Warna merah pada daun selada merah berasal dari antosianin, sekelompok pigmen polifenol yang mendapat perhatian karena sifat antioksidannya. Tumbuhan menghasilkan antosianin melalui serangkaian reaksi enzimatik yang dimulai dengan asam amino fenilalanin. Sepanjang jalur tersebut, jalur tersebut menghasilkan berbagai macam flavonoid, suatu kelas senyawa tumbuhan yang memiliki banyak fungsi sebelum beberapa akhirnya diubah menjadi antosianin.
Dalam studi baru, para peneliti menggunakan pengeditan genom untuk mematikan gen yang bertanggung jawab memproduksi dihydroflavonol 4-reductase, enzim yang terlibat dalam langkah penting sebelum pembentukan antosianin dalam selada merah. Setelah gen ini dinonaktifkan, tanaman tidak lagi menghasilkan pigmentasi merah yang khas.
Analisis lebih lanjut terhadap selada mengungkapkan perubahan penting lainnya. Kadar beberapa flavonoid lainnya meningkat, termasuk quercetin. Hasilnya menunjukkan bahwa penghambatan produksi antosianin mengarahkan aktivitas biokimia tanaman menuju akumulasi senyawa lain dalam jalur biosintesis flavonoid.
Tidak berdampak besar terhadap pertumbuhan tanaman
Meskipun terjadi perubahan signifikan pada komposisi pigmen dan flavonoid, selada yang dimodifikasi tidak menunjukkan penurunan pertumbuhan yang signifikan. Hasil ini menunjukkan bahwa ada kemungkinan untuk mengubah keseimbangan flavonoid dalam selada dengan meningkatkan akumulasi senyawa prekursor, bukan antosianin, sambil mempertahankan pertumbuhan dan produktivitas normal.
Meski peneliti belum secara langsung membandingkan tanaman yang dimodifikasi dengan varietas selada hijau konvensional, selada merah sudah dikenal dengan produksi polifenolnya yang tinggi. Hasilnya, strategi ini dapat menawarkan jalan yang menjanjikan untuk mengembangkan varietas selada dengan komponen fungsional yang dipersonalisasi.
Para peneliti juga mencatat bahwa produksi flavonoid sangat sensitif terhadap kondisi lingkungan, termasuk intensitas cahaya dan suhu. Karena fasilitas produksi tanaman memungkinkan petani mengendalikan faktor-faktor ini secara hati-hati, hasilnya dapat berkontribusi pada pengembangan varietas selada khusus yang dioptimalkan untuk sistem penanaman di dalam ruangan.
Penelitian Ezura Group didanai oleh hibah berikut: Program Platform Inovasi Terbuka dengan Perusahaan, Lembaga Penelitian dan Universitas, Badan Sains dan Teknologi Jepang (JSTOPERA, JPMJOP1851).
