Peneliti di University of Illinois Urbana-Champaign telah mengembangkan sistem baru bernama Stomata In-Sight yang memungkinkan ilmuwan mengamati pergerakan stomata tanaman sambil mengukur pertukaran gas dalam kondisi terkendali. Terobosan ini, yang diterbitkan di Plant Physiology, dapat menghasilkan tanaman yang lebih efisien menggunakan air dan lebih tahan kekeringan. Alat ini menggabungkan pencitraan canggih dan kontrol lingkungan untuk memberikan wawasan real time tentang fisiologi tanaman.
Tanaman menyerap karbon dioksida melalui pori-pori kecil daun yang dikenal sebagai stomata untuk fotosintesis, tetapi proses ini juga menyebabkan kehilangan air. Menyeimbangkan trade-off ini sangat penting bagi pertanian, terutama di tengah tantangan kekeringan yang semakin besar. Hingga baru-baru ini, ilmuwan kesulitan memantau perilaku stomata dan pertukaran gas secara bersamaan pada tanaman hidup. Sistem Stomata In-Sight yang baru mengatasi kesenjangan ini. Dikembangkan oleh tim dari Department of Plant Biology dan Institute for Genomic Biology di University of Illinois Urbana-Champaign, sistem ini mengintegrasikan tiga teknologi kunci. Mikroskopi konfokal langsung menyediakan gambar tajam tiga dimensi stomata tanpa merusak jaringan. Instrumen sensitif mengukur penyerapan karbon dioksida dan pelepasan uap air secara presisi. Kamar khusus mengontrol cahaya, suhu, kelembaban, dan kadar karbon dioksida untuk meniru kondisi dunia nyata. Seperti yang dicatat oleh salah satu peneliti, «Secara tradisional, kami harus memilih antara melihat stomata atau mengukur fungsinya.» Metode sebelumnya, seperti cetakan daun, hanya menangkap snapshot statis, sementara mikroskop standar kekurangan kontrol lingkungan. Stomata merespons dengan cepat terhadap perubahan lingkungan, menjadikan pengamatan dinamis sangat penting. Inovasi ini memungkinkan studi langsung tentang bagaimana stomata terbuka dan menutup sebagai respons terhadap isyarat lingkungan, mengungkap hubungan antara kepadatan stomatal dan efisiensi penggunaan air. Wawasan tersebut dapat memandu pemuliaan tanaman yang menghasilkan lebih banyak makanan, biofuel, dan bioproduct dengan air lebih sedikit, mengatasi kelangkaan air sebagai batas utama pertanian. Studi berjudul «Stomata In-Sight: Integrating Live Confocal Microscopy with Leaf Gas Exchange and Environmental Control» muncul di Plant Physiology pada 2025 (volume 199, isu 4). Didukung oleh Center for Advanced Bioenergy and Bioproducts Innovation dari U.S. Department of Energy, National Science Foundation, dan hadiah filantropi. Tim termasuk Joseph D. Crawford, Dustin Mayfield-Jones, Glenn A. Fried, Nicolas Hernandez, dan Andrew D.B. Leakey.
