Di suatu titik dalam sejarah evolusi, sekitar 400 juta tahun lalu, makhluk hidup mulai melakukan hubungan seksual.

Lompatan adaptif (dan sensual) ini membawa banyak keuntungan karena memungkinkan pertukaran gen yang lebih luas, membantu menyingkirkan mutasi berbahaya, dan meningkatkan kebugaran secara umum.

Pohon alpukat rupanya juga suka “bercinta”, tapi mereka punya masalah: setiap bunga di pohon itu punya organ reproduksi betina dan jantan sekaligus. Jadi, mereka harus mencari cara menghindari penyerbukan sendiri biar tetap bisa menuai manfaat dari variasi gen tadi.

Caranya? Lewat trik evolusi yang cerdas bernama dichogamy temporal. Intinya, bunga pohon alpukat (dan banyak angiospermae lainnya) akan “berganti kelamin” secara fungsional setiap hari.

Tapi dasar genetik di balik fenomena ini sudah bikin penasaran—sekaligus frustrasi—para ahli botani dan petani selama lebih dari seabad.

Nah, dalam studi terbaru, tim gabungan ahli ekologi dan insinyur pertanian memadukan observasi lapangan dengan analisis genetik untuk akhirnya memecahkan teka-teki seksualitas alpukat ini. Mereka berhasil mengungkap varian gen yang mengatur dichogamy tersebut.

“Studi kami akhirnya memberi penjelasan genetik untuk misteri penyerbukan alpukat yang sudah berusia seabad,” ujar Jeffrey Groh, ahli genetika evolusioner yang kini berkarya di University of California (UC) Berkeley.

Pada momen tertentu, sebatang pohon alpukat bisa berfungsi sebagai betina atau jantan. Bunganya akan menerima atau melepaskan serbuk sari, tergantung fase.

Yang lebih keren, mereka juga punya jadwal seksual yang saling melengkapi.

Pohon alpukat “tipe A” membuka bunga betinanya di pagi hari dan bunga jantannya di sore hari. Sementara populasi pohon “tipe B” yang jumlahnya kira-kira sama melakukan kebalikannya. Strategi ini ampuh menghindari jebakan penyerbukan sendiri.

“Bunga itu bukan sekadar hiasan statis; mereka adalah struktur yang sangat berevolusi dan dinamis. Kita bisa lihat itu dari ritme denyut bunga alpukat yang membuka dan menutup sepanjang hari,” kata Groh.

“Lewat kekuatan genetika, kita bisa mendeteksi jejak ritme ini hingga jauh ke masa lampau.”

Untuk melakukan semacam “gender reveal” pada alpukat, para peneliti memetakan genom ratusan pohon alpukat dengan tingkat detail berbeda-beda, termasuk aktivitas gen pada waktu-waktu spesifik dalam sehari.

Mereka juga melakukan “pengintaian seks” ala alpukat, menghabiskan siang dan malam mendokumentasikan buka-tutup ribuan bunga dari jam ke jam, yang ternyata bereaksi terhadap perubahan kecil suhu dan cahaya.

Para peneliti menemukan bukti bahwa aktivitas satu gen tunggal bernama SDMYB berosilasi seperti jam dan mengendalikan perilaku pembungaan tipe A atau B.

Gen SDMYB ini punya dua varian, yang disebut alel. Pohon tipe A membawa satu salinan dari masing-masing varian gen, sementara pohon tipe B membawa dua salinan versi resesif. Temuan ini menjanjikan lompatan besar buat riset alpukat ke depannya.

“Penanda genetik ini akan sangat mempercepat pemuliaan dan penelitian alpukat,” jelas Graham Coop, ahli genetika evolusioner dan profesor evolusi dan ekologi di UC Davis, yang juga penulis senior studi ini.

“Ini adalah hambatan besar bagi pemulia alpukat. Sebelumnya, kamu tidak bisa tahu apakah tanaman itu tipe A atau B sampai ia berbunga. Padahal, tanaman alpukat bisa butuh 10 sampai 15 tahun untuk berbunga pertama kali.”

Mengungkap cetak biru genetik ini, yang diperkirakan muncul lebih dari 42 juta tahun lalu, bisa langsung membawa manfaat nyata.

“Ini sesuatu yang bisa langsung kita pakai sekarang,” kata Marllon Soares dos Santos, insinyur pertanian di UC Riverside dan salah satu rekan penulis studi.

Contohnya, petani alpukat di California biasanya mengisi sekitar 10 persen kebun dengan pohon polinator tipe B untuk membantu pohon tipe A di sekitarnya menghasilkan lebih banyak buah.

Tapi buah dari pohon tipe B ini secara komersial kurang diminati, beda jauh dengan alpukat Hass—sang juara dunia yang selalu tersedia di supermarket, yang merupakan varietas tipe A.

“Daripada menanam ratusan bibit dan menunggu bertahun-tahun untuk melihat tipe bunga apa yang akan muncul,” Soares Dos Santos menerangkan, “kita bisa membuat keputusan itu dari awal. Ini bikin proses pemuliaan jadi jauh lebih efisien.”

Jadi, mengingat budidaya tanaman populer lain yang makin kreatif—seperti anggur—apakah kita bakal segera menikmati guacamole rasa cotton candy?

Sayangnya, aplikasi edit gen mungkin masih butuh waktu bertahun-tahun lagi. Tapi penanda genetik yang diungkap dalam riset ini akan memungkinkan pemulia untuk memilih tanaman yang mereka inginkan tanpa harus menunggu sampai berbunga—menghemat waktu, tenaga, dan lahan kebun.

Terkait: Pria Bisa Kehilangan Kromosom Y Seiring Bertambahnya Usia, dan Kita Akhirnya Tahu Dampaknya

“Orang-orang sudah bertanya-tanya soal sifat ini sejak pemuliaan alpukat dimulai di California,” pungkas Eric Focht, peneliti botani dan ilmu tanaman di UCR dan salah satu rekan penulis studi.

“Sekarang kita akhirnya paham genetika di baliknya, dan kita bisa pakai pengetahuan itu untuk membangun generasi alpukat berikutnya.”

Riset ini dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences.