Imam Hartono Bangun
Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara
[email protected]Artikel ini membahas mekanisme interaksi menguntungkan antara tanaman dan jamur pada simbiosis mikoriza, dengan fokus pada struktur kolonisasi akar oleh mikoriza arbuskula dan mikoriza ektomikoriza. Penggunaan alat-alat molekuler dan genetika terkini, bersama dengan analisis genom dan transkriptom, telah mengungkapkan analisis genom dan transkriptom dari beberapa simbion. Jalur sinyal antara tanaman dan jamur kini telah dijelaskan, dan identifikasi beberapa transporter nutrisi baru telah mengungkapkan sebagian dari proses seluler yang mendasari simbiosis. Informasi baru ini dapat digunakan dalam praktik pertanian.
Mikoriza Arbuskula dan Ektomikoriza
Mikoriza adalah kelompok jamur yang beragam, terkait dengan akar lebih dari 90% spesies tanaman. Struktur arbuskula, yang diproduksi oleh mikoriza arbuskula, dianggap sebagai elemen kunci dalam pertukaran nutrisi simbiotik antara tanaman dan jamur. Mikoriza arbuskula melibatkan interaksi endomikoriza dengan fungi dari filum Glomeromycota, yang mencapai korteks dalam akar dan mengembangkan struktur pertukaran yang sangat bercabang disebut arbuskula.
Mikoriza ektomikoriza adalah simbiosis antara tanaman tingkat tinggi dan jamur dari filum Asco- dan Basidiomycota. Pada mikoriza ektomikoriza, hifa jamur mengelilingi ujung akar dan berkembang antara sel epidermis tanaman, tetapi tidak pernah memasuki lumen sel.
Genom dan Transkriptom
Pendekatan genetika molekuler dan alat-alat genomik telah membuka wawasan baru terhadap mekanisme simbiosis mikoriza. Sekuensing genom dua jamur ektomikoriza, Laccaria bicolor dan Tuber melanosporum, telah mengidentifikasi faktor-faktor utama yang mengatur perkembangan dan fungsi mikoriza. L. bicolor dan T. melanosporum menunjukkan perbedaan dalam ekspansi gen keluarga tertentu dan kapasitas saprofitik, memberikan wawasan tentang adaptasi biologis jamur terhadap kehidupan simbiotik.
Peran Mikoriza dalam Lingkungan Global
Mikoriza memiliki peran penting dalam daur ulang unsur hara, khususnya dalam penyerapan nutrisi tanah dan pengiriman mereka ke tanaman. Meskipun peran mereka dalam siklus karbon kurang jelas, mikoriza membentuk jaringan hifa yang efisien dalam transfer horizontal nutrisi di antara komunitas tanaman.
Tantangan dan Prospek
Meskipun penelitian mikoriza menawarkan potensi besar untuk mengatasi tantangan global seperti perubahan lingkungan dan keberlanjutan pertanian, masih ada kendala biologis yang membatasi pemahaman penuh terhadap mikoriza. Identifikasi molekul sinyal dan pemahaman peran mikroba yang terkait dengan mikoriza adalah langkah kritis ke depan.
Kesimpulan
Penelitian terkini pada mikoriza memberikan wawasan mendalam tentang mekanisme interaksi menguntungkan antara tanaman dan jamur dalam konteks simbiosis mikoriza. Dengan pemahaman yang meningkat tentang genom dan transkriptom mikoriza, aplikasi praktis dalam pertanian dapat diharapkan untuk memanfaatkan pengetahuan baru ini dalam menghadapi tantangan global di bidang pertanian, konservasi ekosistem, dan ketahanan pangan.
Daftar Pustaka
Bonfante, P., & Genre, A. (2010). Mechanisms underlying beneficial plant-fungus interactions in mycorrhizal symbiosis. Nature Communications, 1, 48. https://doi.org/10.1038/ncomms1046
Morgan, J. B. & Connolly, E. L. (2013) Plant-Soil Interactions: Nutrient Uptake. Nature Education Knowledge 4(8):2
BioRender (2022). Root Colonization Structures of Ectomycorrhiza vs Arbuscular Mycorrhiza. https://app.biorender.com/biorender-templates/figures/5c65c7b6bce1963300935374/t-620b06de005c8a00a578b0a8-root-colonization-structures-of-ectomycorrhiza-vs-arbuscular
