transgenik

MENGENAL LEBIH JAUH TUMBUHAN TRANSGENIK

TUGAS BIOLOGI SEMESTER II

DISUSUN OLEH:

Vinsensius Viktor Limas(43)Virginea Dicky Jacob (44)Wandi Wijaya (45)Yohanes Febrianto (46)

XII IPA 5

SMA XAVERIUS 1 PALEMBANG

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan restunyalah, kami dapat menyelesaikan tugas semester II biologi mengenai salah satu cabang bioteknologi, yaitu tumbuhan transgenic. Tugas ini merupakan salah satu bahan referensi yang cukup akurat untuk masalah-masalah yang meliputi biotekbologi khususnya tentang tumbuhan transgenik. Hal tersebut mengacu pada aktivitas dan fakta di masyarakan yang kerap sekali menunjukkan bahwa tumbuhan transgenic sebagai salah satu hasil dari produk bioteknologi amat dekat dengan masyarakat dan sering menjadi hal yang digunakan oleh masyarakat. Bioteknologi pada dasarnya sendiri merupakan penggunaan mahkluk hidup untuk dapat digunakan sebagai produk olahan barang, jasa maupun bentuk lainnya yang dapat berguna bagi masyarakat secara luas.

Pada tugas yang berjudul “Mengenal Lebih Jauh Tumbuhan Transgenik” ini, akan dipaparkan segala sesuatu yang berhubungan dengan tumbuhan transgenic. Paparan tersebut meliputi definisi, pembuatan, kegunaan, pemanfaatan di masyarakat, kerugian yang mungkin timbul, serta pro dan kontra yang terdapat di masyarakat mengenai model bioteknologi ini. Sebelum itu, pembaca akan disuguhkan gambaran singkat mengenai bioteknologi sehingga tidak akan bingung mengenai konteks bioteknologi yang dimaksud. Dalam tugas ini juga akan dijelaskan secara terperinci mengenai tumbuhan transgenic yang berlaku di Indonesia serta contoh-contoh konkretnya di kehidupan sehari-hari. Data-data dalam tugas ini berasal dari sumber-sumber terpercaya yang dapat dipertanggungjawabkan kebenarannya.

Tapi seperti pepatah tak ada gading yang tak retak, begitu juga dengan tugas biologi ini yang masih memiliki banyak kekurangan, baik dari segi penyajian hingga pengemasan. Untuk itu penulis meminta maaf kepada para pihak terkait dan pembaca. Akan tetapi,. Tim berharap agar tugas ini dapat bermanfaat secara luas, khususnya dalam aspek bioteknologi mengenai tumbuhan transgenic. Lebih jauh, penulis berharap agar data-data dan penyajian yang terdapat dalam tugas ini dapat menjadi bahan referensi bagi semua pihak mengenai tumbuhan transgenic yang mungkin masih tabu di telinga masyarakat awam. Penulis dan tim berharap agar apa yang terdapat dalam tugas ini dapat bermanfaat secara luas dan universal.

Palembang, 10 Februari 2010

Tim penulis,

A. BIOTEKNOLOGI

A. PENDAHULUAN

Bioteknologi merupakan teknologi yang memanfaatkan agen hayati atau bagian-bagianya untuk menghasilakan barang dan jasa dalam sekala industri untuk memenuhi kebutuhan manusia. Definisi seperti ini merupakan definisi bioteknologi klasik atau konvensional. Bioteknologi modern memanfaatkan agen hayati atau bagian yang telah direkayasa secara in-vitro dalam menghasilkan barang dan jasa pada sekala industri.

Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai bahan mentah dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagianya, misal bakteri dan kapang. Selain itu Bioteknologi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau sel hewan yang dibiakan sebagai konstituen berbagai proses industri.

Penerapan bioteknologi pada umumnya mencangkup produksi sel atau biomasa dan prubahan (tranformasi) kimia yang diinginkan. Transformasi kimia itu lebih lanjut dapat dibagi menjadi dua sub bagian, yaitu sebagai berikut:

a. Pembentukan suatu produk akhir yang diinginkan, contohnya enzim, antibiotik, asam organik, dan steroid.

b. Penguraian suatu bahan baku yang diberikan contohnya buangan air limbah, destruksi, atau tumpahan minyak.

Bioteknologi mencangkup proses fermentasi (mulai dari bir, anggur, roti, keju, anti biotik, dan vaksin), pengelolaan air, dan sampah.

Perkembangan bioteknologi berlangsung sangat pesat dengan adanya perkembangan bioteknologi molekuler yang menggunakan terknik-teknik cangginh untuk menciptakan trobosan baru dalam rangka peningkatan efisiensi dan ekonomi industri bioteknologi. Teknik-teknik yang digunakan dalam bioteknologi antara lain: kultur jaringan melalui protoplasma, rekayasa genetika meliputi manipulasi DNA rekombinan, teknik pengindraan secara molekuler dan kelengkapan rancang bangunan suatu alat untuk menumbuhkan mkroba yang memungkinkan berlangsungnya suatu reaksi biologi.

B. PERAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi berperan amat besar dalam kehidupan manusia. Orang sumeria dan babilonia telah menikmati bir sejak 6000 tahun sebelum masehi, orang mesir telah membuat adonan kue asam sejak 4000 tahun sebelum masehi. Bukti bahawa mikroorganisme dapat melakukan fermentasi(peragian) didapat dari studi awal L. Pasteur (1857-1876), sehingga pasteur disebut sebagai bapak bioteknologi. Pada masa ini bioteknologi bukan hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tapi meluas dalam berbagai bidang, misalnya rekayasa genetika, penanggulangan populasi, penciptaan sumber energi, penemuan bahan medis maupun farmasi, dan sebagainya.

Berkat penelitian-penelitian selanjutnya serta perkembangan Iptek, bioteknologi makin maju dan makin besar manfaatnya bagi manusia.

C. IMPLIKASI BIOTEKNOLOGI

1. Bioteknologi dan Hak atas Kekayaan Intelektual (HaKI)

Kemajuan dan perkembangan bioteknologi yang mempunyai prospek bisnis telah menggerakan adanya HaKI (Intellectual Property Rights, IPR) untuk melindungi penemuan-penemuan baru baik produk atau proses hanya digunakan dan dimanfaatkan oleh pakar penemu atau institusi yang membiayai penemuan tersebut. Dewasa ini gen/bagian gen, bahkan gen manusia telah dipatenkan. Pada tahun 1997, tidak kurang dari 1.100 gen telah dipatenkan. Perlindungan paten ini telah menjadi bagian dari kesepakatan internasional (Convention on Biological Diversity dan World Trade Organisation).

2. Bioteknologi dan Keamanan Hayati (Biosafety)

Bioteknologi, seperti juga teknologi lain mengandung resiko akan dampak negatif. Sudah cukup lama masalah potensi dampak negatif ini diperdebatkan, baik di tingkat internasional maupun tingkat nasional. Di tingkat internasional telah diakui ditanda tangani sebuah konvensi keaneka ragaman hayati (Convention on Biological Diversity, 1992).

Potensi dampak merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh adanya potensi terjadi transfer gen (horizontal and vertical gene flow) ke tanaman sekerabat atau kerabat dekat. Selain itu pengklonan akan menyebabkan keanekaragaman genetik yang merugikan populasi terhadap kesehatan manusia, ada kemungkinan produk gen asing seperti gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaericus untuk menimbulkan reaksi alergi pada tubuh manusia. Perlu dicermati pula, insersi atau penyisipan gen asing ke genom inang dapat menimbulkan interaksi antara gen asing dan gen inang sehingga menghasilkan perubahan sifat yang tidak diinginkan.

Dengan definisi tersebut bioteknologi bukan merupakan sesuatu yang baru. Nenek moyang kita telah memanfaatkan mikroba untuk membuat produk-produk berguna seperti tempe, oncom, tape, arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de coco . Hampir semua antibiotik berasal dari mikroba, demikian pula enzim-enzim yang dipakai untuk membuat sirop fruktosa hingga pencuci pakaian. Dalam bidang pertanian, mikroba penambat nitrogen telah dimanfaatkan sejak abab ke 19. Mikroba pelarut fosfat telah dimanfaatkan untuk pertanian di negara-negara Eropa Timur sejak tahun 1950-an. Mikroba juga telah dimanfaatkan secara intensif untuk mendekomposisi limbah dan kotoran. Bioteknologi memiliki gradien perkembangan teknologi, yang dimulai dari penerapan bioteknologi tradisional yang telah lama dan secara luas dimanfaatkan, hingga teknik-teknik bioteknologi baru dan secara terus menerus berevolusi (Gambar 1).

Gambar 1. Gradien Bioteknologi (dimodifikasi dari Doyle & Presley, 1996).

Perkembangan bioteknologi secara drastis terjadi sejak ditemukannya struktur helik ganda DNA dan teknologi DNA rekombinan di awal tahun 1950-an. Ilmu pengetahuan telah sampai pada suatu titik yang memungkinkan orang untuk memanipulasi suatu organisme di taraf seluler dan molekuler. Bioteknologi mampu melakukan perbaikan galur dengan cepat dan dapat diprediksi, juga dapat merancang galur dengan bahan genetika tambahan yang tidak pernah ada pada galur asalnya. Memanipulasi organisme hidup untuk kepentingan manusia bukan merupakan hal yang baru, bioteknologi menawarkan cara baru untuk memanipulasi organisme hidup.

Seperti halnya teknologi-teknologi yang lain, aplikasi bioteknologi untuk agribisnis selain menawarkan berbagai keuntungan juga memiliki potensi risiko kerugian. Keuntungan potensial bioteknologi pertanian antara lain: potensi hasil panen yang lebih tinggi, mengurangi penggunaan pupuk dan pestisida, toleran terhadap cekaman lingkungan, pemanfaatan lahan marjinal, identifikasi dan eliminasi penyakit di dalam makanan ternak, kualitas makanan dan gizi yang lebih baik, dan perbaikan defisiensi mikronutrien (Jones, 2003). Satu pendekatan baru yang sedang mendapatkan banyak perhatian adalah Bio-farming , seperti antibiotika dalam buah pisang.

Potensi risiko bioteknologi terhadap pertanian dan lingkungan antara lain efek balik terhadap organisme non-target, pembentukan hama resisten, dan transfer gen yang tidak diinginkan yang meliputi transfer gen ke tanaman liar sejenis, transfer gen penyandi untuk produksi gen toksik, dan transfer gen resisten antibiotik melalui gen penanda ( marker ) antibiotik. Beberapa kritikan menyebutkan bahwa modifikasi DNA rekombinan menyebabkan pangan tidak aman untuk dimakan. Kelompok pecinta lingkungan mengkritik bahwa organisme trasgenik menyebabkan kerusakan keragaman hayati, karena membunuh organisme liar yang berguna, atau membuat organisme invasif yang dapat merusak lingkungan

Terlepas dari perdebatan keuntungan dan kerugian di atas, prinsip ”kehati-hatian” harus dikedepankan dalam aplikasi bioteknologi untuk agribisnis, khususnya rekayasa genetika. Belajar dari pengalaman Revolusi Hijau yang semula dianggap aman, intensifikasi penggunaan pupuk dan pestisida terbukti berakibat buruk yang baru diketahui setelah beberapa puluh tahun kemudian.

B. TUMBUHAN TRANSGENIK

1. Pengertian tanaman transgenik Transgenik adalah tanaman yang telah direkayasa bentuk maupun

kualitasnya melalui penyisipan gen atau DNA binatang, bakteri, mikroba, atau virus untuk tujuan tertentuOrganisme transgenik adalah organisme yang mendapatkan pindahan gen dari organisme lain. Gen yang ditransfer dapat berasal dari jenis (spesies) lain seperti bakteri, virus, hewan, atau tanaman lain.

Tanaman transgenik adalah suatu produk rekayasa genetika melalui transformasi gen dari makhluk hidup lain ke dalam tanaman yang tujuannya untuk menghasilkan tanaman baru yang memiliki sifat unggul yang lebih baik dari tanaman sebelumnya.

2. Proses Transgenik

Susunan materil genetic diubah dengan jalan menyisipkan gen baru yang unggul ke dalam kromosomnya.Tanaman transgenik memiliki kualitas lebih dibanding tanaman konvensional, kandungan nutrisi lebih tinggi, tahan hama, tahan cuaca, umur pendek, dll; sehingga penanaman komoditas tersebut dapat memenuhi kebutuhan pangan secara cepat dan menghemat devisa akibat penghematan pemakaian pestisida atau bahan kimia lain serta tanaman transgenik produksi lebih baik

Teknik rekayasa genetika sama dengan pemuliaan tanaman; yaitu memperbaiki sifat-sifat tanaman dengan menambah sifat-sifat ketahanan terhadap cekaman hama maupun lingkungan yang kurang menguntungkan; sehingga tanaman transgenik memiliki kualitas lebih baik dari tanaman konvensional, serta bukan hal baru karena sudah lama dilakukan tetapi tidak disadari oleh masyarakat;

Contoh Pembuatan Tumbuhan Transgenik anti virus TMV(Tobacco Mozaic Virus):

(Artikel terkait di bagian lampiran)

3. Tujuan TransgenikTujuan memindahkan gen tersebut untuk mendapatkan organisme baru yang memiliki sifat lebih baik.Hasilnya saat ini sudah banyak jenis tanaman transgenik, misalnya jagung, kentang, kacang, kedelai, dan kapas. Keunggulan dari tanaman transgenic tersebut umumnya adalah tahan terhadap serangan hama.Rekayasa genetika seperti dalam pembuatan transgenik dilakukan untuk kesejahteraan manusia. Akan tetapi, terkadang muncul dampak yang tidak diinginkan, yaitu dampak negatif dan positifnya sebagai berikiut.

4. Dampak Transgenik DampakPositif

1. rekayasa transgenik dapat menghasilkan prodik lebih banyak dari sumber yang lebih sedikit.2. rekayasa tanaman dapat hidup dalam kondisi lingkungan ekstrem akan memperluas daerah pertanian dan mengurangi bahaya kelaparan.3. makanan dapat direkayasa supaya lebih lezat dan menyehatkan.

Dampak Negatif1. berubahnya urutan informasi genetik yang dimiliki, maka sifat organisme yang bersangkutan juga berubah.2. bakteri hasil rekayasa yang lolos laboratorium atau pabrik yang dampaknya tidak dapat diperkirakan.3. Kemungkinan menimbulkan keracunan.4. Kemungkinan menimbulkan alergi

METODE YANG DIGUNAKAN DALAM PERAKITAN TANAMAN TRANSGENIK

Kadang dalam perakitan varietas tanaman tahan serangga hama, pemulia konvensional menghadapi suatu kendala yang sulit dipecahkan, yaitu langkanya atau tidak adanya sumber gen ketahanan di dalam koleksi plasma nutfah. Contoh sumber gen ketahanan yang langka adalah gen ketahanan terhadap serangga hama, misalnya penggerek batang padi, penggerek polong kedelai, hama boleng ubi jalar, penggerek buah kapas (cotton bolworm), dan penggerek jagung. Sifat-sifat ketahanan tersebut berasal dari gen-gen (materi genetik) yang diambil dari sumber yang berkualitas tersebut dapat berasal dari mikroorganisme, hewan dan dari jaringan tanaman yang telah diketahui memiliki gen ketahanan tertentu.

Teknologi transfer gen digunakan untuk mendapatkan tanaman hasil rekayasa genetika (tanaman transgenik) yang mempunyai sifat unggul yang diinginkan. Metode transfer gen dibedakan menjadi dua yaitu:

A. Transfer gen secara langsung. 1. Particle bombardment (penembakan partikel / gene gun)

Prinsip dari metode ini adalah penembakan partikel DNA-coated secara langsung ke sel atau jaringan tanaman.

2. Karbid silikon Suspensi sel tanaman yang akan ditransformasi dicampur dengan serat karbid

silikon dan DNA plasmid dari gen yang diinginkan dimasukkan ke dalam tube (tabung eppendorf) kemudian dicampur dan diputar menggunakan vortex.

3. Elektroporasi Metode transfer DNA yang umum digunakan pada tanaman monokotil adalah

elektroporasi dari protoplas. Elektroporasi menggunakan perlakuan listrik bervoltase tinggi menyebabkan permiabilitas tibnggi pada membran sel dengan membentuk pori-pori sehingga DNA mudah penetrasi kedalam proptoplas. Perlakuan elektroporasi ini seringkali dikombinasikan dengan perlakuan poly ethylene glycol (PEG) pada protoplas.

B. Transfer gen secara tidak langsung

Pada tanaman monokotil, transfer gen sering menggunakan Agrobacterium tumefaciens. Agrobacterium tumefaciens strain liar (galur alami) memiliki plasmid Ti. Pada plasmid Ti terdapat T-DNA digunakan sebagai vektor untuk transformasi tanaman yang telah dihilangkan virulensinya (disarmed), sehingga sel tanaman yang ditransformasi mampu beregenerasi menjadi tanaman sehat hasil rekayasa genetika. Gen yang diinginkan dimasukkan ke dalam sel tanaman dengan cara menitipkannya (menyisipkan) pada T-DNA.

CONTOH TANAMAN TRANSGENIKTabel tanaman transgenik Tanaman Gen ketahanan Sumber gen Hasil Azuki bean α-amylase

inhibitorTanaman common bean

Tahan serangan hama Kumbang Brucus

Kacang pea (Pisum sativum L.)

α-amylase inhibitor

common bean Tahan serangan hama Bruchus pisorium

Kapas Bt Bacillus thuringiensis Tahan serangan hama Cotton bollworm

Jagung Bt Bacillus thuringiensis Tahan serangan hama Corn borer

Kentang Bt Bacillus thuringiensis Tahan serangan hama Colorado potato Beetle

Kentang Rpi-blb - Tahan serangan hama Phytopthora infestans

Tomat Flavr Savr polygalacturonase (PG)

Sejenis ikan yang hidup di Antartika

Tahan lama dalam penyimpanan

Tomat flavr Savr buahnya lambat masak sehingga mampu bertahan lama ketika di simpan untuk di ekspor ke daerah lain dan mengurangi biaya pengemasan karena tidak membutuhkan alat pendingin.

Jagung Bt tahan serangan hama Corn borer karena dapat menghasilkan toksin pada bakteri.

Tomat Bt yang mengandung gen Bt mampu bertahan dari serangan hama karena menghasilkan toksin yang dapat membunuh hamanya.

Tomat tanpa biji hasil dari transgenik

Jagung normal Jagung Bt transgenik

Tomat biasa yang tidak tahan hama Tomat Bt yang tahan hama hama

Tomat lemrosato merupakan hasil transgenik dengan aroma lemon dan mawar yang mengandung reduksi lycopen yang baik sebagai antioksidan yang baik buat kesehatan tubuh.

Kentang hasil transgenik mampu menghasilkan senyawa toksin yang mampu membunuh serangga penggerek akar yang dapat mengurangi jumlah produksikentang bahkan dapat membunuh tanaman kentang tersebut.

KEUNTUNGAN TANAMAN TRANSGENIK1. Peningkatan kualitas biji-bijian2. Peningkatan kadar protein3. Pembentukan tanaman resisten hama, penyakit, dan herbisida4. Pembentukan tanaman toleran kekeringan, tanah masam, suhu ektrem5. Pembentukan tanaman yang lebih bernilai nutrisi tinggi, seperti vit C, E dan β-

karoten

KELEMAHAN TANAMAN TRANSGENIK

Tomat normal Tomat hasil transgenik

Kentang normalKentang transgenik

1. Bioetik2. Keamanan dan kekhawatiran3. Paten dari organisme hasil rekayasa genetik4. Penggunaan untuk terapi gen dan jaringan pada manusia5. Tanggung jawab sosial dari sain dalam bisnis

C. PRO dan KONTRA SEPUTAR TUMBUHAN TRANSGENIK

Bagaimana tanaman transgenik dibuat?

Gen yang telah diidentikfikasi diisolasi dan kemudian dimasukkan ke dalam sel tanaman. Melalui suatu sistem tertentu, sel tanaman yang membawa gen tersebut dapat dipisahkan dari sel tanaman yang tidak membawa gen. Tanaman pembawa gen ini kemudian ditumbuhkan secara normal. Tanaman inilah yang disebut sebagai tanaman transgenik karena ada gen asing yang telah dipindahkan dari makhluk hidup lain ke tanaman tersebut (Muladno, 2002).

Tanaman transgenik merupakan hasil rekayasa gen dengan cara disisipi satu atau sejumlah gen. Gen yang dimasukkan itu - disebut transgene - bisa diisolasi dari tanaman tidak sekerabat atau spesies yang lain sama sekali. Transgenik per definisi adalah the use of gene manipulation to permanently modify the cell or germ cells of organism (BPPT,2000). Karena berisi transgene tadi, tanaman itu disebut genetically modified crops (GM crops). Atau, organisme yang mengalami rekayasa genetika (genetically modified organisms, GMOs). Transgene umumnya diambil dari organisme yang memiliki sifat unggul tertentu. Misal, pada proses membuat jagung Bt tahan hama, pakar bioteknologi memanfaatkan gen bakteri tanah Bacillus thuringiensis (Bt) penghasil racun yang mematikan bagi hama tertentu. Gen Bt ini disisipkan ke rangkaian gen tanaman jagung. Sehingga tanaman resipien (jagung) juga mewarisi sifat toksis bagi hama. Ulat atau hama penggerek jagung Bt akan mati (Intisari, 2003).

PRO TRANSGENIK

Ilmuwan protanaman GM bersikukuh, racun Bt cuma membunuh ulat tertentu, dan tidak mampu membunuh hewan lain maupun manusia yang mengkonsumsi jagung Bt. Tidak perlu mengkhawatirkan nasib serangga berguna, predator pemangsa ulat, burung atau hewan ternak pemakan daun jagung Bt. Tidak berpengaruh buruk terhadap flora dan fauna dalam tanah dan sekitarnya.

Kelompok pro-GM bersikeras, tanaman GM dan produk olahannya aman dan menguntungkan dan patut dimasyarakatkan produk transgenik tersebut. Pertengahan 1990-an, pelaku agribisnis mulai mempromosikan benih tanaman GM yang diklaim mengurangi pemakaian pestisida dan ramah lingkungan, seperti : jagung Bt, kapas Bt, dan kedelai Bt, kanola yang tahan hama dan toleran herbisida. Tanaman GM tahan hama, memiliki keuntungan ganda. Karena dengan disisipi gen bakteri tanah Bt, sel tanaman akan menghasilkan crystalline (Cry) protein yang bersifat toksik terhadap hama serangga tertentu. Terutama ulat bulu dan hama penggerek yang menggerogoti tanaman Bt, tapi tidak berbahaya bagi organisme lain. Tanaman transgenik mulai ditanam secara komersial di Cina, lewat jenis tembakau, tahun 1992. Pada 1994 tomat lambat matang (awet segar) Flavr Savr menjadi produk GM pertama yang ditanam untuk dipasarkan di AS. Sejak itu, areal berbagai jenis tanaman GM melonjak. Tahun 2000, melonjak sampai 11% (setara 4,3 juta ha), dan areal tanaman GM seluruhnya 44,2 juta ha (Scientific American, April 2001). Dari total 44,2 juta ha, 33,5 juta ha ada di negara industri, dan 10,7 juta ha di negara berkembang. AS sebagai negara produsen tanaman GM terbesar (68% dari total areal GM dunia), terdiri atas tanaman kedelai, jagung, kapas, dan kanola transgenik. Argentina (23%, meliputi kedelai, jagung, dan kapas transgenik), Kanada (7%, kedelai, jagung, dan kanola transgenik), Cina (1%, tanaman kapas transgenik). Negara lainnya (1%), meliputi Afrika Selatan

(jagung dan kapas GM), Australia (kapas GM), Rumania (kedelai dan kentang GM), Meksiko (kapas GM), Bulgaria (jagung GM), Spanyol (jagung GM), Jerman (jagung GM), Prancis (jagung GM), Uruguai (kedelai GM). Sementara di negara Asia belum tercatat. Dewasa ini ada lebih dari ratusan produk bioteknologi modern, dan lebih dari seratus produk pertanian pangan telah dipasarkan (US FDA, Center for Food Safety and Appiled Nutrition, CFS-AN handout: 1995 dalam Berita Bumi, Desember 2000). Petani pun tinggal pilih, mau varietas yang toleran herbisida, tahan hama, atau yang tahan penyakit. Jumlah tanaman transgenik diprediksi meningkat cepat dalam beberapa tahun terakhir ini. Jenis yang banyak diperkenalkan mulanya jagung, kedelai, kapas, dan kentang, kemudian disusul tanaman buah, sayuran, dan pakan ternak. Kentang Bt NewLeaf dari Monsanto diperkenalkan tahun 1996, dirancang tahan hama penggerek kentang (colorado potato beetle, CPB). Varietas kentang tahan virus dirilis tahun 1998, yang disisipi Bt tahan potato leafroll virus dan potato virus Y (mosaic). Varietas tanaman pakan ternak alfalfa Bt ditanam secara terbatas tahun 1997, dirancang tahan potato leafhopper. Varietas labu tahan cucumber mosaic virus, zucchini yellow virus, dan water melon mosaic virus, ditanam tahun 1997 dan 1998. Kanola Liberty (glufosinate) Link yang terdaftar di Kanada, muncul pertama kali di AS tahun 1998 - 1999, diikuti padi (2000) dan gula bit (2001). Sebagian dari tanaman yang direkayasa tahan herbisida (glyphosate) - gandum, gula bit, selada dan kentang - mulai tersedia tahun 2000. Tanaman rekayasa yang ditanam ditahun 2000 didominan oleh kedelai, jagung, kapas, dan kanola GM. Areal tanamnya mencapai 16% dari 271 juta ha areal tanaman empat komoditas itu (GM dan konvensional). Luas areal tanaman jagung keseluruhan 140 juta ha (7%-nya jagung GM), kedelai 72 juta ha (36% kedelai GM), kapas 34 juta ha (16% kapas GM), dan kanola 25 juta ha (11% kanola GM). Tahun 2000, area tanam seluruh dunia untuk varietas transgenik naik 11% dibandingkan dengan area tanam 1999. Area kedelai 58% dari total area GM (26,64 juta ha), jagung 23% (10,27 juta ha), kapas 12% (5,3 juta ha), dan kanola 6% (2,65 juta ha). Keempat tanaman GM itu toleran herbisida (74%), tahan hama (19%), atau kombinasi keduanya (7%) (Berita Bumi, Desember 2000),.

Di Indonesia, meski tidak tercatat sebagai produsen tanaman GM, kenyataannya beberapa jenis komoditas transgenik sudah tumbuh di Tanah Air. Sejak diterbitkan SK Mentan (No. 856/Kpts/HK330/9/1997), menurut Hari Hartiko (2000), di Indonesia sudah ditanam 10 tanaman transgenik, antara lain jagung (4 jenis), kacang tanah, kapas (2 macam), kakao, kedelai, padi, tebu, tembakau, ubi jalar, dan kentang. Uji coba lapangan tanaman transgenik di Indonesia terkesan ditutup-tutupi. Buktinya, sedikit pihak yang mengetahui bahwa PT Monagro Kimia (anak perusahaan Monsanto) sudah melakukan uji coba lapangan untuk jagung Bt di Jombang, Malang, dan Sulawesi Selatan (Berita Bumi, Oktober 1999). Bahkan, pihak Litbang Deptan mengakui, saat ini ada 20 lokasi uji coba tanaman transgenik tersebar di Indonesia. Ada kapas Bt, jagung Bt, kapas, jagung, dan kedelai tahan herbisida. Sejauh ini pengujian tanaman transgenik oleh Deptan masih terbatas pada pengamatan secara fisik. Selain keempat komoditas utama (jagung, kedelai, kapas, dan kanola), di dunia ini sudah beredar tanaman transgenik lain, meski masih relatif sedikit jumlahnya , seperti: kentang, labu, pepaya, melon, tomat, dan tanaman yang direkayasa agar tahan virus, awet segar, dan bernilai gizi tinggi.

Belum lagi produk rekayasa gen yang kini baru diciptakan atau masih diteliti di berbagai lab dengan macam-macam target pula. Misal, baru-baru ini di Hawaii berhasil diciptakan varietas pepaya transgenik UH Rainbow tahan terhadap virus ringspot. Di AS diteliti tomat transgenik dengan target memperbaiki kadar nutrisi dan menunda kematangan tomat (supaya tak cepat membusuk). Untuk kanola penghasil

oilseed, penelitian terfokus pada perbaikan mutu nutrisi kanola dengan mempertinggi kadar vitamin E atau memodifikasi keseimbangan asam lemak. Sementara peneliti Swiss dan Jerman, seperti diungkap dalam postnet.com, merekayasa beras penghasil betakaroten, pro-vitamin A. Caranya, dengan menyisipkan dua gen dari jenis bunga bakung dan satu gen dari spesies bakteri ke tanaman padi. Untuk meningkatkan kadar zat besi, ditambahkan gen tanaman buncis. Percobaan "golden rice" ini masih terus berjalan dan akan berlangsung hingga 2003. Sementara itu IRRI telah melakukan uji lapangan perdana bagi tanaman GM tahan penyakit karena bakteri. Tidak ketinggalan, pisang direkayasa untuk menghasilkan vaksin yang dapat dimakan untuk melawan penyakit infeksi. Baru-baru ini dilakukan evaluasi terhadap produk pisang transegenik berisi virus non-aktif (dilemahkan) penyebab kolera, hepatitis B, dan diare (colostate.edu). Sayuran yang ditingkatkan nilainya meliputi tomat GM yang dikembangkan Zeneca dan Petoseed sebagai tomat berdaging tebal. Peneliti di Rutgers University melakukan uji tanam terung Bt tahan CPB (colorado potato beetle). Di Indonesia pun penelitian dan pengembangan tanaman transgenik masih dilakukan, terutama di tingkat litbang seperti : Deptan, Batan, LIPI, dan BPPT, Balitbio, Balitsa. Komoditasnya meliputi produk dari luar negeri dan produk dalam negeri. Pihak lainnya yang ikut meramaikan rekayasa genetik di bidang pertanian di Indonesia seperti: Monsanto, Novartis, ABSP, ACIAR, ISAA, P3GI, UPBP, Indah Kiat dan IPB

KONTRA TRANSGENIK

Ilmuwan Swiss menyimpulkan, tanaman jagung Bt merugikan serangga bermanfaat dan racun Bt terakumulasi dalam tanah sehingga merugikan ekosistem tanah. Juga penanaman secara luas varietas Bt mempercepat terjadi evolusi resisten racun Bt pada hama serangga. Sekali hama menjadi resisten terhadap racun Bt, akan sulit mengefektifkan pengendalian hama secara hayati. Kalau itu terjadi serentak dan meluas, betapa "evolusi hijau" kedua akan terjadi. Tatanan ekosistem dan kelestarian hayati pun akan terganggu.

Menurut Hari Hartiko (dalam Berita Bumi, Juni 2000), pelepasan atau pemanfaatan jenis asing (tanaman rekayasa genetika) di alam terbuka sukar ditangani karena ada kemungkinan penyebaran gen asing (gen yang disisipkan ke dalam tanaman GM) berpindah ke tanaman sekerabat yang liar atau mengubah tatanan spesifik atau sifat unggul tanaman GM itu sendiri. Seperti pada kasus serbuk sari kanola (Brassica napus) penghasil minyak nabati, yang membuahi kerabatnya dan kerabat jauhnya. Di samping ada kemungkinan produk GM dapat mengganggu kesehatan manusia dan ternak. Perpindahan gen dapat juga terjadi pada uji lapangan, meski di lokasi yang sangat terisolasi untuk mencegah terjadi penyerbukan silang. Karena di alam banyak faktor yang berpengaruh, seperti angin, kupu-kupu, kumbang, tawon, dan burung. Tidak ada jaminan serbuk sari tidak berpindah ke kerabat tanaman itu atau gulma sehingga menjadi lebih kuat karena resisten terhadap hama. Jika kerabat dekat tanaman Bt berupa gulma, bisa-bisa menjadi resisten dan sukar dikendalikan. Terjadinya penyerbukan silang yang akan memindahkan gen-gen asing ke tanaman lain (gulma), bisa memunculkan gulma super yang resisten hama penyakit dan herbisida. Gen-gen pengendali hama yang menyebar ke tanaman liar itu akan melenyapkan secara besar-besaran spesies serangga dan hewan.

Persilangan antara tanaman transgenik dengan tanaman liar sangat mungkin terjadi, seperti dilaporkan Rissler dan Mellon, yaitu antara Brassica napa transgenik dengan kerabat liarnya Brassica campestris, Hirscheldia incana, dan Raphanus raphanistrum (Mae-Wan Ho, 1997). Kekhawatiran terhadap produk GM memunculkan "Surat Terbuka Ilmuwan Dunia kepada Seluruh Pemerintah Dunia". Surat tertanggal 21 Oktober 1999 itu ditandatangani 136 ilmuwan dari 27 negara. Isinya, antara lain meminta penghentian segera seluruh pelepasan

tanaman rekayasa genetika (Genetically Modified Crops) dan juga produk rekayasa gen (Genetically Modified Products). Alasannya, tanaman GM tidak memberikan keuntungan. Hasil panennya secara signifikan rendah dan butuh lebih banyak herbisida. Makin memperkuat monopoli perusahan atas bahan pangan dan memiskinkan petani kecil. Mencegah perubahan mendasar pada upaya pertanian berkelanjutan yang dapat menjamin keamanan pangan dan kesehatan dunia. Selain itu juga berbahaya terhadap keanekaragaman hayati dan kesehatan manusia dan hewan.

Penyebaran horizontal gen penanda (marker genes) yang tahan antibiotika dalam tanaman transgenik dapat mempersulit pengobatan penyakit menular yang mengancam kehidupan, dan penyakit itu kemudian akan meledak dan menyebar ke seluruh dunia. Temuan terbaru menunjukkan, penyebaran horizontal gen penanda dan DNA transgenik lainnya dapat terjadi, tak hanya melalui sistem pencernaan, melainkan juga lewat saluran pernapasan karena mengirup serbuk sari atau debu. Cauliflower mosaic viral promoter yang banyak digunakan dalam tanaman transgenik dapat meningkatkan transfer gen secara horisontal dan berpotensi menghasilkan virus baru yang menyebarkan penyakit baru (Berita Bumi, Oktober 1999).

Kedelai impor dari AS 50% produknya merupakan produk transgenik. Bila berdampak buruk pada lingkungan, ekosistem, kesehatan manusia dan hewan, dibandingkah keuntungannya, perlu kehati-hatan sebelum menerima dan menyebarluaskannya.

Secara garis besar, yang dikhawatirkan dari tanaman transgenik adalah:

1. Terjadinya silang luar2. Adanya efek kompensasi3. Munculnya hama target yang tahan terhadap insektisida4. Munculnya efek samping terhadap hama non target (Muladno, 2002).

KEBIJAKAN YANG DIAMBIL

Kontroversial penggunaan suatu produk teknologi maju termasuk bioteknologi harus dapat diatas secara bijaksana. Salah satunya dengan pembuatan suatu produk hukum yang bersifat legal. Indonesia terkesan lambat dalam membuat Undang-undang Keamanan hayati. Pemerintah dapat menerima masukan sebanyak-banyakanya dari masyarakat, kemudian dibuat suatu pedoman standar yang mengikat dan mempunyai kekuatan hukum tetap dari tanaman transgenik dan produk olahannya (Mardiana, 2000).

Selain itu, informasi mengenai konstruksi dan evaluasi tanaman transgenik dan produk olahannya dipandang perlu. Seperti disarankan oleh YLKI dan Konphalindo yang mendesak pemerintah guna mengambil langkah-langkah sebagai berikut:

1. Mengadakan moratorium atas impor, penjualan dan pelepasan makanan dan produk transgenik hingga ada peraturan yang jelas dan ada bukti keamanannya.

2. Menyusun Undang-undang keamanan hayati dan pangan3. Meratifikasi protokol Cartagena, menyusun peraturan pelaksanaannya dengan

menggunakan protokol tersebut sebagai standar minimum.4. Mengadakan dailog vertikal dan horizontal untuk mengambil keputusan tentang

arah kebijakan pengawasan riset, uji coba, pelepasan, penggunaan dan monitoring produk transgenik.

5. Memberlakukan sistem label6. Menyusun data base produk dan uji coba produk transgenik yang ada di Indonesia

dan menyebarkan informasi tersebut ke publik

AMANKAH MENGKONSUMSI TANAMAN TRANSGENIK? Rekayasa Genetika (RG), merupakan salah satu teknologi baru dalam bidang biologi. Salah satu produk RG yang dikenal saat ini adalah tanaman transgenik. Tanaman ini dihasilkan dengan cara mengintroduksi gen tertentu ke dalam tubuh tanaman sehingga diperoleh sifat yang diinginkan. Jenis-jenis tanaman transgenik yang telah dikenal diantaranya tanaman tahan hama, toleran herbisida, tahan antibiotik, tanaman dengan kualitas nutrisi lebih baik, serta tanaman dengan produktivitas lebih tinggi. Perkembangan teknologi tanaman transgenik mengalami peningkatan cukup pesat. Pada awal tahun 1988, baru ada sekitar 23 jenis tanaman transgenik yang diproduksi. Namun pada tahun 1989, terjadi peningkatan menjadi 30 tanaman dan tahun 1990 terdapat 40 tanaman. Akan tetapi meskipun perkembangannya cukup pesat, terdapat berbagai kekhawatiran masyarakat terhadap tanaman transgenik. Seperti kita ketahui bahwa, ”tidak ada teknologi tanpa resiko”, dan memang masih banyak kelemahan yang harus diperbaiki dan dikontrol dalam pengembangan tanaman transgenik ini. Beberapa kekhawatiran tersebut diantaranya:

1. Kekhawatiran bahwa tanaman transgenik menimbulkan keracunan Masyarakat mengkhawatirkan bahwa produk transgenik berupa tanaman tahan serangga yang mengandung gen Bt (Bacillus thuringiensis) yang berfungsi sebagai racun terhadap serangga, juga akan berakibat racun pada manusia. Dalam artikel ini, kehawatiran ini disanggah dengan pendapat bahwa gen Bt hanya dapat bekerja aktif dan bersifat racun jika bertemu dengan reseptor dalam usus serangga dari golongan yang sesuai virulensinya. Sebagai contoh gen Cry I pada Bt hanya kompatibel terhadap serangga golongan Lepidoptera, sedangkan gen Cry III kompatibel terhadap serangga golongan Coleoptera. Selain itu, gen-gen tersebut hanya dapat berfungsi pada usus serangga yang berpH basa. Sedangkan pada usus manusia, tidak terdapat reseptor gen Bt dan memiliki pH usus yang bersifat asam. Dengan demikian, penulis artikel ini berpendapat bahwa tanaman yang mengandung Bt Toxin merupakan pestisida alami yang aman bagi serangga, hewan dan manusia. Dalam hal ini, pendapat penulis belum cukup kuat karena masih didasarkan atas asumsi, dan tidak menyodorkan referensi ilmiah yang mendukungnya. Padahal, banyak artikel lain yang juga mengulas hal serupa dan bersifat kontradiktif terhadap keberadaan tanaman transgenik, justru didukung oleh data-data ilmiah. Sebagai contoh penelitian Fares dan El Sayed (1998), melakukan percobaan memberi makan tikus dengan kentang transgenik Bt var. Kurstaki Cry 1. Hasil yang diperoleh ternyata memperlihatkan gejala villus ephitelial cell hypertrophy, multinucleation, disrupted microvili, degenerasi mitokondrial, peningkatan jumlah lisosom, autofagic vacuoles, serta pengaktifan crypt paneth cell.

2. Kekhawatiran terhadap kemungkinan alergi Sekitar 1-2% orang dewasa dan 4-6% anak-anak mengalami alergi terhadap makanan. Penyebab alergi (allergen) tersebut diantaranya brazil nut, crustacean, gandum, ikan, kacang-kacangan, dan padi. Konsumsi produk makanan dari kedelai yang diintroduksi dengan gen penghasil protein metionin dari tanaman brazil nut, diduga menimbulkan alergi terhadap manusia. Hal ini diketahui lewat pengujian skin prick test yang menunjukkan bahwa kedelai transgenik tersebut memberikan hasil positif sebagai allergen. Dalam artikel ini, penulis berpendapat bahwa alergi tersebut belum tentu disebabkan karena konsumsi tanaman transgenik. Hal ini dikarenakan semua allergen merupakan protein sedangkan semua protein belum tentu allergen.

http://id.shvoong.com/tags/transgenik/

Allergen memiliki sifat stabil dan membutuhkan waktu yang lama untuk terurai dalam sistem pencernaan, sedangkan protein bersifat tidak stabil dan mudah terurai oleh panas pada suhu >65 C sehingga jika dipanaskan tidak berfungsi lagi. Dalam hal ini, lagi-lagi pendapat tersebut masih berupa asumsi. Akan tetapi, memang saat ini belum ada cara yang dapat diandalkan untuk menguji makanan RG yang bersifat allergen, sehingga kasus ini masih berupa prediksi yang belum jelas kesimpulannya. 3. Kekhawatiran terhadap kemungkinan menyebabkan bakteri pada tubuh manusia dan tahan antibiotik.

Kekhawatiran lain muncul pada tanaman yang diintroduksi antibiotik Kanamicyn R (Kan R), diduga menyebabkan bakteri dalam tubuh menjadi resisten antibiotik. Hal ini dibantah oleh penulis yang berpendapat bahwa kemungkinan terjadinya resistensi tersebut kecil karena sedikit probabilitas terjadinya transfer horizontal gen Kan-R dari tanaman ke usus manusia. Selain itu, penulis berpendapat bahwa gen Kan R tersebut sudah terinkorporasi ke dalam genom tanaman, sedangkan tanaman tidak memiliki mekanisme transfer gen ke dalam sel bakteri. Penulis mengungkapkan sebuah hasil penelitian bahwa resistensi antibiotika pada kasus tersebut, bukan disebabkan oleh konsumsi tanaman transgenik, namun karena adanya residu antibiotik yang berlebihan pada air susu sapi yang diminum. Sebelumnya, sapi tersebut disuntik hormon rBST (hormon peningkat produksi air susu sapi). Meskipun begitu, masih terdapat kejanggalan lagi, yakni tidak dicantumkannya sitasi peneliti yang dimaksud. Dengan demikian, pendapat ini belum cukup kuat untuk mendukung keberadaan tanaman transgenik.

Sebenarnya amankah produk transgenik untuk dikonsumsi? Sampai saat ini belum ada laporan ilmiah di Indonesia yang membuktikan

mengenai bahaya produk transgenik, selain reaksi alergis (produk ini telah ditarik dari pasaran). Sehingga,sampai saat ini, tanaman transgenik masih layak untuk dikonsumsi. Akan tetapi, memang diakui bahwa publikasi mengenai resiko makanan produk RG terhadap hewan dan manusia, masih sangat sedikit. Padahal mungkin sebenarnya dampak negatif konsumsi tanaman transgenik sudah banyak terjadi di masyarakat hanya saja tidak banyak data yang membuktikannya. Di negara maju seperti Amerika, urusan mengenai produk RG ditangani oleh FDA (Badan Makanan dan Obat-Obatan Amerika). Pihak FDA ini membuat pedoman keamanan pangan melalui telaah ulang produk transgenik, dengan didasarkan uji reaksi sifat alergen-non alergen, analisis nutrisi, sifat potensial toksisitas-non toksisitas, sifat fenotip dan reaksi molekuler. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa tanaman transgenik yang diproduksi saat ini masih dalam tahap uji coba, sehingga untuk mengkonsumsinya, dibutuhkan sikap kritis dan ketelitian masyarakat dalam mencari informasi dan penggunaannya. Masyarakat tidak perlu bersikap anti terhadap teknologi, namun sebaiknya dapat menerima dengan sikap kehati-hatian untuk menghindari resiko jangka panjang. Semoga masih ada harapan untuk kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin baik untuk kesejahteraan.

BAB IVMANFAAT TUMBUHAN TRANSGENIK

Mencari Tanaman Transgenik Ramah Lingkungan

KATA tanaman transgenik saat ini masih mengundang kekhawatiran bahwa tanaman ini akan mengganggu keseimbangan lingkungan. Gen makhluk hidup lain yang disisipkan ke tanaman transgenik memang mungkin menyebar ke tanamanain.

Hasil penelitian dua mahasiswa pascasarjana Program Studi Bioteknologi IPB menunjukkan, terjadi penyebaran gen dari kapas transgenik ke kapas bukan transgenik yang ditanam pada areal berdekatan di Kecamatan Sulawesi Selatan

Gen yang disisipkan pada kapas transgenik itu, sebagaimana tanaman transgenik umumnya, dihasilkan melalui metode konvensional berupa transformasi DNA inti. Gen asing disisipkan pada DNA inti tanaman, sehingga sel-sel yang membangun serbuk sari tanaman transgenik akan mempunyai DNA yang telah tersisipi gen asing.

Bila serbuk sari dari tanaman transgenik menyebar ke tanaman nontransgenik-baik oleh angin atau serangga-terjadilah penyerbukan silang. Hasilnya adalah biji tanaman nontransgenik menjadi seperti tanaman transgenik.

Karena itu, hasil tim peneliti dari Institute of Biochemistry and Plant Biotechnology, University of Muenster, Jerman, seperti yang dipublikasikan jurnal Nature Biotechnology, bisa jadi membawa harapan baru.

Tim yang dipimpin Profesor Ralph Bock itu berhasil mengaplikasikan sistem transformasi baru untuk mendapatkan tanaman transgenik ramah lingkungan, yaitu plastid transgenesis pada tomat dengan metode biolistik (Gambar 1).

MENGAPA ramah lingkungan? Informasi genetik tanaman terdistribusi di tiga jenis DNA, yaitu DNA inti, mitokondria, dan plastid. Plastid adalah DNA yang terdapat di organel plastida yang merupakan molekul DNA rantai ganda berbentuk sirkular.

Salinan identik (identical copy) dari genom plastid terdapat di semua jenis organel plastida, yaitu pada jaringan meristem (proplastid), kloroplas (plastida yang berwarna hijau), kromoplas ( plastida yang memberi aneka warna pada bunga, buah dan batang tumbuhan), amiloplas (plastida pembentuk dan penyimpan amilum), dan di elaioplas (plastida pembentuk dan penyimpan lemak).

Pada mayoritas spesies tanaman Angiospermae (tumbuhan berbiji tertutup), kloroplas diturunkan secara maternal pada generasi berikutnya. Soalnya terjadi degradasi DNA plastid selama perkembangan gametofit jantan, sehingga sel sperma yang membuahi sel telur tidak mengandung DNA plastid. Karena itu, zigot yang terbentuk dari pembuahan menerima DNA plastid dari sel telur bukan dari serbuk sari.

Itu pula yang menyebabkan tanaman transgenik dengan metode plastid transgenesis jadi

ramah lingkungan. Serbuk sari yang berpotensi menyebarkan gen asing ke tanaman nontransgenik tidak lagi mengandung gen asing.

SEJAK tanaman transgenik pertama kali dihasilkan awal tahun 1980-an, tanaman diunggulkan menjadi bioreaktor alami untuk memproduksi protein rekombinan (protein dari rekayasa genetik) karena dinilai lebih ekonomis. Untuk menumbuhkan tanaman "hanya" diperlukan air, udara, cahaya matahari, pupuk dan tanah.

Bandingkan dengan sistem produksi protein rekombinan pada mikroorganisme yang membutuhkan prasarana laboratorium, media pertumbuhan, tenaga listrik, dan lain sebagainya yang berbiaya besar.

Tahun 2000, hormon pertumbuhan manusia (somatotropin) telah berhasil diproduksi di kloropas tembakau dengan persentase cukup tinggi ($>7% dari total protein).

Protein somatotropin disintesis di kloroplas dengan aktivitas sesuai protein aslinya. Studi tersebut merupakan langkah pertama yang menjanjikan dalam penggunaan tanaman sebagai bioreaktor untuk memproduksi biopharmaceuticals.

Berbagai lembaga penelitian maupun industri berlomba menciptakan tanaman transgenik yang dapat menghasilkan obat, vaksin, dan antibodi. Sedikitnya sembilan jenis tanaman transgenik yang dapat memproduksi antibodi tengah dikembangkan. Termasuk didalamnya adalah antigen carcinoembryonic untuk terapi kanker pada tanaman padi, gandum dan tembakau serta anti IgG manusia pada tanaman alfalfa.

Tujuh belas jenis tanaman transgenik yang dapat memproduksi biopharmaceuticals untuk keperluan kesehatan manusia tengah dipelajari. Di antaranya tembakau yang memproduksi protein C manusia sebagai antikoagulan dan tembakau yang memproduksi iterferon a,b manusia untuk pengobatan hepatitis C dan B.

Selain itu, ada 18 jenis tanaman transgenik yang dapat memproduksi vaksin untuk manusia dan hewan, salah satunya vaksin untuk Hepatitis B di kentang, alfalfa dan daun selada. Ketiga tanaman transgenik tersebut diketahui bersifat imunogenik saat diberikan secara oral. Begitupun vaksin untuk coronavirus gastroenteritis pada babi di jagung bersifat protektif saat diberikan secara oral.

TANAMAN transgenik untuk memproduksi protein rekombinan yang selama ini telah dikembangkan kebanyakan menggunakan tembakau dan tanaman lain seperti kentang, padi, gandum dan alfalfa. Tanaman tersebut tidak dapat dikonsumsi secara langsung oleh manusia karena harus dimasak dulu. Pemanasan pada proses memasak kemungkinan besar akan merusak protein rekombinan dalam tanaman.

Kesuksesan Profesor Bock dan timnya dalam memperoleh tanaman transgenik ramah lingkungan yang dapat memproduksi protein asing pada bagian buahnya serta diproduksi dengan persentase yang tinggi ($>40% dari total protein) merupakan keberhasilan pertama yang dipublikasikan.

Walaupun saat ini, protein yang diproduksi pada buah tersebut bukan protein untuk obat atau vaksin-masih berupa protein marka-namun metode plastid transgenesis ini menjadi jalan mendapatkan tanaman transgenik untuk berbagai aplikasi seperti produksi obat-

obatan, antibodi dan terutama vaksin yang dapat dikonsumsi langsung.

Bila tanaman transgenik penghasil vaksin yang terbukti secara klinis protektif dan aman bagi manusia berhasil diperoleh, maka dengan memakan buah atau bagian lain tanaman yang dapat dikonsumsi, vaksinasi terhadap penyakit telah dilakukan.

Alat suntik kelak tidak dibutuhkan lagi dan ketergantungan pada tenaga medis dapat diminimalkan. Tidak diperlukan juga sarana pendingin vaksin, karena tanaman yang bervaksin dapat lebih mudah disebarkan sampai ke daerah terpencil.

Membuat Bioreaktor Alami dengan Tanaman Transgenik

Teknologi rekombinan DNA tanaman telah banyak membantu penelitian dasar dan penelitian terapan ilmiah biologi. Dengan teknologi ini, gen asing yang kadang sudah dimodifikasi bisa dimasukkan ke dalam tanaman. Hal ini sangat memungkinkan kita untuk secara sengaja menentukan metabolisme tanaman untuk misalnya membuat tanaman pangan yang tahan terhadap herbisida atau memproduksi senyawa kimia tertentu yang bermanfaat.Saat ini telah banyak industri yang tertarik dengan pemanfaatan tanaman sebagai bioreaktor alami untuk produksi bahan-bahan industri atau kimia. Karena, dilihat dari sisi ekonomi, produksi dengan menggunakan tanaman jauh lebih murah dibandingkan dengan menggunakan teknologi fermentasi. Hal ini disebabkan energi surya dan CO2 bisa diperoleh secara ’gratis’ dari alam, sedangkan fermentasi memerlukan suplai listrik dan peralatan-peralatan tertentu.Pembuatan tanaman transgenik biasanya memerlukan satu atau beberapa gen sesuai dengan tujuan pembuatannya. Tanaman transgenik yang tahan terhadap beberapa cekaman tentu memerlukan gen-gen yang lebih banyak dibandingkan dengan yang tahan terhadap satu jenis cekaman. Pembuatan metabolit sekunder dengan jalur metabolisme baru juga memerlukan lebih dari satu gen.Yang perlu diperhatikan dalam pembuatan tanaman transgenik adalah karakteristik dari promoter tanaman yang akan digunakan, urutan DNA dari gen yang akan kita perkenalkan dan kemungkinan masalah yang dihadapi pada ekspresi dari gen tersebut.Kita bisa memilih jenis promoter sesuai kebutuhan pembuatan bioreaktor alami ini. Misalnya, promoter yang hanya mengekspresikan gen pada organ tertentu atau promoter yang hanya bisa mengekspresikan gen pada saat diinduksi.Promoter yang sering dipakai saat ini adalah 35S promoter dari CaMV (Cauliflower Mosaic Virus) yang mengekspresikan gen secara terus menerus (constitutive) dan kuat. Promoter ini digunakan agar hasil yang diperoleh benar-benar feasible untuk produksi skala besar. Namun, penggunaan promoter ini mungkin kurang tepat bila kita akan memasukkan beberapa gen, karena jumlah protein hasil ekspresinya akan terlalu banyak dan bisa merusak tanaman.Beberapa jenis promoter hanya mengekspresikan gen pada organ tertentu dari tanaman (organ-specific), seperti promoter yang mengekspresikan gen rbcS dan CAB, yang mengkode subunit kecil dari ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase dan klorofil a/b binding protein. Kedua protein tersebut terlibat dalam proses fotosintesis, dan memiliki ekspresi gen yang tinggi pada organ tanaman yang berfotosintesis. Untuk keperluan industri, ekspresi gen pada akar atau biji sangat bermanfaat.Inducible promoter digunakan pada sistem tanaman yang menghasilkan molekul yang bisa menghambat pertumbuhan tanaman. Jadi, ekspresi gen harus rendah sebelum promoter diinduksi. Contoh dari inducible promoter yang sudah dikenal adalah promoter dari gen pathogenesis-related (PR)-1a pada tembakau dan Arabidopsis rd29A.Pembuatan tanaman transgenik tidak berarti tanpa hambatan. Ada kemungkinan proses

metilasi DNA pada promoter atau posisi yang tidak tepat dari foreign DNA pada saat terintegrasi pada kromosom tanaman akan menyebabkan gene silencing. Gene silencing juga bisa disebabkan oleh reaksi dari tanaman sebagai bentuk pertahanannya karena merasa ada serangan dari luar. Sistem ini ada di dalam tanaman secara natural sebagai bentuk pertahanan terhadap serangan virus yang biasanya memasukkan DNAnya ke dalam tanaman.

Produk GMO

Dalam jumlah sedikit atau banyak rasanya setiap manusia telah pernahmengkonsumsi pangan transgenik, khususnya dimulai sejak tahun 1990-an. Databerikut barangkali dapat digunakan sebagai gambaran bahwa lebih dari 60persen seluruh pangan terolah yang dipasarkan di supermarket di seluruhAmerika Serikat, baik itu pizza, chips, cookies, ice cream, salad dressing,corn syrup, baking powder, tofu, semuanya mengandung ingredients yangtermasuk dalam kategori transgenik, GMF atau GMO. Karena produk-produktersebut menggunakan bahan mentah GMO dalam bentuk kedelai, jagung dancanola serta produk transgenik lainnya.

Selama dasawarsa terakhir, tanaman bioteknologi telah melonjak volumenyadari tanaman di rumah kaca, ladang percobaan, percontohan, menjadi komoditasperkebunan dengan skala luar biasa luasnya. Lahan pertanian yang digunakanuntuk produksi pangan transgenik meluas meliputi 130 juta acre yang tersebardi 13 negara di antaranya Argentina, Canada, RRC, Afrika Selatan, Australia,Jerman dan Spanyol hanya dalam kurun waktu lima tahun.

Lahan pertanian GMO Amerika Serikat sendiri meningkat 25 kali, dari 3,6 jutaacre pada 1996 mencapai 88,2 juta acre pada 2001. Dan kecenderungannyasetiap tahun akan terus meningkat dengan kecepatan tinggi. Sehingga akansemakin sulit dan mahal untuk mendapatkan bahan mentah produk pangan non-GMObagi perkembangan industri pengolahan pangan di mana saja.

Lebih dari 50 jenis tanaman pangan GMO telah lolos dari uji dan reviewpemerintah federal AS dan sekitar 100 jenis komoditas GMO baru sedangmengalami uji lapang.

Negara yang secara rutin mengimpor pangan dari negara-negara produsen panganGMO baik dalam bentuk bahan mentah maupun bahan olahan (prepackaged foods),dipastikan telah banyak mengkonsumsi pangan GMO atau transgenik setiap hari.Indonesia merupakan salah satu negara pengimpor pangan tersebut.

Dalam memperoleh kemajuan besar di bidang pertanian melalui bioteknoligi,manusia harus bersyukur kepada gen yang dapat dipinjam dari suatu bakteriyang biasanya terdapat di lahan-lahan pertanian yang dikenal sebagaiBacillus thuringiensis yang sering disingkat sebagai Bt saja.

Gen Bt mampu mengkode produksi toksin yang dianggap aman bagi manusia,tetapi sangat efektif mematikan jenis serangga tertentu, termasuk europeancorn borer, suatu jenis serangga yang mampu membuat terowongan dengan caramengebor batang, tongkol jagung daun, dan bijinya, sehingga mendatangkanbanyak kerugian bagi petani jagung.

Begitu efektifnya Bt tersebut sehingga petani organik menggunakannya sebagaiinsektisida alami selama berpuluh-puluh tahun. Bila ulat-ulat dari seranggacorn borrer tersebut menggigit dan makan daun, batang dan biji jagung darijenis Bt, toksin yang diproduksinya akan menyerang saluran pencernaanulat-ulat tersebut dan ulat-ulat itu akan mati setelah beberapa hari.

Jagung-jagung Bt ternyata juga tahan melawan corn root worm (cacing akarjagung) sejenis hama jagung yang biasanya mendatangkan kerugian miliarandolar AS setiap tahun, dan telah menyedot biaya separo dari seluruhinsektisida yang digunakan. Bila dibanding dengan jagung biasa, jagung Btmemiliki akar yang lebat, sedang yang biasa akarnya kurus dan jarang.

Transgenik bagi Kesehatan

Perkembangan bioteknologi dalam memperoleh produk pangan baru, berpotensidapat mengganti alat bioreaktor atau fermentor stainless steel melalui suatutanaman yang mampu memproduksi berbagai jenis obat-obatan, vitamin danbahkan vaksin. Kalau impian itu terwujud, bioteknologi mampu memindahkanproses yang terjadi dalam bejana-bejana stainless steel tersebut ke arahperkebunan tanaman yang memproduksi berbagai jenis bio active componentproses alami back to nature.

Gambaran tersebut secara jelas disampaikan oleh Dean Della Penna (2002)pakar plant biochemist, Amerika Serikat. Bioteknologi modern berpeluangbesar dalam memproduksi senyawa farmasi, gizi dan bioaktif. Bahwa tomat,brokoli dapat dimodifikasi gennya untuk menghasilkan ba-han atau senyawakimia antikanker, demikian halnya dengan peningkatan kadar vitamin dalampadi, ubi jalar dan singkong yang dapat membantu pemerintah dalam usahamengikis kekurangan gizi masyarakat.

Kelak akan sering dijumpai bahwa gandum, kedelai dan kacang tanah varietasbaru yang bebas dari alergen (penyebab alergi). Tidak lama lagi kita jugaakan menyaksikan pisang varitas baru yang sekaligus mengandung vaksin sertaminyak nabati yang mengandung senyawa theurapeutik, yang biasanya digunakandalam resep dokter, untuk mengobati pasien yang menderita penyakit kankerdan penyakit jantung.

Tampaknya apa yang dikatakan bapak kedokteran dunia Hippocrates "let yourfood be medicine and medicine be your food" akan benar-benar menjadikenyataan.

Dr Della Penna sangat percaya bahwa pangan hasil bioteknologi modern(genetically engineered foods) akan menjadi kunci penting bagi terjadinyagelombang baru kemajuan di bidang pertanian dan kesehatan

F LAMPIRAN

Isolasi Gen Resisten terhadap Penyakit CVPD

Gen resisten dapat diisolasi dari tanaman jeruk yang tahan terhadap serangan penyakit CVPD

Isolasi Gen dapat dilakukan dengan metode T-DNA Tagging menggunakan vektor Agrobacterium tumefaciens

Transformasi genetic pada tanaman jeruk dapat dilakukan secara in vitro dan in planta

Berbagai jenis tanaman jeruk yang dibudidayakan secara ekonomis diketahui peka terhadap serangan penyakit CVPD. Jenis-jenis tanaman jeruk budidaya yang peka terhadap serangan cvpd untuk selanjutnya disebut tanaman jeruk CVPDs. Tanaman jeruk Garut dan jeruk Tejakula yang sangat terkenal sekarang sudah sangat sulit ditemukan di lapangan dan kalaupun ditemukan telah terinfeksi berat oleh penyakit CVPD. Dewasa ini belum ditemukan cara pengendalian penyakit cvpd ini secara baik, karena berbagai kendala yang masih dihadapi seperti: belum dapat dibiakkannya patogen penyebab penyakit pada media buatan, sehingga sulit untuk melakukan karakterisasi terhadap sifat-sifat patogennya akibatnya sulit untuk mengetahui mekanisme infeksi tanaman oleh patogen yang pada akhirnya sulit untuk merumuskan teknik pengendaliannya.

Sebaliknya, telah dilaporkan bahwa beberapa jenis tanaman jeruk, terutama tanaman jeruk yang tidak dibudidayakan secara ekonomis dan beberapa tanaman kerabatnya, diketahui ada yang toleran (tahan) terhadap penyakit CVPD. Jenis tanaman jeruk dan kerabatnya yang toleran (tahan) CVPD ini untuk selanjutnya disebut tanaman jeruk CPVDr. Diantaranya “Seedless lime” (jeruk nipis tanpa biji), Tahiti lime, Triphachia trifoliata (jeruk kinkit), dan Poncirus trifolia (karatachi). Tanaman jeruk yang toleran (tahan) terhadap CVPD (CVPDr) diyakini mengandung gen atau gen-gen yang produknya mampu mematahkan infeksi oleh patogen CVPD (L. asiaticum) atau mampu menolak penularan patogen yang dibawa oleh serangga vektor D. citri.

Berdasarkan informasi ini, pertama; Wirawan, dkk, 2000, menguji ulang ketahanan terhadap CVPD dari beberapa jenis tanaman CVPDr dengan cara penularan penyakit menggunakan vektor serangga Diaphorina citri. Seleksi dilakukan secara sangat ketat yaitu baik secara visual dengan mengamati gejala yang muncul maupun menggunakan deteksi PCR (Polimerase Chain Reaction) terhadap keberadaan patogen pada tanaman yang diuji. Kemudian dari tanaman-tanaman CVPDr yang terseleksi dilakukan mutasi, dengan metode transformasi menggunakan sistem Agrobacterium tumefaciens baik secara in vitro maupun secara in planta.

Secara in vitro transformasi genetik dilakukan melalui kultur sel, potongan daun, ruas ranting muda (internode stem), biji, dan potongan kecambah steril dari tanaman CVPDr

(dalam hal ini digunakan jeruk kinkit dan karatachi). A. tumefaciens LBA (pAL4404, pIB121) diinokulasi pada bahan-bahan tanaman tersebut untuk kemudian ditumbuhkan pada media kultur jaringan (MTO atau MTOK). Transformasi secara in planta dilakukan dengan menginokulasi A. tumefaciens LBA (pAL4404, pIB121) pada pucuk tunas yang dipotong pada bibit muda tanaman jeruk kinkit atau karatachi.

Ti Plasmid biner pIB121, mengandung fragmen DNA yang terdiri dari gen untuk ketahanan terhadap kanamisin, dan gen ß-glucuronidase (GUS) yang diklon bagian “downstream” 35S CaMV promoter-nya (Jefferson, et al, 1987; Ohta, et al, 1990; Wirawan and Kojima, 1996). A. tumefaciens akan mentransfer fragmen DNA ini ke dalam sel-sel tanaman jeruk kinkit atau karatachi yang dapat dideteksi dengan media seleksi yang mengandung kanamisin, dan dengan deteksi PCR menggunakan sekuen gen GUS sebagai primernya, serta dengan cara mendeteksi ekspresi gen GUS pada transforman yang dihasilkan. Mutasi dengan sistem A. tumefaciens pada genom tanaman CVPDr (kinkit atau karatachi) menonaktifkan gen-gen yang termutasi yang diantaranya adalah gen atau gen-gen yang bertanggungjawab pada toleransi (ketahanan) tanaman terhadap serangan penyakit CVPD. Dengan demikian loci gen-gen ini dapat diidentifikasi dan diisolasi serta dapat klon untuk dikharakterisasi sifat-sifatnya dan dimanfaatkan dalam penanganan penyakit CVPD.

Transforman atau mutan tanaman jeruk CVPDr yang dihasilkan, diinokulasi dengan Diaphorina citri infektif (membawa bakteri L. asiaticum, penyebab CVPD). Mutan-mutan yang menunjukkan gejala serangan CVPD (disebut CVPDr-s) diseleksi, dan keberadaan L. asiaticum pada mutan tanaman jeruk CVPDr-s dideteksi dengan metode PCR menggunakan sekuen 16S ribosomal DNA yang spesifik untuk L. asiaticum sebagai primer. Loci gen-gen yang tahan CVPD diisolasi dari mutan tanaman CVPDr-s ini menggunakan metode inverse PCR (IPCR) atau plasmid rescue.

Wild type target DNA dari tanaman induk dideteksi dan diisolasi menggunakan metode PCR menggunakan primer yang dirumuskan berdasarkan sekuen dari flanking DNA produk IPCR. Konfirmasi terhadap hasil PCR ini dilakukan dengan metode Southern Blot menggunakan fragmen flanking DNA atau produk PCR diatas sebagai probe.

Penelitian dilakukan berdasarkan pengalaman penelitian sebelumnya dalam mentrasfer gen acvB yang diisolasi dari khromosom A. tumefaciens strain A208 (DDBJ accession number D13800 (Wirawan, et al, 1993) ke dalam sel-sel tanaman tembakau dan tomat dapat menunjukkan hasil yang sangat baik. Disamping itu hasil penelitian Moore dan kawan-kawan menunjukkan bahwa transformasi tanaman jeruk menggunakan sistem Agrobacterium ini dapat berhasil dengan baik (Moore, et al, 1992).

Uji ketahanan terhadap serangan penyakit CVPD

Beberapa jenis tanaman jeruk dan kerabatnya diuji ulang ketahanan atau kepekaannya terhadap serangan penyakit CVPD. Beberapa tanaman ini sebelumnya dilaporkan memiliki sifat toleran (tahan) terhadap serangan penyakit CVPD (De Lange, et al, 1985; Nariani, 1981; Tirtawidjaya, 1981). Hampir semua tanaman yang diuji menunjukkan gejala serangan penyakit CVPD artinya tidak tahan terhadap penyakit CVPD, seperti yang ditunjukkan oleh tanaman Kemuning (Murraya Paniculata), jeruk siem Kintamani, jeruk keprok Tejakula, Nagami kinkan, Sour Orange dan lainnya. Analisis PCR untuk mendeteksi patogen penyebab penyakit CVPD memastikan bahwa tanaman-tanaman tersebut peka terhadap serangan penyakit CVPD. Tanaman jeruk kinkit, jeruk nipis tanpa biji dan karatachi (Poncirus trifolia) menunjukkan ketahanan terhadap

serangan penyakit CVPD. Sehingga kemudian diputuskan untuk memilih jeruk kinkit dan karatachi sebagai tanaman toleran yang diteliti lebih lanjut.

Kemuning (Murraya paniculata) bahkan sangat disenangi oleh serangga vektor D. citri dan menunjukkan gejala serangan penyakit CVPD lebih cepat dibandingkan dengan tanaman lainnya. Sehingga kemuning banyak digunakan sebagai tanaman indikator dan tanaman yang digunakan untuk memelihara serangga vektor D. citri.

Gambar 1. Jenis-jenis tanaman jeruk yang diuji ketahanannya terhadap penyakit CPVD.

Gambar 2. Analisis PCR tanaman-tanaman yang diuji ketahanannya terhadap serangan penyakit CPVD. 1. Marker DNA, 2. DNA dari tanaman jeruk sehat, 3. DNA dari tanaman jeruk sakit, 4. DNA dari tanaman kemuning yang menunjukkan gejala, 5. DNA dari tanaman Sour Orange yang menunjukkan gejala, 6. DNA dari tanaman Nagami Kinkan yang menunjukkan gejala, 7.DNA dari tanaman jeruk Kinkit, dan DNA dari tanaman jeruk nipis tanpa biji.

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/ujiresistensicpvd1.jpg

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/ujipcr.jpg

Gambar 3. Tanaman jeruk Kinkit dan Jeruk Nipis yang diujikan.

Tahap-Tahap Prosedur Isolasi Gen Resisten Penyakit CVPD

1. Uji ketahanan tanaman jeruk kinkit dan karatachi serta tanaman jeruk budidaya (siem dan keprok) terhadap serangan penyakit CVPD dengan cara penularan mengunakan serangga vektor D. citri

2. Deteksi PCR untuk memastikan serangan penyakit CVPD pada tanaman yang diuji.

3. Jeruk kinkit dan karatachi dipilih sebagai tanaman yang toleran terhadap serangan penyakit CVPD (CVPDr)

4. Transformasi genetik secara in vitro atau in planta pada tanaman jeruk kinkit dan karatachi

5. Seleksi transforman (tanaman yang termutasi)6. Uji ketahanan terhadap serangan penyakit CVPD untuk tanaman-tanaman

termutasi (transforman)7. Seleksi yang menjadi peka terhadap serangan penyakit CVPD (CVPDr-s)8. Inverse PCR (IPCR) untuk isolasi flanking DNA termutasi dari mutan tanaman

jeruk kinkit CVPDr-s.9. Kloning produk IPCR (flanking DNA termutasi) pada vektor plasmid10. Sekuen fragmen DNA produk IPCR11. Formulasi primer untuk deteksi wild type target DNA yang mengandung gen

untuk ketahanan terhadap serangan penyakit CVPD12. Deteksi dan isolasi serta kloning wild type target DNA yang mengandung gen

untuk ketahanan terhadap serangan penyakit CVPD13. Analisis sekuen klon wild type target DNA yang mengandung gen untuk

ketahanan terhadap serangan penyakit CVPD dan penentuan ORF (open reading frame) dari gen gen untuk ketahanan terhadap serangan penyakit CVPD (gen CVPDr)

14. Over expression (produksi protein) gen CVPDr pada sel Escherichia coli15. Analisis fungsi protein yang dihasilkan oleh gen CVPDr dalam mekanisme

ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit CVPD16. Pembuatan tanaman jeruk transgenik menggunakan gen CVPDr

17. Uji ketahanan tanaman jeruk transgenik dengan gen CVPDr terhadap serangan penyakit CVPD

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/110.png

Gambar 4. Metode mutasi dengan TDNA Tagging untuk mendapatkan tanaman jeruk Kinkit yang menjadi tidak tahan terhadap penyakit CPVD. Click disini untuk animasi gambar 4.

Gambar 5. Regenerasi mutan tanaman jeruk CVPDr-s dengan metode transformasi Agrobacterium tumefaciens. Click disini untuk animasi gambar 5.

Gambar 6. Uji ketahanan terhadap antibiotik kenamisin tanaman transforman. Daun tetap hijau menunjukkan bahwa tanaman tersebut tahan terhadap kenamisin, sedang daun yang berubah menjadi coklat menunjukkan tidak tahan. Daun tersebut direndam dalam larutan kenamisin 100 ppm selama 5-9 jam.

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/flash-112.swf


http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/metode_mutasi.jpg

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/regenerasi_mutan.jpg

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/ujiketahanan1.jpg

Gambar 7. Deteksi ekspresi gen GUS (β-glucurodinase) dan deteksi keberadaan gen GUS dengan teknik PCR pada transforman tanaman jeruk Kinkit. A. Deteksi pada ekstrak tunas, 1. Ekspresi gen GUS pada mutan CVPDr-s , 2. Tidak dideteksi adanya ekspresi gen GUS pada beberapa tunas walau tahan pada kenamisin, 3. Uji pada tunas kontrol (non-transformed). B. Deteksi gen GUS pada potongan tunas dalam mikrotiter. C. Deteksi dengan teknik PCR. 1. DNA dari tunas non transformed; 2. DNA dari tunas kenamisin resisten, tetapi ekspresi gen GUS negatif. 3. Sampel plasmid DNA dari pBl121;4 dan 5. DNA dari tunas transformed, dengan ekspresi gen GUS positif.

Gambar 8. Deteksi ekspresi gen GUS pada kecambah tanaman Arabidopsis yang ditransformasi secara in planta. Dengan cara ini dihasilkan tanaman transforman yang partial (chimera). Warna biru menunjukkan ekspresi gen GUS. Bagian tanaman yang berwarna biru menunjukkan sel-sel tanaman pada bagian tanaman tersebut mengandung gen gus tertransformasi.

Gambar 9. Kalus dan tunas (shoots) yang dihasilkan melalui kultur in vitro. A dan B pertumbuhan kalus pada media MTO. C, kalus yang terbentuk sebelum pertumbuhan tunas. D, Pertumbuhan rumpun tunas pada media MTOK. E, Pertumbuhan rumpun tunas pada media. F dan G tunas yang ditanam secara individu pada media dengan



http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/kalusdantunas.jpg

antibiotika, kanamisin. H, tunas nontransformed yang tidak dapat hidup pada media dengan kanamisin (menguning, layu, dan mati).

Gambar 10. Alat / mesin untuk analisis sequence (urutan nukleotida) DNA (kiri). Dengan menggunakan alat ini dalam sekali analisis untuk satu sampel dapat dibaca sekitar 700-900 nukleotida. Alat dengan tipe lebih baru dapat membaca urutan nukleotida DNA mencapai diatas 1000 nukleotida. Beberapa jenis alat/mesin untuk analisis PCR (Polimerase Chain Reaction) (kanan).

Transformasi Genetik Tanaman Jeruk Tahan CVPD

1. Bakteri dan Kondisi Kultur

Bakteri dan plasmid yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: Bakteri Escherichia coli HB 101 digunakan untuk membawa plasmid pRK2013, suatu helper plasmid yang digunakan dalam proses konjugasi triparental mating (Wirawan and Kojima, 1996). Agrobacterium tumefaciens strain LBA 4404 dengan Ti plasmid biner, pAL4404 dan pBI121 atau pMW24 digunakan dalam transformasi genetik tanaman jeruk kinkit dan karatachi. Bakteri dipelihara pada media minimal LB, YEB atau AB. Konsentasi antibiotik yang digunakan dalam media (mg/liter) adalah sebagai berikut: kanamisin (100), ampisilin (50) dan karbenisilin (500) (Kang, et al, 1992; Kang, et al, 1994).

2. Transformasi Genetik Melalui Kultur in vitro

Eksplan jeruk kinkit atau karatachi yang digunakan adalah potongan daun, potongan batang (internode stem), potongan buah muda (immature fruit), biji dan potongan kecambah steril. Media yang digunakan dalam kultur jaringan ini adalah media LS, MTO+ atau MSO+ (untuk penumbuhan kalus) dan media MS104 atau MTOK (untuk penumbuhan shoot/ perbanyakan) dengan 0,4 % agar. Untuk menumbuhkan akar digunakan rooting media yang merupakan media MSO dengan 0,3 % agar dan dengan kanamisin dan karbelisilin. Sedangkan jenis agar yang digunakan dalam penelitian ini adalah agar Gellum Gum.

Bagian tanaman yang masih segar pertama-tama dicuci dengan aquades, kemudian direndam pada larutan sodium hipokhlorida 5 % dan 1 % masing-masing secara berurutan selama 5 menit. Setelah itu potongan tanaman ini dicuci dalam aquades steril sebanyak 3 kali. Air yang masih melekat pada bagian tanaman tersebut dihilangkan dengan cara menempelkannya pada kertas tissue steril. Setelah cukup kering bagian tanaman tersebut dipotong-potong. Untuk ruas batang (internode stem) dan daun potongan dibuat sangat pendek yaitu antara 0,2 - 0,5 cm. Sedangkan untuk buah muda (immature fruit), satu buah dapat dibagi menjadi 3 - 4 potongan. Untuk eksplan dari kecambah steril tidak dilakukan sterilisasi lagi. Setelah dilakukan inokulasi dengan A. tumefaciens strain LBA (pAL4404, pBI121 atau LBA (pAL4404, pMW24), potongan-potongan tanaman tersebut ditaruh/ditanam pada media yang sesuai dalam botol.

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/alat.jpg

3. Transformasi Genetik secara in planta

Dengan metode ini bibit tanaman dikecambahkan dari biji. Inokulasi dapat dilakukan melalui embryo biji atau melalui pucuk kecambah tanaman jeruk kinkit atau karatachi atau nipis tanpa biji. Transformasi melalui embryo dilakukan dengan menyuntikkan atau melukai embryo dengan jarum suntik lalu diolesi dengan A. tumefaciens strain LBA (pAL4404, pBI121 atau LBA (pAL4404, pMW24) yang dikultur pada media LB agar dengan kanamisin 100 ppm. Biji yang telah diinokulasi ditanam pada media tanah steril dan dipelihara dalam rumah kaca. Transformasi melalui meristem tunas, dilakukan dengan memotong pucuk muda tunas atau kecambah yang ditanam pada media tanah steril, lalu pada ujung tanaman yang telah terpotong tersebut diolesi dengan A. tumefaciens strain LBA (pAL4404, pBI121 atau LBA (pAL4404, pMW24) yang dikultur pada media LB agar dengan kanamisin 100 ppm. Tanaman yang telah diinokulasi dipelihara dalam rumah kaca untuk dilakukan pengamatan dan seleksi transforman. Transformasi genetik dengan sistem in planta, menghasilkan tanaman transforman yang sebagian besar adalah chimera (tidak seluruh sel atau jaringan tertransformasi).

4. Mekanisme transformasi genetik A. tumefaciens

Plasmid pBI121, pIG121 atau pMW24 yang dipelihara dalam sel A. tumefaciens 4404 (pAL4404) digunakan untuk mentransformasi sel-sel tanaman jeruk kinkit atau karatachi. Mekanisme molekuler proses transfer gen dengan vektor A. tumefaciens dapat diringkas sebagai berikut: fragmen DNA NptII-GUS dipotong menjadi DNA satu rantai (ssDNA) yang kemudian pada ujung 5′ dari ssDNA tersebut berikatan protein VirD2 dan protein VirE2 menjadi selubungnya (coat protein). Kompleks DNA-protein ini disebut T-kompleks yang akan bergerak, dimana pada periplasma protein AcvB akan berikatan pada komplek ini dan mentransfernya keluar sel A. tumefaciens dan masuk ke dalam sel tanaman.

Fragmen NptII-GUS berintegrasi ke dalam genom sel tanaman sehingga tanaman transgenik ini dapat tumbuh pada media dengan kanamisin dan ekspresi gen GUS juga dapat dideteksi dari tanaman transgenik ini.

Plasmid pMW24 mempunyai konstruksi yang sama dengan pBI121, tetapi gen GUS pada pBI121 diganti dengan gen acvB. Keberadaan gen acvB ini diperlukan untuk meningkatkan frekuensi transformasi, karena protein AcvB berperan dalam proses transfer DNA ke dalam sel tanaman.

5. Tahapan Kerja Transformasi in vitro

Transformasi tanaman jeruk kinkit dilakukan sebagai berikut. Sel-sel A. tumefaciens yang dikultur selama 18 jam pada media LB atau AB (cair) dengan kanamisin 100 ppm dipanen dengan sentrifugasi, kemudian sel-sel bakteri ini dicuci 3 kali menggunakan media MS cair (steril). Sel-sel bakteri ini kemudian disuspensi dalam media MS cair dan siap digunakan untuk mentransformasi sel-sel tanaman jeruk kinkit atau karatachi pada media. Inokulasi bagian-bagian tanaman jeruk kinkit atau karatachi sebagaimana dijelaskan di atas dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: 1. dengan merendam selama 5 - 10 menit potongan-potongan tanaman tersebut dalam suspensi Agrobacterium sebelum ditempatkan pada media kultur jaringan, atau, 2. dengan menempatkan terlebih dahulu potongan-potongan tanaman tersebut ke dalam media kemudian bagian tanaman yang terpotong ditetesi 2 - 3 tetes suspensi A. tumefaciens menggunakan jarum suntik.

Inokulasi juga dilakukan menggunakan kultur padat A. tumefaciens, LBA (pAL4404, pBI121 atau LBA (pAL4404, pMW24). Biakan bakteri pada media padat ini diambil menggunakan tusuk gigi steril lalu dioleskan pada ujung potongan atau bagian eksplan yang dilukai.

Eksplan yang telah diinokulasi ditanam pada media (dalam botol) kemudian dipelihara pada suhu 25 - 28 0C selama 16 jam dalam penerangan dengan cool-white fluorescent light (Gynheung, 1985; Moore, et al, 1992). Setelah 5 - 7 hari potongan-potongan tanaman yang tetap hijau dipindahkan ke media yang mengandung kanamisin 100 ppm untuk menyeleksi sel-sel yang tertransformasi dan karbenisilin 500 ppm untuk mencegah pertumbuhan vektor Agrobacterium pada media. Pertumbuhan kalus dan atau tunas diamati secara periodik sampai beberapa minggu.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa eksplan dari potongan buah muda hanya sanggup membentuk kalus dengan tingkat keberhasilan yang sangat rendah. Kalus yang dihasilkan ini tidak dapat bermultiplikasi membentuk tunas (shoot). Sedangkan eksplan dari potongan batang muda (internode stem), merupakan eksplan terbaik untuk menghasilkan tunas atau kalus, dan kegagalan karena kontaminasi sangat kecil.

Media terbaik untuk pertumbuhan tunas adalah MTOK, dan untuk pertumbuhan kalus adalah MTO+ atau MSO+. Eksplan yang ditanam pada media MTOK, umumnya membentuk kalus (pada minggu 1-2) dan kemudian dari kalus ini akan tumbuh tunas yang banyak (bergerombol). Untuk eksplan yang ditransformasi dengan A. tumefaciens, seleksi transforman akan baik dilakukan setelah pertumbuhan tunas ini. Tunas yang tumbuh bergerombol tersebut, kemudian ditanam secara individu pada media MTOK dengan 100 ppm kanamisin. Tunas yang bertahan tumbuh adalah tunas yang telah mengalami transformasi (transforman). Tunas tanaman jeruk yang dihasilkan kemudian secara bertahap dipindahkan dan dipelihara dalam media tanah steril untuk kemudian diuji ketahanannya terhadap serangan penyakit CVPD. Tanaman yang menunjukkan gejala serangan CVPD kemudian diseleksi dan dilakukan analisis lanjutan yaitu dengan analisis PCR untuk mendeteksi keberadaan patogen CVPD pada tanaman yang menunjukkan gejala tersebut.

6. Analisis Jaringan Transforman

Tunas yang dihasilkan dari kultur jaringan yang telah diseleksi menggunakan media yang mengandung kanamisin 100 ppm diuji lebih lanjut apakah telah benar-benar tertransformasi oleh fragmen DNA dari plasmid pBI121 atau pMW24. Pengujian ini dikerjakan baik dengan cara uji aktivitas gen GUS maupun uji PCR dengan mengamplifikasi fragmen DNA gen GUS (1,3 kb) menggunakan template DNA yang diisolasi dari daun atau potongan tunas yang telah digunakan dalam uji aktivitas gen GUS sebelumnya.

Adapun uji aktifitas gen GUS dilakukan sebagai berikut: ujung batang tunas yang dihasilkan dipotong pendek kemudian segera ditempatkan dalam microtiter plate yang berisi 23 µl pewarna 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-ß-D-glucuronide (1 mg/ml) dalam buffer 0,1 M NaPO4, pH 7,0 dengan 10 mM Na2EDTA pada setiap well-nya (Jefferson, 1987). Potongan tunas ini direndam selama 4 - 5 jam pada suhu 37 0C karena perendaman yang lebih lama akan menghasilkan banyak kesalahan pada hasil. Jaringan tanaman ini kemudian dicuci dengan 100 µl campuran 95 % etanol dan asam asetat (3:1, v/v). Bagian-bagian yang mengandung aktivitas gen GUS akan terlihat dengan jelas. Sebagai kontrol negatif digunakan jaringan yang tidak ditransformasi.

Bagian tanaman yang tidak diinokulasi dengan Agrobacterium (non-transformed plant) pada kenyataannya tidak dapat tumbuh membentuk kalus atau tunas pada media dengan kanamisin, atau kalaupun tunas dapat tumbuh tetapi tidak dapat bertahan lama dan kemudian mati. Pada tanaman jeruk kinkit untuk lebih memberikan bukti bahwa tunas yang dihasilkan benar-benar tunas yang tertransformasi, dilakukan uji lanjutan yaitu uji aktifitas enzim b-glucuronidase (GUS). Ditemukan 63.8 % tunas yang menunjukkan aktifitas enzim b-glucuronidase (GUS+).

Menurut Jordan and McHughen, 1988, banyaknya tunas atau tanaman yang tahan hidup pada media dengan kanamisin dapat disebabkan oleh adanya proteksi dari sel yang tertransformasi kepada sel yang tidak tertransformasi sehingga sel-sel yang tidak tertransformasi dapat tumbuh pada media dengan kanamisin. Hal lain yang kami pikirkan adalah adanya kemungkinan sel-sel bakteri vektor (A. tumefaciens) yang masih bertahan hidup pada media yang dapat menonaktifkan kanamisin pada media, sehingga sel yang tidak tertransformasi dapat tumbuh.

Beberapa tanaman yang menunjukkan aktivitas GUS+ dianalisis lebih lanjut dengan PCR menggunakan sekuen (susunan) gen GUS sebagai primer. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua tanaman yang diuji, positif mengandung gen GUS yang berarti bahwa semua tanaman yang diuji adalah tanaman yang telah tertransformasi (transformed plants). Tanaman tranforman yang dihasilkan secara bertahap ditanam di pot dengan media tanah steril untuk kemudian dipelihara dalam rumah kaca dan siap untuk diuji ketahanannya terhadap serangan penyakit CVPD.

Uji Ketahanan Tanaman Transforman terhadap Serangan Penyakit CVPD

Uji ketahanan tanaman transforman terhadap serangan penyakit CVPD dilakukan untuk menyeleksi tanaman transforman jeruk kinkit yang berubah menjadi peka terhadap CVPD atau disebut tanaman CVPDr-s. Tanaman CVPDr-s menunjukkan bahwa tanaman tersebut telah mengalami mutasi pada gen yang berperan dalam ketahanan terhadap penyakit CVPD. Sehingga untuk mendapatkan gen tahan penyakit CVPD (gen CVPDr) dapat dilakukan dengan mengisolasi fragmen DNA yang termutasi pada tanaman CVPDr-s.

Uji ketahanan tanaman transforman terhadap serangan penyakit CVPD dilakukan dengan penularan penyakit CVPD menggunakan serangga vector D. citri. Tanaman diletakkan dalam kurungan dan diberikan beberapa ekor serangga vector yang infektif (yang mengandung bakteri penyebab penyakit CVPD). Pengamatan dilakukan selama 6-12 bulan.

Pengamatan terhadap 767 tanaman transforman yang diuji ketahanannya terhadap CVPD, ditemukan ada 2 tanaman yang menunjukkan gejala yang sangat mirip gejala serangan penyakit CVPD. Analisis PCR yang dilakukan terhadap gejala serangan ini menunjukkan hasil yang positif, artinya tanaman transforman jeruk kinkit ini memang terserang penyakit CVPD. Analisis PCR terhadap gejala serangan ini dilakukan 2-3 kali untuk lebih meyakinkan dan mendapatkan konsistensi hasil sambil menunggu tanaman menjadi lebih besar. Hasil pengulangan ini menunjukkan bahwa gejala serangan penyakit yang diamati memang benar serangan penyakit CVPD. Tanaman terebut kemudian dianalisis lebih lanjut untuk mengisolasi fragmen DNA termutasi.

Isolasi fragmen DNA termutasi dengan metode Inversed PCR

Fragmen DNA pemutasi, NptII-GUS, dari plasmid pBI121 yang terselip ke dalam genom mutan tanaman CVPDr-s dilacak dengan metode IPCR menggunakan sekuen dari fragmen NptII-GUS sebagai primernya. Primer yang digunakan dalam penelitian ini adalah primer yang pernah kami gunakan pada penelitian menggunakan tanaman Kalanchoe (cocor bebek) dan mulbery yang dapat berhasil dengan baik. Sekuen primernya adalah sebagai berikut ;

F : 5′-AGA GGC TAT TCG GCT ATG AC -3′

R : 5′-GAT AGT GAC CTT AGG CGA CT -3′.

Total DNA diisolasi dari bagian tanaman CVPDr-s yang telah dikonfirmasi seperti di atas. DNA ini kemudian dipotong dengan endonuklease yang site-nya tidak terdapat pada fragmen NptII-GUS (pada penelitian ini digunakan EcoRI). Setelah itu dilakukan “self ligation” terhadap potongan-potongan DNA tersebut sehingga didapatkan berbagai ukuran DNA sirkular. Salah satunya adalah potongan DNA yang membawa fragmen NptII-GUS. Tahap selanjutnya dilakukan amplifikasi DNA yang membawa fragmen NptII-GUS dengan IPCR menggunakan primer seperti tersebut di atas. Dengan teknik IPCR ini pembacaan terjadi secara terbalik yaitu mengarah keluar dari fragmen NptII-GUS sehingga amplifikasi akan menghasilkan flanking DNA dari tanaman CVPDr

(jeruk kinkit) dengan hanya fragmen kecil DNA dari sekuen NptII-GUS.

Strategi Pengklonan (cloning strategy)

Fragmen DNA yang teramplifikasi yang mengandung flanking DNA dari tanaman CVPDr (jeruk kinkit) dengan fragmen kecil DNA dari sekuen NptII-GUS kemudian diklon pada plasmid pUC18. Strategi pengklonannya dilakukan sebagai berikut: pertama, dilakukan karakterisasi terhadap sisi potongan endonuklease (endonuclease restriction site) pada fragmen tersebut. Pada penelitian ini digunakan EcoRI, BamHI, dan Sac I. Pemotongan dengan Sac I ternyata menghasilkan fragmen ini relatif utuh (fragmen terpanjang, sehingga pengklonannya pada vektor plasmid pUC18 dilakukan pada sisi pemotongan SacI).

Ligasi (penyambungan fragmen DNA) dilakukan pada suhu 16 0C selama 2 jam - semalaman menggunakan enzim ligase (produk Takara). Transformasi dilakukan dengan menggunakan compitent cell, Escherichia coli JM109. Sebanyak 5 µl DNA yang telah diligasi, dicampurkan ke dalam 100 µl sel kompiten kemudian ditaruh dalam air-es selama 30 menit, lalu diinkubasi pada suhu 42 0C selama 45 detik sebelum ditambahkan 1 ml media SOC. Kemudian campuran ini diinkubasi pada suhu 37 0C selama 1 jam, untuk selanjutnya dikultur pada media agar LB yang mengandung 50 ppm ampisilin.

Deteksi dan Isolasi wild type target DNA (Gen CVPDr )

Deteksi dan isolasi fragmen wild type target DNA serta konfirmasinya dilakukan dengan metode PCR menggunakan primer yang dibuat berdasarkan sekuen partial dari flanking DNA yang telah diisolasi sebelumnya. Berdasarkan sekuen flanking DNA ini dirumuskan tiga sekuen primer yang disebut; primer 1, primer 2, dan primer 3. Total DNA dari tanaman induk, diisolasi kemudian dilakukan analisis PCR.

Program PCR yang digunakan adalah sebagai berikut; Denaturation pada suhu 94 0C selama 30 detik, annealing pada suhu 60 0C selama 30 detik dan extention pada suhu 72

0C selama 90 detik serta menggunakan siklus ulangan 26 kali. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dapat dilakukan pengulangan setelah selesai satu tahap program (double PCR).

Menggunakan ketiga primer tersebut diatas dihasilkan tiga produk PCR dengan ukuran yang berbeda, yaitu masing-masing 700 bp, 1100bp dan 841 bp. Penelitian ini juga menemukan bahwa tanaman jeruk keprok Tejakula tidak mengandung ke tiga fragmen DNA tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa gen untuk ketahanan terhadap CVPD tidak terdapat pada jeruk Tejakula

Hibridisasi Southern Blot

Konfirmasi terhadap produk PCR di atas dilakukan menggunakan metode Southern Blot. Semula cara ini direncanakan sebagai alternatif cara isolasi wild-type target DNA dari tanaman CVPDr (kinkit) namun kemudian diyakini perlu dilakukan untuk konfirmasi terhadap hasil yang telah diperoleh menggunakan metode PCR. Fragmen DNA, potongan EcoRI dari flanking DNA atau produk PCR di atas, dilabel dengan 32P digunakan sebagai probe untuk mendeteksi keberadaan fragmen tersebut pada tanaman induk (kinkit dan karatachi). Total DNA dari ke dua tanaman induk , kinkit dan karatachi, diisolasi, kemudian dipotong menggunakan EcoRI, lalu fragmen-fragmen DNA yang dihasilkan dipisahkan pada elektroforesis agarose gel, dan kemudian diblot dengan membran nylon menggunakan sistem Southern blotting, selama 16 jam atau overnight. Buffer yang digunakan dalam blotting ini adalah buffer SSC (Sambrook, et al, 1989) .

Blotting total DNA dari ke dua tanaman induk , kinkit dan karatachi, terhibridisasi oleh DNA probe yang digunakan, dan menunjukkan hibridisasi band yang sangat jelas. Sedangkan sampel DNA dari tanaman jeruk keprok Tejakula tidak terhibridisasi. Hal ini menunjukkan bahwa jeruk keprok Tejakula tidak mengandung fragmen DNA yang berhubungan dengan ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit CVPD. Hasil penelitian ini sekaligus mengkonfirmasi hasil penelitian menggunakan analisis PCR.

Overekspresi pada Sel Escherichia coli dan Pembuatan Tanaman Jeruk Transgenik

Sekuen DNA terhadap fragmen 1100 bp yang dihasilkan tidak dapat menentukan adanya Open Reading Frame (ORF) yang meyakinkan, sehingga diupayakan untuk mendapatkan fragmen DNA yang lebih panjang. Penelitian menggunakan teknik running primer dan dikombinasikan dengan teknik Southern Blotting telah berhasil diisolasi fragmen DNA dengan ukuran 2500 bp. Fragmen DNA ini kemudian diklon dalam plasmid vektor pT7 Blue pada sisi pengklonan NdeI. Dua ORF ditemukan setelah fragmen DNA 2500 bp ini disekuen. Klon fragmen DNA 2500 bp dengan dua ORF ini pada plasmid vector pT7 Blue diberi nama pWR27 yang telah didaftarkan Hak Patennya di Ditjen HKI melalui Program Oleh Paten Kementerian Riset dan Teknologi RI, atas nama I Gede Putu Wirawan.

Uji overekspresi klon DNA ini dalam sel E. coli menghasil dua molekul protein dengan ukuran 17 dan 20 kDa. Penemuan ini menunjukkan bahwa ke dua ORF yang ditemukan pada sekuen DNA yang diklon adalah dua buah gen yang aktif dan berperan dalam mekanisme ketahanan tanaman jeruk terhadap serangan penyakit CVPD.

Fragmen DNA yang membawa gen diklon ulang (subklon) pada plasmid vektor biner pBI121 dan dimasukkan kedalam sel Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 dengan metode triparental mating. A. tumefaciens merupakan bakteri Gram negatif yang sangat baik digunakan sebagai vektor dalam membawa gen atau fragmen DNA tertentu ke dalam genom tanaman. Setelah klon ini berada dalam sel A. tumefaciens maka transformasi genetik ke dalam sel tanaman jeruk komersial (jeruk keprok atau siem atau lainnya) dapat dilakukan. Transformasi genetik untuk menghasilkan tanaman jeruk transgenik tahan penyakit CVPD dapat dilakukan dengan berbagai metode baik melalui kultur in vitro (kultur jaringan) maupun melalui metode in planta. Transformasi in planta dapat dilakukan dengan menginokulasi mata tunas yang tumbuh pada pembibitan dengan sistem grafting (penempelan). Sebagian tanaman transgenik yang dihasilkan akan berifat chimera, yaitu tidak keseluruhan bagian tanaman tertransformasi. Tetapi cara in planta ini sangat sederhana, murah dan dengan keberhasilan yang cukup tinggi (lebih dari 17 %).

Gambar 11. Skema metode isolasi wild type target DNA dengan teknik IPCR dan strategi pengklonan pada plasmid vektor. Click disini untuk animasi gambar 5.

Gambar 12. Gambar Deteksi, isolasi dan pengklonan flanking DNA termutasi pada transforman tanaman jeruk kinkit yang berubah menjadi peka terhadap serangan penyakit CPVD. A. Produk IPCR, B. Kloning flanking DNA termutasi pada vektor PUC18. ND = non-digested.


http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/skema.jpg

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/flanking-dna.jpg

Gambar 13. Deteksi dan isolasi wild type target DNA yang mengandung gen untuk ketahanan terhadap serangan CPVD. 1 dan 3 sampel DNA jeruk kinkit; 2. ampel jeruk keprok Tejakula. 4,5 dan 6, jeruk Karatachi.

Gambar 14. Deteksi dan isolasi fragmen DNA yang mengandung gen untuk ketahanan terhadap penyakit CPVDr dari tanaman jeruk kinkit.

Gambar 15. Overkspresi klon gen CPVDr pada plamid pWR27 dalam sel E. coli. Dua molekul protein dengan ukuran 17-20 kDa terdeteksi (lajur 1-3. Sedangkan lajur 4-7 sampel protein dari sel E. Coli yang hanya membawa plasmid vector tanpa gen CPVDr)

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/detectisolasi-wildtype.jpg

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/deteksiisolasifragmendna.jpg

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/overkspresi.jpg

Gambar 16. Klon Gen CPVDr dalam sel Escherichia coli dikultur pada media stok gliserol dan disimpan pada suhu -80 derajat C.

Gambar 17. Uji ketahanan terhadap penyakit CPVD pada tanaman jeruk transgenik. A Tanaman jeruk control (terserang penyakit CPVD). B. tanaman jeruk transgenic membawa gen CPVDr(tidak terserang penyakit CPVD)

Gambar 18. Beberapa tanaman transgenik hasil transformasi genetik menggunakangen CPVDr. Tanaman-tanaman ini berjumlah sekitar 200 pohon sedang diuji ketahanannya terhadap penyakit CPVD dan uji perubahan fenotipe, genotype dan kelayakan pangannya.

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/kloncpvdr.jpg

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/ujiketahanan.jpg

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/wp-content/uploads/2009/02/tanamantransgenik.jpg

transgenik

Documents