Pemanfaatan Plasma Nuftah Melalui Bioteknologi Dalam peningkatan Produksi tanaman Padi

Pemanfaatan Plasma Nuftah Melalui Bioteknologi Dalam peningkatan Produksi tanaman Padi

 (Utilization of Plasma Nuftah Through Biotechnology in crop improvement Rice Production)

 

Ariyanti Dianita (09330041), Dr. H. Moch. Agus Krisno B, M. Kes

Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Tlogomas 246 Malang Telp 464318

 

Abstract

Indonesian farmers applying organic farming systems generally rely on compost. With the availability of biotechnology-based products farmers can take advantage of technology in sustaining food security pangan.Ketahanan is the right of every human being in order to meet the need for food for the family every society. Food is not capable of providing security cukupa Bago good society in the narrow sense as well as translated in the broadest sense. Food security should be prioritized and used as a movement of national programs. Food self-sufficiency must be created from the bottom layer until kelapisan the most high so that the problem of food shortages can be avoided due to the unmet needs of food will cause a very serious effects of the problem kemasyarakatakan turmoil or social impact.

Food productivity targets that must be upgraded to fulfill society’s needs food. Resilience panagan household which is the benchmark family resilience, and crawled into the community food security, food security and local, regional food security and the last is the fulfillment of national food security. Activities that lead to increased production, in improving farming efficiency produktivtas is the right step. Institutional management, both at the farmer, businessman and processing of paddy rice should be integrated as steps in an effort to anticipate the critical points (kritical point) so it does not cause the problem to get productivity in strengthening food security.

Institutional or instititusi contributing to the cycle of rice production should be taken care of by one motion in order to be able to participate optimally in order to join the success of rice for food security compliance in various areas. Production center areas should be a priority in running a variety of moves or steps resulting in faster establishing food security.

Keywords: Biotechnology, Plant Products rice, Genetics, Plasmanuftah

Abstrak

Petani Indonesia yang menerapkan sistem pertanian organik umumnya hanya mengandalkan kompos. Dengan tersedianya bioteknologi berbasis produk petani dapat memanfaatkan teknologi dalam mempertahankan ketahanan pangan. Ketahanan pangan merupakan hak setiap manusia dalam rangka memenuhi kebutuhan akan pangan untuk keluarga setiap masyarakat. Pangan yang cukup akan mampu memberikan keamanan bagi masyarakat baik dalam arti sempit maupun diterjemahkan dalam arti yang luas. Ketahanan pangan harus diprioritaskan dan harus dijadikan sebagai gerakan program nasional. Kemandirian pangan harus diciptakan dari lapisan yang paling bawah sampai kelapisan yang paling tinggi sehingga persoalan kekurangan pangan dapat dihindarkan karena dengan tidak terpenuhinya kebutuhan pangan tersebut akan menyebabkan efek yang sangat serius yaitu masalah gejolak atau dampak sosial kemasyarakatan.

Produktivitas pangan menjadi sasaran yang harus ditingkatkan untuk memnuhi kebuthan pangan masyarakat. Ketahanan panagan rumah tangga yang merupakan tolak ukur ketahanan keluarga, dan merangkak menjadi ketahanan pangan masyarakat, kemudian ketahanan pangan daerah, ketahanan pangan regional serta yang terakhir adalah pemenuhan ketahanan pangan nasional. Kegiatan-kegiatan yang mengarah pada peningkatan produksi, efisiensi usahatani dalam meningkatkan produktivtas merupakan langkah yang tepat. Kelembagaan, manajemen baik ditingkat petani, pengusaha padi maupun pengolahan hasil padi harus diintegrasikan sebagai langkah-langkah dalam upaya mengantisipasi titik-titik kritis (kritical point) sehingga tidak menyebabkan masalah untuk mendapatkan produktivitas dalam memantapkan ketahanan pangan.

Kelembagaan atau instititusi yang ikut berperan dalam siklus produksi beras harus dibereskan dengan satu gerakan agar mampu berperan optimal dalam rangka ikut mensukseskan pemenuhan beras untuk kecukupan pangan di berbagai daerah. Daerah-daerah sentra produksi harus dijadikan prioritas dalam menjalankan berbagai bergerak atau langkah sehingga lebih cepat memantapkan ketahanan pangan.

Kata Kunci : Bioteknologi,Produk Tanaman padi, Genetika, Plasmanuftah

 


PENDAHULUAN

 

Bioteknologi

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Ciri utama bioteknologi:

1. Adanya organisme biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan

2. Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industry

3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

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

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

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.  Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan “lahirnya organisme baru” produk bioteknologi dengan sifat – sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain :

  • Jagung resisten hama serangga
  • Kapas resisten hama serangga
  • Pepaya resisten virus
  • Enzim pemacu produksi susu pada sapi
  • Padi mengandung vitamin A
  • Pisang mengandung vaksin hepatitis

Dan salah satu yang penting dan menguntungkan bagi manusia adalah pengembangan Bioteknologi dalam peningkatan produksi tanaman padi menggunakan pemanfaatan plasma nuftah. Yaitu yang telah diusulkan dalam artikel ini dimana Bioteknologi genetic dan genering.

Tanaman Padi

Padi merupakan tanaman pangan berupa rumput berumputan. Tanaman pertanian kuno berasal dari dua benua yaitu Asia dan Afrika barat tropis dan subtropis. Bukti sejarah memperlihatkan bahwa penanaman padi Zhejiang (Cina) sudah dimulai pada 3.000 tahun sebelum masehi. Fosil butir padi dan gabah ditemukan di Hastinapur Uttar Pradesh India sekita sekitar 100-600 SM. Selain Cina dan India, beberapa wilayah asal  padi adalah, Bangladesh Utara, Birma, Thailand, Laos, Vietman (Anonim, 2007).

Padi termasuk dalam suku padi-padian atau Poaceae (sinonim Graminae atau Glumiflorae). Sejumlah ciri suku (familia) ini juga menjadi ciri padi, misalnya

  • berakar serabut,
  • daun berbentuk lanset (sempit memanjang),
  • urat daun sejajar,
  • memiliki pelepah daun,
  • bunga tersusun sebagai bunga majemuk dengan satuan bunga berupa floret,
  • floret tersusun dalam spikelet, khusus untuk padi satu spikelet hanya memiliki satu floret,
  • buah dan biji sulit dibedakan karena merupakan bulir (Ing. grain) atau kariopsis.

 

Gambar : Tanaman Padi

Sumber : Www. Google. Com

Satu set genom padi terdiri dari 12 kromosom. Karena padi adalah tanaman diploid, maka setiap sel padi memiliki 12 pasang kromosom (kecuali sel seksual). Padi merupakan organisme model dalam kajian genetika tumbuhan karena dua alasan: kepentingannya bagi umat manusia dan ukuran kromosom yang relatif kecil, yaitu 1.6~2.3 × 108 pasangan basa (base pairs, bp) (Sumber: situs Gramene.org). Sebagai tanaman model, genom padi telah disekuensing, seperti juga genom manusia. Hasil sekuensing genom padi dapat dilihat di situs NCBI. Pemuliaan padi telah berlangsung sejak manusia membudidayakan padi. Dari hasil tindakan ini orang mengenal berbagai macam ras lokal padi, seperti rajalele dari Klaten atau cianjur pandanwangi dari Cianjur. Orang juga berhasil mengembangkan padi lahan kering (padi gogo) yang tidak memerlukan penggenangan atau padi rawa, yang mampu beradaptasi terhadap kedalaman air rawa yang berubah-ubah. Di negara lain dikembangkan pula berbagai tipe padi (lihat bagian Keanekaragaman padi). Namun demikian, pemuliaan padi secara sistematis baru dilakukan sejak didirikannya IRRI di Filipina. Sejak saat itu, berbagai macam tipe padi dengan kualitas berbeda-beda berhasil dikembangkan secara terencana untuk memenuhi kebutuhan dasar manusia.

 

Gambar :  Padi

Sumber : Www. Google. Com

Padi (Oryza sativa) tumbuh baik di daerah tropis maupun sub-tropis untuk padi sawah, ketersediaan air mampu menggenangi lahan tempat penanaman sangat penting. Oleh kerana iar menggenang terus menerus maka lahan sawah harus memiliki kemampuan yang tinggi, seperti tanah lempung. Untuk kebutuhan air tersebut, diperlukan sumber mata air yang besar, kemudian ditampung dalam bentuk waduk. Dari waduk inilah sewaktu – waktu air dapat dialirkan selama periode pertumbuhan padi sawah.

Pentinganya padi sebagai sumber utama makanan pokok dan dalam perekonomian bangsa Indonesia tidak seorangpun yang menghasilkannya. Oleh karena itu setiap faktor yang mempengaruhi tingkat produksinya sangat penting diperhatikan. Salah satu faktor itu adalah kualitas produktif hama dan penyakit.

Rekayasa Gen

Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan modifikasi pada mahluk hidup melalui transfer gen dari suatu organisme ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi :

  1. Isolasi gen.
  2. Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik.
  3. Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru.
  4. Membentuk produk organisme transgenik.

Prosedur pembentukan organisme transgenic ada dua, yaitu:

  1. Melalui proses introduksi gen
  2. Melalui proses mutagenesis

Selain itu, pemanfaatan bioteknologi tanaman seperti rekayasa genetika juga dapat memudahkan petani dalam budidaya tanaman. Misalkan dalam pengendalian gulma yaitu dengan menghasilkan tanaman yang memiliki ketahanan terhadap jenis herbisida tertentu.

Di dunia saat ini telah banyak dilepas berbagai tanaman transgenik.  Sebagai contoh, di Asia yaitu di China pada tahun 2006 saja, telah telah ada sekitar 30 spesies tanaman transgenik, antara lain padi, jagung, kapas, rapeseed, kentang, kedelai, poplar, tomat (delay ripening dan ketahanan virus), petunia (warna bunga), paprika (virus resistance), kapas (ketahanan hama) yang telah dilepas untuk produksi.

Proses introduksi gen

Beberapa langkah dasar proses introduksi gen adalah :

  1. Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda yang spesifik
  2. Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan
  3. Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditransformasikan
  4. Uji coba kultur tersebut di lapangan

Memodifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuen basa nitrogen pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa nitrogen lain sehingga terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut, contoh: semula sifatnya tidak tahan hama menjadi tahan hama. Agen mutagenesis ini biasanya dikenal dengan istilah mutagen. Beberapa contoh mutagen yang umum dipakai adalah sinar gamma (mutagen fisika) dan etil metana sulfonat (mutagen kimia).

Human Genome Project adalah usaha international yang dimulai pada tahun 1990 untuk mengidentifikasi semua gen (genom) yang terdapat pada DNA dalam sel manusia dan memetakan lokasinya pada tiap kromosom manusia yang berjumlah 24. Proyek ini memiliki potensi tak terbatas untuk perkembangan di bidang pendekatan diagnostik untuk mendeteksi penyakit dan pendekatan molekuler untuk menyembuhkan penyakit genetik manusia.

Plasma Nutfah

            Plasma nutfah adalah substansi yang terdapat dalam setiap makhluk hidup dan merupakan sumber sifat keturunan yang dapat dimanfaatkan dan dikembangkan atau ditarik untuk menciptakan jenis unggul atau kultivar baru. Termasuk dalam kelompok ini adalah semua kultivar unggul masa kini atau masa lampau, kultivar primitif, jenis yang sudah dimanfaatkan tapi belum dibudidayakan, jenis liar kerabat jenis budidaya dan jenis-jenis budidaya.

Keragaman Plasma Nutfah

Di Indonesia tempat tumbuh plasma nutfah nabati sebagian besar merupakan hutan tropik, sehingga kaya akan suku dari tumbuh-tumbuhan yang khas tropik seperti Dipterocarpaceae, Sapotaceae, Ebenaceae, Myristicaceae, Meliaceae, Zingiberaceae, Palmae, Moraceae, Rhizopphoraceae, Padananceae dan lain-lain. Di daerah-daerah pegunungan terdapat suku-suku yang mirip suku yang ada pada belahan bumi utara seperti Fagaceae, Rosaceae, Lauraceae, Theaceae dan lain-lain. Di kawasan Indonesia juga dapat tumbuh dengan subur jenis-jenis tumbuhan, epifit, bambu dan benalu, Rafflesia, cendana, ficus dan lain-lain.

Macam Plasma Nutfah

Macam plasma nutfah, selain berupa jenis tumbuhan liar juga varietas primitif, varietas pembawa sumber sifat yang khusus, varietas unggul yang sudah kuno dan varietas unggul masa kini.

1. Jenis liar atas dasar sejarah pembudidayaan dan penggunaan potensinya dapat digolong-kan menjadi tiga kelompok yaitu:

– Jenis-jenis yang mungkin mempunyai nilai ekonomi, tetapi sama sekali belum mem-budidayakan atau dipetik hasilnya.

– Jenis-jenis yang sudah dipetik dan dimanfaatkan hasilnya tetapi belum atau tidak di-budidayakan.

– Jenis-jenis yang tidak dipetik hasilnya, akan tetapi setelah mengalami atau melalui hi-bridisasi baru kemudian dibudidayakan dan dimanfaatkan.

2. Varietas primitif

            Semua jenis yang dibudidayakan secara langsung atau tidak berasal dari liar. Varietas primitif adalah kultivar yang pembudidayaannya masih sederhana, belum mengalami pemuliaan. Tumbuhannya yang termasuk kelompok ini biasanya di daerah tumbuhnya mempunyai daya daptasi yang lebih baik, lebih tahan terhadap tekanan lingkungan yang bersifat fisik maupun biologi. Hal ini dimungkinkan karena sudah ada seleksi gen secara alamiah yang tahan terhadap dingin, panas, hama ataupun penyakit di daerah tumbuh.

3. Varietas sumber sifat yang khusus

            Kultivar yang mempunyai kelebihan dalam sifat-sifat tertentu, misalnya kepekaannya terhadap pemupukan. Sinar ketahanan terhadap hama atau penyakit tertentu atau sifat khusus yang lain seperti produksi.

4. Varietas unggul

            Karena kemajuan di bidang pemuliaan, varietas unggul dapat diciptakan dengan merakit sifat-sifat yang baik dari beberapa sumber plasma nutfah. Semakin besar sifat keanekaragaman yang dimilikinya, akan semakin bebas pemulia untuk merakit sifat-sifat yang  baik. Dengan silih bergantinya zaman, varietas unggul tidak dapat langgeng bertahan dipakai oleh petani. Memang pada saat tertentu atau pada kondisi yang memadai varietas unggul mampu mengatasi atau melebihi hasil varietas lain, akan tetapi pada kondisi yang lain untuk lingkungan yang kurang menguntungkan misalnya munculnya kembali penyakit atau hama di daerah penanamannya dapat memukul parah bahkan mengakibatkan fatal.

Pemanfaatan Plasma Nuftah Melalui Bioteknologi

Kekayaan plasma nutfah yang terdapat di alam memiliki potensi untuk dimanfaatkan dalam industri pertanian. Oleh sebab itu saat ini plasma nutfah harus banyak dikaji lebih dan dikoleksi dalam rangka meningkatkan produksi pertanian seperti tanaman padi dan penyediaan pangan. Hal ini dilakukan karena plasma nutfah merupakan sumber gen yang berguna bagi perbaikan tanaman seperti gen untuk ketahanan terhadap penyakit, serangga, gulma, dan juga gen untuk ketahanan terhadap cekaman lingkungan abiotik yang kurang menguntungkan seperti kekeringan. Selain dari itu plasma nutfah juga merupakan sumber gen yang dapat dimanfaatkan untuk peningkatan kualitas hasil tanaman seperti kandungan nutrisi yang lebih baik.

Plasma nutfah adalah substansi pembawa sifat keturunan yang dapat berupa organ utuh atau bagian dari tumbuhan atau hewan serta mikroorganisme. Plasma nutfah merupakan kekayaan alam yang sangat berharga bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi untuk mendukung pembangunan nasional.

 

Gambar : Padi Hasil Plasma Nuftah

Sumber : Www. Google. Com

Peningkatan produktivitas tanaman padi telah dilakukan melalui pembuatan varietas unggul hasil pemuliaan tanaman konvensional. Namun pemuliaan tanaman konvensional yang dilakukan dengan memindahsilangkan berbagai variasi tanaman melalui proses penyerbukan memiliki keterbatasan dalam mendapatkan gen-gen yang dikehendaki. Hanya gen-gen yang berasal dari tanaman yang berkerabat dekat dan kompatibel secara seksual (sexually compatible) yang dapat dimanfaatkan. Gen yang dapat dimanfaatkan hanya terbatas pada sekelompok kecil variasi genetik. Selain itu pada pemuliaan tanaman konvensional terjadi penggabungan seluruh genom dari tanaman yang dikawinkan sehingga gen yang tidak diinginkan dapat ikut terbawa dan membutuhkan waktu yang panjang untuk menghilangkan gen gen yang tidak diinginkan.

Di lain pihak, bioteknologi dapat memanfaatkan semua gen dari organisme hidup tanpa ada batasan taksonomi. Hal ini disebabkan karena transfer gen pada bioteknologi tidak dilakukan dengan melalui penyerbukan silang. Bioteknologi memiliki peluang untuk mengakses kekayaan plasma nutfah yang tidak dapat dilakukan melalui pemuliaan tanaman secara konvensional. Sehingga bioteknologi diharapkan dapat digunakan sebagai pelengkap pemuliaan tanaman konvensional.

Tanaman transgenik seperti padi merupakan hasil pemanfaatan plasma nutfah melalui bioteknologi. Saat ini lebih dari 70 varietas tanaman transgenik telah terdaftar dan dikomersialisasi secara luas di dunia. Menurut data dari ISAAA, hampir 54% dari tanaman transgenik di dunia merupakan kedelai transgenik, 28% merupakan jagung transgenik, 9% kapas transgenik dan lainnya. Pemanfaatan plasma nutfah melalui bioteknologi dalam industri pertanian Plasma nutfah merupakan bahan baku yang penting untuk pembangunan industri pertanian. Penggunaan bioteknologi dibutuhkan untuk pemanfaatan plasma nutfah dalam pertanian secara luas. Di bawah ini diuraikan beberapa contoh pemanfaatan plasma nutfah untuk menanggulangi masalah-masalah pertanian.

  1. Tanaman transgenik tahan terhadap garam di India

Dalam rangka memperluas area pertanian di daerah pesisir pantai, saat ini di India telah dikembangkan varietas tanaman padi dan varietas tanaman lainnya yang tahan terhadap garam (salinitas). Organisme donor yang memberikan ketahanan terhadap garam adalah tanaman mangrove dari famili Rhizophoraceae. Gen yang toleran terhadap kadar garam tinggi dari tanaman mangrove dipindahkan ke dalam tanaman padi maupun tembakau, sehingga tanaman tersebut dapat tumbuh dengan baik di daerah pesisir pantai.

  1. Program Bioteknologi Padi di Costa Rica

Beras merupakan makanan pokok yang dikonsumsi oleh lebih dari setengah jumlah penduduk dunia. Di Costa Rica seperti juga di Indonesia konsumsi beras per kapita cukup tinggi sehingga diperlukan produksi padi yang tinggi. Namun demikian karena sempitnya dasar genetika (narrow genetic base) varietas-varietas padi yang dibudi dayakan, maka varietas-varietas tersebut menjadi rentan terhadap hama belalang, virus hoja blanca (RHBV, rice hoja blanca virus, jamur padi Magnaporthe grisea, juga cekaman lingkungan abiotik. Karena tidak adanya varietas yang resisten terhadap cekaman-cekaman tersebut maka penggunaan insektisida dan fungisida telah meningkatkan biaya budi daya padi yang menyebabkan budi daya padi di Costa Rica menjadi tidak kompetitif dibanding pasar internasional dan juga hasil yang rendah yang menjadikan Costa Rica tergantung pada beras impor. Untuk mengurangi penghambat produksi padi di Costa Rica seperti di atas, Program Bioteknologi Padi (Rice Biotechnology Program) menggunakan pendekatan bioteknologi dalam memanfaatkan plasma nutfah untuk memperbaiki varietas padi yang ada. Strategi yang digunakan adalah mengkarakterisasi secara molekuler plasma nutfah padi liar yang ada di Costa Rica yang mungkin memiliki kumpulan gen untuk perbaikan sifat-sifat agronomis.

  1. Tanaman tahan serangga

Tanaman tahan serangga merupakan hasil penyisipan gen Bacillus thuringiensis (Bt) yang diketahui bersifat sebagai insektisida alami ke dalam tanaman pertanian. Bt memiliki kemampuan untuk menghancurkan dinding pencernaan jenis serangga Lepidoptera dan aman terhadap serangga lainnya, burung, mamalia dan manusia. Saat ini telah di budidayakan tanaman jagung, kapas, kedelai, kentang dan berbagai jenis tanaman hortikultura yang mengandung gen Bt. Selain itu juga penelitian sedang dikembangkan untuk mendapatkan tanaman padi dan berbagai tanaman keras yang mengandung gen Bt.

  1. Tanaman transgenik dengan gen perlindungan terhadap gulma

Pengendalian gulma dalam pertanian merupakan salah satu cara untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Gulma bersaing dengan tanaman pertanian untuk mendapatkan air, nutrisi, dan cahaya matahari. Selain itu gulma merupakan tempat dari sumber penyakit dan sarang dari hama tanaman. Penggunaan herbisida telah digunakan dan sangat efektif dalam mengendalikan gulma. Gen ketahanan terhadap herbisida glifosat dan glufosinat telah dikarakterisasi dan gen-gen tersebut telah disisipkan pada berbagai tanaman budi daya seperti kedelai, jagung, kapas, dan padi.

Kemajuan dan penerapan bioteknologi tanaman pada tanaman pangan

Kemajuan dan penerapan bioteknologi tanaman tidak terlepas dari tanaman pangan.  Untuk memenuhi kebutuhan pangan dunia termasuk kebutuhan nutrisi, kemajuan bioteknologi telah mewarnai trend produksi pangan dunia.   Padi saat ini masih merupakan tanaman pangan utama dunia.  Dengan demikian prioritas utama untuk teknik biologi molekuler dan transgenik saat ini masih diutamakan pada padi. Selain karena merupakan tanaman pangan utama, padi  memiliki genom dengan ukuran sehingga dapat digunakan sebagai tanaman model utama.

 

Gambar : Tanaman Padi Varietas Unggul

Sumber : Www. Google. Com

Penerapan bioteknologi pada tanaman padi sebenarnya telah lama dilakukan namun menjadi sangat terdengar ketika muncul golden rice pada tahun 2001 yang diharapkan dapat membantu jutaan orang yang mengalami kebutaan dan kematian dikarenakan kekurangan vitamin A dan besi.  Vitamin A sangat penting untuk penglihatan, respon kekebalan, perbaikan sel, pertumbuhan tulang, reproduksi, hingga penting untuk pertumbuhan embrionik dan regulasi gen-gen pendewasaan.   

Luasan lahan pertanian yang semakin sempit mengakibatkan produksi perlahan harus ditingkatkan.  Peningkatan ini tidak hanya berupa peningkatan bobot panen namun juga nutrisi atau nilai tambah. Oleh sebab itu dari suatu luasan yang sebelumnya hanya menghasilkan karbohidrat diharapkan dapat ditambah dengan vitamin dan mineral. 

Aplikasi bioteknologi dalam industri pertanian memungkinkan pemanfaatan gen-gen dari plasma nutfah yang sebelumnya tidak dapat dimanfaatkan melalui pemuliaan tanaman secara konvensional. Tanaman transgenik merupakan hasil pemanfaatan plasma nutfah melalui bioteknologi yang dapat menghasilkan varietas unggul seperti varietas yang tahan terhadap hama, penyakit dan gulma maupun cekaman lingkungan seperti kekeringan dan salinitas. Program pemanfaatan plasma nutfah di negara-negara seperti India dan Costa Rica ditujukan pada pemanfaatan plasma nutfah asli negara-negara tersebut untuk memperbaiki tanaman pertanian dengan menggunakan karakterisasi molekuler plasma nutfah yang merupakan sumber gen dan penyisipan gen berguna pada varietas tanaman dengan rekayasa genetika. Tanaman transgenik yang saat ini telah dikembangkan untuk tujuan komersil sebelumnya telah melalui pengujian keamanan hayati dan keamanan pangan sehingga dinyatakan aman terhadap lingkungan dan aman untuk dikonsumsi.

Kajian Religi

Al-Qur’an (Az-Zumar ayat 21) dan (An-Nahl ayat 13) :

 

Artinya:

“ Apakah kamu tidak memperhatikan, bahwa sesungguhnya Allah menurunkan air dari langit, maka diaturnya menjadi sumber-sumber air di bumi kemudian ditumbuhkan-Nya dengan air itu tanam-tanaman yang bermacam-macam warnanya, lalu menjadi kering lalu kamu melihatnya kekuning-kuningan, kemudian dijadikan-Nya hancur berderai-derai. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat pelajaran bagi orang-orang yang mempunyai akal”(Az-Zumar ayat 21).

 

Artinya :

“ Dan Dia (menundukkan pula) apa yang Dia ciptakan untuk kamu di bumi ini dengan berlain-lainan macamnya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang mengambil pelajaran” (An-Nahl ayat 13).

Dalam surat diatas dapat dimaknai bahwa Allah Swt telah menciptakan sesuatu yang ia kehendaki atas makhluk hidup semua memiliki manfaatnya masing-masing begitu pula pada pemanfaatan plasma nuftah melalui bioteknologi dalam peningkatan produksi tanaman padi ini.

KESIMPULAN

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

Aplikasi bioteknologi dalam industri pertanian memungkinkan pemanfaatan gen-gen dari plasma nutfah yang sebelumnya tidak dapat dimanfaatkan melalui pemuliaan tanaman secara konvensional. Gen-gen dari tanaman yang tidak dapat di pindah silangkan telah disisipkan pada tanaman budi daya dan menjadi sumber ketahanan untuk berbagai hama dan penyakit serta cekaman lingkungan seperti kekeringan dan salinitas.

Kekayaan plasma nutfah yang terdapat di alam memiliki potensi untuk dimanfaatkan dalam industri pertanian yaitu pada tanaman padi sebagai bahan pangan yang penting. Oleh sebab itu saat ini plasma nutfah seharusnya dikaji lebih dan dikoleksi dalam rangka meningkatkan produksi pertanian seperti tanaman padi dan penyediaan pangan. Hal ini dilakukan karena plasma nutfah merupakan sumber gen yang berguna bagi perbaikan tanaman seperti gen untuk ketahanan terhadap penyakit, serangga, gulma, dan juga gen untuk ketahanan terhadap cekaman lingkungan abiotik yang kurang menguntungkan seperti kekeringan. Selain dari itu plasma nutfah juga merupakan sumber gen yang dapat dimanfaatkan untuk peningkatan kualitas hasil tanaman seperti kandungan nutrisi yang lebih baik.

 

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous, 2011. Variabilitas Genetik Padi http://id.wikipedia.org/wiki/Variabilitas_genetik. Di akses 27 Maret 2011

Anderson. 2000. Effect of Level and Duration Suplemantary Light on Development of Chrysanthemum. Hort.

Clark DP, Pazdernik NJ. 2009. Biotechnology; Applying the Genetic Revolution. Elsevier: China.

Chirikjian JG. 1995. Plant Biotechnology, Animal Cel Culture, Immunobiotechnology. Vol 1. Jones and Bartlett Publishers: London.

DaSilva EJ. 2004. The colours of biotechnology: Science, Development and Humankind. Electron. J Biotechnol 7:3 .

Holden and R.L. Fuchs. 1966. The Composition of Glyphosate-Tolerant Soybean Seeds is Equivalent to that of Conventional Soybeans. The Journal of Nutrition 126: 702-716.

Lee, F.N. 1999. Germplasm Evaluation and Enhancement for Disease Resistance. Proceedings of the International Symposium on Rice Germplasm Evaluation and Enhancement. Eds

Madhavan G, Oakley B, Kun L. 2008. Career Development in Bioengineering and Biotechnology. New York: Springer+Business media, LLC

Peters P. 1993. Biotechnology: A Guide To Genetic Engineering. Wm C Brown: AS.

Persley, G.J. 2000. Agricultural Biotechnology and the Poor: Promethean Science. Agricultural Research, Washington, D.C.: 3-21.

Sitepoe M., 2001. Rekayasa Genetika. Penerbit Gransindo. Jakarta.

Smith JE. 2004. Biotechnology; Studies in Biology. Ed ke-4. Cambridge: Inggris.

Scott Michon. 2010. Timeline. http://www.strangescience.net/timeline.htm. Diakses pada 12 Mei 2010.

Sittenfeld, A., A. M. Espinoza. M. Munoz and A. Zamora. 2000. Costa Rica: Challenges and Opportunities in Biotechnology and Biodiversity.

Traxler, G. 1999. Assesing The Prospects for The Transfer of Genetically Modified Crop Varieties to Developing Countries. AgbioForum 2(3 & 4): 198-202.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: