoding (memproduksi) protein yang merubah gen lain atau menonaktifkannya yang disebut transcription factors (faktor transkripsi). Pada padi, ketika gen bernama Increased Leaf Inclination1 (ILI1) dihidupkan akan menyebabkan daun membungkuk. Protein ILI1 juga mengikat faktor transkripsi lain yang disebut IBH1 dan menghambat berfungsi. Ketika terlalu banyak protein ILI1, daun menekan secara berlebihan dan semakin berbulu. Ketika tingkat IBH1 tinggi, pertumbuhan sel berhenti pada persendian dan beras untuk mengambil banyak ruang. Pada padi normal keseimbangan antara pertumbuhan ILI1 dan pertumbuhan IBH1 terus berkoreksi."

Pasangan gen menyediakan alat yang unik untuk mengontrol sudut daun yang penting bagi tanaman berproduksi karena daun tegak akan meningkatkan tangkapan cahaya dan memungkinkan tanaman padi ditanam pada kerapatan yang lebih tinggi untuk hasil per hektar. Melalui serangkaian eksperimen, para peneliti menentukan bagaimana steroid dan gen berinteraksi. Ternyata brassinosteroid malah mengatur gen ILI1 diaktifkan dan IBH1 dinonaktifkan. Dengan demikian, tips keseimbangan steroid di antara produk-produk protein mereka (ILI1 dan IBH1) dapat mengatur pertumbuhan sel.

"Tampaknya steroid menyebabkan gen IBH1 produksi protein, sementara itu meningkatnya produksi protein ILI1 akan menonaktifkan IBH1 untuk penghambatan pertumbuhan sel. Hal ini memastikan bahwa sel tumbuh untuk penyesuaian panjang yang tepat sesuai dengan tingkat steroid," komentar Wang. Para peneliti melakukan eksperimen serupa pada mustard yang menunjukkan bahwa steroid berinteraksi dengan gen Arabidopsis thaliana dengan cara yang sama. "Karena gen serupa melakukan hal yang sama pada tanaman yang berbeda, proses ini mungkin sangat tua dan ditemukan dalam berbagai tumbuhan tingkat tinggi. Semakin banyak kami belajar tentang mekanisme semacam itu, semakin dekat kami datang ke tanaman rekayasa yang lebih baik," kata Wang.

Riset ini didukung oleh National Science Foundation of China; The National Institute of Health; the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology of Japan; dan the Carnegie Institution.. *Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences; Chinese Academy of Agricultural Sciences; Department of Plant Biology, Carnegie Institution; Yonsei University, Korea; RIKEN Advanced Science Institute, Japan.

Ikuti sains dan teknologi terkini di: Laporan Penelitian
Update via: Google+ Twitter Facebook Pinterest YouTube
Kesimpulan.com menerima konten tentang teknologi, sains, lingkungan dan bisnis dari siapa saja. Kami siap untuk publikasi dan press release. Informasi lanjut kunjungi laman ini.

Komentar