prodi agribisnis pertemuan ke 1 prodi pendahuluan · pdf file7 rekayasa pada tanaman 8 uts ......
TRANSCRIPT
9/16/2012
1
PENDAHULUAN
Ir. Sri Sumarsih, MP.Email: [email protected]
Weblog: Sumarsih07.wordpress.comWebsite: agriculture.upnyk.ac,id
Materi Kuliah Bioteknologi Pertanian
Prodi AgribisnisPertemuan Ke 1
MATERI KULIAH PRODI
AGRIBISNIS
Pertemuan Materi
1. Kontrak Kuliah, Pendahuluan, pengertian,
kaitan dengan MKA lain
2. Struktur dan komponen sel
3. Molekul dasar kehidupan (karbohidrat,
lemak , protein, ensim, asam nukleat)
4 Bahan penyusun & organisasi genetik,
replikasi, transkripsi, translasi, ekspresi gen
5 Mutasi dan perubahan genetik
6 Teknologi DNA rekombinan
7 Rekayasa pada tanaman
8 UTS
9 Bioteknologi pemuliaan tanaman
10 Bioteknologi perlindungan tanaman
11 Bioteknoogi perbaikan nutrisi tanaman
12 Bioteknologi pupuk hayati (biofertilizer)
13 Bioteknologi tanaman tahan cekaman
lingkungan
14 Biodiversitas dan Biosafety
15 Bioetika
16 UAS
Buku Pustaka
• Wajib
• Yuwono, T. 2006. Bioteknologi Pertanian. Gadjah MadaUniversity Press. Yogyakarta
• Nasir, M. 2002. Bioteknologi Potensi dan Keberhasilannyadalam Bidang Pertanian. Raja Grafindo Persada. Jakarta
•• Anjuran
• Dixit, S.K. 2001. Biofertilizers, A Manual on Commercial Production Technology. Omega Scientific Publishers, New Delhi, India
• Nasir, M. 2002. Bioteknologi Molekuler Teknik RekayasaGenetik Tanaman. Citra Aditya Bhakti. Bandung.
Penilaian MKA Bioteknologi Pertanian
No. Komponen Bobot (%)
1.
2.
3.
Tugas dan kuiz
Ujian Tengah Semester
Ujian Akhir Semester
30
35
35
Bonus nilai untuk keaktifan di
kelas ditambahkan pada nilai
akhir
Jumlah 100
9/16/2012
2
Pengertian
• Bioteknologi : Penerapan prinsip-prinsipbiologi, biokimia, & rekayasa dalampengolahan bahan dg memanfaatkan agensiajasad hidup dan komponen-komponennyauntuk menghasilkan barang dan jasa
• Bioteknologi konvensional: jasad digunakanapa adanya, rekayasa belum terkendali
• Bioteknologi modern: rekayasa genetik, rekayasa terarah dan terkendali
Contoh:
Kedelai Tempe
Beras ketan/ketela Tape
Gandum dll Roti
Seresah tanaman Kompos
Susu Yoghurt
Tidak semua kegiatan yang melibatkan jasad
hidup dikategorikan bioteknologi
Bioteknologi Konvensional
Contoh Bioteknologi Konvensional:Fungi patogen pada insekta dapat digunakan sebagai biopestisida
Cordyceps
Cordyceps sinensis
Metarhizium Beauveria bassiana
• Ascomycetes – Clavicipitales:
• penetrasi larvaLarva
ditumbuhi
jamur
Contoh Bioteknologi Konvensional: Pembuatan Bioaktivator, Biofertilizer, Biofuel
BERBAGAI BIAKAN MIKROBA
DIPERBANYAK DALAM FERMENTOR
9/16/2012
3
Contoh bioteknologi konvensional: Pembuatan bibit hibrida dg Fusi Protoplas
Contoh Aplikasi Bioteknologi Modern
PANGAN &
PERTANIAN
- Kadar provit. A
- Tahan hama
- Tahan penyakit
(vaksin tanaman)
- Tahan busuk
- Tahan herbisida
- Toleran garam
- Toleran masam
- Tumbuh cepat
INDUSTRI
-Produksi ensim
-Produksi asam
amino
KESEHATAN :
-Produksi insulin,
-Produksi vaksin
-Produksi vaksin
hepatitis B
-Produksi hormon
pertumbuhan
LINGKUNGAN
-Penanganan limbah
-Bioremediasi logam
berat
-Degradasi pestisida
Contoh aplikasi Bioteknologi modern
• Golden Rice : beras dg provitamin A tinggi
• Tanaman kedelai, jagung transgenik tahan hama
• Tanaman kapas tahan herbisida
• Tomat tidak mudah busuk
• Produksi insulin menggunakan sel mikroba
• Produksi vaksin hepatitis B
• …..dll
Tanaman Transgenik Resisten Hama
http://www.nature.com/nbt/journal/v21/n10/fig_tab/nbt1003-1152_F1.html
Genetic Engineering Lab
9/16/2012
4
Perakitan Tanaman Resisten
HerbisidaPerakitan
Tomat transgenik
tahan pembusukan
SEJARAH SINGKAT PERKEMBANGAN
BIOTEKNOLOGI
• Ragi untuk pembuatan anggur (< 6000 SM)
• Ragi untuk mengembangkan roti
(± 4500 SM)
• Mikroba pertama kali dilihat oleh Leewenhoek (1680)
• Struktur rantai ganda DNA terungkap (1953)
• Ditemukan DNA rekombinan dan percobaan rekayasa genetik pertama berhasil (1973)
• Hibridoma menghasilkan antibodi
monoklonal (1973)
• Bahan mentah industri plastik dari
mikroba, interferon untuk kanker (80-an)
• Mikroba hasil rekayasa membantu
mengekstrak minyak dari tanah (80-an)
• Mikroba secara luas digunakan untuk
mengekstrak logam (80-an)
• Antibodi monoklonal digunakan untuk
menuntun obat anti kanker (80-an)
• Tanaman tansgenik (1990-an)
9/16/2012
5
Kaitan Bioteknologi dengan Ilmu Lain
Mikrobiologi Biologi Molekuler
Biokimia Genetika
Rekayasa Kimia Elektronika
Ilmu Pangan Rekayasa mekanik
Teknologi pangan BIOTEKNOLOGI Komputer
BIOTEKNOLOGI PERTANIAN, industri, kesehatan, lingkungan
Ilmu pendukung utama Bioteknologi
MIKROBIOLOGI: Studi awal rekayasa genetika
menggunakan mikrobia:
Pneumococcus, Escherichia coli.
Struktur sel mikrobia sederhana,
mudah ditumbuhkan, genetis, fisiologis &
biokimiawinya mudah dianalisis
Ensim penting dihasilkan oleh mikrobia
GENETIKA: Struktur gen
BIOKIMIA: Senyawa penyusun gen, fungsi gen, teknik isolasi DNA, protein, dll
Mengapa
Mikrobia/bakteri?
• Genetika: adalah ilmu yang mempelajari
tentang gen, bagaimana mereka
membawa informasi, bagaimana
informasi diterjemahkan, dan
bagaimana gen menggandakan diri
• Gen Potongan DNA yang menyandi
pembentukan suatu produk,
biasanya protein
• DNA Dioxyribosa Nucleic Acid: adenin,
guanin, sitosin, timin
Ilmu pendukung utama
BioteknologiIlmu pendukung utama
Bioteknologi
• Mikrobiologi: adalah ilmu yang mempelajari
tentang mikroorganisme.
• Mikroorganisme: organisme yang sangat kecil
sehingga tidak dapat dilihat
dengan mata telanjang.
- Prokariot, eukariot
- Virus, bakteri, jamur,
protozoa
9/16/2012
6
Ilmu pendukung utama
Bioteknologi
• Biokimia: adalah ilmu yang mempelajari
tentang molekul molekul dasar
penyusun kehidupan
• Molekul dasar kehidupan: karbohidrat, protein,
lemak, DNA, dll
1. Peningkatan produksi dan kualitas
pangan
2. Peningkatan kesehatan
3. Penyedia bahan bakar alternatif
DAMPAK POSITIF BIOTEKNOLOGI
DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGI
1. Di bidang Etika/ Moral
Ada masyarakat yang menganggap bahwa
menyisipkan gen suatu organisme ke
organisme lain bertentangan dengan nilai
budaya dan melanggar hukum alam
2. Di bidang sosial ekonomi
Menimbulkan kesenjangan antara negara/
perusahaan yang memanfaatkan bioteknologi
dengan yang belum memanfaatkan
bioteknologi (negara dunia ke tiga)
DAMPAK negatif BIOTEKNOLOGI
3. Dampak di bidang kesehatan
Ada produk hasil rekayasa genetik yang
disinyalir menimbulkan masalah serius,
misalnya kematian akibat penggunaan
insulin, sapi penghasil susu yang disuntik
dengan hormon BGH mengandung
bahan kimia yang berbahaya.
Tomat Flavour Savr diketahui membawa
gen resisten terhadap antibiotik.
DAMPAK negatif BIOTEKNOLOGI
9/16/2012
7
4. Dampak terhadap lingkungan
Pelepasan organisme transgenik ke alam
dapat merusak keseimbangan alam dan
kelestarian organisme.
DAMPAK negatif BIOTEKNOLOGI Kelebihan dan kekuranganBioteknologi Konvensional/Modern
BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL
BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL
BIOTEKNOLOGI MODERN
BIOTEKNOLOGI MODERN
KELEBIHAN KELEMAHAN KELEBIHAN KELEMAHAN
• Relatif Murah•Teknologi relatifsederhana•Pengaruh jangkapanjang sudahdiketahui
•Perbaikan sifattidak terarah•Terbatas karenainkompatibilitasgenetik•Hasil tidak dapatdiperkirakan•Perlu waktu lama untuk menghasilkanvaritas baru•Sulit mengatasikendala alam
•Perbaikan sifatterarah•Dapat mengatasiinkompatibilitasgenetik•Hasil dapatdiperhitungkan•Dapatmenghasilkan jasadbaru dg sifat baruyg tidak adasebelumnya•Dapat mengatasikendala alam
•Relatif mahal•Perlu teknologicanggih•Pengaruh jangkapanjang belumdiketahui