Oleh Pesach Benson • 8 September 2026
Yerusalem, 8 September 2026 (TPS-IL) — Para ilmuwan Israel telah mengidentifikasi sistem pengatur kalsium yang sebelumnya belum terpecahkan yang membantu benih tanaman mengendalikan garam yang berpotensi berbahaya sebelum mereka muncul dari tanah, memberikan wawasan baru tentang bagaimana tanaman mempertahankan keseimbangan mineral yang dibutuhkan untuk berkecambah dalam kondisi asin.
Temuan ini pada akhirnya dapat membantu mengembangkan tanaman yang lebih mampu berkecambah di tanah asin. Dengan mengidentifikasi sistem yang membantu tanaman muda mempertahankan keseimbangan antara natrium dan kalium, penelitian ini dapat membantu para ilmuwan membiakkan atau memodifikasi secara genetik tanaman dengan toleransi garam yang lebih besar.
Salinitas tanah adalah masalah pertanian global utama. Hampir 1,4 miliar hektar lahan di seluruh dunia telah terdampak oleh garam, termasuk 10% dari lahan pertanian beririgasi dan tadah hujan, menurut Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa.
Studi tersebut, yang dipimpin oleh Dr. Doron Shkolnik dari Universitas Ibrani Yerusalem, menemukan bahwa sinyal kalsium membantu mengoordinasikan tiga protein—CAMTA6, PP2C49, dan HKT1;1—selama perkecambahan benih di bawah tekanan garam.
Keseimbangan itu sangat penting. Tanaman membutuhkan kalium agar sel-selnya berfungsi dengan baik, sementara natrium yang berlebihan dapat mengganggu fungsi-fungsi tersebut. Garam juga membuat benih lebih sulit menyerap air.
Beberapa tanah secara alami asin, tetapi pertanian dapat memperburuk masalah tersebut. Ketika ladang diairi secara berulang-ulang, air menguap, meninggalkan garam terlarut. Kekeringan, drainase yang buruk, dan air laut yang memasuki air tanah pesisir juga dapat menyebabkan garam menumpuk di lahan pertanian.
“Perkecambahan benih adalah tahap yang sangat rentan dalam kehidupan tanaman, dan garam dapat mengganggu keseimbangan mineral yang dibutuhkan tanaman muda bahkan sebelum ia muncul dari tanah,” kata Shkolnik. “Apa yang mulai kami ungkap adalah sistem kendali di balik respons tersebut.”
Para peneliti mempelajari Arabidopsis thaliana, sebuah tanaman kecil dalam keluarga sesawi yang banyak digunakan dalam penelitian tanaman. Mereka menemukan bahwa ketiga protein tersebut membentuk bagian dari jaringan pengatur yang merespons kalsium yang mengontrol keseimbangan natrium dan kalium tanaman.
Sistem ini juga diatur secara berbeda di berbagai bagian embrio. Tekanan garam mengaktifkan CAMTA6 di tepi daun embrionik, yang dikenal sebagai kotiledon, sementara kalsium merangsang HKT1;1 di akar embrionik, atau radikula. CAMTA6 juga mengatur PP2C49, yang pada gilirannya memengaruhi HKT1;1.
Meningkatkan Perkecambahan
Para peneliti menguji jalur tersebut menggunakan sanguinarin, senyawa alami yang berasal dari tanaman bloodroot yang menghambat protein PP2C. Perawatan benih dengan senyawa tersebut meningkatkan perkecambahan di bawah tekanan garam.
Di bawah tekanan garam sedang, 76% benih yang tidak diberi perlakuan berkecambah, dibandingkan dengan 92% benih yang diobati dengan sanguinarin. Di bawah kondisi yang lebih parah, perkecambahan meningkat dari 3% menjadi 37%.
Benih yang diobati juga mempertahankan keseimbangan natrium-kalium yang lebih sehat, mendukung kesimpulan para peneliti bahwa sanguinarin memengaruhi jalur yang mereka identifikasi.
Penemuan ini pada akhirnya dapat membantu para ilmuwan mengembangkan tanaman yang berkecambah lebih baik di tanah asin melalui pemuliaan atau modifikasi genetik. Temuan ini juga mengarah pada kemungkinan pendekatan kimia untuk memengaruhi jalur yang sama, meskipun jauh lebih banyak penelitian diperlukan sebelum strategi tersebut dapat digunakan dalam pertanian.
Sanguinarin sendiri bukanlah solusi siap pakai untuk lahan pertanian yang asin. Manfaatnya terbatas pada tahap perkecambahan dan tidak melindungi tanaman muda setelah mereka bertunas.
Para peneliti juga menemukan bukti bahwa gen tambahan yang responsif terhadap kalsium terlibat dalam respons garam, menunjukkan bahwa sistem yang baru dikarakterisasi ini adalah bagian dari jaringan yang lebih besar.
Studi ini diterbitkan dalam jurnal yang ditinjau sejawat The Plant Journal.