Gen yang diambil serangga ini memungkinnya menetralkan racun yang diproduksi beberapa tanaman. Pemahaman ini membantu upaya untuk mengatasi serangan hama.
Hama pertanian yang merusak ternyata memilki gen tumbuhan inangnya yang diambil selama proses evolusi jutaan tahun lalu. Gen ini membantu serangga menetralkan racun yang diproduksi tumbuhan. Ini menjadi bukti pertama pengambilan gen tumbuhan untuk keuntungan serangga.
Penemuan tersebut dilaporkan di jurnal Cell pada Kamis (25/3/2021), dengan kasus yang diteliti serangga kutu kebul (Bemisia tabaci). Gen yang diambil serangga ini memungkinnya menetralkan racun yang diproduksi beberapa tanaman. Pemahaman ini membantu upaya untuk mengatasi serangan hama.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Temuan ini dilaporkan ahli entomologi Youjun Zhang dari Akademi Ilmu Pertanian China di Beijing dan rekan-rekannya setelah meneliti genom B. tabaci. Mereka kemudian menemukan gen yang awalnya tidak berevolusi pada serangga atau mikroba lain, tetapi pada tumbuhan.
Pencurian genetik dinilai biasa dalam perlombaan senjata antara tumbuhan dan hama mereka. Selama jutaan tahun, tumbuhan dan serangga sama-sama banyak meminjam dari genom mikroba, terkadang menggunakan gen yang baru mereka peroleh untuk mengembangkan strategi defensif atau ofensif.
Beberapa serangga, seperti penggerek buah kopi (Hypothenemus hampei), telah mengambil gen mikroba untuk mengekstraksi lebih banyak nutrisi dari dinding sel tanaman yang sulit dicerna, dan kerabat liar gandum telah mencuri gen jamur untuk melawan penyakit jamur yang disebut hawar kepala. Akan tetapi tumbuhan dan serangga tidak diketahui mencuri satu sama lain sebelumnya.
Zhang menyebutkan, tumbuhan secara alami melindungi diri mereka sendiri dengan sejumlah besar metabolit sekunder beracun, namun sebagian serangga mampu menyiasati racun ini. Proses evolusi yang memungkinkan serangga herbivora untuk melawan pertahanan tanaman sebagian besar masih belum diketahui.
Kutu kebul B. tabaci merupakan hama pertanian yang menjadi vektor beberapa virus patogen tanaman yang serius dan merupakan model sangat baik untuk menyelidiki mekanisme molekuler yang terlibat dalam mengatasi pertahanan tanaman. “Di sini, kami menunjukkan, melalui peristiwa transfer gen horizontal yang luar biasa, kutu kebul telah memperoleh gen fenolik glukosida maloniltransferase yang diturunkan dari tumbuhan BtPMaT1,” sebut Zhang.
Untuk menguji hipotesis tersebut, tim merekayasa tanaman tomat untuk menghasilkan molekul RNA untai ganda yang mampu mematikan ekspresi gen kutu kebul. Ekspresi gen ini kemudian dicobakan ke lalat putih. Hampir semua lalat putih yang dimodifikasi dan kemudian memakan tanaman tomat hasil rekayasa ini mati.
——Serangga mampu menetralkan racun pada tanaman dengan mencuri gen dari tanaman ini dalam proses evolusinya jutaan tahun lalu. Sumber: Youjun Zhang , dkk. Jurnal Cell (2021)
Pengendalian hama
Hasil kajian Zhang ini menunjukkan cara baru untuk menargetkan lalat putih, kata Jonathan Gershenzon, ahli ekologi kimia di Institut Max Planck untuk Ekologi Kimia di Jena, Jerman, kepada Nature. “Ini menawarkan peluang besar untuk lebih spesifik. Anda bisa menjauhkan lalat putih tetapi tidak membahayakan serangga bermanfaat seperti penyerbuk,” ungkapnya.
Dengan melakukan rekayasa menghambat gen serangga yang diambil dari tumbuhan ini, lalat putih rentan terhadap toksin, memberikan jalur potensial untuk memerangi hama. Andrew Gloss, yang mempelajari interaksi tanaman-hama di University of Chicago di Illinois mengatakan, “Ini contoh luar biasa tentang bagaimana mempelajari evolusi dapat menginformasikan pendekatan baru untuk aplikasi seperti perlindungan tanaman.”
Oleh AHMAD ARIF
Editor: EVY RACHMAWATI
Sumber: Kompas, 29 Maret 2021
