Fusarium proliferatum Endofit Memprogram Ulang Produksi Fitohormon dan Sistem Antioksidan Oryza sativa di Bawah Cekaman Kekeringan

Fusarium proliferatum endofit (MG251448) yang diisolasi dari akar Rhazya stricta secara signifikan meningkatkan pertumbuhan varietas padi defisien giberelin dan padi normal serta memitigasi cekaman kekeringan pada bunga matahari melalui pengaturan fitohormon, metabolit cekaman, dan penangkalan ROS.

N. Seema; M. Hamayun; Anwar Hussain; M. Shah; M. Irshad; Muhammad Qadir; A. Iqbal; A. Alrefaei; Sajid Ali· Agronomy· 2023· DOI 10.3390/agronomy13030873

Masalah inti

Cekaman kekeringan merupakan kendala utama produktivitas tanaman di seluruh dunia, terutama di wilayah arid dan semi-arid. Fungi endofit, yang hidup di dalam jaringan tanaman tanpa menimbulkan kerugian, telah muncul sebagai bio-inokulan menjanjikan yang dapat meningkatkan toleransi inang terhadap cekaman abiotik. Penelitian ini bertujuan mengisolasi endofit dari akar *Rhazya stricta*, tanaman gurun yang dikenal karena ketahanannya, dan menilai potensinya untuk memperbaiki pertumbuhan bibit bunga matahari yang mengalami cekaman kekeringan. Penyaringan awal menggunakan dua varietas padi: mutan defisien giberelin (Waito-C) dan kultivar normal penghasil giberelin (Dongji byeo), untuk mengevaluasi efek pemacu pertumbuhan dari isolat tersebut.

Inovasi

Fungi endofit diisolasi dari akar *Rhazya stricta* yang disterilkan permukaannya dan disaring untuk sifat pemacu pertumbuhan tanaman. Isolat paling menjanjikan, yang diberi nama N4, diuji pada varietas padi Waito-C dan Dongji byeo dalam kondisi normal. Selanjutnya, bibit bunga matahari diinokulasi dengan N4 dan dikenai cekaman kekeringan yang diinduksi polietilen glikol (PEG). Parameter pertumbuhan, kadar fitohormon, metabolit terkait cekaman (misalnya prolin, gula), protein berbobot molekul rendah, dan aktivitas penangkalan reactive oxygen species (ROS) diukur. Strain fungi diidentifikasi melalui pemeriksaan mikroskopis serta homologi sekuens ITS dan analisis filogenetik.

Pendahuluan

Cekaman kekeringan merupakan kendala utama produktivitas tanaman di seluruh dunia, terutama di wilayah arid dan semi-arid. Fungi endofit, yang hidup di dalam jaringan tanaman tanpa menimbulkan kerugian, telah muncul sebagai bio-inokulan menjanjikan yang dapat meningkatkan toleransi inang terhadap cekaman abiotik. Penelitian ini bertujuan mengisolasi endofit dari akar *Rhazya stricta*, tanaman gurun yang dikenal karena ketahanannya, dan menilai potensinya untuk memperbaiki pertumbuhan bibit bunga matahari yang mengalami cekaman kekeringan. Penyaringan awal menggunakan dua varietas padi: mutan defisien giberelin (Waito-C) dan kultivar normal penghasil giberelin (Dongji byeo), untuk mengevaluasi efek pemacu pertumbuhan dari isolat tersebut.

Mengapa penting

Hasil menunjukkan bahwa *Fusarium proliferatum* N4 dapat memprogram ulang produksi fitohormon dan sistem antioksidan pada tanaman inang, sehingga memberikan toleransi kekeringan. Peningkatan pertumbuhan yang signifikan pada mutan padi defisien giberelin menunjukkan bahwa endofit tersebut kemungkinan memproduksi giberelin atau meniru aksinya. Pada bunga matahari, ketahanan kekeringan yang membaik terkait dengan peningkatan terkoordinasi pertahanan antioksidan dan penyesuaian osmotik. Temuan ini menunjukkan bahwa endofit penghasil fitohormon ini dapat dikembangkan sebagai pupuk hayati atau biostimulan untuk meningkatkan produktivitas tanaman di daerah kering tempat cekaman kekeringan menjadi tantangan utama. Penelitian selanjutnya harus berfokus pada uji lapangan dan penjelasan mekanisme molekuler yang mendasari interaksi endofit-tanaman.

Siapa yang sebaiknya membaca

Pembaca Research Digest dan praktisi rumpun ini.

Membuka konten member…