Peran Bioteknologi dalam Meningkatkan Potensi Sumber Daya Tanaman

Bioteknologi dalam Meningkatkan Potensi Sumber Daya TanamanIndah Sulistyarini1

Definisi BioteknologiBioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.2Tanaman TransgenikTanaman transgenik adalah tanaman yang telah disisipi gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya. Penggabungan gen asing ini bertujuan untuk mendapatkan tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan3Pembuatan Tanaman TransgenikPertama, dilakukan identifikasi atau pencarian gen yang akan menghasilkan sifat tertentu (sifat yang diinginkan). Gen ini dapat diperoleh dari tanaman lain, hewan, jamur, bakteri, virus atau organisme lainnya.Kedua, gen yang diinginkan tersebut diambil, kemudian dilakukan perbanyakan dengan istilah kloning genKetiga, gen gen tersebut dimasukkan ke dalam vektor kloning (agen pembawa DNA), contohnya plasmid (DNA yang digunakan untuk transfer gen).Keempat, vektor kloning akan dimasukkan ke dalam bakteri sehingga DNA dapat diperbanyak seiring dengan perkembangbiakan bakteri tersebutApabila gen yang diinginkan telah diperbanyak dalam jumlah yang cukup maka akan dilakukan transfer gen asing tersebut ke dalam sel tumbuhan yang berasal dari bagian tertentu, salah satunya adalah bagian daun.4Cloning5

Transfer dengan metode senjata gen atau penembakan mikro-proyektilUntuk melakukannya, digunakan senjata yang dapat menembakkan mikro-proyektil berkecepatan tinggi ke dalam sel tanaman. Mikro-proyektil tersebut akan mengantarkan DNA untuk masuk ke dalam sel tanaman. 6Transfer dengan metode senjata gen atau penembakan mikro-proyektil7

Transfer gen dengan diperantarai Agrobacterium tumefaciensBakteri Agrobacterium tumefaciens dapat menginfeksi tanaman secara alami karena memiliki plasmid TiPlasmid Ti merupakan suatu vektor (pembawa DNA) untuk menyisipkan gen asing. Gen ini juga menyandikan sifat virulensi untuk menyebabkan penyakit tanaman tertentu. Selanjutnya A. tumefaciens secara langsung dapat memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom (DNA) tanaman. Setelah DNA asing menyatu dengan DNA tanaman maka sifat-sifat yang diinginkan dapat diekspresikan tumbuhan.

89

10Transfer gen dengan diperantarai Agrobacterium tumefaciens

11

Transfer Gen dengan metode elektroporasiPada metode elektroporasi ini, sel tanaman yang akan menerima gen asing harus mengalami pelepasan dinding sel hingga menjadi protoplas (sel yang kehilangan dinding sel).Selanjutnya sel diberi kejutan listrik dengan voltase tinggi untuk membuka pori-pori membran sel tanaman sehingga DNA asing dapat masuk ke dalam sel dan bersatu (terintegrasi) dengan DNA kromosom tanaman. Kemudian, dilakukan proses pengembalian dinding sel tanaman.

12Budidaya tanaman transgenikSetelah proses transfer DNA selesai, dilakukan seleksi sel daun untuk mendapatkan sel yang berhasil disisipi gen asing. Hasil seleksi ditumbuhkan menjadi kalus (sekumpulan sel yang belum terdiferensiasi) hingga nantinya terbentuk akar dan tunas.Apabila telah terbentuk tanaman muda (plantlet), maka dapat dilakukan pemindahan ke tanah dan sifat baru tanaman dapat diamati.13Jagung transgenik14Di Amerika Serikat, komoditi jagung telah mengalami rekayasa genetika dengan memanfaatkan gen dari bakteri Bacillus thuringiensis (Bt). Gen Bacillus thuringiensis yang dipindahkan mampu memproduksi senyawa pestisida yang membunuh hama corn borer tersebut

Kapas TransgenikTanaman kapas ini ditransformasi gen cry(gen toksin)dariBacillus thuringiensis, yaitu gen yang mampu menyebabkan sifat toleransi terhadap herbisida, gen yang menunda pematangan buah. Saat ini lebih dari 50 persen areal pertanaman kapas di Amerika merupakan kapas transgenik dan beberapa tahun ke depan seluruhnya sudah merupakan tanaman kapas transgenik.

15

Padi TransgenikGen dari tumbuhan jagung, dan bakteri Erwinia disisipkan pada kromosom padi. Tanaman padi ini mengandung provitamin A (beta-karotena) dalam jumlah tinggi16

Tanaman Tembakau TransgenikTanaman Tembakau ditransformasi gen dari tanaman Arabidopsis thaliana atau dari sianobakteri (Anacyctis nidulans) untuk mengatur pertahanan pada cuaca dingin.17

Tanaman Tomat TransgenikGen khusus yang disebut antisenescens ditransfer ke dalam tomat untuk menghambat enzim poligalakturonase (enzim yang mempercepat kerusakan dinding sel tomat). Selain menggunakan gen dari bakteri E. coli, tomat transgenik juga dibuat dengan memodifikasi gen yang telah dimiliknya secara alami.Proses pelunakan tomat diperlambat sehingga tomat dapat disimpan lebih lama dan tidak cepat busuk18

Kelebihan Tanaman TransgenikToleran terhadap zat kimia tertentu (tahan herbisida), Tahan terhadap hama dan penyakit tertentu, Mempunyai sifat-sifat khusus (misalnya: tomat yang matangnya lama, padi yang memproduksi beta- caroten dan vitamin A, Kedelai yang mengandung asam oleat tinggi , strawberry yang rasanya manis, kentang dan pisang yang berkhasiat obat), Tanaman dapat mengambil nitrogen sendiri dari udara (gen dari bakteri pemfiksasi nitrogen disisipkan ke tanaman sehingga tanaman dapat memfiksasi nitrogen udara sendiri), dan Dapat menyesuaikan diri terhadap lingkungan buruk (kekeringan, cuaca dingin, dan tanah bergaram tinggi). 19Dampak Positif TransgenikRekayasa transgenik dapat menghasilkan produk lebih banyak dari sumber yang lebih sedikit.Rekayasa tanaman dapat hidup dalam kondisi lingkungan ekstrem akan memperluas daerah pertanian dan mengurangi bahaya kelaparan.Makanan dapat direkayasa supaya lebih lezat dan menyehatkan.

20Kemungkinan Resiko akibat Tanaman TransgenikRusaknya ekosistem dalam suatu lingkunganBiaya produksi lebih tinggiMemicu pertanian monokultur yang tidak berkelanjutanHilangnya varietas lokalHilangnya keanekaragaman hayatiVirus tanaman baru yang lebih berbahaya

21Sekian... Semoga bermanfaat...22