Teknik Tanaman Optimalkan Fotosintesis dalam Perubahan Kondisi Cahaya

Para peneliti menggunakan pendekatan baru yang inovatif untuk mengukur fotosintesis dalam kombinasi dengan target penggunaan KO gen—yaitu tanaman yang memiliki gen untuk VCCN1 dan KEA3 telah dimatikan. Mereka menunjukkan bahwa aktivitas protein VCCN1 dan KEA3 bergantung pada kondisi cahaya tempat tanaman dibesarkan.

Mengikuti saran dari Kepala Kelompok Infrastruktur Budidaya Tanaman, Dr. Karin Köhl, para peneliti berfokus pada dua faktor cahaya terkait pertumbuhan yang di analisis dan mampu menunjukkan bahwa jumlah cahaya yang diterima tanaman, dan frekuensi fluktuasi cahaya memiliki pengaruh kuat pada fungsi kedua pengangkut ion. Fungsi pelindung VCCN1 hanya penting pada tanaman yang sebelumnya ditanam di bawah cahaya redup. Di sisi lain, KEA3 yang meniadakan proteksi, bahkan aktif pada periode cahaya tinggi ketika tanaman ditanam pada kondisi dengan intensitas cahaya tinggi.

Perlindungan sinar matahari juga bergantung pada tingkat fluktuasi cahaya yang dipaparkan tanaman. Ketika kondisi cahaya berubah secara signifikan, tanaman menghasilkan zeaxanthin pigmen oranye, yang juga terlibat dalam perlindungan sinar matahari. Produksi tabir surya ini juga ditekan oleh KEA3 dalam kondisi cahaya tinggi.

"Studi kami menunjukkan bahwa kita tidak boleh melihat secara terpisah pada efek cahaya pertumbuhan dan respons cepat terhadap fluktuasi cahaya," kata penulis utama studi, Thekla von Bismarck. "Integrasi skala waktu dan tingkat metabolisme dalam cara yang semakin kompleks akan menjadi tantangan besar di masa depan untuk penelitian tanaman. Ini akan memberikan gagasan kunci untuk meningkatkan hasil panen di lapangan."

Hasil studi ini telah dipublikasikan di jurnal New Phytologist dengan judul “Light acclimation interacts with thylakoid ion transport to govern the dynamics of photosynthesis in Arabidopsis.”