Bagaimana Tanaman Memperoleh Nitrogen dengan Memasok Zat Besi ke Bakteri Simbiotik
Sebuah studi baru-baru ini pada tanaman polong-polongan telah mengungkap peran peptida IRON MAN (IMA) dalam memfasilitasi pengumpulan besi ke dalam bintil akar selama simbiosis rhizobial. Proses ini sangat penting untuk fiksasi nitrogen, aspek kunci pertumbuhan tanaman dan homeostasis nitrogen. Kredit: SciTechDaily.com
Peptida IMA dalam kacang-kacangan meningkatkan perolehan zat besi untuk fiksasi nitrogen, sehingga memberikan wawasan mengenai praktik pertanian berkelanjutan.
Tanaman polong-polongan mempunyai mekanisme (simbiosis rhizobial) untuk memperoleh nitrogen secara efisien, yang merupakan makronutrien penting untuk pertumbuhan, melalui bakteri pengikat nitrogen rhizobia. Bintil akar merupakan organ pada akar tanaman yang memfasilitasi hubungan simbiosis. Rhizobia mengkolonisasi bintil-bintil ini dan memfiksasi nitrogen dengan mengubah nitrogen dari udara menjadi amonia. Besi dibutuhkan untuk enzim yang mengkatalisis fiksasi nitrogen; namun, di mana dan bagaimana besi diangkut ke bintil dan digunakan untuk fiksasi nitrogen sebagian besar masih belum diketahui.
Menemukan Peran Peptida IMA
Pada penelitian ini menggunakan tanaman model kacang-kacangan Teratai japonicus, analisis transkriptome dilakukan berdasarkan status nitrogen dalam tubuh tanaman selama proses simbiosis rhizobial. Peptida IRON MAN (IMA) terdiri dari sekitar 50 asam amino diidentifikasi, yang berfungsi secara sistemik (sistem pucuk dan akar) untuk mengumpulkan zat besi ke dalam bintil-bintil setelah infeksi rhizobial.
Wawasan dari Analisis Komparatif
Selanjutnya, fungsi peptida IMA dianalisis L.japonicus Dan Arabidopsis thaliana, tumbuhan tanpa simbiosis rhizobium. Di kedua pabrik jenispeptida IMA mempertahankan homeostasis nitrogen dengan memperoleh zat besi sebagai respons terhadap peningkatan konsentrasi nitrogen dalam tubuh tanaman, sehingga mengatur pertumbuhan tanaman.
Kelompok peneliti sebelumnya mengidentifikasi mekanisme pengaturan simbiosis rhizobial sebagai respons terhadap keberadaan nitrogen di dalam tanah. Studi ini didasarkan pada penelitian sebelumnya dengan mengklarifikasi mekanisme yang mendasari perolehan zat besi sebagai respons terhadap nitrogen, yang memberikan wawasan lebih lanjut mengenai mekanisme adaptasi tanaman terhadap lingkungan.
Kontribusi terhadap Praktik Pertanian Berkelanjutan
Temuan ini menjanjikan pengembangan teknologi baru yang berkontribusi terhadap masyarakat berkelanjutan dengan memaksimalkan kapasitas tanaman untuk bersimbiosis mikroba dalam hal penggunaan nutrisi.
Referensi: “Peptida IMA mengatur nodulasi akar dan homeostasis nitrogen dengan menyediakan zat besi sesuai dengan status nitrogen internal” oleh Momoyo Ito, Yuri Tajima, Mari Ogawa-Ohnishi, Hanna Nishida, Shohei Nosaki, Momona Noda, Naoyuki Sotta, Kensuke Kawade, Takehiro Kamiya, Toru Fujiwara, Yoshikatsu Matsubayashi dan Takuya Suzaki, 29 Januari 2024, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038/s41467-024-44865-4
Penelitian ini didukung oleh hibah KAKENHI dari Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Olahraga, Sains dan Teknologi (JP20H05908 dan JP23H02495 untuk TS); Program JSTMirai (JPMJMI20E4) kepada TS
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
