Meningkatkan kualitas buah sambil mempertahankan kondisi normal.pertumbuhan tanamanKeseimbangan selalu menjadi tantangan utama dalam pertanian. Sebuah studi baru menunjukkan bahwa mencapai keseimbangan ini mungkin lebih mudah daripada yang diperkirakan sebelumnya. Para ilmuwan telah menemukan bahwa meningkatkan aktivitas "gen pembersih" yang terkonservasi dapat secara bersamaan meningkatkan nilai gizi dan sifat organoleptik buah. Dengan meningkatkan ekspresi gen yang terkait dengan tRNA, tim peneliti meningkatkan kadar antosianin dan terpenoid—senyawa yang memengaruhi warna, aroma, dan sifat antioksidan buah. Peningkatan ini tidak memiliki efek terukur pada perkembangan tanaman, ukuran buah, atau kandungan gula. Hasil penelitian mengungkapkan peran tak terduga dari gen yang biasanya terkait dengan fungsi seluler dasar, menunjukkan bahwa gen tersebut juga dapat memengaruhi karakteristik metabolisme utama buah.
Antosianin dan terpenoid memainkan peran penting dalam warna, rasa, aroma, dan nilai gizi buah secara keseluruhan. Namun, upaya untuk meningkatkan kandungan senyawa ini seringkali menyebabkan efek samping yang tidak diinginkan. Hal ini karena produksi senyawa tersebut terkait erat dengan hormon tumbuhan. Misalnya, sitokinin mengatur pertumbuhan tanaman dan metabolisme sekunder, sehingga mengubah kadarnya dapat mengubah struktur dan karakteristik pertumbuhan tanaman.
Sekelompok gen terkait sitokinin yang kurang dikenal—yaitu isopentenil transferase tipe tRNA—relatif kurang mendapat perhatian. Gen-gen ini dianggap melakukan fungsi seluler rutin dan bukan secara aktif mengatur sifat-sifat tanaman. Apakah gen-gen ini dapat meningkatkan kualitas buah tanpa memengaruhi pertumbuhan tanaman masih belum jelas, sehingga layak untuk diteliti lebih lanjut.
Para peneliti dari Universitas Pertanian Nanjing dan Universitas Connecticut menerbitkan sebuah makalah di jurnal *Horticultural Research*, yang mengeksplorasi kemungkinan ini menggunakan stroberi liar sebagai contoh. Mereka berfokus pada gen pengatur rumah tangga yang disebut FveIPT2. Dengan memodifikasi tanaman secara genetik untuk meningkatkan tingkat ekspresi gen ini, mereka mengamati peningkatan yang signifikan dalam kualitas buah.
Tanaman transgenik menunjukkan kadar antosianin dan terpenoid yang jauh lebih tinggi pada buah matang dibandingkan dengan tanaman tipe liar, tetapi tidak menunjukkan perbedaan dalam pertumbuhan, ukuran buah, atau kandungan gula. Penemuan ini menantang keyakinan lama bahwa gen pengatur metabolisme hanya berperan pasif dan menyoroti potensi besar mereka untuk peningkatan tanaman.
Gen FveIPT2 terlibat dalam modifikasi tRNA dan terkait dengan sintesis cis-zeatin (sitokinin). Tidak seperti gen terkait sitokinin lainnya, yang memiliki dampak signifikan pada pertumbuhan tanaman, peningkatan aktivitas FveIPT2 hanya menyebabkan perubahan kecil pada kadar sitokinin secara keseluruhan. Perkembangan tanaman berlangsung normal, tanpa kelainan yang jelas. Pembungaan dan pembuahan terjadi seperti yang diharapkan, tanpa perubahan pada berat, bentuk, atau kemanisan buah.
Meskipun pertumbuhan tanaman stabil, komposisi kimia buah mengalami perubahan signifikan. Kadar antosianin, flavonoid, dan senyawa fenolik meningkat, menghasilkan warna merah yang lebih pekat. Analisis terperinci mengungkapkan peningkatan signifikan pada kadar sembilan antosianin spesifik, termasuk senyawa yang berasal dari sianidin dan pelargonidin, yang dikenal karena sifat antioksidannya.
Pada saat yang sama, kandungan hampir setengah dari senyawa terpenoid yang terdeteksi meningkat. Senyawa terpenoid ini meliputi monoterpen, sesquiterpen, dan triterpen, yang berperan penting dalam aroma dan rasa.
Perubahan ini tidak terbatas pada warna dan komponen nutrisi. Kadar senyawa aromatik yang terkait dengan aroma bunga yang menyenangkan, seperti linalool, meningkat. Sebaliknya, kadar senyawa yang terkait dengan bau menyengat dan bergetah menurun. Studi ekspresi gen mengkonfirmasi bahwa jalur-jalur utama yang bertanggung jawab untuk produksi dan pengangkutan senyawa-senyawa ini menjadi lebih aktif.
Secara keseluruhan, hasil ini menunjukkan bahwa FveIPT2 dapat secara selektif meningkatkan kimia buah tanpa memicu perubahan hormonal tipikal yang memengaruhi pertumbuhan.
Para peneliti mencatat, “Studi ini menunjukkan bahwa apa yang biasa kita sebut sebagai 'gen pengatur fungsi sel' dapat memiliki efek yang sangat spesifik dan signifikan. Dengan menargetkan gen tipe tRNA daripada regulator hormon tradisional, kami mampu meningkatkan warna, rasa, dan komposisi nutrisi buah tanpa memengaruhi pertumbuhan, sedangkan rekayasa metabolisme biasanya memiliki efek negatif pada pertumbuhan. Hasil ini menunjukkan bahwa jalur seluler mendasar dapat secara halus memengaruhi kualitas buah, memberikan para pemulia tanaman alat baru yang efektif dan ramah lingkungan.”
Hasil penelitian menunjukkan bahwa FveIPT2 merupakan metode yang menjanjikan dan efektif untuk meningkatkan kualitas buah stroberi dan tanaman pertanian lainnya. Karena metode ini meningkatkan kandungan pigmen dan senyawa aromatik yang bermanfaat tanpa mengurangi hasil panen atau kelangsungan hidup tanaman, metode ini sangat penting untuk budidaya produk pertanian berkualitas tinggi.
Secara lebih luas, penelitian ini menantang anggapan bahwa gen pengatur metabolisme sel hanya terlibat dalam proses seluler rutin. Dengan mengidentifikasi pengaruhnya terhadap metabolisme sekunder, penelitian ini menyarankan strategi baru untuk meningkatkan hasil panen sambil mempertahankan kualitas.
Artikel ini disediakan oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Universitas Pertanian Nanjing. Catatan: Konten mungkin memerlukan penyuntingan karena persyaratan format dan panjangnya.
Berlangganan buletin email ScienceDaily gratis untuk menerima pembaruan harian dan mingguan serta tetap mendapatkan informasi terkini. Atau jelajahi berbagai sumber berita kami di pembaca RSS Anda:
Bagikan pendapat Anda di ScienceDaily—kami menerima semua komentar, baik positif maupun negatif. Apakah Anda mengalami masalah saat menggunakan situs ini? Punya pertanyaan?
Waktu posting: 08 Mei 2026
