Download - Biotek05 [Compatibility Mode]
PENERAPAN BIOTEKNOLOGI DALAM PENERAPAN BIOTEKNOLOGI DALAM PENGELOLAAN KETAHANAN HAMA PENGELOLAAN KETAHANAN HAMA TERHADAP INSEKTISIDA HAYATITERHADAP INSEKTISIDA HAYATI
M. SarjanM. SarjanFakultas Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas MataramUniversitas Mataram--LombokLombok
• pertanian sedang menuju ke bentuk revolusi yang lain , namun saat ini lebih besar pada revolusi genetik yang dinyatakan sebagai revolusi teknologi ketiga mengikuti revolusi di bidang industri dan komputer.
Perkembangan pesat di bidang pertanian
bidang industri dan komputer.
•kemajuan dibidang ilmu hayati seperti biologi molekuler, genetika molekuler dan rekayasa genetika telah dikemas menjadi suatu teknologi canggih yang disebut dengan bioteknologi atau rekayasa genetik
Bioteknologi :setiap teknik yang menggunakan organisme hidup atau bagian dari organisme untuk membuat atau memodifikasi suatu produk, memperbaiki sifat suatu tanaman atau hewan, dan mengembangkan mikroorganisme untuk tujuan tersebut
•rekombinan DNA•pemindahan gen•manipulasi dan pemindahan embrio•kultur sel dan jaringan•regenerasi tanaman•antibodi monoklonal.
BIOTEKNOLOGI DI BIDANG PERLINDUNGAN TANAMAN
•Tanaman transgenik tahan hama•Tanaman transgenik tahan herbisida
•Tanaman tahan terhadap penyakit•Rekayasa genetika agensia pengendalian hama•Rekayasa genetika agensia pengendalian hama
•Pengembangan Biopestisida•Rekayasa genetika tanaman
•Sebagai perangkat deteksi penyakit virus
Bt- crop komersial dan tersebar
PRO KONTRA BT-TRANSGENIK
PRO KONTRAKESEHATAN MANUSIA DAN ORGANISME LAIN
LINGKUNGAN
SOSIAL EKONOMISOSIAL EKONOMI
GULMA SUPER
KETAHANAN
PELUANG INOVASI DI BIDANG BIOTEKNOLOGI
�� Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis�� bakteri gram positifbakteri gram positif�� Menghasilkan ICP selama Menghasilkan ICP selama
sporulasi sporulasi �� Toxic terhadap hama yang spesific Toxic terhadap hama yang spesific �� Klas crystal protein bervariasi Klas crystal protein bervariasi �� Klas crystal protein bervariasi Klas crystal protein bervariasi
(lihat tabel)(lihat tabel)�� dimanfaatkan secaradimanfaatkan secara
�� conventional (foliar) applicationsconventional (foliar) applications�� transgenic plants transgenic plants
Kasus Seragga Resisten Terhadap Bt-toksin
•Di Lab
•Indian Meal Moth ( Plodia interpunctella) 250 fold terhadap Dipel (CriAb) (McGaughei, 1985)
• Heliothis virescen (Gahan et al , 2001)•Heliothis armigera ( Arkhus et al, 2001)
•Di lapangan
•Diamond back moth (Plutella xylostella)•di Hawaii 30-fold ( Tang et al, 1996)•Di Philipina 250 fold terhadap Dipel (CryIAb)•Di Florida 1500 fold terhadap Javalin (CryIAa, CryIAb, CryIAc)
•Pink bollworm (Tabashnik et al, 2000)
•Mekanisme Ketahanan Secara Biokimia
•Penurunan receptor binding pada BBMV•Penuruan akrivitas toksin•Degradasi toksin
Saat ini masih kurang pengetahuan tentang Mode of action Mode of action
Ada dua Bt-bindng proptein yang diketahui saat ini
•Aminopeptidase-N (APN )(120 kDa dan 170 kDa)
• Cadherin-like protein (220 kDa) • Cadherin-like protein (220 kDa)
(Keduanya ditemukan pada Brush Border Membrane Vesicles (BBMV)
85 kDa
1 2 3
1 anti-toxin antibody and peroxidase-conjugated secondary antibody
2 Bt-toxin and antibodies3 Peroxidase-conjugated HPL
DENGAN MENGETAHUI MEKANISME KETAHANAN SECARA MOLEKULER
PERTANYAANNYA KEMUDIAN ADALAH :
BAGAIMANA CARA MENGANTISIPASI TERJADINYA KETAHANAN TERSEBUT???
JAWABAN : MENCARI BAHAN/ CARA/METODE/TEKNOLOGI YANG MAMPU MENGURANGI / MENGHILANGKAN MOLEKUL PROTEIN KOAGULASI PENYEBAB TERJADINYA MENGHILANGKAN MOLEKUL PROTEIN KOAGULASI PENYEBAB TERJADINYA KETAHANAN
STRATEGI PENGELOLAAN KETAHANAN HAMA TERHADAP BT DENGAN REKOMBINAN LECTIN
untuk menghindari terjadinya resistensiBt di lapangan atau untukmengurangi resistensi yang telah terjadi baik pada tanamantransgenik maupun non-transgenik.
Table 1. Classification of the Crystal Protein gene of B. thuringiensis
Gene taxon Spectrum of activity Number of aminoacids
Predictedmass (kDa)
Cry IA(a)Cyy IA(b)Cry IA( c)Cry IBCry IC(a)Cry IC(b)Cry IDCry IECry IFCry IGCry IIACry IIB
LepiodpteraLepidopteraLepidopteraLepidopteraLepidopteraLepidopteraLepidopteraLepidopteraLepidopteraLepidopteraLepidoptera/Dipteraa
Lepidoptera
1176115511781207118911771165117111741156633633
1341311331381351341331321341307173Cry IIB
Cry IIIACry IIIBCry IIICCry IIIDCry IVACry IVBCry IVCCry IVDCyt A
LepidopteraColeopteraColeopteraColeopteraColeopteraDiptera a
Diptera a
Diptera a
Diptera a
Diptera a
Cytolitic b
633644659113865011801136675643248
73717412973134128787227
Adapted from Hofte and Whitley (1989)aToxic to larva of suborder Nematocera , such as mosquitoes and blackfly larvae, but not to other dipterous larvaeb Cytolytic to many different cell types, both vertebrate and invertebrate, in vivo.
No
Common Name
Taxonomic Name
Mol.WtX 103
Sub Unit Sugars specificity
1 Winged Bean
Psophocarpus tetragonolobus
35 1 Gal
2 Hairy vetch Vicia villosa
139 4 GalNac
3 Roman Snail
Helix pomatia 79 6 GalNac
4 Peanut 120 4 Gal, GalNac4 PeanutArachis hypogaea
120 4 Gal, GalNac
5 Wheat germ Triticum vulgaris
36 2 GlcNac,GalNac,NEuNac
6 Con AConcavalin A
102 4 Man, Glc