2 hours ago
1
Ilustrasi.(Freepik)
PENINGKATAN jumlah penduduk berpengaruh terhadap peningkatan kebutuhan pangan. Saat ini, produksi pangan dengan cara tradisional tidak lagi memadai untuk memenuhi kebutuhan pangan yang terus meningkat. Keterbatasan ini menuntut para ilmuwan untuk mencari solusi dalam memproduksi bahan pangan dengan cara yang lebih baik.
Penerapan bioteknologi modern dalam pertanian menjadi solusi terbaik saat ini untuk mengatasi masalah tersebut. Penerapan bioteknologi modern dalam pertanian berpotensi meningkatkan produksi tanaman budi daya dan mengurangi pemakaian bahan kimia berbahaya seperti pestisida.
Melansir dari Buku Ilmu Pengetahuan Alam/Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Untuk SMP/MTs Kelas IX Semester 2 yang ditulis Siti Zubaidah dkk, bioteknologi modern dalam pertanian dilakukan dengan menerapkan teknik rekayasa genetika, yaitu melakukan manipulasi susunan gen suatu organisme sehingga dapat dihasilkan organisme yang memiliki sifat baru. Manipulasi susunan gen dapat dilakukan dengan cara menambah gen suatu organisme yang diambil dari organisme lain atau dengan menghilangkan gen tertentu dalam organisme tersebut.
Tanaman yang susunan gennya telah dimanipulasi disebut dengan tanaman transgenik. Saat ini, telah banyak tanaman transgenik yang sudah dikembangkan, misalnya jagung, padi, kedelai, tomat, dan pepaya.
Melalui rekayasa genetika, suatu tanaman dapat direkayasa agar dapat tahan terhadap serangan hama atau bahkan membunuh hama yang menyerang tanaman tersebut, sehingga dapat meningkatkan hasil produksi. Tanaman juga dapat dirancang untuk tahan terhadap herbisida dan insektisida melalui rekayasa genetika. Bagaimana cara membuat tanaman transgenik?
Keterangan gambar: Teknik rekayasa genetika pada tanaman dengan bantuan bakteri Agrobacterium tumefaciens.
Tahapan rekayasa genetika
Teknik rekayasa genetika dilakukan melalui beberapa tahapan berikut.
1. Menyiapkan potongan DNA yang mengandung gen tertentu, misalnya gen tahan serangan hama dari makhluk hidup lain. Pemotongan DNA dibantu oleh enzim restriksi (enzim pemotong).
2. Menyiapkan vektor (perantara) misalnya menggunakan plasmid Ti yang diambil dari bakteri Agrobacterium tumefaciens atau menggunakan virus tertentu. Plasmid adalah suatu DNA dalam bakteri yang berbentuk sirkuler dan mampu melakukan duplikasi secara mandiri. Secara alami plasmid dapat ditransfer ke dalam sel lain dengan membawa gen tertentu.
3. Menggabung (merekombinasi) potongan DNA yang mengandung gen tertentu dengan plasmid Ti menggunakan enzim ligase, sehingga dihasilkan plasmid Ti yang telah mengandung gen tahan serangan hama.
4. Memasukkan plasmid Ti yang telah mengandung gen tahan serangan hama pada sel-sel tanaman.
5. Tanaman akan mendapatkan DNA yang mengandung gen tahan serangan hama dan tumbuh menjadi tanaman yang memiliki sifat tahan terhadap serangan hama. Melalui rekayasa genetika, dapat dikembangkan pula kacang tanah dan kacang kedelai yang tidak menimbulkan reaksi alergi bagi yang mengonsumsi.
Tanaman transgenik lain yang telah dikembangkan adalah beras yang mengandung zat besi dan vitamin A. Beras yang mengandung vitamin A dikenal dengan nama Golden rice.
Keterangan gambar: (a) Beras normal berwarna putih, (b) Golden rice berwarna kuning.
Golden rice dikembangkan dengan cara mengambil gen pengode pembentukan provitamin A atau beta karoten pada tanaman wortel atau pada tanaman lain, kemudian menyisipkannya dalam gen tanaman padi. Ketika kita mengonsumsi golden rice, provitamin A yang terkandung dalam beras tersebut akan diubah oleh tubuh menjadi vitamin A. Golden rice memiliki potensi yang sangat besar untuk mengatasi masalah kekurangan konsumsi vitamin A.
Sel kalus
Ketika tanaman terluka, suatu kumpulan sel yang disebut kalus tumbuh lebih cepat pada tempat yang terluka. Sel kalus memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi batang, tunas, akar, dan keseluruhan organ tanaman. Kemampuan itu membuat sel tersebut menjadi objek yang ideal dalam rekayasa genetika.
Sel kalus diselimuti oleh selulosa yang tebal pada dinding selnya, sehingga dapat menjadi pembatas atau penghambat DNA baru yang akan masuk ke dalamnya. Dinding sel tersebut dapat dihancurkan dengan bantuan enzim selulase, sehingga dihasilkan satu sel tanpa dinding yang disebut protoplas.
Keterangan gambar: (a) Tanaman brokoli, (b) Tanaman kol, (c) Tanaman broccoflower.
Protoplas dapat digabungkan dengan protoplas dari tanaman lain, sehingga dihasilkan suatu sel yang memiliki sifat gabungan kedua jenis tanaman. Metode ini disebut dengan fusi protoplas. Metode ini telah digunakan pada broccoflower, yang merupakan suatu tanaman hasil fusi brokoli (broccoli) dengan bunga kol (cauliflower). (Z-2)
