Gen Snorkel Mengubah Varitas Padi Jadi Jangkung 5 Meter Spesialis Banjir

8 tahun ago kesimpulan 0

(kesimpulan) Banyak petani tunduk kepada angin monsun barat. Angin basah pengantar musim hujan dan sering menyebabkan banjir itu menebar ancaman puso pada area sawah yang notabene banyak di dataran rendah. Kalau sudah begitu, panen prematur alias jauh sebelum waktunya bukan lagi kejadian langka karena petani yang hidupnya sudah terjepit di antara biaya produksi yang tinggi dan nilai jual panenan yang rendah tidak ingin rugi lebih besar.

Beberapa varietas padi yang memang tumbuh di daerah-daerah yang sering dilanda banjir memang dibekali kemampuan beradaptasi dengan cekaman lingkungan yang lebih dari sekadar tergenang itu. Padi umumnya tumbuh sampai 1 meter. Tapi ketika banjir datang, batang-batang varietas padi itu mengalami perpanjangan yang dramatis hingga bermeter-meter. Seperti berlomba dengan kenaikan muka air yang terjadi, mereka menjaga sebagian daunnya jangan sampai terendam dan tetap bernapas. Demi tujuan itu, padi bisa tumbuh bertambah tinggi sepanjang 3 sentimeter per hari. Hasilnya, gabah atau beras masih bisa dipanen meski tidak sebanyak biasanya.

Sekelompok ilmuwan di Jepang berhasil menemukan gen-gen yang membuat beberapa varietas tanaman padi itu mampu tumbuh mengalahkan “pertumbuhan” muka air banjir. Harapannya, tentu padi bisa tetap berproduksi wajar meski ada banjir. Tim itu, yang sebagian besar anggotanya berasal dari University of Nagoya, melaporkan temuannya dalam jurnal Nature. Gen-gen itu diberi nama gen Snorkel. Ada sepasang gen itu, Snorkel 1 dan Snorkel 2. Gen-gen “kapal selam” itulah yang terungkap membantu sebagian padi mampu bertahan dari cekaman banjir. Ketika muka air terus naik dan tanaman semakin dalam terendam, akumulasi hormon ethylene memicu ekspresi gen-gen Snorkel yang bertanggung jawab mengubah laju pertumbuhan batang semakin cepat.

Kedua gen tidak ditemukan dalam batang-batang padi yang hidup dalam genangan air yang “sewajarnya”. Ketika tim peneliti itu mengintroduksi gen Snorkel ke dalam tanaman padi biasa itu, lalu membuat si tanaman dicekam banjir, mereka sukses menyelamatkan tingkat produksi yang tinggi karena tanaman padi itu tidak mati tenggelam. Pengujian di antaranya dilakukan terhadap varietas padi lokal, Japonica.

Motoyuki Ashikari dari Pusat Bioteknologi dan Biosains di University of Nagoya yang menjadi ketua tim peneliti, mengatakan bahwa secara saintifik, gen yang ditemukan ini memang tergolong jarang, tapi menjadi bukti sangat terang tentang kemampuan biologis untuk beradaptasi terhadap lingkungan yang keras. Strategi genetik khusus untuk bisa bertahan dari banjir.

Motoyuki berharap bisa memanfaatkan gen itu untuk menggantikan benih padi jangkung yang biasa disemai di negara-negara Asia Tenggara, seperti Vietnam, Thailand, Bangladesh, dan Kamboja. Membantu menstabilkan produksi padi di delta-delta sungai, di wilayah-wilayah dataran rendah yang sering dilanda banjir, tempat padi memiliki tingkat produksi yang rendah, sekitar sepertiga sampai seperempat padi regular.

Pakar genetika molekuler itu menjelaskan, butuh tiga sampai empat tahun untuk penciptaan varietas baru itu. Dengan jenis yang baru, padi jangkung spesialis banjir bisa memiliki tingkat produksi yang lebih tinggi. Meski dikenal boros air, muka air yang terlalu tinggi bisa menebar masalah serius bagi tanaman padi dalam periode pertumbuhannya. Ini terutama berlaku di beberapa wilayah tempat hujan bisa turun berhari-hari dan banjir bisa menenggelamkan berhari-hari, bahkan sampai hitungan minggu.

Di Asia Tenggara sering terjadi banjir saat musim hujan. Ini masalah besar. Kombinasi terbaik adalah apabila bisa memasangkan gen padi yang bisa tumbuh di daerah banjir dengan gen padi produktivitas tinggi. Padi adalah makanan pokok miliaran manusia di muka bum. Meski produktivitasnya sudah jauh meningkat sejak 1960-an, panenan padi tetap harus dilipatgandakan kalau ingin bisa tetap memenuhi kebutuhan pada 2050. Problemnya, lebih dari 30 persen area sawah di Asia dan 40 persen di Afrika, kalau tidak di dataran rendah, mereka adalah padi-padi jangkung yang harus biasa terendam air cukup dalam.

Laurentius A. C. J.Voesenek dari Institute of Environmental Biology, Utrecht University, mengakui temuan dari Jepang oleh Motoyuki dan lainnya sangat penting. Ia juga mengatakan varietas-varietas padi berproduktivitas tinggi yang ada tidak memiliki napas yang cukup panjang untuk bisa bertahan dari genangan air yang ekstrem. Introduksi gen-gen itu ke dalam varietas dengan produktivitas tinggi menjanjikan perbaikan kualitas dan kuantitas produksi padi di tanah pertanian marginal.

Tanaman pada prinsipnya sama seperti manusia, mereka bisa mati tenggelam jika terlalu lama berada di bawah air. Beberapa jenis padi menyiasati tantangan ini dengan ekspresi gen “kapal selam” yang memacu pertumbuhan batang. Ekspresi gen itu sangat tampak pada varietas padi sawah tergenang dalam seperti yang banyak dibudidayakan di Bangladesh di musim hujan ketika banyak banjir bertandang. Di sana, ketimbang tak bisa menanam apa-apa, menanam varietas padi ini akan lebih baik meski hasilnya sangat sedikit.

Varietas padi “deep water” itu bisa memanjangkan batangnya sampai lebih dari 4 meter dari yang umumnya hanya hitungan sentimeter. Bagai berlomba dengan ketinggian banjir, varietas itu menjaga ujung batang, bunga padi, dan daun-daun pucuk tetap di atas air. Lalu, seperti yang berlaku pada kapal selam atau manusia penyelam, batang mengangkut oksigen melalui intinya yang berpori ke seluruh bagian sehingga sistem perakaran dan dedaunan bisa tetap bernapas dan tetap hidup.

Untuk menemukan gen itu, Motoyuki dan koleganya membandingkan jenis padi yang pertumbuhan batangnya langsung melejit ketika terendam air dengan jenis kedua yang langsung mati. Mereka juga menyilangkan keduanya dan menguji turunannya, mana yang bisa bertahan dalam banjir serta mengukur pertambahan panjang batang. Dari uji-uji itu, Motoyuki dan timnya menandai dua gen pada kromosom 12 yang mereka curigai memainkan peran kunci dalam perpanjangan batang secara super. Gen-gen itu dinamai Snorkel 1 dan Snorkel 2.

Untuk lebih memastikannya, jenis padi yang memiliki pasangan gen itu dikawinkan dengan jenis yang tidak tahan banjir. Hasilnya, turunan persilangan memiliki kemampuan tumbuh jangkung dalam banjir. Motoyuki memperkirakan jenis padi baru di daerah banjir yang kaya bulir baru bisa ada di tangan petani dalam tiga sampai empat tahun ke depan. Sembari menunggu, Motoyuki berencana akan mencari gen lain yang membuat padi bisa bertahan dalam air asin. Kali ini ia ingin mengincar area sawah pasang-surut. (Koran Tempo, Biar Jangkung Produktivitas Tetap Tinggi, Senin 24 Agustus 2009)