Tanaman transgenik
Tanaman Transgenik
Dari Wikipedia Bahasa Indonesia, Ensiklopedia Bebas
Tanaman transgenik adalah tanaman yang telah disisipi atau memiliki gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya.
Penggabungan gen asing ini bertujuan untuk mendapatkan tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan.
Misalnya, pembuatan tanaman yang tahan suhu tinggi, suhu rendah, kekeringan, resisten terhadap organisme pengganggu tanaman, serta kuantitas dan kualitas yang lebih tinggi dari tanaman alami.
Sebagian besar rekayasa atau modifikasi sifat tanaman dilakukan untuk mengatasi kebutuhan pangan penduduk dunia yang semakin meningkat, dan juga permasalahan kekurangan gizi manusia.
Sehingga pembuatan tanaman transgenik juga menjadi bagian dari pemulihaan tanaman.
Hadirnya tanaman transgenik menimbulkan kontroversi masyarakat dunia karena sebagian masyarakat khawatir apabila tanaman tersebut akan mengganggu keseimbangan lingkungan atau ekologi, membahayakan kesehatan manusia, dan mempengaruhi perekonomian global.
Bagian 1. Sejarah
Seleksi genetik untuk pemulihaan tanaman atau perbaikan kualitas atau sifat tanaman telah dilakukan sejak tahun 8000 sebelum masehi ketika praktik pertanian dimulai di Mesopotamia.
Secara konvensional, pemulihaan tanaman dilakukan dengan memanfaatkan proses seleksi dan persilangan tanaman.
Kedua proses tersebut memakan waktu yang cukup lama dan hasil yang didapat tidak menentu, karena bergantung dari mutasi alamiah secara acak.
Contoh hasil pemulihaan tanaman konvensional adalah durian montong yang memiliki perbedaan sifat dengan tetuanya, yaitu durian liar.
Hal ini dikarenakan manusia telah menyelangkan atau mengawinkan durian liar dengan varietas lain untuk mendapatkan durian dengan sifat unggul seperti durian montong.
Sejarah penemuan tanaman transgenik dimulai pada tahun 1977 ketika bakteri Agrobacterium tumefaciens diketahui dapat mentransfer DNA atau gen yang dimilikinya ke dalam tanaman.
Pada tahun 1983 tanaman transgenik pertama, yaitu bunga matahari yang disisi pigen dari buncis atau Paseolus vulgaris telah berhasil dikembangkan oleh manusia.
Sejak saat itu, pengembangan tanaman transgenik untuk kebutuhan komersial dan peningkatan tanaman terus dilakukan manusia.
Tanaman transgenik pertama yang berhasil diproduksi dan dipasarkan adalah jagung dan kedelai.
Keduanya diluncurkan pertama kali di Amerika Serikat pada tahun 1996.
Pada tahun 2004, tebih dari 80 juta hektare tanah pertanian di dunia telah ditanami dengan tanaman transgenik dan 56 persen kedelai di dunia merupakan kedelai transgenik.
Bagian 2. Pembuatan Tanaman Transgenik
Untuk membuat suatu tanaman transgenik, pertama-tama dilakukan identifikasi atau pencarian gen yang akan menghasilkan sifat tertentu atau sifat yang diinginkan.
Gen yang diinginkan dapat diambil dari tanaman lain, hewan, cendawan, atau bakteri.
Setelah gen yang diinginkan didapat, maka dilakukan perbanyakan gen yang disebut dengan istilah cloning gen.
Pada tahapan cloning gen, DNA asing akan dimasukkan ke dalam vektor cloning atau agen pembawa DNA, contohnya plasmid, atau DNA yang digunakan untuk transfer gen.
Kemudian vektor cloning akan dimasukkan ke dalam bakteri, sehingga DNA dapat diperbanyak seiring dengan perkembang biakan bakteri tersebut.
Apabila gen yang diinginkan telah diperbanyak dalam jumlah yang cukup, maka akan dilakukan transfer gen asing tersebut ke dalam sel tumbuhan yang berasal dari bagian tertentu, salah satunya adalah bagian daun.
Transfer gen ini dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu metode senjata gen, metode transformasi DNA yang diperantarai bakteri agrobakterium tumefasiens, dan elektroporasi, atau metode transfer DNA dengan bantuan listrik.
Metode senjata gen atau penembakan mikro proyektil.
Metode ini sering digunakan pada spesies jagung dan padi.
Untuk melakukannya digunakan senjata yang dapat menembakkan mikro proyektil berkecepatan tinggi ke dalam sel tanaman.
Mikro proyektil tersebut akan mengantarkan DNA untuk masuk ke dalam sel tanaman.
Penggunaan senjata gen memberikan hasil yang bersih dan aman, meskipun ada kemungkinan terjadi kerusakan sel selama penembakan berlangsung.
Metode transformasi yang diperantarai oleh agrobakterium tumefasiens.
Bakteri agrobakterium tumefasiens dapat menginfeksi tanaman secara alami karena memiliki plasmid T, suatu faktor pembawa DNA, untuk menyisipkan gen asing.
Di dalam plasmid T terdapat gen yang menyandikan sifat virulensi untuk menyebabkan penyakit tanaman tertentu.
Gen asing yang ingin dimasukkan ke dalam tanaman dapat disisipkan di dalam plasmid T.
Selanjutnya, agrobakterium tumefasiens secara langsung dapat memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom atau DNA tanaman.
Setelah DNA asing menyatu dengan DNA tanaman, maka sifat-sifat yang diinginkan dapat diekspresikan tumbuhan.
Metode elektroporasi.
Pada metode elektroporasi ini, sel tanaman yang akan menerima gen asing harus mengalami pelepasan dinding sel, hingga menjadi protoplast atau sel yang kehilangan dinding sel.
Selanjutnya, sel diberi kejutan listrik dengan volta setinggi untuk membuka pori-pori membran sel tanaman, sehingga DNA asing dapat masuk ke dalam sel dan bersatu atau terintegrasi dengan DNA kromosom tanaman.
Kemudian, dilakukan proses pengembalian dinding sel tanaman.
Setelah proses transfer DNA selesai, dilakukan seleksi sel daun untuk mendapatkan sel yang berhasil di sisi gen asing.
Hasil seleksi ditumbuhkan menjadi kalus atau sekumpulan sel yang belum terdiferensiasi hingga nantinya terbentuk akar dan tunas.
Apabila telah terbentuk tanaman muda atau plantlet, maka dapat dilakukan pemindahan ke tanah dan sifat baru tanaman dapat diamati.
Bagian 3. Contoh-contoh
Beberapa contoh tanaman transgenik yang dikembangkan di dunia tertera pada tabel di bawah ini.
Jenis tanaman.
Jenis tanaman.
Jenis tanaman.
Sifat yang telah dimodifikasi, mengandung provitamin A atau beta-carotena dalam jumlah tinggi.
Modifikasi, gen dari tumbuhan narsis, jagung, dan bakteri erwinia disisipkan pada kromosom padi.
Jenis tanaman.
Jagung, kapas, dan kentang.
Sifat yang telah dimodifikasi, tahan atau resisten terhadap hama.
Modifikasi, gen toksin Bt dari bakteri Bacillus thuringiensis ditransfer ke dalam tanaman.
Jenis tanaman.
Tembakau.
Sifat yang telah dimodifikasi, tahan terhadap cuaca dingin.
Modifikasi, gen untuk mengatur pertahanan pada cuaca dingin dari tanaman.
Arabidopsis thaliana atau dari cyanobacteria, atau nama latinnya Anasictis nidulans dimasukkan ke tembakau.
Jenis tanaman.
Tomat.
Sifat yang telah dimodifikasi, proses penggunakan tomat diperlambat sehingga tomat dapat disimpan lebih lama dan tidak cepat busuk.
Modifikasi, gen khusus yang disebut Antisenes Cans ditransfer ke dalam tomat
untuk menghambat enzim Polygalacturonase atau enzim yang mempercepat kerusakan dinding sel tomat.
Selain menggunakan gen dari bakteri Escherichia coli, tomat transgenic juga dibuat dengan memodifikasi gen yang telah dimilikinya secara alami.
Jenis tanaman.
Kedelai.
Sifat yang telah dimodifikasi,
mengandung asam oleat tinggi dan tahan terhadap Herbicida glyphosate.
Dengan demikian, ketika disemprot dengan Herbicida tersebut, hanya gulma di sekitar kedelai yang akan mati.
Modifikasi, gen resisten Herbicida dari bakteri Agrobacterium galur CP4 dimasukkan ke kedelai dan juga digunakan teknologi molekular untuk meningkatkan pembentukan asam oleat.
Jenis tanaman.
Ubijalar.
Sifat yang telah dimodifikasi, tahan terhadap penyakit tanaman yang disebabkan virus.
Modifikasi, gen dari selubung virus tertentu ditransfer ke dalam ubijalar dan dibantu dengan teknologi peredaman gen.
Jenis tanaman.
Canola.
Sifat yang telah dimodifikasi, menghasilkan minyak canola yang mengandung asam laurat tinggi sehingga lebih menguntungkan untuk kesehatan dan secara ekonomi.
Selain itu, canola transgenic yang disisipi gen penyandi vitamin E juga telah ditemukan.
Modifikasi, gen Vat B dari Umbelularia californica ditransfer ke dalam tanaman canola untuk meningkatkan kandungan asam laurat.
Jenis tanaman, papaya.
Sifat yang telah dimodifikasi, resisten terhadap virus tertentu contohnya papaya ring spot virus atau PRSV.
Modifikasi, gen yang menyandikan selubung virus PRSV ditransfer ke dalam tanaman papaya.
Jenis tanaman, melon.
Sifat yang telah dimodifikasi, buah tidak cepat busuk.
Modifikasi, gen baru dari Bacteriophag T3 diambil untuk mengurangi pembentukan hormon etilen atau hormon yang berperan di dalam pematangan buah di melon.
Jenis tanaman, beet gula.
Sifat yang telah dimodifikasi, tahan terhadap herbicida glifosat dan glufosinat.
Modifikasi, gen dari Bacteriagrobacterium galur CP4 dan cendawan Streptomyces pyridochromogenes ditransfer ke dalam tanaman beet gula.
Jenis tanaman, prem atau plam.
Sifat yang telah dimodifikasi, resisten terhadap infeksi virus cacar prem atau Plam Fox virus.
Modifikasi, gen selubung virus cacar prem ditransfer ke dalam tanaman prem.
Jenis tanaman, gandum.
Resisten terhadap penyakit hawar yang disebabkan cendawan Fusarium.
Modifikasi, gen penyandi enzim Ketinase atau pemecah dinding sel cendawan dari jelai atau barley ditransfer ke tanaman gandum.