Tugas Biologi Molekuler

Aplikasi Biologi Molekuker

Peranan Biologi Molekuler Pada Pemuliaan Tanaman

Nama : I Gede Krisna Dewantara

NPM : 130801383

Fakultas Teknobiologi

Universitas Atma Jaya Yogyakarta

2014

Peranan Biologi Molekuler pada Pemuliaan Tanaman

Yang dimaksud dengan pemuliaan tanaman adalah suatu upaya untuk mendapatkan

tanaman yang memiliki sifat-sifat unggul yang dapat berguna bagi manusia. Dalam

pemuliaan tanaman, sulit untuk menyeleksi individu unggul pada suatu populasi dengan

metode konvensional berupa observasi fenotipe. Namun dengan berkembangannya

bioteknologi, terutama di bidang biologi molekuler telah memberikan solusi untuk

permasalahan pemuliaan tanaman. Dalam aspek mikro, sekarang ini dapat diketahui dan

dilakukan beberapa hal yang menunjang pemuliaan tanaman, yaitu:

1. Identifikasi dan penentuan letak gen

2. Pemindahan gen tak terbatas

3. Peningkatan pemahamam proses genetik dan fisiologi tanaman

4. Perbaikan diagnosis penyakit dengan metode molekuler

5. Pengaturan produksi protein pada tanaman serealia dan kacang-kacangan untuk

meningkatkan gizi

6. Memudahkan dalam menghasilkan dan menyeleksi tanaman tahan hama, penyakit

dan cekaman lingkungan

7. Memungkinkan dilakukannya transformasi, konstruksi dan ekspresi genetik

melalui teknologi DNA

Penanda Molekuler

Untuk memonitor terkombinasinya genom, dapat menggunakan penanda

morfologi dan sitologi. Penanda morfologi. Penanda morfologi merupakan penanda

berdasarkan organ-organ tanaman yang mudah diamati, sedangkan penanda sitologi

merupakan penanda untuk membantu pemuliaan tanaman melalui ukuran kromosom.

Penanda morfologi memiliki kelemahan berupa sifat penurunan dominan atau resesif,

dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, tingkat keragaman rendah dan sedikit, sedangkan

penanda sitologi dapat digunakan pada pola pita kromosom dengan ukuran relatif besar.

Namun saat ini telah ditemukan penanda baru, seperti penanda DNA dan penanda izozim.

Penanda DNA terdiri dari Restriction Fragment Length Polimorphism (RFLP), Random

Amplified Polymorphism DNA (RAPD) dan Amplified Fragment Length Polymorphism

(AFLP).

Penanda DNA dapat mengungkapkan perbedaan tingkat molekul DNA pada

daerah penyandi ataupun bukan penyandi, sedangkan penanda izozim mengungkapkan

produk ekspresi gen. Penanda izozim memiliki beberapa kelemahan karena informasi

yang didapat berhubungan dengan protein yang termasuk produk ekspresi gen. Analisis

RFLP berdasarkan pada pemotongan situs DNA memakai enzim restriksi. Hasil dari

pemotongan tersebut dalam bentuk fragmen-fragmen DNA. Variasi keberadaan situs

restriksi menunjukkan adanya variasi sekuen DNA, hal ini berarti RFLP berfungsi

sebagai penduga variasi DNA. Dapat juga digunakan untuk menduga hubungan

kekerabatan dari beberapa individu atau analisis keragaman genetik. Kelemahan dari

RFLP ada pada biaya yang mahal untuk enzim restriksi, penggunaan bahan radioaktif,

serta memerlukan teknisi berpengalaman dalam pengoperasiannya.

RAPD memiliki beberapa kelebihan dari RFLP. Analisis RAPD lebih murah,

regenerasinya lebih cepat membutuhkan DNA lebih sedikit, tidak menggunakan

radioaktif, dapat diperoleh hasil dengan cepat, tidak perlu banyak tahapan dan primer

acak yang dipakai dapat digunakan untuk analisis genom semua jenis organisme. AFLP

yang merupakan gabungan dari RAPD dan RFLP dapat digunakan untuk analisis

keragaman genetik melalui penggandaan fragmen DNA hasil dari pemotongan enzim

restriksi.

Rekayasa Genetik atau Tanaman Transgenik

Dengan berhasilnya rekayasa genetika melalui cloning DNA, memungkinkan gen

tunggal dari suatu spesies dimasukkan ke dalam gen dari spesies lainnya. Teknologi yang

digunakan dengan pencangkokan tanpa perkawinan disebut molecular cloning atau

recombinant DNA technology. Rekayasa genetika dalam tanaman dilakukan dengan

transfer gen asing ke dalam tanaman. Hasil ini disebut tanaman transgenik. Beberapa

tanaman transgenik yang telah dihasilkan antara lain tanaman transgenik toleran salinitas,

tahan kekeringan, resisten hama dan resisten penyakit.

Adanya kemajuan dalam bioteknologi tanaman khususnya biologi molekuler sangat

membantu keberhasilan pemuliaan tanaman sebagai pemecahan masalah metode

pemuliaan konvensional dan bukan untuk menggantikan metode konvensional.