Penyelidik di Universiti Hiroshima semakin hampir untuk mendedahkan proses molekul di sebalik bagaimana banjir menghilangkan oksigen tumbuhan. Ini akan membantu mewujudkan lebih banyak tanaman tahan banjir. Portal Phys.org.
Menurut Bank Dunia, banjir adalah risiko global yang mengancam nyawa dan harta benda berbilion orang. Malah lebih ramai orang berisiko kebuluran akibat banjir: air boleh membanjiri tanaman. Penyelidik kini lebih dekat untuk mengenal pasti proses molekulmendasari bagaimana banjir menghilangkan oksigen tumbuhan. Ini akan membantu menghasilkan tanaman yang lebih berdaya tahan.
Dengan meta-analisis, yang melibatkan analisis semula data daripada kajian lain secara umum, pasukan dari Sekolah Siswazah Sains Hayat Bersepadu di Universiti Hiroshima mendapati beberapa perkara biasa gen dan mekanisme yang berkaitan dalam beras (Oryza sativa) dan Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Para saintis menerbitkan hasil penyelidikan mereka dalam jurnal Kehidupan.
"Hipoksia adalah tekanan abiotik untuk tumbuhan, selalunya disebabkan oleh banjir," kata pengarang bersama kajian Keita Tamura, merujuk kepada kekurangan oksigen yang disebabkan oleh terlalu tepu. "Walaupun banyak penyelidikan telah dilakukan pada masa lalu, kami fikir ia tersembunyi mekanisme biologi boleh ditemui dengan menganalisis pelbagai kajian menggunakan meta-analisis data yang tersedia secara umum."
Pasukan itu memberi tumpuan kepada padi dan selada air, kerana genetik kedua-dua spesies sebelum ini telah dikaji secara meluas. Menurut Tamura, beras juga dianggap sebagai salah satu tanaman terpenting di dunia, berfungsi sebagai yang utama produk makanan untuk lebih daripada empat bilion orang, menurut Kumpulan Penasihat untuk Penyelidikan Pertanian Antarabangsa, jadi memahami cara menghalang tumbuhan daripada bertindak balas terhadap hipoksia, adalah penting.
Para penyelidik mengenal pasti 29 pasang data penjujukan RNA untuk Arabidopsis dan 26 pasang untuk beras dalam keadaan normal dan kekurangan oksigen daripada set data yang tersedia. Menurut Profesor Hidemasa Bono, penjujukan RNA melibatkan pentafsiran pelan tindakan genetik subjek pada titik tertentu, yang bermaksud data boleh digunakan untuk mengkaji gen yang menyebabkan perubahan itu.
"Dengan menganalisis data penjujukan RNA, kami mengenal pasti 40 dan 19 gen yang dikawal dan dikurangkan dalam kedua-dua spesies, " kata Bono. "Antaranya, beberapa faktor transkripsi WRKY dan cinnamate-4-hydroxylase, yang peranannya dalam tindak balas terhadap hipoksia masih tidak diketahui, secara amnya dikawal dalam kedua-dua Arabidopsis dan beras."
Menurut Bono, penyelarasan am ini bermakna mekanisme molekul ini menjadi lebih aktif apabila terdapat kekurangan oksigen, menunjukkan tanggungjawab mekanistik khusus mereka untuk bagaimana tumbuhan bertindak balas.
Bono dan Tamura membandingkan keputusan mereka dengan meta-analisis hipoksia yang serupa dalam sel manusia dan sampel tisu. Mereka mendapati bahawa dua daripada gen yang biasa diaktifkan dalam nasi dan Arabidopsis telah ditindas dalam rakan manusia mereka.
"Meta-analisis kami mencadangkan mekanisme molekul yang berbeza untuk hipoksia dalam tumbuhan dan haiwan, " kata Bono. "Gen calon yang dikenal pasti dalam kajian ini dijangka memberi penerangan tentang mekanisme molekul baru tindak balas tumbuhan terhadap hipoksia. Akhirnya, kami merancang untuk memanipulasi salah satu gen calon dengan teknologi penyuntingan genom untuk mencipta tumbuhan tahan banjir."