UV-B Memperkuat Toleransi Salinitas pada Chenopodium quinoa melalui Aktivasi Fenilpropanoid

Paparan radiasi Ultraviolet B (UV-B) terbukti mampu memperkuat respons fisiologis yang dipicu oleh garam pada tanaman Chenopodium quinoa, sebuah halofit fakultatif yang dikenal memiliki toleransi tinggi terhadap kondisi lingkungan ekstrem. Temuan tersebut menempatkan sinyal cahaya berenergi tinggi sebagai salah satu faktor eksternal yang dapat meningkatkan kapasitas adaptasi tanaman terhadap salinitas, sehingga memberi perspektif baru mengenai integrasi antara respons fotomorfogenik dan mekanisme ketahanan terhadap cekaman ionik. Uraian ini menekankan temuan inti terlebih dahulu, kemudian meluas pada mekanisme metabolik dan implikasi agronomisnya sesuai dengan pola segitiga terbalik.

Dalam berbagai percobaan, tanaman Chenopodium quinoa yang diberi perlakuan salinitas menunjukkan penurunan pertumbuhan, gangguan keseimbangan ion, serta peningkatan akumulasi spesies oksigen reaktif. Namun, ketika paparan garam tersebut dikombinasikan dengan radiasi UV-B, respons adaptif tanaman meningkat secara signifikan, terutama pada jalur antioksidan dan stabilitas jaringan fotosintetik. Paparan UV-B dalam intensitas terkontrol tidak hanya merangsang produksi metabolit pelindung, tetapi juga memicu aktivasi gen-gen yang terlibat dalam detoksifikasi oksidatif. Dengan demikian, UV-B dalam konteks ini tidak berperan sebagai stresor tambahan, tetapi menjadi elemen sinyal lingkungan yang mendorong perbaikan kondisi tanaman di bawah tekanan garam (Guardigli et al., 2025).

Peningkatan respons ini dapat dipahami melalui aktivasi jalur fenilpropanoid, jalur metabolik yang menghasilkan flavonoid, fenolat, dan senyawa aromatik lain yang berfungsi sebagai antioksidan dan pelindung struktural. Dalam kondisi salinitas, tanaman Chenopodium quinoa memperlihatkan peningkatan kebutuhan akan molekul-molekul penangkal radikal bebas. Ketika UV-B hadir sebagai pemicu tambahan, aktivitas enzim seperti Fenilalanin Amonia Liyase (Phenylalanine Ammonia Lyase/PAL) dapat meningkat, sehingga menghasilkan konsentrasi flavonoid yang lebih tinggi. Senyawa flavonoid ini bekerja sebagai penyerap radiasi, antioksidan, dan stabilisator membran, sehingga menyempurnakan kemampuan tanaman menghadapi tekanan ganda.

Selain mendorong jalur fenilpropanoid, UV-B juga mempengaruhi dinamika fotosintesis. Pada tanaman yang hanya mengalami stres garam, efisiensi fotosistem sering mengalami penurunan akibat gangguan ionik maupun kerusakan oksidatif. Namun, perlakuan gabungan menunjukkan adanya stabilisasi fotosistem, termasuk peningkatan kapasitas perbaikan protein D1 pada Photosystem II. Hal tersebut menandakan bahwa UV-B merangsang mekanisme protektif yang membantu mempertahankan integritas mesin fotosintetik dalam kondisi stres berat. Peningkatan ini berpengaruh langsung terhadap pertumbuhan tanaman, pemeliharaan turgor, dan konservasi energi pada jaringan muda.

Menurut Tanveer et al. (2024) pada tingkat fisiologis yang lebih luas, sinergi antara UV-B dan salinitas juga terlihat dalam respons osmotik. Chenopodium quinoa meningkatkan akumulasi osmolit seperti prolin dan gula terlarut ketika mengalami cekaman garam. Kehadiran UV-B memperkuat akumulasi osmolit tersebut, sehingga tekanan osmotik dalam sel dapat diatur lebih efisien. Kondisi ini memberi keuntungan kompetitif bagi tanaman, karena stabilitas sel dalam lingkungan asin sangat bergantung pada kemampuan mempertahankan keseimbangan air serta mencegah kerusakan struktur protein.

Implikasi agronomis dari temuan tersebut sangat relevan mengingat Chenopodium quinoa saat ini menjadi komoditas strategis bagi pertanian daerah marginal. Peningkatan salinitas tanah dan intensitas radiasi matahari akibat perubahan iklim membuat strategi adaptif semakin dibutuhkan. Fakta bahwa radiasi UV-B dalam intensitas terkontrol dapat memperbaiki respons stres membuka peluang pemanfaatan sistem pencahayaan selektif dalam budidaya, baik di ruang terbuka maupun dalam sistem pertanian terproteksi. Melalui pendekatan tersebut, toleransi tanaman terhadap salinitas dapat dimodulasi tanpa intervensi kimia maupun rekayasa genetik langsung (Simkin et al., 2022).

Dengan demikian, penelitian mengenai pengaruh UV-B terhadap respons salinitas pada Chenopodium quinoa tidak hanya memperkaya pemahaman tentang hubungan antara sinyal cahaya dan adaptasi stres, tetapi juga menawarkan landasan ilmiah bagi inovasi agronomi berbasis integrasi faktor lingkungan. Pemahaman yang lebih mendalam mengenai interaksi metabolik ini dapat menjadi kunci dalam pengembangan sistem produksi tanaman yang lebih tahan terhadap tantangan iklim masa depan.

Sumber:

Guardigli, G., Alderotti, F., Colzi, I., Gonnelli, C., Mancuso, S., Centritto, M., … & Bazihizina, N. (2025). Ultraviolet B radiation improves salt-induced responses in the facultative halophyte Chenopodium quinoa. Plant Physiology, kiaf569.

Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *