Makalah Sainsteknologi Tugas Akhir Mata Kuliah Sainsteknologi

Dosen Pengampu : Prof. Drs. Suranto, M.Sc, P.hD

PENGARUH TANAMAN PANGAN TRANSGENIK TERHADAP RESISTENSI HAMA SERANGGA

Oleh:

1. Agus WahidiS830809003

2. Anna Lusianna KS830809004

3. Much Fuad SaifuddinS830809013

4. Sri LestariS830809016

Program Studi Pendidikan Sains Program Pascasarjana

Universitas Sebelas Maret Surakarta

2010

iv

19

DAFTAR ISI

Juduli

Kata Pengantarii

Daftar Isiiii

Daftar gambariv

Daftar tabelv

Pendahuluan1

Pembahasan8

Penutup17

Daftar Pustaka 18

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Peta Konsep Rekayasa Genetika9

Gambar 2. Alur replikasi gen10

Gambar 3. Skema Replikasi Gen pada E.Coli10

Gambar 4. Beberapa tanaman hasil transgenic12

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Jenis Organisme Hasil Rekayasa Genetika di Indonesia11

Tabel 2.2 Classification of Pesticides According to Target Pest or Function14

Tabel 2.3 Klasifikasi Pestisida berdasarkan struktur kimianya14

Tabel 2.4 Toksitas Pestisida dan dosis penggunaannya15

BAB I

PENDAHULUAN

Bioteknologi merupakan penggunaan suatu tanaman, hewan, ataupun mikroba, baik secara keseluruhan maupun sebagian, untuk membuat atau memodifikasi suatu produk makhluk hidup ataupun merubah spesies makhluk hidup yang sudah ada. Bioteknologi secara sederhana telah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang telah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Sekarang ini bioteknologi telah mengalami perkembangan yang sangat pesat, terutama di Negara-negara maju. Perkembangan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, cloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan bagi manusia untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Perkembangan bioteknologi dapat dibagi menjadi beberapa periode, periode perkembangan bioteknologi tersebut sebagai berikut: (a) periode bioteknologi tradisional, dalam periode ini telah ada teknologi pembuatan minuman bir dan anggur menggunakan ragi, mengembangkan roti dengan ragi dan pemanfaatan ganggang sebagai sumber makanan yang dilakukan oleh bangsa aztex; (b) periode bioteknologi ilmiah, periode ini ditandai dengan beberapa penemuan diantaranya: penemuan mikroskop oleh Antony Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur menemukan adanya mikroba dalam makanan dan minuman, penemuan enzim dari ekstrak ragi oleh Eduard Buchner, penemuan zat antibiotik penisilin oleh oleh Alexander Fleming, penemuan struktur DNA oleh Crick dan Watson; (c) periode bioteknologi modern, periode ini diawali dengan penemuan teknik rekayasa genetik pada tahun 1970. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan enzim endonuklease restiksi oleh Dussoix dan Boyer. Dengan adanya enzim itu memungkinkan kita untuk melakukan pemotongan DNA pada posisi tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme dan menyisipkan potongan DNA lain. Hal ini diharapkan mampu bermanfaat untuk kebutuhan hidup manusia, khususnya untuk pengobatan dan makanan (pangan).

Pada tahun 1987, World Commision on Environment and Development WCED) menyerukan perhatian pada masalah besar dan tantangan yang dihadapi pertanian dunia, jika kebutuhan pangan saat ini dan mendatang harus terpenuhi. Pada beberapa tahun terakhir ini perhatian dunia terhadap ketahanan pangan semakin meningkat, oleh karena pangan merupakan kebutuhan dasar yang permintaanya terus meningkat seiring dengan perkembangan jumlah penduduk dunia. Pangan diproduksi secara luas sehingga dunia surplus pangan, tetapi mengapa banyak orang yang masih kelaparan (B. Rich, 2000).

Krisis pangan yang terjadi di dunia sangat berimbas pada Negara ke-3 atau Negara-negara berkembang, hal ini dapat dilihat dari banyaknya kasus kelaparan yang ada pada Negara-negara tersebut. Pangan adalah kebutuhan paling mendasar dari suatu bangsa, apabila suatu bangsa kondisi pangannya bergantung pada Negara lain maka akan sulit untuk maju dan mandiri.

Indonesia sebagai Negara berkembang dengan jumlah penduduk mencapai 216 juta jiwa dengan angka pertumbuhan 1,7% per tahun, membutuhkan besarnya bahan pangan yang harus disediakan. Kebutuhan yang besar ini bila tidak diimbangi dengan peningkatan produksi pangan justru akan menghadapi bahaya laten yaitu laju peningkatan produksi di dalam negeri yang terus menurun. Sehingga kita akan semakin bergantung pada Negara lain dengan cara mengimpor bahan makanan, hal ini sangat memalukan karena Negara kita terkenal dengan kondisi tanah yang subur dan baik untuk pertanian.

Indonesia termasuk Negara agraris karena banyak tanah untuk pertanian. Pertanian untuk pangan dapat memberikan ketahanan pangan bagi penduduk Indonesia. Pengembangan dan penelitian tentang pangan digalakkan agar sebagai Negara agraris mempunyai ketahanan pangan. Dengan program ekstensifikasi yang memperluas lahan pertanian mungkin sudah tidak relevan lagi, sehingga mulai dikembangkan adanya intensifikasi dan disertai teknologi modifikasi dibidang pertanian, baik dari sisi tanamannya dan penanganan organisme penganggu agar didapatkan surplus pangan.

Sulitnya melakukan peningkatan produksi pangan nasional antara lain karena pengembangan lahan pertanian pangan baru tidak seimbang dengan konversi lahan pertanian produktif yang berubah menjadi fungsi lain seperti permukiman. Lahan irigasi Indonesia sebesar 10.794.221 hektar telah menyumbangkan produksi padi sebesar 48.201.136 ton dan 50 %-nya lebih disumbang dari pulau Jawa (BPS, 2000). Akan tetapi mengingat padatnya penduduk di pulau Jawa keberadaan lahan tanaman pangan tersebut terus mengalami degradasi seiring meningkatnya kebutuhan pemukiman dan pilihan pada komoditi yang memiliki nilai ekonomi yang lebih tinggi seperti hortikultura. Jika tidak ada upaya khusus untuk meningkatkan produktivitas secara nyata dan/atau membuka areal baru pertanian pangan sudah pasti produksi pangan dalam negeri tidak akan mampu mencukupi kebutuhan pangan nasional.

Para petani di Indonesia akhir-akhir ini diresahkan dengan kegagalan panen, hal ini bukan yang pertama kali terjadi kegagalan panen ini biasanya disebabkan serangan hama tanaman. Kegagalan panen bukan hanya merugikan para petani namun juga mengurangi stok persediaan pangan nasional. Hama tanaman yang sering menyerang antara lain tikus, serangga dan lain-lain. Hama dan penyakit merupakan kendala serius dalam pertanian, sehingga menggaggu kestabilan pangan, berbagai usaha telah dilakukan oleh para petani untuk mengatasi masalah hama. Pemerintah pun telah melakukan beberapa upaya, diantaranya dengan menggunakan pestisida dan pupuk kimia untuk meningkatkan hasil panen. Namun ternyata hal ini menimbulkan permasalahan baru, diantaranya merusak kesuburan tanah akan berdampak pada penurunan produksi pangan ke depannya. Selain itu hama mulai beradaptasi dengan pestisida yang digunakan oleh para petani, sehingga tahan terhadap pestisida tersebut.

Sedangkan untuk permasalahan penyakit tanaman yang disebabkan oleh virus ataupun mikroba, tidak dapat diberantas dengan menggunakan pestisida. Oleh karena itu perlu dilakukan penanggulangan dengan cara lain, diantaranya ialah dengan memanfaatkan bioteknologi. Perkembangan bioteknologi saat ini coba diterapkan pada tanaman khususnya tanaman pangan, yang dikenal dengan tanaman transgenik. Tanaman transgenik ini tidak perlu atau tidak membutuhkan pestisida, dapat dikatakan bahwa tanaman transgenik merupakan tanaman yang tahan terhadap hama. Sebagai contoh dengan dikeluarkannya tanaman padi yang tahan wereng yang dikenal padi varietas unggul tahan wereng (VUTW).

Rata-rata produktivitas tanaman pangan nasional masih rendah. Rata-rata produktivitas padi adalah 4,4 ton/ha (Purba S dan Las, 2002) jagung 3,2 ton/ha dan kedelai 1,19 ton/ha. Jika dibanding dengan negara produsen pangan lain di dunia khususnya beras, produktivitas padi di Indonesia ada pada peringkat ke 29. Australia memiliki produktivitas rata-rata 9,5 ton/ha, Jepang 6,65 ton/ha dan Cina 6,35 ton/ha ( FAO, 1993). Faktor yang dominan penyebab rendahnya produktivitas tanaman pangan adalah (a) Penerapan teknologi budidaya di lapangan yang masih rendah; (b)Tingkat kesuburan lahan yang terus menurun (Adiningsih, S, dkk., 1994), (c) Eksplorasi potensi genetik tanaman yang masih belum optimal (G.S Kush, 2002)