Membandingkan perbedaan fotosintesis antara padi liar dan domestik — ScienceDaily
Top News

Membandingkan perbedaan fotosintesis antara padi liar dan domestik — ScienceDaily

Jutaan orang di Asia bergantung pada beras sebagai sumber makanan. Diyakini telah didomestikasi sejak 6000 SM, beras merupakan sumber kalori yang penting secara global. Dalam sebuah studi baru, para peneliti membandingkan beras domestik dengan beras liar untuk memahami perbedaan kemampuan fotosintesis mereka. Hasilnya dapat membantu meningkatkan produktivitas padi di masa depan.

Spesies padi liar Oryza rufipogon dan Oryza nivara biasanya seperti rumput liar dan lebih tinggi dari padi yang dibudidayakan Oryza sativa. Meskipun fitur-fitur ini membantu di alam liar, karena dapat menaungi pesaing, fitur ini tidak menguntungkan di lingkungan pertanian dan dapat menyebabkan hasil yang lebih rendah. Melalui domestikasi dan pemuliaan, banyak varietas padi telah dipilih pendek dengan daun tegak yang memiliki sudut curam, yang memungkinkan distribusi cahaya yang lebih baik melalui kanopi. Meskipun ada peningkatan ini, distribusinya tidak merata dan dipengaruhi oleh perubahan angin dan tutupan awan.

“Sebelumnya, para peneliti terutama berfokus pada fotosintesis dalam cahaya tinggi yang konstan. Namun, ketika Anda berada di lapangan, tanaman selalu dalam kondisi dinamis dan daun jarang berada dalam cahaya konstan karena awan, daun di atasnya bergerak tertiup angin, dan naungan yang terputus-putus. disebabkan oleh pergerakan matahari,” kata Liana Acevedo-Siaca, penulis pertama makalah ini, yang merupakan mahasiswa pascasarjana di lab Long saat pekerjaan ini dilakukan. “Selain itu, peneliti lain hanya melihat beras domestik dalam konteks induksi fotosintesis. Kami ingin membandingkan mereka dengan nenek moyang mereka untuk melihat apa yang telah berubah dari waktu ke waktu.”

Ketika lingkungan cahaya berubah dari teduh ke matahari dan kembali, ada beberapa perubahan fotosintesis yang terjadi pada daun. Selama peralihan dari cahaya rendah ke cahaya tinggi, daun mulai mengambil lebih banyak karbon dioksida untuk fotosintesis, sebuah proses yang disebut induksi fotosintesis. Di lapangan, proses ini terjadi beberapa kali sehari dan karena penyesuaian fotosintesis tidak segera, hal itu menurunkan kinerja fotosintesis selama satu hari dan musim tanam. Sebaliknya, selama peralihan dari cahaya tinggi ke rendah, stomata – bukaan menit di daun tempat karbon dioksida, uap air, dan oksigen bergerak – dapat menutup terlalu lambat, menyebabkan kehilangan air yang tidak perlu.

Untuk membandingkan penyerapan karbon dioksida dan kehilangan air stomata antara padi liar dan O. sativa, Acevedo-Siaca menanam tanaman di screenhouse, rumah kaca dengan dinding terbuka, di International Rice Research Institute di Filipina. Menggunakan penganalisis gas infra-merah, dia mengontrol tingkat cahaya untuk meniru beberapa fluktuasi cahaya yang terlihat di kanopi tanaman alami dan mengukur berapa banyak CO2 yang diambil oleh daun.

“Kami melihat bahwa meskipun induksi fotosintesis jauh lebih cepat pada spesies padi liar, spesies yang didomestikasi jauh lebih cepat dalam menutup stomata, yang menyebabkan lebih sedikit kehilangan air,” kata Acevedo-Siaca. “Mungkin karena O. rufipogon dan O. nivara tumbuh di ekosistem yang lebih beragam, mungkin ada lebih banyak persaingan untuk mendapatkan cahaya dan oleh karena itu lebih banyak insentif untuk merespons dengan cepat perubahan lingkungan.”

“Kami menemukan bahwa ada perbedaan fotosintesis dalam fluktuasi cahaya yang tidak dipantulkan di bawah kondisi cahaya tinggi konstan yang digunakan di sebagian besar penelitian sebelumnya. Meskipun ukuran penelitian ini kecil, kami berharap hasil kami menunjukkan tren yang lebih besar. ,” kata Acevedo-Siaca. “Mengkarakterisasi induksi fotosintesis pada tingkat kanopi yang berbeda akan menginformasikan studi di masa depan karena, secara teori, daun yang lebih menyesuaikan diri dengan kondisi cahaya rendah akan merespons secara berbeda dibandingkan dengan kondisi cahaya tinggi.”

“Kami tertarik untuk mengetahui apakah domestikasi beras secara tidak sengaja meningkatkan efisiensi fotosintesisnya. Atau, jika proses pemuliaan merusak karakteristik tertentu, mungkin kami dapat kembali ke padi liar dan memperkenalkan sifat-sifat itu ke beras domestik,” kata Stephen Long ( BSD/CABBI/GEGC), Ketua Ilmu Tanaman dan Biologi Tanaman Ikenberry Endowed University. “Kami juga melakukan pekerjaan serupa dengan tanaman lain seperti kacang tunggak dan kedelai.”

Pekerjaan ini dilakukan bekerja sama dengan Pusat Padi C4 di Institut Penelitian Padi Internasional di Los Baños, Filipina. Pekerjaan ini didukung oleh Bill and Melinda Gates Foundation, Foundation for Food and Agriculture Research, dan Kantor Luar Negeri, Persemakmuran & Pembangunan Inggris.

Posted By : totobet hk