Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh UC Riverside telah menciptakan bahan kimia yang dapat membantu tanaman untuk dapat menahan air lebih lama, sehingga dapat menanggulangi permasalahan kegagalan panen tahunan secara besar-besaran akibat kekeringan. Dengan demikian diharapkan dapat membantu para petani untuk bercocok tanam meskipun sedang terjadi perubahan iklim.
“Kekeringan adalah penyebab No.1, terkait erat dengan banjir, serta gagal panen tahunan di seluruh dunia,” kata Sean Cutler, seorang profesor biologi sel tanaman di UC Riverside, yang memimpin penelitian. “Bahan kimia ini adalah alat baru yang menarik, yang dapat membantu para petani dalam mengelola kinerja tanaman dengan lebih baik lagi, ketika jumlah air sedang menyusut.”
Rincian kerja tim tentang bahan kimia ini, lebih baru dan lebih efektif sebagaimana dijelaskan dalam sebuah makalah yang mereka terbitkan di jurnal Science.
Bahan kimia ini, Opabactin, juga dikenal sebagai “OP,” yang merupakan bahasa yang biasa digunakan para gamer untuk istilah “berkuasa,” mengacu pada karakter atau senjata terbaik dalam permainan.
Versi OP sebelumnya yang dikembangkan oleh tim Cutler pada 2013, disebut Quinabactin, adalah yang pertama dari jenisnya. Alat ini dirancang seperti asam absisat, atau ABA, hormon alami yang diproduksi oleh tanaman sebagai respon terhadap stres akibat kekeringan. ABA memperlambat pertumbuhan tanaman, sehingga tanaman tidak terlampau banyak mengonsumsi air daripada biasanya namun tidak menjadikannya layu.
“Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa menyemprot tanaman dengan ABA dapat meningkatkan toleransi kekeringannya,” kata Cutler. “Namun, sangat tidak stabil dan mahal untuk digunakan bagi sebagian besar para petani.”
Quinabactin tampaknya menjadi pengganti yang layak untuk hormon alami ABA. Sebuah perusahaan telah menggunakannya sebagai dasar dari berbagai penelitian tambahan, dan mengajukan lebih dari selusin paten dari penggunaan bahan yang terkait. Namun, Quinabactin tidak akan bekerja dengan baik untuk beberapa tanaman pokok, seperti gandum, tanaman pokok yang paling banyak dibudidayakan di dunia.
Ketika ABA mengikat molekul hormon reseptor dalam sel tumbuhan, ABA membentuk dua ikatan yang erat, seperti tangan yang memegang gagang. Quinabactin hanya memegang salah satu pegangan ini.
Cutler, bersama dengan kolaborator lain dari UCR dan Medical College of Wisconsin, mencari jutaan molekul peniru hormon yang berbeda yang akan meraih kedua pegangan. Pencarian ini, dikombinasikan dengan beberapa teknik kimia, dan menghasilkan OP.
OP meraih kedua pegangan dan 10 kali lebih kuat dari ABA, yang membuatnya menjadi “hormon super”. Dan itu bekerja dengan cepat. Dalam beberapa jam, tim Cutler menemukan peningkatan terukur dalam jumlah instalasi air yang dilepaskan.
Karena OP bekerja sangat cepat, sehingga bisa memberikan para petani lebih banyak fleksibilitas dalam cara mereka menangani kekeringan.
“Satu hal yang dapat kita lakukan di mana tanaman tidak dapat memprediksi dalam waktu dekat dengan akurasi yang masuk akal,” kata Cutler. “Dua minggu lagi, jika kita berpikir ada peluang kekeringan yang masuk akal, kita punya cukup waktu untuk mengambil keputusan — seperti menerapkan OP — yang dapat meningkatkan hasil panen.”
Sementara OP memperlambat pertumbuhan, tim sekarang ingin menemukan molekul yang akan mempercepatnya. Molekul seperti itu bisa berguna dalam lingkungan terkendali dan dalam ruangan rumah kaca, di mana curah hujan tidak menjadi faktor yang besar.
“Ada saat-saat ketika Anda ingin mempercepat pertumbuhan dan ada saat-saat ketika Anda ingin memperlambatnya,” kata Cutler. “Penelitian kami adalah tentang mengelola kedua kebutuhan tersebut.”
