Bagaimana RNA melindungi Tanaman dari Serangan Hama?

Bagaimana RNA melindungi tanaman agar terbebas dari serangan hama? Kutu daun persik membawa beragan virus yang menyebabkan bit gula jadi rusak. Bagaimana Indonesia menghadapi serangan hama?

Tampak di gambar kutu daun persik hijau membawa berbagai virus menguning yang menyebabkan kerugian besar pada hasil bit gula (Foto/©: Fraunhofer IME|Leonie Graser)

Penulis/editor: Rayendra L Toruan

mmINDUSTRI.co.id – Fraunhofer (sumber): RNA melindungi tanaman merupakan salah satu cara untuk merawat dan menjaga tanaman secara efisien dari serangan hama untuk menghindari kerugian organisme atau badan usaha seperti pertanian.

Melalui proyek penelitian ViVe_Beet yang dikoordinasikan oleh Julius Kühn Institute (JKI) dan didanai oleh Kementerian Pangan dan Pertanian Federal Jerman (BMEL) maka para peneliti berusaha mencapai tujuan utama.

Para ilmuwan dari Institut Perlindungan Tanaman Tanaman Lahan dan Padang Rumput JKI, Institut Biologi Molekuler dan Ekologi Terapan Fraunhofer (IME), dan Institut Penelitian Gula Bit (IfZ) pro-aktif menyelesaikan proyek dengan hasil maksimal.

Strategi yang diadopsi oleh mitra proyek melibatkan penggunaan molekul RNA beruntai ganda yang disesuaikan dan dimasukkan ke dalam formulasi yang sesuai.

RNA merupakan singkatan dari Ribonucleic Acid atau disebut Asam Ribonukleat. RNA merupakan molekul polimer yang digunakan dalam berbagai peran biologis seperti mengkode, dekode, regulasi, dan ekspresi gen.

Formulasi ini kemudian diterapkan melalui metode aplikasi konvensional untuk melindungi bit gula dari virus yang tampak menguning saat pertumbuhan tanaman gula yakni tebu di Indonesia.

Kenyataan bahwa penerapan insektisida dan pestisida kimia sintetis di bidang pertanian berdampak negatif terhadap keanekaragaman serangga dan kesehatan lebah.

Untuk menghindari dampak buruk tersebut, Uni Eropa secara bertahap menghapuskan persetujuan terhadap neonicotinoid yang efektif secara sistemik sejak tahun 2019.

Akan tetapi, tindakan itu justru menimbulkan permasalahan baru di bidang pertanian, terutama yang disebabkan kutu daun persik hijau atau Myzus persicae, salah satu serangga yang menunjukkan resistensi tinggi terhadap insektisida kimia sintetik.

Hal itulah yang menantang para peneliti dan ilmuwan untuk mengantisipasi dan mengelola efek negatif.

Kutu daun itu menularkan beberapa virus yang tampak menguning—khususnya kutu daun persis yang menyerang bit gula dan tentu saja menyebabkan kerugian besar saat dilakukan panen bit gula. Jumlah panen bit gula jadi berkurang.

“Kami berbicara tentang hilangnya hasil sebesar 20 hingga 50 persen yang disebabkan serangan virus saja,” papar Maurice Pierry yang ikut serta mendukung penyelesaian proyek ViVe_Beet di kantor Fraunhofer IME Bioresources yang berlokasi di kota Gießen, Jerman.

Pendekatan baru dalam pengendalian hama: interferensi RNA (RNAi)

Besarnya permasalahan ini berarti demikian para peneliti bahwa pendekatan baru sangat diperlukan untuk memastikan pengendalian kutu daun yang dapat dilakukan secara berkelanjutan dan lebih efisien.

Manajemen Fraunhofer IME dan mitra proyeknya JKI dan IfZ memilih cara pendekatan biologis spesifik spesies dan bekerja sama untuk mengendalikan kutu daun itu dengan bantuan interferensi RNA (RNAi).

RNAi adalah respon imun alami inang terhadap materi genetik asing dari virus, yang sering kali hadir dalam bentuk RNA beruntai ganda atau disebut dsRNA.

Pada umumnya, semprotan RNA dianggap sebagai salah satu metode pengendalian hama yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan menggunakan pestisida kimia.

Semprotan atau RNA spray merupakan pendekatan pertanian yang andal dan realistis meski masih ada beberapa keterbatasan teknologi, celah pengetahuan dalam penelitian, kekhawatiran keselamatan, dan persyaratan regulasi yang perlu dipertimbangkan dan diatasi demikian media.neliti.com

Dalam hal ini, misalnya Indonesia memiliki regulasi keamanan hayati produk rekayasa genetik yang mengatur penggunaan produk rekayasa genetik, termasuk semprotan RNA.

Regulasi ini bertujuan untuk mencegah risiko potensial terhadap lingkungan, keanekaragaman hayati, kesehatan manusia, dan hewan dilansir dari media.neliti.com.

Namun, risiko penggunaan semprotan RNA pada manusia atau hewan masih menjadi topik penelitian yang sedang berkembang.

Beberapa hasil studi menunjukkan bahwa RNAi dapat memengaruhi ekspresi gen pada organisme non-target, seperti serangga yang tidak menjadi target pengendalian hama.

Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk memahami efek jangka panjang dari penggunaan RNA melindungi tanaman di lingkungan dan organisme bukan target.

Peneliti Fraunhofer IME, Maurice Pierry menjelaskan: “Virus memiliki materi genetik berupa RNA. Ketika RNA memasuki sel makhluk hidup (yaitu serangga dalam kasus kita), enzim yang disebut ‘Dicer’ memotongnya menjadi segmen-segmen yang lebih kecil yang dikenal sebagai small interfering RNA (siRNA).

Mereka kemudian dimasukkan ke dalam kompleks pembungkaman yang diinduksi RNA (RISC) dan digunakan sebagai templat untuk mendegradasi urutan mRNA yang cocok.

Jika memilih dsRNA ini sehingga cocok dengan gen penting serangga tersebut, peneliti mendorong organisme tersebut untuk mengendalikan dirinya sendiri secara efektif melalui sistem RNAi-nya sendiri.