PIKIRAN RAKYAT - Seratus tahun yang lalu, ilmuwan tanaman Arthur Watkins meluncurkan sebuah proyek yang luar biasa. Dia mulai mengumpulkan sampel gandum dari seluruh dunia, mengundang para konsul dan agen bisnis di seluruh kerajaan Inggris dan sekitarnya untuk memasok gandum dari pasar lokal.

Kegigihannya luar biasa. Lalu, seabad kemudian proyek ini akan menuai hasil yang dramatis. Sebuah kolaborasi Inggris dan Cina telah mengurutkan DNA dari 827 jenis gandum, yang dikumpulkan oleh Watkins, yang telah dipelihara di John Innes Centre di dekat Norwich selama hampir seabad terakhir.

Dilansir The Guardian, dengan melakukan hal tersebut, para ilmuwan telah menciptakan tambang gandung genetik dengan menentukan gen yang sebelumnya tidak diketahui yang sekarang digunakan untuk menciptakan varietas yang kuat dengan hasil panen yang lebih baik yang dapat membantu memberi makan populasi bumi yang membengkak.

Galur-galur yang sedang dikembangkan saat ini termasuk gandum yang dapat tumbuh di tanah asin, sementara para peneliti di Punjab Agricultural University bekerja untuk meningkatkan ketahanan terhadap penyakit dari benih yang mereka terima dari John Innes Centre. Galur-galur lainnya termasuk yang akan mengurangi kebutuhan pupuk nitrogen, yang pembuatannya merupakan sumber utama emisi karbon.

Dikutip The Guardian, seorang ahli genetika di John Innes Centre, Simon Griffiths mengungkapkan bahwa "Pada dasarnya kami telah menemukan tambang emas."

"Hal ini akan membuat perbedaan besar pada kemampuan kita untuk memberi makan dunia saat cuaca semakin panas dan pertanian berada di bawah tekanan iklim yang semakin meningkat," ujar Griffiths.

Saat ini, satu dari lima kalori yang dikonsumsi manusia berasal dari gandum, dan setiap tahun tanaman ini dimakan oleh lebih banyak orang karena populasi dunia terus bertambah.

"Gandum telah menjadi landasan peradaban manusia,” ujar Griffiths. Lebih lanjut, sang ilmuwan menambahkan bahwa di wilayah seperti Eropa, Afrika Utara, sebagian besar Asia, dan kemudian Amerika Utara, budidaya gandum telah menghidupi sejumlah kerajaan besar, mulai dari Mesir kuno hingga peradaban Inggris modern.

Gandum ini berasal dari varietas liar yang awalnya didomestikasi dan dibudidayakan di daerah Bulan Sabit Subur di Timur Tengah, 10.000 tahun yang lalu. Banyak dari varietas ini dan gennya telah menghilang selama ribuan tahun, sebuah proses yang dipercepat sekitar satu abad yang lalu ketika ilmu pemuliaan tanaman menjadi semakin canggih dan varietas dengan sifat-sifat yang saat itu dianggap tidak bernilai dibuang.

"Itulah mengapa koleksi Watkins sangat penting," kata Griffiths. Dia menambahkan bahwa koleksi tersebut berisi varietas yang telah hilang, tetapi akan sangat berharga dalam menciptakan gandum yang dapat memberikan hasil panen yang sehat dalam kondisi yang sulit dan mengancam pertanian,” tambahnya.

Pemimpin proyek lainnya, Prof Shifeng Cheng dari Chinese Academy of Agricultural Sciences, mengatakan, mereka dapat menelusuri kembali keragaman baru, fungsional dan bermanfaat yang hilang pada gandum modern setelah 'revolusi hijau' pada abad ke-20, dan memiliki kesempatan untuk menambahkannya kembali ke dalam program pemuliaan tanaman.

Para ilmuwan ingin menentukan dan mempelajari gen gandum dalam koleksi Watkins setelah pengembangan pengurutan DNA berskala besar lebih dari satu dekade yang lalu, tetapi menghadapi masalah yang tidak biasa. Genom gandum sangat besar. Terdiri dari 17 miliar unit DNA, dibandingkan dengan 3 miliar pasangan basa yang membentuk genom manusia.

Griffiths menjelaskan bahwa "Genom gandum penuh dengan elemen-elemen kecil yang retro dan hal ini membuatnya lebih sulit dan, yang terpenting, lebih mahal untuk diurutkan.” "Namun, berkat rekan-rekan kami di Cina yang melakukan pekerjaan pengurutan secara mendetail, kami berhasil mengatasi masalah tersebut,” tambah Griffiths.

Griffiths dan rekan-rekannya mengirimkan sampel dari koleksi Watkins ke Cheng dan tiga bulan kemudian menerima koper yang penuh dengan hard drive. Hard drive tersebut berisi satu petabyte - satu juta gigabyte - data yang telah diterjemahkan oleh kelompok Tiongkok menggunakan koleksi Watkins.

Yang mengherankan, data ini mengungkapkan bahwa varietas gandum modern hanya menggunakan 40% dari keragaman genetik yang ditemukan dalam koleksi tersebut.

"Kami telah menemukan bahwa koleksi Watkins penuh dengan variasi yang bermanfaat yang tidak ada pada gandum modern," kata Griffiths.

Sifat-sifat yang hilang ini sekarang sedang diuji oleh para pemulia tanaman dengan tujuan untuk menciptakan sejumlah varietas baru yang mungkin sudah terlupakan jika bukan karena upaya Arthur Watkins.

Seorang pelopor yang pemalu

Ilustrasi peneliti Pixabay

Perkenalan Arthur Watkins dengan dunia pertanian tidaklah biasa. Pada usia 19 tahun, dia dikirim untuk bertempur di parit dalam perang dunia pertama. Dia selamat, dan selama beberapa bulan setelah gencatan senjata, dia diperintahkan untuk tetap tinggal di Prancis untuk bertindak sebagai asisten petugas pertanian, yang bertugas membantu para petani setempat memberi makan para prajurit yang masih menunggu untuk dipulangkan.

Tugas tersebut memicu minatnya pada pertanian dan ia mendaftar untuk mempelajarinya di Cambridge ketika ia kembali ke Inggris, kata Simon Griffiths dari John Innes Centre. Setelah lulus, Watkins menjadi seorang akademisi yang pemalu dan pendiam, lalu bergabung dengan departemen pertanian universitas, di mana ia memulai pekerjaannya sebagai pengumpul sampel gandum dari seluruh dunia.

"Yang terpenting, Watkins menyadari bahwa, ketika kami mulai mengembangkan varietas gandum baru, gen-gen yang pada saat itu dianggap tidak banyak berguna dan telah dihapus dari galur-galur gandum mungkin masih memiliki nilai di masa depan," ujar Griffiths.

"Pemikirannya sangat maju pada masanya. Dia menyadari bahwa keragaman genetik dalam hal ini, gandum sedang terkikis dan kita harus menghentikannya.

Griffiths menambahkan, "Hanya sedikit ilmuwan yang memikirkan masalah ini pada masa itu. Watkins jelas berpikir jauh lebih maju dari zamannya, dan kita harus bersyukur untuk itu.” (CZ)***