Salah satu tantangan bertani terletak pada kenyataan bahwa pada saat tanaman tampak sakit atau stres, mungkin sudah terlambat untuk mengatasi masalah tersebut. Namun, jenis kentang baru dirancang untuk memperingatkan petani dengan berfluoresensi pada tahap awal stres. Tanaman kentang rekayasa genetika eksperimental ini dikembangkan oleh para ilmuwan di Hebrew University of Jerusalem, yang dipimpin oleh Dr. Shilo Rosenwaser. Mereka memilih untuk memodifikasi kentang Solanum tuberosum – lebih dikenal sebagai kentang Irlandia – karena merupakan tanaman pangan utama di sebagian besar dunia.
Para peneliti memperkenalkan gen baru ke dalam kloroplas tanaman, yang merupakan organel (struktur subselular) yang melakukan fotosintesis. Gen itu mengekspresikan protein fluoresen sebagai respons terhadap keberadaan spesies oksigen reaktif - ini adalah molekul kimia yang sangat reaktif yang diproduksi untuk membantu mengurangi stres, meskipun mereka juga dapat membahayakan tanaman jika menumpuk di selnya.
Sederhananya, semakin banyak stres yang dialami tanaman, semakin besar jumlah spesies oksigen reaktif yang dihasilkannya. Dalam kasus kentang baru, ini pada gilirannya menyebabkannya menghasilkan lebih banyak protein fluoresen – jadi semakin stres tanaman, semakin terang cahaya fluoresennya. Dan meskipun fluoresensi tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, para ilmuwan dapat mendeteksinya menggunakan kamera fluoresen yang sangat sensitif.
“Kami dapat memantau sinyal fluoresensi yang dipancarkan dari biosensor dan memperhatikan akumulasi spesies oksigen reaktif selama respons fase awal terhadap kondisi stres seperti kekeringan, suhu ekstrem, dan cahaya tinggi,” kata Rosenwaser.
Tim sekarang berencana untuk mengembangkan konsep lebih lanjut, dan menerapkannya pada tanaman lain. Faktanya, teknologi serupa tetapi tidak terkait telah dikomersialkan oleh perusahaan InnerPlant yang berbasis di California, yang akan merilis secara komersial tanaman tomat yang berpendar saat stres.