Rf,KAYASA GENETIK DI BIDANG PBRTANIAN

Rf,KAYASA GENETIK DI BIDANG PBRTANIAN
Gembong Haryono
Fakultos Pertanion Univenilas Tidor Magelung
ABSTRACT
'
It can make
qnd
ani
;esistance
q4antity),
(for
gond growth, prttduc;ion
plant
'iuuiin
-tolerance
bacteria
e.lJiciencv
Rhizobium
bi'
and
lertilizer
tc the 1,,lant Jisedse
usetl that [1' yssombtnaril DNA (r D,\A). Recombinant DNA rcchnolog'
engi;;eering for ?tan! brce'ling ure tjcne, ma'v of t-an"senic pla'tts tuch us
Biotechnologgt has a greut role in agr:ciltural :echnologv.
mare. strybe.an, polatc'JS, 'md ctiltons a:'e diseovercd'
Kevuonis
;
hiotec',t'tnologv, gen':tic tnginec:inE' recombin:mt D'^'!A
trunsgenic' Plant
u"'!
A
PTNDAHTILITAN
Indoncsia mer'upakan negara agra' is, Ilamun Cemikian rrlasih banylk
komoditas pert:ul;an masih mengimpor scperti beras. gul.. kedelai. jagung.
berwang merr.h dan huah-buahan. Prcduksi benih padi, jagung d'rn kedeiai baru
terpenuhi )5 %, ll o/" d,n 6 o/o da;i kebutuhan beiturut-turtlt (Soeinartotr;.
I
o99).
Kekayaan keanekaragaman hayati di Indonesra. sebetulnya inerupakan
b::han genei.ik yang dapat Cimanfaatkan untuk kegiatan pemuliaan dalam
penc;ptaan varitas unggul dari berblgai jenis komoditi pertani.ln. Banyaknya
',r.ritas padi yeng telah dikoleksi oleh Balai Penelitian Pertanian tahun 1997
terdiri dari 5275 varitas dari forma Indica dan 3002 varitas forma Japonica.
Globalisasi atau dunia tanpa batas bukan berarti dunia taiipa persaingan.
Abad globalisasi ini, persaingan hukan lagi berupa the suryival of the fittest
tetapi the survival of the innovater. Oleh sebab itu manusia Indonesia harus
herjuang untuk menjadi inovator-inovator yang tangguh dan unggul dalam
menciptakan sesuatu yang mempunyai nilai tambah, yaitu menciptakan varitas
baru yang unggul melalui metoda konvensional / klasik, metode seluler dtur
metode molukoler / rekayasa ger'.:tik (Wattimena, 1999)'
lr
Li>l. 22, No.
I, l5 llurcr
.1()06 (7'uhun
ke l2) : l7-22
Metode molekuler I rekayasa genetik merupakan metode yang saat ini
paling canggih dan cepat. Di Jepang telah dicoba teknrk rekombinan pada
tanaman padi dan gandum dengan gen yang mengandung bakteri Rhizobium
(bakteri penambat N2 udara), jika berhasil berarti dapat menurunkan kebutuhan
pupuk N (akan menurunkan ongkos produksi) yang selanjutnya Capat
meningkatkan pendapatan petani padi.
Di USA telah
menggunakan trnaman -jagung transgenik yang toleran
herhisida dan taltan insckia seluas 12.000 hektar pada tahrrn 1998 dan lrcdelai
transgenik dcngan kualitas minyak tinggi seluas 10.000 hektar. China telah
mentsgunakan Bt cotton 1'ang tahan insekta seluas 63.000 hektar pada tahun
1996 ( Iamcs. !998).
B. PfMBelt.{SA,N
Reliayasa Genetik Ur:tuk Pemulihan '!anaman clan Pecntnfaatar, Benih
Transgcnil:
Bioteknclogi vritu aplikasi pengetahuan biologi untrrk pern.lrrtrharr
kehutuhrn rn&nrsiil (the
"ppllcation of Biologycal Knorviedqe tor a uscful
ne*:ds Higgins. t990) termasuk di daiamrrya kultur jaringan dan rekayasa
gcnetill dan ba,ryak rstilah lang Ciperg.,nakan uirtuk relia-va'a qcn?tii ;epeti
kloning molekuler. teknologi rekombinan DNA dan transplantrsi gen
lWattirrrcrra. 1999).
Penqgttnaan mekhl.rk hidrip (seperti tu'nbuh:r.I. hewan. jasad renrk juga
padli rnatt.rsia) sebauai bahan rekarasa. sebetulnva ,;udah dimulai sejak lcneK
nro) ang kita- Biotcknoiogi yanq pating s:cierhana dan ciilak.rkan oleh uenek
moyang kita yaitu sebagai pemburu dan perrmu (seleksi-renis) menuju sebagai
peiernak dan petani. selanjutnya dengan semakin tinggi Denanganannva
berubah ke oioteknologi yang lebih canguili yaitu sebagai ;remulia ,vang dapat
menghasilkar, varitas unggul (baik kualitas maupun kuantitasnya) melalui
seleksi / perkawinan silang dari si.farsifat keturunan.
Hukuin mendel ternyaia sangat membantu mempercepat perkembangan
bioteknologi dan adanya totipotensi sebagai dasar teknik kultur sel / kultur
.iaringan serta rekayasa genetik memungkinkan perkembangan bioteknologi
6nju pesat. Sedangkan rekayasa genetik (pada da-sarnya memanfaatkan gen
pada DNA derrgan memotong dan menyambungkan bagian DNA yang
meneandung gen yang diinginkan dan DNA yang dihasilkan disebut DNA
r"komt,inan i rDNA) merupakan teknik penyambungan yang akhir-akhir ini
sudah banyak dilakukan.
l3
Rektryasu G':netik cli Bidung Pertanian (Gembong Haryono)
Tujuan pemuliaan secara umum yaitu untuk peningkatan produksi, kualitas
produk, ketahanan pasca panen, toieran terhadap cekaman abiotik dan resisten
terhadap hama penyakit. Hal ini d3p31 segera terpenuhi dengan penggunaan
ntetode konvensir,nal yang tidak rneninggalkan met.rda noir konverrsicnal.
Pemuliaan secara bioteknologi hanya pada tanaman-tanaman yang mampu
beregenerasi secara invitro. Menurut Richard (1999 dalam wattimena, 1999)
pada paper yang berjudul Aponrixis (A Sociar Revolution for Agriculture)
menyet'utkan keuntungan dan dampak dari benih transgenik sebagai birikut :
l. Dapat menghasilkan kulti''ar hibrida hampir pada semua jenis tanaman
'-ir' 3i4utu.
?. Nlernpertahankan hererozigositas dari suatu silangan jarak jauh. pemulia
tanarian dapat lebih mudah urrtuk mcnyesu3rkan r)?ro-ciu-a pemuliaan
3
4.
Calam menghasilkan
k
ulti var iraru.
Petani dapat n-,emperbanvak b^;ji hibrida secara terus merrerus, karena biji
hibrida apornrktik akan selalu menghasilkan genotipe yang sama. .Iidak
lang paca setiap saat harus membeli benih yang baru.
biii anomiktik dapat dirakukan pada tananan yang
Diasanva,,Jiperbanv;rk secare klonal sepeni singkcng. I:errtarrg. ubr jalar dap
:eba."ainya Flal ini drpat nrengrrrangi ongkos pi.odrrksi.
sepertr hibricia brasa
Perbany'akarr dengan
Trausfcrmasi Tanaman
lransformasi / tianieksi adalah cara niemasukkan hibrica fiNn (Komposir
DNA, kimera) ke calam sel inang yang kompeten. Komposit DNA transformasi
adalah masuknya molekul kimera (palsmit) ke dalam sel bakteri inarig
sedangkan transfeksi masuknya molekul kimera (fag) ke dalam sel inang.
Plasmit adalah unsur gerletic ekstra krotrlosomal yang secara norrnal molekul
DNAnya berbentuk sirkular yang tertut"p membentuk super koil dan
mempunyai satu gen atau lebih serta sering kali merupakan gen yang
mengekspresikan kegiatannya pada sel inang.
Transformasi tanaman sudah dilakukan pada tanaman tembakau Nicotiana
tabacum) yang tahan terhadap pe:l'akit .i,{rtthut'terium
tume.faciens.
Transformasi ini menqgur:akan bantuar: jar ..s::cr. jika si--cen invitro telah
didapat tanaman lang men:tra\\J len ..rili c:i;ir-ni.rli. .raka perlu diuji
keragaman fenotip apakah lanarran rcrrjcnut berui-berul rahan dan tidak
merubah sifat-sifat lain dan tanaman :rr\f,.r\.! []l;r lanaman \ang diperbanlak
dengan biji (benih) perlu dixiti.;r ranaman yang hr.,mosigot, agar dapat
l9
)), .\o l.
L'ol
l-t ,lluret )006 ('luhun ke
l2l : t7-2)
diketahui dengan pasti bahwa keturunanny'a 100 persen mengandrrrg
gen
tr:r'scbut. (Wattinren:r. I 999).
Cara nremasukkan DNA asing ke daiam sel tumbuhan
2i
i.'(z' \!,;-)
):7
\j/
fup
I
$.-\
j'(Lr li
V
iSr116
,,l\.
\\
/r'
\
\
\/-rttr"
tr
"rH,b )
1
,,rnti-O'O
replikasi
\,
'
"r ,:\
.' r,B
f
t1',r.' ;{.'
," \''r ,
r' lf, .ii.
'
i,:rd
,
,. ..)
''.,d{l-F, /
'-t'-ft
-:-2'
j
'i')V,,
t!Lr,ut J.frlr6lf +
(*1 161161
'-
\ ---
r
\
i ^^ 6 \
I d'^.
I
t\-t'- o o "'',.,i lf6l
('tta
i'
r\'\
r.!rl:Fn
s*if
/
Xr,6'iJ -/'fw
Cro'rrl 6'r-L
r
ly*"t.!1=
i
lo'tllf-r,r.s-:
.'
Sunrber : Rekavasa Cenetik (Soedarsono. 1987).
t0
Sfr'!
:
Rekuyu.su Genetik di Bidang Pertanian (Cembong Haryono)
Pengg,' -aan Tanaman Transgenik
lr'lenurut Wattimena ( 1999) di negara-negara maju hanya hmerika
jagung.
,vang telah mulai menggirnak.rn tanarrtarl transgenik kedeiz'i dan
di negara-itegara berkcmbang pasaran tanamon transgenik sedang
digalakkan pemasarann)a secara besar-besaran. Penggunaan tanaman
transgenrk yang toleran terhadap herbisida yang terbesar, hal ini disebabkan
sedangkan
oieh
:
l.
{le
i, itrieran hcrbi.iiJa dapat Jipergunakan sebagai marka seleksi dair
ditransplantasikan bersanraan dengan gen lain, sehi^gga se!:r:
transforma;i nrendapatkan drra sifat sekaligus.
?.
Pcniualaii benih t'ansgen:k diciapetkan Ksuntr.ugan Sarrda
a. daii pcniuaian trenih tlailsgelrik
b. da;i nenjt:ala,r hcrbisida
i.'l'anarnan transgentli tolcran herbisida
I
:
'
r
memurtgkinkan nren{gt:nakan
herbisida -vane mudah mengalami t'iodegradasi, mcrnpunl'ri spektmm
;-ang luas. serta nremburikan opsi iartg lebih lurs bagi petani.
I
rniintillt rransgcnik toleran herOisiCa menit'ngkinkar, petani
rncnrpi'akickk'rn budidala tanpa oiah ta,t:rh dan budidava ko'lservasi
Saat sekarar:g ini tanarnan t'ansgerrik. -elain ',oler'an herbisida. aCr it^gr
\an{ rc)istar: terhadap hanra. virus dan kuaiiias produk. Sedanekan urutitl.l
taneman pangan dari tanrnian iransgenili dunia mt'lai !'ang terbrnvak vaitu
jagur.g. kcJelai. kapas. tonrat clan kentrng.
C. slMPtrLAN
fliotckrrol.rgi nrelalrri rekayasa genetik yang memanfaatkan gen-gcn
)ang diinginkan urrtuk rnerakit DNA Rekontbinan dapat mcnghasilkan
tanamrn transgenik yan,-I resisten ierhadap hama pcnyakit, gula serta
dapat nlerringliatkan has'l (kt alitas dan kuantitas). Tanaman transgenik
dapat n,cmberikan manfaat yang besar bagi ketersediaan pangan dunia,
rvalaupun hingga sekar jrng belum diketahui secara medis dampak
dari pengguna (manusia) yang mengkonsumsi hasil tanaman transgenik
tcrsebut.
.)i
Ibl
22, No.
I, l5
Murer 2()()6 (I'uhun kc t2)
;
t--ll
DAFTAR PTTSTAKA
Janres,
Clive. l)98. Glohcrl Review of L'ommerc'iulized
Trun.sgenic L'rops.
43p.
Soedarsono, Jcedoro, 198'r.. Rekovasu Genetik Kursus Singkat Fusi Sel. 92
h.
Soemartono, 1999. Pemuliuur Tanunun dun Indt:.stri Perheiiihtm puclu Eru
Periu,iitm '\lodtn: ljcminar Nasional Perbenihan. 9 Oktober I999. 7 h.
Wattinrena. G.A. 1999. \lcrukil Vuritu'; Tunu;nun Secura Cepul dun lJnggul
tlengun lvletode Pen:uliutn Riulekwtlcgi. Seminar i.,iasional Perbenihan. 9
Oktober 1999. 7 h.
)',
"