Keanekaragaman genetik memiliki peran penting dalam peningkatan adaptasi tanaman kapas (Gossypium hirsutum) terhadap perubahan iklim. Dalam beberapa dekade terakhir, tantangan biotik dan abiotik telah menyebabkan penurunan produksi kapas secara global. Penyempitan basis genetik akibat domestikasi telah menciptakan hambatan signifikan dalam pengembangan varietas yang lebih tahan terhadap kondisi lingkungan ekstrem. Oleh karena itu, eksploitasi sumber daya genetik dari landraces dan kerabat liar menjadi strategi utama dalam konservasi keanekaragaman dan perbaikan genetik kapas.
Perubahan iklim yang ditandai dengan peningkatan suhu global, perubahan pola curah hujan, dan peningkatan frekuensi kejadian cuaca ekstrem berdampak besar terhadap pertumbuhan kapas. Suhu tinggi yang melebihi 40°C dapat merusak pertumbuhan benih kapas dan menurunkan produktivitasnya. Selain itu, kondisi ini juga mempercepat penyebaran hama dan patogen seperti cotton leaf curl virus (CLCuV), yang mengancam produksi kapas di berbagai wilayah.
Dalam penelitian terbaru, ditemukan bahwa kapas yang ditanam di daerah dengan suhu ekstrem mengalami penurunan bobot biji dan serat kapas, sehingga mengurangi hasil panen secara keseluruhan. Ketahanan terhadap cekaman abiotik, termasuk kekeringan dan salinitas tanah, menjadi tantangan utama yang harus diatasi melalui pendekatan pemuliaan berbasis keanekaragaman genetik.
Sejarah domestikasi kapas telah menyebabkan penyempitan variasi genetik, yang dikenal sebagai genetic bottleneck. Akibatnya, kapas modern memiliki keragaman genetik yang lebih rendah dibandingkan dengan spesies liar dan landraces. Keragaman genetik yang rendah ini mengurangi kapasitas tanaman untuk beradaptasi terhadap tekanan lingkungan yang berubah-ubah.
Untuk mengatasi permasalahan ini, eksplorasi terhadap sumber daya genetik dari landraces dan spesies liar Gossypium telah menjadi fokus utama dalam penelitian pemuliaan kapas. Studi menunjukkan bahwa beberapa spesies kapas liar memiliki sifat ketahanan terhadap hama dan cekaman lingkungan yang lebih baik dibandingkan dengan varietas komersial. Dengan memanfaatkan teknologi pemuliaan modern, seperti seleksi berbasis penanda genetik dan teknik rekayasa genom, dimungkinkan untuk mengintegrasikan sifat unggul dari spesies liar ke dalam kapas budidaya.
Kemajuan dalam teknologi genomik telah memungkinkan identifikasi dan pemetaan gen yang bertanggung jawab terhadap ketahanan kapas terhadap cekaman lingkungan. Pemanfaatan teknik seperti high-throughput genotyping dan phenotyping telah memberikan wawasan baru dalam memahami dasar genetik dari plastisitas fenotipik kapas. Dengan demikian, pendekatan ini memungkinkan pengembangan varietas kapas yang lebih tahan terhadap perubahan iklim dengan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan metode konvensional.
Selain itu, penggunaan teknologi pengeditan gen seperti CRISPR/Cas9 telah membuka peluang baru dalam meningkatkan ketahanan kapas terhadap patogen dan kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Misalnya, gen yang berperan dalam mekanisme toleransi terhadap kekeringan dan serangan virus dapat dimodifikasi untuk meningkatkan ketahanan tanaman tanpa mengorbankan hasil produksi.
Landraces merupakan sumber daya genetik yang berharga dalam pengembangan kapas yang lebih tahan terhadap cekaman lingkungan. Studi menunjukkan bahwa landraces kapas memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap stres lingkungan dibandingkan dengan varietas modern. Hal ini disebabkan oleh adaptasi alami yang terjadi selama ribuan tahun terhadap kondisi lingkungan tertentu.
Dengan memanfaatkan keanekaragaman genetik yang dimiliki oleh landraces, para pemulia dapat mengidentifikasi gen yang berperan dalam ketahanan terhadap faktor lingkungan yang ekstrem. Integrasi sifat unggul dari landraces ke dalam kapas modern melalui teknik persilangan dan seleksi berbasis penanda dapat membantu dalam menciptakan varietas kapas yang lebih adaptif terhadap perubahan iklim.
Perubahan iklim telah memberikan tantangan besar terhadap produksi kapas di seluruh dunia. Penyempitan basis genetik akibat domestikasi menjadi salah satu hambatan utama dalam pengembangan kapas yang lebih tahan terhadap cekaman lingkungan. Oleh karena itu, eksploitasi sumber daya genetik dari landraces dan spesies liar menjadi langkah strategis dalam konservasi keanekaragaman dan peningkatan kapasitas adaptasi kapas terhadap perubahan iklim.
Pemanfaatan teknologi genomik dan pendekatan pemuliaan berbasis keanekaragaman genetik memungkinkan identifikasi dan integrasi sifat unggul ke dalam kapas budidaya. Dengan demikian, pengembangan kapas yang lebih tahan terhadap perubahan iklim dapat dilakukan secara lebih efisien, mendukung keberlanjutan industri kapas global dalam menghadapi tantangan lingkungan di masa depan.
Sumber:
Ali, Z., Maryam, H., Saddique, M.A.B. and Ikram, R.M., 2023. Exploiting genetic diversity in enhancing phenotypic plasticity to develop climate-resilient cotton. Genetic Resources and Crop Evolution, 70(5), pp.1305-1320.
Leave a Reply