BAB I
LATAR BELAKANG
Sebagai negara tropis dan sebagian penduduk mempunyai mata pencaharian pertanian, maka peran bioteknologi sangat diharapkan untuk meningkatkan produktifitas, mutu, dan mengurangi biaya produksi serta menciptakan produk, arana produksi yang ramah lingkungan. Di samping itu bioteknologi pertanian harus mampu merespon pemanasan global yang ditandai dengan musim kering dan banjir yang sudah semakin terjadi namun sulit diprediksi. Prioritas dalam bidang ini adalah:
(a). Pemetaan, eksplorasi gen -gen penting dan sekuen genom hewan, tanaman dan mikroba yang. berguna dalam perakitan genetik;
(b). Pengungkapan biokimia dan molekuler serta struktur biologi yang menjadi dasar pertumbuhan tanaman dan hewan;
(c). Penciptaan galur-galur unggul yang dapat merespon kondisi lingkungan ekstrim (cekaman abiotik dan biotik) seperti kekeringan, lahan asam, salinitas tinggi dan lain-lain;
(d). Penciptaan bibit dan benih unggul yang mempunyai produktifitas tinggi, tahan terhadap hama dan penyakit (meningkatkan produktivitas lahan), komposisi gizi yang lebih baik dan diminati pasar;
(e). Penentuan biokimia dan mekanisme genetic control dalam metabolisme pada hewan, tanaman dan mikroba potensi untuk pengembangan produk bahan pangan baru ataupun bahan kimia untuk keperluan industri dan farmasi. (f).Pengembangan teknik dan metode untuk pengujian keamanan pangan.
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.
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, rekombinan DNA, 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 rekombinan DNA, 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 beberapa tahun belakangan ini terus-menerus telah diunggulkan sebagai teknologi mutakhir yang memiliki kemampuan hebat untuk memberikan jawaban pada berbagai tanatangan yang dihadapi oleh umat manusia hari ini dan di masa depan yang dekat,mengenai produksi pangan, obat-obatan, berbagai proses industri dan sebagainya. Kemampuan bioteknologi yang canggih melakukan rekayasa genetik akan mampu menciptakan tanaman baru dari berbagai tanaman. Tanaman untuk menghasilkan bahan makanan manusia yang lebih unggul, yang lebih tinggi produksinya, yang lebih tahan terhadap serangan penyakit dan hama
Sedangkan untuk permasalahan penyakit tanaman yang disebabkan oleh virus ataupun mikroba, perlu dilakukan penanggulangan dengan cara lain, diantaranya ialah dengan memanfaatkan bioteknologi. Perkembangan bioteknologi saat ini coba diterapkan pada tanaman khususnya tanaman pangan, yang dikenal dengan tanaman transgenik. Oleh karena itu makalah ini di buat untuk membahas metode-metode rekayasa genetik, beserta proses perakitan tanaman rekayasa genetik pada tanaman jagung toleran terhadap herbisida, serta kendala perakitan tanaman transgenik
BAB II
PEMBAHASAN
II.1 Tanaman Hasil Rekayasa Genetik
Salah satu kendala dalam produksi suatu komoditas tanaman di negara yang beriklim tropis dan lembab adalah serangan organisme pengganggu tumbuhan (OPT) seperti serangga hama dan patogen tumbuhan. Bahkan pada tanaman tertentu seperti padi, serangga hama masih merupakan kendala utama dan menjadi masalah serius, misalnya wereng coklat dan peng-gerek batang. Di negara tertentu se-perti Amerika Serikat (AS), kerugian akibat kerusakan yang ditimbulkan serangga hama seperti penggerek jagung dan penggerek buah kapas bisa mencapai jutaan dolar AS. Usaha pengendalian yang biasa dilakukan petani adalah menggunakan cara bercocok tanam yang tepat yang meliputi penanaman varie-tas tahan dan pergiliran tanaman, serta penyemprotan insektisida dan herbisida.
Pemulia dan perekayasa genetik mempu-nyai tujuan yang sama. Pemulia ta-naman secara konvensional mela-kukan persilangan dan atau seleksi, sedangkan perekayasa genetik mengembangkan secara terus menerusdan memanfaatkan teknik isola-si dan transfer gen dari sifat yang di-inginkan.
Transgenik disini berupa tanaman yang mengandung gen dan sudah dimodifikasi atau direkayasa dengan menyelipkan gen dari organisme atau spesies lain dengan tujuan agar tanaman tersebut menghasilkan jenis protein dari organisme atau spesies lain dari mana gen tersebut berasal. Prinsip teknologi transgenik adalah memindahkan satu atau beberapa gen, yaitu potongan DNA yang menyandikan sifat tertentu, dari satu makhluk hidup ke makhluk hidup lainnya. Dengan demikian, suatu tanaman yang tadinya tidak mempunyai sifat tertentu dapat direkayasa sehingga memiliki sifat tersebut.
Aplikasi bioteknologi melalui teknologi rekayasa genetika (transgenik) telah memasuki sektor pertanian secara luas. Keberadaan bioteknologi ini tidak akan terhindarkan. Masalahnya, walau muncul berbagai kontroversi terhadap pertanian dan pangan transgenik, teknologi tersebut kini telah berada di Indonesia dan akan terus berkembang.
Dunia pertanian Indonesia sampai saat ini sudah dapat mengakses bahan PRG setidaknya 10 tanaman transgenik, diantaranya jagung, kapas, kacang tanah, kakao, kentang, tembakau, padi, tebu, dan ubi jalar. Bahkan kapas transgenik jenis
Bt (artinya rangkaian gen tanaman kapas ini disisipi gen bakteri tanah Bacillus thuringiensis yang mengandung racun mematikan untuk hama tertentu), telah mendapat legalisasi pemerintah,lewat SK Menteri Pertanian No.107/Kpts/KB/430/2/2001, untuk ditanam sebagai varietas unggul di tujuhabupaten di Sulawesi Selatan. Keputusan tersebut kontan ditentang oleh para aktifis lingkungan hidup karena dinilai melompati prosedur AMDAL (Analisis Mengenai Dampak Lingkungan) yang dipersyaratkan bagi setiap penglepasan jenis hewan atau tanaman baru.
II.2 Status Global Komersialisasi Tanaman Transgenik
Pada tahun 2006, jumlah negara yang menanam tanaman biotek meningkat dari 21 menjadi 22 yakni dengan penambahan dari salah satu negara Uni Eropa, Slowakia, yang menanam jagung Bt untuk pertama kalinya. Dengan demikian Slowakia menjadikannya sebagai negara keenam dari 25 negara di Uni Eropa yang menanam tanaman biotek. Spanyol tetap menjadi yang teratas di Eropa dengan luas area penanaman mencapai 60.000 hektar pada tahun 2006. Penting diketahui bahwa luas lahan kolektif di lima negara lainnya Perancis, Repulik Ceko, Portugal, Jerman dan Slowakia meningkat mencapai 5 kali lipat lebih dari sekitar 1.500 hektar di tahun 2005 menjadii 8.500 hektar (James, Clive.2006).
Lebih dari 10 juta petani dari 22 negara menanam tanaman biotek pada tahun 2006, meningkat dari 8,5 juta petani pada tahun 2005. Dari jumlah itu, 90% atau sekitar 9,3 juta (meningkat) adalah para petani kecil, petani miskin yang berasal dari negara-negara berkembang. Hal ini meningkat dari hanya 7,7 juta pada tahun 2005. Berkat tanaman biotek tersebut, pendapatan petani kecil itu meningkat sehingga mengurangi kemiskinan. Dari 9,3 juta petani kecil, mayoritas adalah petani kapas Bt, 6,8 juta berada di Cina, 2,3 juta di India, 100.000 di Filipina, beberapa ribu di Afrika Selatan. Angka yang hampir sama terjadi di 7 negara berkembang lainnya yang juga memproduksi tanaman biotek pada tahun 2006. Kontribusi awal dari tanaman biotek yang cukup baik ini mendukung pencapaian Sasaran Pembangunan Milenium yakni mengurangi angka kemiskinan sebesar 50% pada tahun 2015 (James, Clive.2006).
Suatu jenis tanaman biotek baru, alfalfa toleran terhadap herbisida, dikomersialisasikan untuk pertama kalinya di AS pada tahun 2006. RR@ alfalfa menjadi tanaman biotek perenial pertama yang dikomersialisasikan dan telah disemai di 80.000 hektar lahan atau 5% dari 13 juta hektar lahan alfafa yang ditanam di AS dalam tahun 2006. Kapas toleran terhadap herbisida, RR® Flex yang dilepas pada tahun 2006 memiliki luasan area lebih dari 800.000 hektar di tahun pertamanya. Penanaman tersebut terutama dilakukan di AS dan sebagian kecil Australia. Cina mengembangkan suatu varietas pepaya lokal resisten terhadap virus. Tanaman biotek buah direkomendasikan untuk dikomersialkan pada akhir tahun 2006.
Peningkatan nyata terbesar dalam area tanaman biotek di tiap-tiap negara pada tahun 2006 adalah di AS yang diperkirakan mencapai 4.8 juta hektar, diikuti oleh India sebanyak 2.5 juta hektar, Brazil dengan 2.1 juta hektar, Argentina dan Afrika Selatan masing-masing 0.9 juta hektar. Proporsi peningkatan terbesar adalah di India yang mencapai 292% (hampir tiga kali lipat meningkat dari 1.3 juta hektar pada tahun 2005 menjadi 3.8 juta hektar pada tahun 2006) India hampir disusul oleh Afrika Selatan dengan peningkatan sebesar 180% pada komoditas biotek yakni jagung putih dan kuning. Penanaman tanaman biotek di Filipina meningkat sebesar 100% (James, Clive.2006).
Komersialisasi tanaman biotek pada tahun 1996 sampai 2006, toleransi terhadap herbisida secara konsisten mendominasi diikuti oleh resistensi terhadap serangga dan kombinasi keduanya. Pada tahun 2006, toleransi terhadap herbisida yang tersebar pada kedelai, jagung, kanola, kapas dan alfalfa menempati 68% atau 69,9 juta hektar dari luas area biotek global yang mencapai 102 juta hektar. Dengan19.0 juta hektar (19%) telah ditanam tanaman yang membawa gen Bt dan 13.1 juta hektar (13%) ditanami tanaman yang membawa kombinasi kedua gen. Produk-produk yang membawa sifat tersebut merupakan kelompok yang sangat pesat pertumbuhannya antara tahun 2005 dan 2006 yang mencapai pertumbuhan sebesar 13%, dibandingkan sifat resistensi terhadap serangga yang mencapai 17% dan toleran terhadap herbisida yakni sebesar 14% (James, Clive.2006).
II.3. Masalah Pertanaman Jagung dan Padi
II.3.1 Jagung
Jagung merupakan salah satu serealia yang strategis dan bernilai ekonomi serta mempunyai peluang untuk dikembangkan karena kedudukannya sebagai sumber utama karbohidrat dan protein setelah beras (Purwanto, 2008).
Namun, upaya peningkatan produksi jagung masih menghadapi berbagai masalah sehingga produksi jagung dalam negeri belum mampu mencukupi kebutuhan nasional (Soerjandono, 2008).
Salah satu penyebab rendahnya hasil tanaman jagung adalah kehadiran gulma pada tanaman jagung tersebut. Pengaruh gulma pada tanaman dapat terjadi secara langsung, bersaing untuk mendapatkan unsur hara, air, cahaya dan ruang tumbuh. Gulma yang dibiarkan tanpa pengendalian pada jagung dapat menurunkan hasil 20-80% (Bilman, 2011). Purba (2011) mengemukakan bahwa kehilangan hasil akibat gulma rata-rata 10% (15% di daerah tropis) dan gulma umum menurunkan hasil sampai 31% pada tanaman jagung.
Pengendalian gulma dengan menggunakan herbisida sangat diminati oleh petani, terutama untuk lahan pertanian yang cukup luas. Penggunaan herbisida diupayakan agar tidak memberi pengaruh negatif pada tanaman budidaya, karena itulah diupayakan mencari senyawa-senyawa yang bersifat selektif dan cara serta pengaplikasian yang tepat (Sukman dan Yakub, 1995).
Pada daerah pertanian dimana tenaga kerja sangat terbatas, petani umumnya cenderung menggunakan herbisida sebagai “alat pengendalian” gulma. Tetapi herbisida juga sering menyebabkan kerugian bagi petani karena dapat menyebabkan kematian tidak saja pada gulma tapi juga pada tanaman yang dibudidayakan. Untuk mengatasi kematian pada tanaman jagung telah dihasilkan jagung toleran herbisida melalui teknik rekombinan DNA.
II.3.2 Padi
Salah satu kendala dalam produksi suatu komoditas tanaman pangan seperti padi di negara tropis ialah serangan organisme pengganggu tumbuhan (OPT). Kejadian serangan hama atau penyakit secara hebat dapat menurunkan hasil yang tajam. Penggerek batang padi yang disebabkan oleh Scirpophaga sp. dari golongan Lepidoptera merupakan salah satu hama utama yang menyerang tanaman padi. Terdapat enam jenis penggerek batang padi di Indonesia, dua diantaranya dominan yaitu penggerek batang putih (S. innotata Wlk.) dan penggerek batang kuning (S.incertulas Wlk.) (Mulyaningsih et al.2009).
Serangan penggerek di Indonesia dapat dijumpaipada semua ekosistem dengan spesies dan tingkat serangan beragam bergantung pada ekosistemnya. Penurunan produksi padi akibat serangan penggerek berkisar antara 5-10% bahkan dapat mencapai 60-90% (Wunn et al., 1996). Serangan penggerek terparah dilaporkan terjadi pada musim hujan 1989/1990 yang mencapai 172.933 ha dan 15.000 ha diantaranya mengalami puso (Damayanti et al., 1991). Selanjutnya menurut data Biro Pusat Statistik (2002), dari 112.918 ha luas areal pertanaman padi pada 29 provinsi di Indonesia, menunjukkan intensitas seranganpenggerek batang padi sebesar 39,08%. Oleh karena itu, penggunaan varietas tanaman yang tahan terhadap serangan penggerek batang padi sudah selayaknya dilakukan.
Perakitan tanaman tahan penggerek melalui penyilangan belum dapat dilakukan karena sumber gen ketahanan terhadap penggerek belum diperoleh di dalam plasma nutfah padi atau kerabatnya. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mendapatkan tanaman padi ketahanan penggerek batang ialah melalui transformasi genetik. Melalui teknik ini pemindahan gen asing dari sumber gen yang bukan sekerabat dengan tanaman target dapat dilakukan. Dilaporkan bahwa gen cryIA(b) dari B. thuringiensis adalah penyandi kristal protein Bt yang efektif bersifat racun untuk hama golongan Lepidoptera sehingga dapat digunakan sebagai pengendali hama penggerek batang (Wunn et al., 1996).
Pada umumnya kristal Bt di alam bersifat protoksin, karena ada aktivitas proteolisis dalam sistem pencernaan serangga maka Bt-protoksin menjadi toksin. Toksin yang telah aktif berinteraksi dengan sel-sel epithelium di midgut serangga sehingga menyebabkan lubang-lubang kecil di sel membran saluran pencernaan dan mengganggu keseimbangan osmotik dari sel-sel tersebut. Karena keseimbangan osmotik terganggu, sel menjadi bengkak dan pecah dan menyebabkan kematian serangga (Hofte & Whiteley, 1989).
Kelompok penelitian padi Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI telah berhasil mendapatkan galur-galur tanaman transgenik potensial yang mengandung gen cryIA(b) dan tahan terhadap serangan penggerek batang (Slamet Loedin et al., 2003). Secara molekuler dalam galur-galur ini, gen cryIA(b) teruji stabil terintegrasi dalam genom tanaman hingga generasi ke enam (T5) dan teruji tahan terhadap serangan penggerek batang kuning berdasarkan pengujian feeding assay dan in planta di rumah kaca (Satoto, 2003).
Selain manfaat dan keuntungan dari padi transgenik yang diperoleh, ada kekhawatiran bahwa padi tersebut akan berdampak negatif terhadap organisme bukan sasaran dan musuh alami. Untuk menjawab kekhawatiran tersebut, studi efikasi diperlukan untuk mengevaluasi keamanan hayati tanaman transgenik termasuk padi yang didasarkan pada evaluasi data berupa informasi genotipe, deskripsi organisme donor, deskripsi modifikasi genetik dan karakterisasi modifikasi genetik. Informasi tentang keamanan hayati tanaman transgenik yang dilakukan oleh Tim Teknis Keamanan Hayati dan Pangan (TTKHP) mencakup kajian ilmiah keamanan hayati seperti dampak terhadap organisme bukan sasaran, pemindahan gen, weediness, dan invasiveness (KLH & Deptan, 2005).
II.4. Transformasi Genetik Pada Tanaman Dengan Metode TI Plasmid dan Biolistic Technology
II.4.1 Metode TI plasmid melalui perantara Agrobacterium sp.
Transformasi genetik merupakan perpindahan gen asing yang diisolasi dari tanaman, virus, bakteri atupun hewan kedalam sel target baru (genom baru). Keberhasilan transformasi genetik terletak pada kemampuan sel target untuk berkembang menjadi tanaman yang utuh, fertil, dan dapat mengekspresikan gen baru hasil insersi. Proses transformasi genetik terdiri dari beberpa tahap yaitu insersi, integrasi, ekspresi dan pewarisan sifat DNA baru. Tahapan insersi ini dapat dilakukan dengan menggunakan bakteri (species Agrobacterium). Teknik ini memanfaatkan kontruksi gen yang terdiri dari promoter bakteri atau virus.
Metode TI plasmid ini dapat dilakukan pada tumbuhan monokotil, seperti tumbuhan padi. Metode TI plasmid dengan perantara Agrobacterium sp mulai berkembang sejak tahun 1987 pada tumbuhan tembakau. Pada prinsipnya metode TI lasmid melalui perantara Agrobacterium sp, peranan dari Agrobacterium sp yang merupakan fitopatoge tanah dan dapat menyebabkan penyakit crown gall. Crown gall merupakan semacam penyakit tumor yang disebabkan oleh infeksi Agrobacterium sp. Crown gall mampu memindahkkan DNA ke dalam sel tanaman.
Mekanisme infeksi Agrob acterium ke dalam sel tanaman meliputi tiga tahap, sebagai berikut (Day dan Lichtenstien, 1992 dalam Manuhara, S.W; 2006 ): 1.Pengenalan Agrobacterium dengan molekul sinyal yang dihasilkan oleh sel tanaman yang terluka, kemudian secara kemotaksis Agrobacterium bergerak dan menempel pada sel tanaman.2.Gen-gen Vir pada plasmid Ti merespon molekul sinyal yang dihasilkan oleh sel tanaman dan selanjutnya menginduksi ekspresi gen-gen vir untuk memotong rantai tunggal T-DNA dan memindahkannya ke dalam inti sel tanaman.3.T-DNA terintegrasi ke dalam genom tanaman dan gen-gen pada T-DNA diekspresikan dalam sel tanaman. Ekspresi gen-gen onc (oncogen) menyebabkan sel berpoliferasi, sedangkan ekspresi gen-gen opin bertanggungjawab untuk sintesis derivat asam amino opin. Berdasarkan jenis opin, ada 6 starin Agrobacterium yang dihasilkan oleh plasmid Ti, yaitu: oktopin, nopalin, leusinopin, manopin, suksinamopin, dan agropin.
Sebagai indikator untuk mengetahui tanaman transgenik yang dihasilkan merupakan tanaman transgenik dengan bantuan bahan kimia yang berfungsi sebagai penyeleksi antara tanaman transgenik dan non transgenik. Sifat dari bahan kimia tersebut bersifat sebagai toksin, dimana tumbuhan non transgenik dalam arti tidak mengalami transformasi atau non transforman akan terhambat pertumbuhannya dan akan mati.
Sedangkan tanaman transgenik akan resisten terhadap bahan kimia tersebut. Pemilihan bahan kimia tersebut disesuaikan dengan tujuan kita untuk menghsilkan tanaman transgenik yang resisten terhadap herbisida atau apapun. Perkembangan teknologi dan pengetahuan dapat mengatasi hal ini, untuk menghasilkan tanaman transgenik yang resisten yakni dengan jalanmenyisipkan gen-gen yang resisten terhadap senyawa toksik misalnya methrotrexate, antibiotik, dan herbisida pada promoter yang sesuai dan digunakan untuk menyeleksi dan mengidentifikasi sel-sel transforman. Tanaman yang dihasilkan hidup maka tanaman tersebut adalah tanaman transgenik yang diinginkan.
II.4.2 Biolistic Technology
Perkembangan teknologi untuk menghasilkan tanaman transgenik salah satunya adalah metode trasformasi. Biolistic Technology atau dikenal juga dengan nama partcle bombardment adalah salah satu metode transformasi yang digunakan untuk menghasilkan tanaman transgenik. Metode particle bombradment adalah teknik yang digunakan untuk memasukkan gen asing ke dalam kultur sel. Metode particle bombardent merupakan metode fisika transfer gen secara langsung ke dalam sel. Gen atau asam nukleat ataupun molekul biologi lain dilapiskan pada emas atupun mikropartikel tungsten (microcarrier) yang memiliki densitas yang tinggi yang ditmbakkan dengan kecepata tinggi dengan helium pulse, sehingga partikel tersebut mampu menembus pada targe yang akan ditembak, seperti pada dinding membran, sel. Teknologi biolistik ini mudah digunakan dan memiliki efisiensi yang cukup besar, dapat digunakan untuk transfer gen pada sel, jaringan, organ, tanaman, ataupun hewan dan bakteri.
Akhir-akhir ini particle bombardment dikembangkan untuk menghasilkan tanaman transgenik pada variasi tanaman pangan (variaous crops). Particle bombardment dipandang sebagai metode transfer gen yang cukup efektif dan efisien, serta konsisten pada genotip padi transgenik yakni varietas indica rice (Rahman, Abdul, et all., 2010), teknik bombardment digunakan untuk transfomasi gen pada tempe (soybean) (McCabe et all., 1999), kapas transgenik (Finner and McMullen, 1990), gandum transgenik (Gless, C., et all, 1998). Metode transformasi particle bombrdment juga dikembangkan dalam bidang energi yakni untuk memproduksi tanaman jarak transgenik (Jatropa curcas) (Joshi, M, 2011).
Berdasarkan katalog dari Bio-Rad ada beberapa jenis dari particle bombardment, diantaranya adalah particle bombardment helios gene gun dan pds 1000 He. Pada particle bombardment helios gene dilakukan pada target yang lebih kecil dibandingkan dengan jenis particle bombadment pds 1000 He.
Aplikasi dari helios gene gun. (sumber: katalog Bio-Rad Laboratories). Faktor Transformasi:
Kondisi eksperimen : In situ, in vitro, in vivo, ex vivo (tanaman).
Lokasi sampel : External dan internal yang terekspose dari target organisme.
Area target : kecil (2 cm2)
Tekanan : 100-600 psi
Target : Hewan : kultur sel dan organ
Tanaman : kultur, explants
Bakteri : jamur, bakteri dan lain-lain
Prinsip kerja Particle bombardmet dengan menggunakan jenis helios gene gun:
1. Pertama DNA dan RNA di endapkan terlebih dahulu pada mikropartikel emas, setiap perbandingan plasmid yang berbeda dapat di endapkan ke satu partikel
2. Mikrokarrier tersebut dilapisi dengan DNA dan RNA yang sudah dipersiapkan sebelumnya
3. Gen Gun kemudian dilepaskan, sehingga pulsa Helium kemudian bergerak turun memasuki silinder catrige
4. Partikel dengan kecepatan tinggi terus melaju hingga menembus target, yakni berupa sel ataupun jaringan.
Aplikasi dari PDS 1000 He. (sumber: katalog Bio-Rad Laboratories). Faktor Transformasi:
Kondisi eksperimen : In vitro, in vivo, ex vivo (tanaman)).
Lokasi sampel : Evacuated chamber
Area target : Luas (40 cm2)
Tekanan : 450-2200 psi
Target : Hewan : kultur sel dan organ
Tanaman : kultur, explants
Organela : kloroplas, mitokondria
Mekanisme kerja dari biolistic particle gun jenis PDS 1000 He :
1. Sampel yang berupa sel ataupun jaringan yang akan diinsersi oleh gen tertentu diletakkan dalam ruang pemboman (bombardment chamber) yang akan dievakuasi pada tekanan subatmospheric
2. Instrumen itu kemudian dinyalakan sehingga arus helium dipercepat pada tabung gas hingga mencapai tekanan tertentu.
3. Tekanan yang ditimbulkan oleh helium membuat macrocarrier yang sudah dilapisi oleh gen tertentu yang akan diinsersikan pada jarak dekat akan menuju pada stopping screen.
4. Macrocarrier ini tetap berada pada stopping screen, sedangkan mikropartikelnya melalui screen kemudian menuju ke bombardment chamber dan masuk dan menembus sel target yang sudah diletakkan sebelumnya pada ruang pemboman (bombardment chamber)
Teknik partikel bombardment sebagai metode transformasi gen banyak digunakan karena sifatnya yang efektif dan efesien serta tida memerlukan waktu yang lama untuk gen atau DNA sampai pada se target. Beberapa riset menggunakan metode partik bombardment atau metode biolistic sebagai metode transformasi yang memberikan efesiensi yang cukup tinggi.
Semakin meningkatnya jumlah populasi manusia didunia menjadikan salah satu tantangannya dalam bidan pangan. Dengan perkembangan bioteknologi dalam bidang makanan hal ini bisa di atasi, yakni dengan menmproduksi tanaman pangan transgenik, yakni tanaman pangan yang unggul dalam arti tanaman pangan yang dapat menghasilkan jumlah kuantitas yang banyak dan dari segi kulalitas juga memiliki nilai yang unggul. Salah satu yang berperan dalam produksi tanaman ransgenik adalah pada saat proses transformasi genetik. Penggunaan metode biolistic dengan prinsip kerja seperti yang terurai di atas menjadikan metode ini cukup efektif dan efisien untuk menghasilkan tanaman pangan yang berkualitas dan berkuantitas tanaman yang tahan terhadap antibiotika, dan tahan hama.
Rahman, A.Z., et all (2010) mampu memproduksi padi varietas Indica rice Cv. MR 81 dengan memanfaatkan metode transformasi dengan particle bombardment system, kalus dari embrio padi (Oriza sativa L. Cv MR 81 dan Taipei 309) ditembak dengan menggunakan recombinan pRQ6 yang mengandung gen hygromycin phosphotransferase (hph) dan β- glucoronidase (gus A).
Chen, et all. (1998) berhasil memproduksi padi transgenik varietas japonica rice, dengan menggunakan teknik bombardment particle. Salah satu faktor yang menentukan berhasil ataukah tidaknya transfer gen adalah pemilihan target jaringan yang akan ditembak. Jaringan yang akan dijadikan target kemampua jaringan target tersebut untuk bisa menghasilkan tanaman fertile yang dikultur secara in vitro.
Prosedur yang dilakukan untuk memproduksi tanaman transgenik dengan metode particle bombardment system (Rahman, A.Z., et all (2010)) yang pertama:
1.Dengan mempersiapkan kultur jaringan tanaman yakni benih yang sudah matang, untuk memproduksi padi transgenik varietas Indica rice Cv. MR 81
2.Tahap Induksi kallus dan pertumbuhannya
Benih yang sudah matang yang sudah dipersiapkan tersebut disterilkan dengan menggunakan ethanol 70% selama 5 min dan 20% natrium hipoklorida kemudian dicuci selama tiga kali dengan mengunakan air yang sudah steril. Benih tersebut dimasukkan dalam plate yang mengandung medium induksi kallus dan diinkubasi dalam keadaan gelap pada suhu ruang 24 C.
3.Pembuatan plasmid
Plasmid pRQ6 merupakan vektor yang digunakan untuk transformasi. Plasmid tersebut mengandung selectable marker yakni β-glucoronidase (GUS) dan hygromycynphosphotransferase (hph). GUS merupakan gen yang mengontrol cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter, sedangkan hph merupakan gen yang resisten terhadap hygromycyn B. Peta enzim restriksi dari pRQ6 yang mengandung gen hph dan gusA :
4.Preprasi dari DNA yang akan ditembakkan dan partikel yang digunakan untuk menembak.
Metode yang digunakan adalah teknologi biolistik dengan jenis PDS-1000/He, preparasi DNA yang digunakan untuk particle bombardment, dengan DNA yang ditambah dengan suspensi emas, 10 μl spermidine, 50 μl CaCl2 pada temperatur ruang selama 10 menit. 7,5 μl Campuran DNA yang sudah diperoleh kemudian didistribusikan pada microcarrier. Transfer DNA dilakukan sesuai dengan instruksi pada PDS-1000/He. Jaringan target ditempatkan pada jarak 5 cm dari stopping plate dari gen gun chamber dengan menggunakan tekanan helium 1100 psi dan ditembakkan dengan singgle shots.
5.Seleksi Transformant dan recovery tanaman padi yang resisten terhadap hygromycyn phosphotransferse (hpt). Seleksi transformant ini dilakukan dengan ditumbuhkan pada media yang mengandung hygromycyn, dimana, tanaman transgenik yang berhasil adalah tanaman yang tetap hidup pada media yang mengandung hygromycyn.
6.Analisis histochemichal gen GUS.Dianalisis setelah 48 jam (2 hari), untuk mendeteksi adanya ekspresi GUS, terdeteksi adanya warna biru dengan ditambahkannya enzim tertentu pada media yang mengandung hygromycyn B.
Analisa yang digunakan untuk mendeteksi berhasil ataukah tidaknya gen yang kita insersikan dapat dilakukan dengan menggunakan instrumen, beberapa instrumen yang dapat digunakan adalah soutern blot, PCR, dan agarose gel. Analisis shoutern blot digunakan untuk mendeteksi sekuen DNA secara spesifik, disamping itu juga teknik analisis ini bisa digunakan untuk menentukan bobot molekular restriksi fragmen. Terbentuknya genom baru dianalisis dengan menggunakan analisis soutern blot, untuk tanaman tansgenik oat (Gless, C., et all., 1998), transformasi gen dengan particle bombardment dari tanaman jaark (jatropa curcas).
Seleksi tanaman transgenik, yakni setelah diseleksi resisten terhadap hygromycyn ataupun positif GUS, tanaman dipindahkan dalam media pertumbuhan selama 3 minggu hingga terbentuk struktur morphologi tumbuhnya tunas. Kemudian dipindahkan untuk ditumbuhkan pada tanah dan tumbuh pada green house. Sehingga kita memperoleh tanaman transgenik dengan menggunakan metode transformasi dengan memanfaatkan biolistic technology. Berdasarkan riset yang telah dilakukan penggunaan metode biolistic technology cukup efektif dan efisien, dimana tanaman padi transgenik varietas Indica ice Cv.MR 81 yang dihasilkan adalah tingkat kesuburannya cukup tinggi lebih dari 85% dan secara fenotip normal, dengan menggunakan marker hph (Rahman, Z.A., et all; 2010).
Dari segala metode transformasi yang ada transformasi dengan biolistic technology dapat diterapkan pada jangkuan yang lebih luas dan berbagai jenis jaringan. Dengan pemilihan ukuran microcarier dan tekanan helium dapat dipilih secara optimal untuk bisa menembus sel target yang diinginkan dengan meminimalkan kerusakan pada sel. Dengan menggunakan biolistic technology organel intraselulerpun berhasil diinsersikan dengan gen asing. Dengan menggunakan metode biolistic technology dapat memasukkan gen ataupun asam nukleat (DNA) ke dalam tanaman karena tekanan helium dapat mendorong microcarrier melalui dinding sel.
II.4.3 Kendala Penelitian Tanaman Transgenik
Penelitian rekayasa genetik untuk merakit tanaman transgenik tidak semudah yang dibayangkan oleh sementara orang, karena disamping memerlukan biaya besar, peralatan laboratorium yang modern, juga sumber daya manusia yang tangguh dan handal. Di sam-ping itu, ada keterbatasan lain, yaitu jumlah gen yang diisolasi dan yang sifat agronominya menarik masih sangat terbatas dan pengetahuan kita tentang regulasi dari ekspresi gen masih terbatas, serta metode kultur jaringan untuk regenerasi tanaman masih belum mencukupi.
Masalah lain yang kita hadapi adalah Hak Kekayaan Intelektual. Sebagai contoh adalah gen interes seperti gen Bt dan metode transformasi seperti Agrobacterium tumefa-ciens dan particle bombardment masih dimiliki dan dipatenkan oleh penemunya yang rata-rata dari negara maju. Keterbatasan ini sementara bisa ditanggulangi dengan memanfaatkan pihak fasilitator seperti Agricultural Biotechnology for Support Project (ABSP) atau International Service of the Acquisition for Agribiotech Application (ISAAA) untuk bisa memanfatkan gen-gen interes. Contoh program kerja sama yang sudah berjalan baik dan suk-ses adalah program rekayasa genetik tanaman transgenik tahan OPT seperti kentang Bt tahan PTM (potato tuber moth) oleh ABSP dan papaya transgenik tahan penyakit virus ring-spot oleh ISAAA. Di samping itu, ada kendala lain, yaitu peneliti kita masih belum memiliki kemampuan dalam mengisolasi gen dan mensintesisnya secara kimia. Oleh karena itu, perlu adanyapeningkatan sumber daya manusia, khususnya pembinaan tenaga usia muda dalam bidang kultur jaringan dengan penekanan pada efisiensi regenerasi tanaman dan biologi molekuler khususnya teknik isolasi, kloning, dan karakterisasi gen.
BAB III
PENUTUP
III.1 .KESIMPULAN
1. Transformasi genetik merupakan perpindahan gen asing yang diisolasi dari tanaman, virus, bakteri atupun hewan kedalam sel target baru (genom baru). Keberhasilan transformasi genetik terletak pada kemampuan sel target untuk berkembang menjadi tanaman yang utuh, fertil, dan dapat mengekspresikan gen baru hasil insersi. Sebagai indikator untuk mengetahu
2. Rahman, A.Z., et all (2010) mampu memproduksi padi varietas Indica rice Cv. MR 81 dengan memanfaatkan metode transformasi dengan particle bombardment system. Setelah diseleksi resisten terhadap hygromycyn ataupun positif GUS. GUS merupakan gen yang mengontrol cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter, sedangkan hph merupakan gen yang resisten terhadap hygromycyn B.
3. Penelitian rekayasa genetik untuk merakit tanaman transgenik tidak semudah yang dibayangkan oleh sementara orang, karena disamping memerlukan biaya besar, peralatan laboratorium yang modern, juga sumber daya manusia yang tangguh dan handal.i tanaman transgenik yang dihasilkan merupakan tanaman transgenik dengan bantuan bahan kimia yang berfungsi sebagai penyeleksi antara tanaman transgenik dan non transgenik. Sifat dari bahan kimia tersebut bersifat sebagai toksin, dimana tumbuhan non transgenik dalam arti tidak mengalami transformasi atau non transforman akan terhambat pertumbuhannya dan akan mati. Pemilihan bahan kimia tersebut disesuaikan dengan tujuan kita untuk menghsilkan tanaman transgenik yang resisten terhadap herbisida atau apapun.
LATAR BELAKANG
Sebagai negara tropis dan sebagian penduduk mempunyai mata pencaharian pertanian, maka peran bioteknologi sangat diharapkan untuk meningkatkan produktifitas, mutu, dan mengurangi biaya produksi serta menciptakan produk, arana produksi yang ramah lingkungan. Di samping itu bioteknologi pertanian harus mampu merespon pemanasan global yang ditandai dengan musim kering dan banjir yang sudah semakin terjadi namun sulit diprediksi. Prioritas dalam bidang ini adalah:
(a). Pemetaan, eksplorasi gen -gen penting dan sekuen genom hewan, tanaman dan mikroba yang. berguna dalam perakitan genetik;
(b). Pengungkapan biokimia dan molekuler serta struktur biologi yang menjadi dasar pertumbuhan tanaman dan hewan;
(c). Penciptaan galur-galur unggul yang dapat merespon kondisi lingkungan ekstrim (cekaman abiotik dan biotik) seperti kekeringan, lahan asam, salinitas tinggi dan lain-lain;
(d). Penciptaan bibit dan benih unggul yang mempunyai produktifitas tinggi, tahan terhadap hama dan penyakit (meningkatkan produktivitas lahan), komposisi gizi yang lebih baik dan diminati pasar;
(e). Penentuan biokimia dan mekanisme genetic control dalam metabolisme pada hewan, tanaman dan mikroba potensi untuk pengembangan produk bahan pangan baru ataupun bahan kimia untuk keperluan industri dan farmasi. (f).Pengembangan teknik dan metode untuk pengujian keamanan pangan.
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.
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, rekombinan DNA, 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 rekombinan DNA, 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 beberapa tahun belakangan ini terus-menerus telah diunggulkan sebagai teknologi mutakhir yang memiliki kemampuan hebat untuk memberikan jawaban pada berbagai tanatangan yang dihadapi oleh umat manusia hari ini dan di masa depan yang dekat,mengenai produksi pangan, obat-obatan, berbagai proses industri dan sebagainya. Kemampuan bioteknologi yang canggih melakukan rekayasa genetik akan mampu menciptakan tanaman baru dari berbagai tanaman. Tanaman untuk menghasilkan bahan makanan manusia yang lebih unggul, yang lebih tinggi produksinya, yang lebih tahan terhadap serangan penyakit dan hama
Sedangkan untuk permasalahan penyakit tanaman yang disebabkan oleh virus ataupun mikroba, perlu dilakukan penanggulangan dengan cara lain, diantaranya ialah dengan memanfaatkan bioteknologi. Perkembangan bioteknologi saat ini coba diterapkan pada tanaman khususnya tanaman pangan, yang dikenal dengan tanaman transgenik. Oleh karena itu makalah ini di buat untuk membahas metode-metode rekayasa genetik, beserta proses perakitan tanaman rekayasa genetik pada tanaman jagung toleran terhadap herbisida, serta kendala perakitan tanaman transgenik
BAB II
PEMBAHASAN
II.1 Tanaman Hasil Rekayasa Genetik
Salah satu kendala dalam produksi suatu komoditas tanaman di negara yang beriklim tropis dan lembab adalah serangan organisme pengganggu tumbuhan (OPT) seperti serangga hama dan patogen tumbuhan. Bahkan pada tanaman tertentu seperti padi, serangga hama masih merupakan kendala utama dan menjadi masalah serius, misalnya wereng coklat dan peng-gerek batang. Di negara tertentu se-perti Amerika Serikat (AS), kerugian akibat kerusakan yang ditimbulkan serangga hama seperti penggerek jagung dan penggerek buah kapas bisa mencapai jutaan dolar AS. Usaha pengendalian yang biasa dilakukan petani adalah menggunakan cara bercocok tanam yang tepat yang meliputi penanaman varie-tas tahan dan pergiliran tanaman, serta penyemprotan insektisida dan herbisida.
Pemulia dan perekayasa genetik mempu-nyai tujuan yang sama. Pemulia ta-naman secara konvensional mela-kukan persilangan dan atau seleksi, sedangkan perekayasa genetik mengembangkan secara terus menerusdan memanfaatkan teknik isola-si dan transfer gen dari sifat yang di-inginkan.
Transgenik disini berupa tanaman yang mengandung gen dan sudah dimodifikasi atau direkayasa dengan menyelipkan gen dari organisme atau spesies lain dengan tujuan agar tanaman tersebut menghasilkan jenis protein dari organisme atau spesies lain dari mana gen tersebut berasal. Prinsip teknologi transgenik adalah memindahkan satu atau beberapa gen, yaitu potongan DNA yang menyandikan sifat tertentu, dari satu makhluk hidup ke makhluk hidup lainnya. Dengan demikian, suatu tanaman yang tadinya tidak mempunyai sifat tertentu dapat direkayasa sehingga memiliki sifat tersebut.
Aplikasi bioteknologi melalui teknologi rekayasa genetika (transgenik) telah memasuki sektor pertanian secara luas. Keberadaan bioteknologi ini tidak akan terhindarkan. Masalahnya, walau muncul berbagai kontroversi terhadap pertanian dan pangan transgenik, teknologi tersebut kini telah berada di Indonesia dan akan terus berkembang.
Dunia pertanian Indonesia sampai saat ini sudah dapat mengakses bahan PRG setidaknya 10 tanaman transgenik, diantaranya jagung, kapas, kacang tanah, kakao, kentang, tembakau, padi, tebu, dan ubi jalar. Bahkan kapas transgenik jenis
Bt (artinya rangkaian gen tanaman kapas ini disisipi gen bakteri tanah Bacillus thuringiensis yang mengandung racun mematikan untuk hama tertentu), telah mendapat legalisasi pemerintah,lewat SK Menteri Pertanian No.107/Kpts/KB/430/2/2001, untuk ditanam sebagai varietas unggul di tujuhabupaten di Sulawesi Selatan. Keputusan tersebut kontan ditentang oleh para aktifis lingkungan hidup karena dinilai melompati prosedur AMDAL (Analisis Mengenai Dampak Lingkungan) yang dipersyaratkan bagi setiap penglepasan jenis hewan atau tanaman baru.
II.2 Status Global Komersialisasi Tanaman Transgenik
Pada tahun 2006, jumlah negara yang menanam tanaman biotek meningkat dari 21 menjadi 22 yakni dengan penambahan dari salah satu negara Uni Eropa, Slowakia, yang menanam jagung Bt untuk pertama kalinya. Dengan demikian Slowakia menjadikannya sebagai negara keenam dari 25 negara di Uni Eropa yang menanam tanaman biotek. Spanyol tetap menjadi yang teratas di Eropa dengan luas area penanaman mencapai 60.000 hektar pada tahun 2006. Penting diketahui bahwa luas lahan kolektif di lima negara lainnya Perancis, Repulik Ceko, Portugal, Jerman dan Slowakia meningkat mencapai 5 kali lipat lebih dari sekitar 1.500 hektar di tahun 2005 menjadii 8.500 hektar (James, Clive.2006).
Lebih dari 10 juta petani dari 22 negara menanam tanaman biotek pada tahun 2006, meningkat dari 8,5 juta petani pada tahun 2005. Dari jumlah itu, 90% atau sekitar 9,3 juta (meningkat) adalah para petani kecil, petani miskin yang berasal dari negara-negara berkembang. Hal ini meningkat dari hanya 7,7 juta pada tahun 2005. Berkat tanaman biotek tersebut, pendapatan petani kecil itu meningkat sehingga mengurangi kemiskinan. Dari 9,3 juta petani kecil, mayoritas adalah petani kapas Bt, 6,8 juta berada di Cina, 2,3 juta di India, 100.000 di Filipina, beberapa ribu di Afrika Selatan. Angka yang hampir sama terjadi di 7 negara berkembang lainnya yang juga memproduksi tanaman biotek pada tahun 2006. Kontribusi awal dari tanaman biotek yang cukup baik ini mendukung pencapaian Sasaran Pembangunan Milenium yakni mengurangi angka kemiskinan sebesar 50% pada tahun 2015 (James, Clive.2006).
Suatu jenis tanaman biotek baru, alfalfa toleran terhadap herbisida, dikomersialisasikan untuk pertama kalinya di AS pada tahun 2006. RR@ alfalfa menjadi tanaman biotek perenial pertama yang dikomersialisasikan dan telah disemai di 80.000 hektar lahan atau 5% dari 13 juta hektar lahan alfafa yang ditanam di AS dalam tahun 2006. Kapas toleran terhadap herbisida, RR® Flex yang dilepas pada tahun 2006 memiliki luasan area lebih dari 800.000 hektar di tahun pertamanya. Penanaman tersebut terutama dilakukan di AS dan sebagian kecil Australia. Cina mengembangkan suatu varietas pepaya lokal resisten terhadap virus. Tanaman biotek buah direkomendasikan untuk dikomersialkan pada akhir tahun 2006.
Peningkatan nyata terbesar dalam area tanaman biotek di tiap-tiap negara pada tahun 2006 adalah di AS yang diperkirakan mencapai 4.8 juta hektar, diikuti oleh India sebanyak 2.5 juta hektar, Brazil dengan 2.1 juta hektar, Argentina dan Afrika Selatan masing-masing 0.9 juta hektar. Proporsi peningkatan terbesar adalah di India yang mencapai 292% (hampir tiga kali lipat meningkat dari 1.3 juta hektar pada tahun 2005 menjadi 3.8 juta hektar pada tahun 2006) India hampir disusul oleh Afrika Selatan dengan peningkatan sebesar 180% pada komoditas biotek yakni jagung putih dan kuning. Penanaman tanaman biotek di Filipina meningkat sebesar 100% (James, Clive.2006).
Komersialisasi tanaman biotek pada tahun 1996 sampai 2006, toleransi terhadap herbisida secara konsisten mendominasi diikuti oleh resistensi terhadap serangga dan kombinasi keduanya. Pada tahun 2006, toleransi terhadap herbisida yang tersebar pada kedelai, jagung, kanola, kapas dan alfalfa menempati 68% atau 69,9 juta hektar dari luas area biotek global yang mencapai 102 juta hektar. Dengan19.0 juta hektar (19%) telah ditanam tanaman yang membawa gen Bt dan 13.1 juta hektar (13%) ditanami tanaman yang membawa kombinasi kedua gen. Produk-produk yang membawa sifat tersebut merupakan kelompok yang sangat pesat pertumbuhannya antara tahun 2005 dan 2006 yang mencapai pertumbuhan sebesar 13%, dibandingkan sifat resistensi terhadap serangga yang mencapai 17% dan toleran terhadap herbisida yakni sebesar 14% (James, Clive.2006).
II.3. Masalah Pertanaman Jagung dan Padi
II.3.1 Jagung
Jagung merupakan salah satu serealia yang strategis dan bernilai ekonomi serta mempunyai peluang untuk dikembangkan karena kedudukannya sebagai sumber utama karbohidrat dan protein setelah beras (Purwanto, 2008).
Namun, upaya peningkatan produksi jagung masih menghadapi berbagai masalah sehingga produksi jagung dalam negeri belum mampu mencukupi kebutuhan nasional (Soerjandono, 2008).
Salah satu penyebab rendahnya hasil tanaman jagung adalah kehadiran gulma pada tanaman jagung tersebut. Pengaruh gulma pada tanaman dapat terjadi secara langsung, bersaing untuk mendapatkan unsur hara, air, cahaya dan ruang tumbuh. Gulma yang dibiarkan tanpa pengendalian pada jagung dapat menurunkan hasil 20-80% (Bilman, 2011). Purba (2011) mengemukakan bahwa kehilangan hasil akibat gulma rata-rata 10% (15% di daerah tropis) dan gulma umum menurunkan hasil sampai 31% pada tanaman jagung.
Pengendalian gulma dengan menggunakan herbisida sangat diminati oleh petani, terutama untuk lahan pertanian yang cukup luas. Penggunaan herbisida diupayakan agar tidak memberi pengaruh negatif pada tanaman budidaya, karena itulah diupayakan mencari senyawa-senyawa yang bersifat selektif dan cara serta pengaplikasian yang tepat (Sukman dan Yakub, 1995).
Pada daerah pertanian dimana tenaga kerja sangat terbatas, petani umumnya cenderung menggunakan herbisida sebagai “alat pengendalian” gulma. Tetapi herbisida juga sering menyebabkan kerugian bagi petani karena dapat menyebabkan kematian tidak saja pada gulma tapi juga pada tanaman yang dibudidayakan. Untuk mengatasi kematian pada tanaman jagung telah dihasilkan jagung toleran herbisida melalui teknik rekombinan DNA.
II.3.2 Padi
Salah satu kendala dalam produksi suatu komoditas tanaman pangan seperti padi di negara tropis ialah serangan organisme pengganggu tumbuhan (OPT). Kejadian serangan hama atau penyakit secara hebat dapat menurunkan hasil yang tajam. Penggerek batang padi yang disebabkan oleh Scirpophaga sp. dari golongan Lepidoptera merupakan salah satu hama utama yang menyerang tanaman padi. Terdapat enam jenis penggerek batang padi di Indonesia, dua diantaranya dominan yaitu penggerek batang putih (S. innotata Wlk.) dan penggerek batang kuning (S.incertulas Wlk.) (Mulyaningsih et al.2009).
Serangan penggerek di Indonesia dapat dijumpaipada semua ekosistem dengan spesies dan tingkat serangan beragam bergantung pada ekosistemnya. Penurunan produksi padi akibat serangan penggerek berkisar antara 5-10% bahkan dapat mencapai 60-90% (Wunn et al., 1996). Serangan penggerek terparah dilaporkan terjadi pada musim hujan 1989/1990 yang mencapai 172.933 ha dan 15.000 ha diantaranya mengalami puso (Damayanti et al., 1991). Selanjutnya menurut data Biro Pusat Statistik (2002), dari 112.918 ha luas areal pertanaman padi pada 29 provinsi di Indonesia, menunjukkan intensitas seranganpenggerek batang padi sebesar 39,08%. Oleh karena itu, penggunaan varietas tanaman yang tahan terhadap serangan penggerek batang padi sudah selayaknya dilakukan.
Perakitan tanaman tahan penggerek melalui penyilangan belum dapat dilakukan karena sumber gen ketahanan terhadap penggerek belum diperoleh di dalam plasma nutfah padi atau kerabatnya. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mendapatkan tanaman padi ketahanan penggerek batang ialah melalui transformasi genetik. Melalui teknik ini pemindahan gen asing dari sumber gen yang bukan sekerabat dengan tanaman target dapat dilakukan. Dilaporkan bahwa gen cryIA(b) dari B. thuringiensis adalah penyandi kristal protein Bt yang efektif bersifat racun untuk hama golongan Lepidoptera sehingga dapat digunakan sebagai pengendali hama penggerek batang (Wunn et al., 1996).
Pada umumnya kristal Bt di alam bersifat protoksin, karena ada aktivitas proteolisis dalam sistem pencernaan serangga maka Bt-protoksin menjadi toksin. Toksin yang telah aktif berinteraksi dengan sel-sel epithelium di midgut serangga sehingga menyebabkan lubang-lubang kecil di sel membran saluran pencernaan dan mengganggu keseimbangan osmotik dari sel-sel tersebut. Karena keseimbangan osmotik terganggu, sel menjadi bengkak dan pecah dan menyebabkan kematian serangga (Hofte & Whiteley, 1989).
Kelompok penelitian padi Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI telah berhasil mendapatkan galur-galur tanaman transgenik potensial yang mengandung gen cryIA(b) dan tahan terhadap serangan penggerek batang (Slamet Loedin et al., 2003). Secara molekuler dalam galur-galur ini, gen cryIA(b) teruji stabil terintegrasi dalam genom tanaman hingga generasi ke enam (T5) dan teruji tahan terhadap serangan penggerek batang kuning berdasarkan pengujian feeding assay dan in planta di rumah kaca (Satoto, 2003).
Selain manfaat dan keuntungan dari padi transgenik yang diperoleh, ada kekhawatiran bahwa padi tersebut akan berdampak negatif terhadap organisme bukan sasaran dan musuh alami. Untuk menjawab kekhawatiran tersebut, studi efikasi diperlukan untuk mengevaluasi keamanan hayati tanaman transgenik termasuk padi yang didasarkan pada evaluasi data berupa informasi genotipe, deskripsi organisme donor, deskripsi modifikasi genetik dan karakterisasi modifikasi genetik. Informasi tentang keamanan hayati tanaman transgenik yang dilakukan oleh Tim Teknis Keamanan Hayati dan Pangan (TTKHP) mencakup kajian ilmiah keamanan hayati seperti dampak terhadap organisme bukan sasaran, pemindahan gen, weediness, dan invasiveness (KLH & Deptan, 2005).
II.4. Transformasi Genetik Pada Tanaman Dengan Metode TI Plasmid dan Biolistic Technology
II.4.1 Metode TI plasmid melalui perantara Agrobacterium sp.
Transformasi genetik merupakan perpindahan gen asing yang diisolasi dari tanaman, virus, bakteri atupun hewan kedalam sel target baru (genom baru). Keberhasilan transformasi genetik terletak pada kemampuan sel target untuk berkembang menjadi tanaman yang utuh, fertil, dan dapat mengekspresikan gen baru hasil insersi. Proses transformasi genetik terdiri dari beberpa tahap yaitu insersi, integrasi, ekspresi dan pewarisan sifat DNA baru. Tahapan insersi ini dapat dilakukan dengan menggunakan bakteri (species Agrobacterium). Teknik ini memanfaatkan kontruksi gen yang terdiri dari promoter bakteri atau virus.
Metode TI plasmid ini dapat dilakukan pada tumbuhan monokotil, seperti tumbuhan padi. Metode TI plasmid dengan perantara Agrobacterium sp mulai berkembang sejak tahun 1987 pada tumbuhan tembakau. Pada prinsipnya metode TI lasmid melalui perantara Agrobacterium sp, peranan dari Agrobacterium sp yang merupakan fitopatoge tanah dan dapat menyebabkan penyakit crown gall. Crown gall merupakan semacam penyakit tumor yang disebabkan oleh infeksi Agrobacterium sp. Crown gall mampu memindahkkan DNA ke dalam sel tanaman.
Mekanisme infeksi Agrob acterium ke dalam sel tanaman meliputi tiga tahap, sebagai berikut (Day dan Lichtenstien, 1992 dalam Manuhara, S.W; 2006 ): 1.Pengenalan Agrobacterium dengan molekul sinyal yang dihasilkan oleh sel tanaman yang terluka, kemudian secara kemotaksis Agrobacterium bergerak dan menempel pada sel tanaman.2.Gen-gen Vir pada plasmid Ti merespon molekul sinyal yang dihasilkan oleh sel tanaman dan selanjutnya menginduksi ekspresi gen-gen vir untuk memotong rantai tunggal T-DNA dan memindahkannya ke dalam inti sel tanaman.3.T-DNA terintegrasi ke dalam genom tanaman dan gen-gen pada T-DNA diekspresikan dalam sel tanaman. Ekspresi gen-gen onc (oncogen) menyebabkan sel berpoliferasi, sedangkan ekspresi gen-gen opin bertanggungjawab untuk sintesis derivat asam amino opin. Berdasarkan jenis opin, ada 6 starin Agrobacterium yang dihasilkan oleh plasmid Ti, yaitu: oktopin, nopalin, leusinopin, manopin, suksinamopin, dan agropin.
Sebagai indikator untuk mengetahui tanaman transgenik yang dihasilkan merupakan tanaman transgenik dengan bantuan bahan kimia yang berfungsi sebagai penyeleksi antara tanaman transgenik dan non transgenik. Sifat dari bahan kimia tersebut bersifat sebagai toksin, dimana tumbuhan non transgenik dalam arti tidak mengalami transformasi atau non transforman akan terhambat pertumbuhannya dan akan mati.
Sedangkan tanaman transgenik akan resisten terhadap bahan kimia tersebut. Pemilihan bahan kimia tersebut disesuaikan dengan tujuan kita untuk menghsilkan tanaman transgenik yang resisten terhadap herbisida atau apapun. Perkembangan teknologi dan pengetahuan dapat mengatasi hal ini, untuk menghasilkan tanaman transgenik yang resisten yakni dengan jalanmenyisipkan gen-gen yang resisten terhadap senyawa toksik misalnya methrotrexate, antibiotik, dan herbisida pada promoter yang sesuai dan digunakan untuk menyeleksi dan mengidentifikasi sel-sel transforman. Tanaman yang dihasilkan hidup maka tanaman tersebut adalah tanaman transgenik yang diinginkan.
II.4.2 Biolistic Technology
Perkembangan teknologi untuk menghasilkan tanaman transgenik salah satunya adalah metode trasformasi. Biolistic Technology atau dikenal juga dengan nama partcle bombardment adalah salah satu metode transformasi yang digunakan untuk menghasilkan tanaman transgenik. Metode particle bombradment adalah teknik yang digunakan untuk memasukkan gen asing ke dalam kultur sel. Metode particle bombardent merupakan metode fisika transfer gen secara langsung ke dalam sel. Gen atau asam nukleat ataupun molekul biologi lain dilapiskan pada emas atupun mikropartikel tungsten (microcarrier) yang memiliki densitas yang tinggi yang ditmbakkan dengan kecepata tinggi dengan helium pulse, sehingga partikel tersebut mampu menembus pada targe yang akan ditembak, seperti pada dinding membran, sel. Teknologi biolistik ini mudah digunakan dan memiliki efisiensi yang cukup besar, dapat digunakan untuk transfer gen pada sel, jaringan, organ, tanaman, ataupun hewan dan bakteri.
Akhir-akhir ini particle bombardment dikembangkan untuk menghasilkan tanaman transgenik pada variasi tanaman pangan (variaous crops). Particle bombardment dipandang sebagai metode transfer gen yang cukup efektif dan efisien, serta konsisten pada genotip padi transgenik yakni varietas indica rice (Rahman, Abdul, et all., 2010), teknik bombardment digunakan untuk transfomasi gen pada tempe (soybean) (McCabe et all., 1999), kapas transgenik (Finner and McMullen, 1990), gandum transgenik (Gless, C., et all, 1998). Metode transformasi particle bombrdment juga dikembangkan dalam bidang energi yakni untuk memproduksi tanaman jarak transgenik (Jatropa curcas) (Joshi, M, 2011).
Berdasarkan katalog dari Bio-Rad ada beberapa jenis dari particle bombardment, diantaranya adalah particle bombardment helios gene gun dan pds 1000 He. Pada particle bombardment helios gene dilakukan pada target yang lebih kecil dibandingkan dengan jenis particle bombadment pds 1000 He.
Aplikasi dari helios gene gun. (sumber: katalog Bio-Rad Laboratories). Faktor Transformasi:
Kondisi eksperimen : In situ, in vitro, in vivo, ex vivo (tanaman).
Lokasi sampel : External dan internal yang terekspose dari target organisme.
Area target : kecil (2 cm2)
Tekanan : 100-600 psi
Target : Hewan : kultur sel dan organ
Tanaman : kultur, explants
Bakteri : jamur, bakteri dan lain-lain
Prinsip kerja Particle bombardmet dengan menggunakan jenis helios gene gun:
1. Pertama DNA dan RNA di endapkan terlebih dahulu pada mikropartikel emas, setiap perbandingan plasmid yang berbeda dapat di endapkan ke satu partikel
2. Mikrokarrier tersebut dilapisi dengan DNA dan RNA yang sudah dipersiapkan sebelumnya
3. Gen Gun kemudian dilepaskan, sehingga pulsa Helium kemudian bergerak turun memasuki silinder catrige
4. Partikel dengan kecepatan tinggi terus melaju hingga menembus target, yakni berupa sel ataupun jaringan.
Aplikasi dari PDS 1000 He. (sumber: katalog Bio-Rad Laboratories). Faktor Transformasi:
Kondisi eksperimen : In vitro, in vivo, ex vivo (tanaman)).
Lokasi sampel : Evacuated chamber
Area target : Luas (40 cm2)
Tekanan : 450-2200 psi
Target : Hewan : kultur sel dan organ
Tanaman : kultur, explants
Organela : kloroplas, mitokondria
Mekanisme kerja dari biolistic particle gun jenis PDS 1000 He :
1. Sampel yang berupa sel ataupun jaringan yang akan diinsersi oleh gen tertentu diletakkan dalam ruang pemboman (bombardment chamber) yang akan dievakuasi pada tekanan subatmospheric
2. Instrumen itu kemudian dinyalakan sehingga arus helium dipercepat pada tabung gas hingga mencapai tekanan tertentu.
3. Tekanan yang ditimbulkan oleh helium membuat macrocarrier yang sudah dilapisi oleh gen tertentu yang akan diinsersikan pada jarak dekat akan menuju pada stopping screen.
4. Macrocarrier ini tetap berada pada stopping screen, sedangkan mikropartikelnya melalui screen kemudian menuju ke bombardment chamber dan masuk dan menembus sel target yang sudah diletakkan sebelumnya pada ruang pemboman (bombardment chamber)
Teknik partikel bombardment sebagai metode transformasi gen banyak digunakan karena sifatnya yang efektif dan efesien serta tida memerlukan waktu yang lama untuk gen atau DNA sampai pada se target. Beberapa riset menggunakan metode partik bombardment atau metode biolistic sebagai metode transformasi yang memberikan efesiensi yang cukup tinggi.
Semakin meningkatnya jumlah populasi manusia didunia menjadikan salah satu tantangannya dalam bidan pangan. Dengan perkembangan bioteknologi dalam bidang makanan hal ini bisa di atasi, yakni dengan menmproduksi tanaman pangan transgenik, yakni tanaman pangan yang unggul dalam arti tanaman pangan yang dapat menghasilkan jumlah kuantitas yang banyak dan dari segi kulalitas juga memiliki nilai yang unggul. Salah satu yang berperan dalam produksi tanaman ransgenik adalah pada saat proses transformasi genetik. Penggunaan metode biolistic dengan prinsip kerja seperti yang terurai di atas menjadikan metode ini cukup efektif dan efisien untuk menghasilkan tanaman pangan yang berkualitas dan berkuantitas tanaman yang tahan terhadap antibiotika, dan tahan hama.
Rahman, A.Z., et all (2010) mampu memproduksi padi varietas Indica rice Cv. MR 81 dengan memanfaatkan metode transformasi dengan particle bombardment system, kalus dari embrio padi (Oriza sativa L. Cv MR 81 dan Taipei 309) ditembak dengan menggunakan recombinan pRQ6 yang mengandung gen hygromycin phosphotransferase (hph) dan β- glucoronidase (gus A).
Chen, et all. (1998) berhasil memproduksi padi transgenik varietas japonica rice, dengan menggunakan teknik bombardment particle. Salah satu faktor yang menentukan berhasil ataukah tidaknya transfer gen adalah pemilihan target jaringan yang akan ditembak. Jaringan yang akan dijadikan target kemampua jaringan target tersebut untuk bisa menghasilkan tanaman fertile yang dikultur secara in vitro.
Prosedur yang dilakukan untuk memproduksi tanaman transgenik dengan metode particle bombardment system (Rahman, A.Z., et all (2010)) yang pertama:
1.Dengan mempersiapkan kultur jaringan tanaman yakni benih yang sudah matang, untuk memproduksi padi transgenik varietas Indica rice Cv. MR 81
2.Tahap Induksi kallus dan pertumbuhannya
Benih yang sudah matang yang sudah dipersiapkan tersebut disterilkan dengan menggunakan ethanol 70% selama 5 min dan 20% natrium hipoklorida kemudian dicuci selama tiga kali dengan mengunakan air yang sudah steril. Benih tersebut dimasukkan dalam plate yang mengandung medium induksi kallus dan diinkubasi dalam keadaan gelap pada suhu ruang 24 C.
3.Pembuatan plasmid
Plasmid pRQ6 merupakan vektor yang digunakan untuk transformasi. Plasmid tersebut mengandung selectable marker yakni β-glucoronidase (GUS) dan hygromycynphosphotransferase (hph). GUS merupakan gen yang mengontrol cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter, sedangkan hph merupakan gen yang resisten terhadap hygromycyn B. Peta enzim restriksi dari pRQ6 yang mengandung gen hph dan gusA :
4.Preprasi dari DNA yang akan ditembakkan dan partikel yang digunakan untuk menembak.
Metode yang digunakan adalah teknologi biolistik dengan jenis PDS-1000/He, preparasi DNA yang digunakan untuk particle bombardment, dengan DNA yang ditambah dengan suspensi emas, 10 μl spermidine, 50 μl CaCl2 pada temperatur ruang selama 10 menit. 7,5 μl Campuran DNA yang sudah diperoleh kemudian didistribusikan pada microcarrier. Transfer DNA dilakukan sesuai dengan instruksi pada PDS-1000/He. Jaringan target ditempatkan pada jarak 5 cm dari stopping plate dari gen gun chamber dengan menggunakan tekanan helium 1100 psi dan ditembakkan dengan singgle shots.
5.Seleksi Transformant dan recovery tanaman padi yang resisten terhadap hygromycyn phosphotransferse (hpt). Seleksi transformant ini dilakukan dengan ditumbuhkan pada media yang mengandung hygromycyn, dimana, tanaman transgenik yang berhasil adalah tanaman yang tetap hidup pada media yang mengandung hygromycyn.
6.Analisis histochemichal gen GUS.Dianalisis setelah 48 jam (2 hari), untuk mendeteksi adanya ekspresi GUS, terdeteksi adanya warna biru dengan ditambahkannya enzim tertentu pada media yang mengandung hygromycyn B.
Analisa yang digunakan untuk mendeteksi berhasil ataukah tidaknya gen yang kita insersikan dapat dilakukan dengan menggunakan instrumen, beberapa instrumen yang dapat digunakan adalah soutern blot, PCR, dan agarose gel. Analisis shoutern blot digunakan untuk mendeteksi sekuen DNA secara spesifik, disamping itu juga teknik analisis ini bisa digunakan untuk menentukan bobot molekular restriksi fragmen. Terbentuknya genom baru dianalisis dengan menggunakan analisis soutern blot, untuk tanaman tansgenik oat (Gless, C., et all., 1998), transformasi gen dengan particle bombardment dari tanaman jaark (jatropa curcas).
Seleksi tanaman transgenik, yakni setelah diseleksi resisten terhadap hygromycyn ataupun positif GUS, tanaman dipindahkan dalam media pertumbuhan selama 3 minggu hingga terbentuk struktur morphologi tumbuhnya tunas. Kemudian dipindahkan untuk ditumbuhkan pada tanah dan tumbuh pada green house. Sehingga kita memperoleh tanaman transgenik dengan menggunakan metode transformasi dengan memanfaatkan biolistic technology. Berdasarkan riset yang telah dilakukan penggunaan metode biolistic technology cukup efektif dan efisien, dimana tanaman padi transgenik varietas Indica ice Cv.MR 81 yang dihasilkan adalah tingkat kesuburannya cukup tinggi lebih dari 85% dan secara fenotip normal, dengan menggunakan marker hph (Rahman, Z.A., et all; 2010).
Dari segala metode transformasi yang ada transformasi dengan biolistic technology dapat diterapkan pada jangkuan yang lebih luas dan berbagai jenis jaringan. Dengan pemilihan ukuran microcarier dan tekanan helium dapat dipilih secara optimal untuk bisa menembus sel target yang diinginkan dengan meminimalkan kerusakan pada sel. Dengan menggunakan biolistic technology organel intraselulerpun berhasil diinsersikan dengan gen asing. Dengan menggunakan metode biolistic technology dapat memasukkan gen ataupun asam nukleat (DNA) ke dalam tanaman karena tekanan helium dapat mendorong microcarrier melalui dinding sel.
II.4.3 Kendala Penelitian Tanaman Transgenik
Penelitian rekayasa genetik untuk merakit tanaman transgenik tidak semudah yang dibayangkan oleh sementara orang, karena disamping memerlukan biaya besar, peralatan laboratorium yang modern, juga sumber daya manusia yang tangguh dan handal. Di sam-ping itu, ada keterbatasan lain, yaitu jumlah gen yang diisolasi dan yang sifat agronominya menarik masih sangat terbatas dan pengetahuan kita tentang regulasi dari ekspresi gen masih terbatas, serta metode kultur jaringan untuk regenerasi tanaman masih belum mencukupi.
Masalah lain yang kita hadapi adalah Hak Kekayaan Intelektual. Sebagai contoh adalah gen interes seperti gen Bt dan metode transformasi seperti Agrobacterium tumefa-ciens dan particle bombardment masih dimiliki dan dipatenkan oleh penemunya yang rata-rata dari negara maju. Keterbatasan ini sementara bisa ditanggulangi dengan memanfaatkan pihak fasilitator seperti Agricultural Biotechnology for Support Project (ABSP) atau International Service of the Acquisition for Agribiotech Application (ISAAA) untuk bisa memanfatkan gen-gen interes. Contoh program kerja sama yang sudah berjalan baik dan suk-ses adalah program rekayasa genetik tanaman transgenik tahan OPT seperti kentang Bt tahan PTM (potato tuber moth) oleh ABSP dan papaya transgenik tahan penyakit virus ring-spot oleh ISAAA. Di samping itu, ada kendala lain, yaitu peneliti kita masih belum memiliki kemampuan dalam mengisolasi gen dan mensintesisnya secara kimia. Oleh karena itu, perlu adanyapeningkatan sumber daya manusia, khususnya pembinaan tenaga usia muda dalam bidang kultur jaringan dengan penekanan pada efisiensi regenerasi tanaman dan biologi molekuler khususnya teknik isolasi, kloning, dan karakterisasi gen.
BAB III
PENUTUP
III.1 .KESIMPULAN
1. Transformasi genetik merupakan perpindahan gen asing yang diisolasi dari tanaman, virus, bakteri atupun hewan kedalam sel target baru (genom baru). Keberhasilan transformasi genetik terletak pada kemampuan sel target untuk berkembang menjadi tanaman yang utuh, fertil, dan dapat mengekspresikan gen baru hasil insersi. Sebagai indikator untuk mengetahu
2. Rahman, A.Z., et all (2010) mampu memproduksi padi varietas Indica rice Cv. MR 81 dengan memanfaatkan metode transformasi dengan particle bombardment system. Setelah diseleksi resisten terhadap hygromycyn ataupun positif GUS. GUS merupakan gen yang mengontrol cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter, sedangkan hph merupakan gen yang resisten terhadap hygromycyn B.
3. Penelitian rekayasa genetik untuk merakit tanaman transgenik tidak semudah yang dibayangkan oleh sementara orang, karena disamping memerlukan biaya besar, peralatan laboratorium yang modern, juga sumber daya manusia yang tangguh dan handal.i tanaman transgenik yang dihasilkan merupakan tanaman transgenik dengan bantuan bahan kimia yang berfungsi sebagai penyeleksi antara tanaman transgenik dan non transgenik. Sifat dari bahan kimia tersebut bersifat sebagai toksin, dimana tumbuhan non transgenik dalam arti tidak mengalami transformasi atau non transforman akan terhambat pertumbuhannya dan akan mati. Pemilihan bahan kimia tersebut disesuaikan dengan tujuan kita untuk menghsilkan tanaman transgenik yang resisten terhadap herbisida atau apapun.
0 komentar:
Speak up your mind
Tell us what you're thinking... !