Sebuah studi dari Universitas Kobe mengungkap bagaimana tanaman Balanophora, yang tidak berfotosintesis dan beberapa di antaranya bereproduksi secara aseksual, mampu berkembang biak sebagai parasit pada akar tanaman inang. Spesies yang sulit ditemukan ini, yang tersembunyi di bawah tanah sepanjang hidupnya, menawarkan wawasan baru tentang evolusi dan metabolisme tanaman. Temuan ini menyoroti pengurangan dramatis pada genom plastida mereka sambil mempertahankan fungsi vital.
Tanaman Balanophora mewakili ekstrem dalam biologi tanaman, meninggalkan fotosintesis untuk memarasit akar tanaman inang demi nutrisi. Mereka menghabiskan sebagian besar hidupnya di bawah tanah, muncul hanya selama musim berbunga di habitat hutan lembab. Beberapa spesies bahkan meninggalkan reproduksi seksual, mengandalkan cara aseksual untuk menghasilkan benih.
Kenji Suetsugu, ahli botani di Universitas Kobe, memimpin penelitian untuk menghubungkan sejarah evolusi, perubahan plastida, dan adaptasi ekologis pada tanaman ini. "Tujuan jangka panjang saya adalah memikirkan ulang apa artinya benar-benar menjadi tanaman," kata Suetsugu. Tim menganalisis hubungan spesies dan menemukan bahwa semua anggota Balanophora berbagi genom plastida yang sangat berkurang, pergeseran yang kemungkinan terjadi pada nenek moyang umum sebelum diversifikasi.
Meskipun berkurang, plastida tetap esensial. "Menarik melihat seberapa jauh tanaman dapat mengurangi genom plastidanya, yang sekilas tampak seperti plastida hampir hilang," jelas Suetsugu. "Tetapi setelah diperiksa lebih dekat, kami menemukan bahwa banyak protein masih diangkut ke plastida, menunjukkan bahwa meskipun tanaman telah meninggalkan fotosintesis, plastida tetap menjadi bagian vital dari metabolisme tanaman."
Reproduksi aseksual tampaknya berevolusi beberapa kali, membantu kolonisasi melintasi pulau-pulau dari Jepang daratan melalui Okinawa hingga Taiwan. "Selama dekade terakhir saya mempelajari penyerbukan Balanophora dan penyebaran biji di mana jangkrik unta dan kecoa memainkan peran tak terduga, tetapi saya juga perhatikan bahwa produksi biji aseksual sering memastikan reproduksi ketika pasangan atau penyerbuk langka," catat Suetsugu.
Studi ini, yang diterbitkan di New Phytologist, dilakukan dengan kolaborator dari Okinawa Institute of Science and Technology dan University of Taipei. Pendanaan berasal dari Japan Society for the Promotion of Science (hibah 23K14256), Human Frontier Science Program (hibah RGEC29/2024), Japan Science and Technology Agency (hibah JPMJPR21D6, JPMJFR2339), dan National Science and Technology Council, Taiwan (hibah 109-2311-B-845-001). Suetsugu berencana pekerjaan lebih lanjut untuk menghubungkan wawasan genomik ini dengan analisis biokimia fungsi plastida dalam mempertahankan pertumbuhan parasit.
