Selamat datang di blok pertanian semoga bermanfaat buat petani...

Salam Pertanian
Petani Sejahtera Bangsa Berjaya

Kamis, 27 Oktober 2011

Bioteknologi Tanaman Agrotuel TEBU

A. Pendahuluan
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.
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.
Pertanian secara tradisional merupakan bidang usaha yang bertujuan untuk menghasilkan kebutuhan hidup seperti makanan, serat, makanan ternak dan bahan – bahan baku untuk industri. Bidang usaha ini berciri utama penggunaan sumber daya alami seperti tumbuhan, tanah, air, faktor lingkungan dan dipadukan dengan penggunaan tenaga manusia dan ternak. Hal ini sedikit demi sedikit berubah ke arah bentuk usaha pertanian yang mempunyai ciri – ciri seperti pada bidang usaha industri. Perubahan terjadi berkat semakin banyaknya produk – produk ilmu dan teknologi yang masuk ke dalam bidang usaha pertanian dan memberikan pengaruh pada sistim produksi bahan makanan dan pertanian di seluruh dunia.
Dalam beberapa dasawarsa terakhir ini produksi hasil pertanian telah meningkat secara luar biasa, tetapi persediaan pangan yang bergizi bagi penduduk dunia tidak pernah melebihi kebutuhan. Hal ini mendorong orang untuk memanfaatkan teknologi baru dalam program pemulian tanaman agar masalah pangan dan gizi yang timbul dapat diatasi. Bioteknologi adalah penerapan yang didasarkan kepada sistim kehidupan untuk mengembangkan proses dan produk komersial. Bioteknologi mencakup teknik DNA rekombinan, tranfer gen, manipulasi dan tranfer embrio, regenerasi tumbuhan, kultur sel, antibodi monoklonal dan rekayasa proses biologi. Dengan teknik ini, kita dapat memindahkan gagasan ke penerapan praktis. Misalnya kita telah berhasil mengubah secara genetis sifat tanaman budidaya tertentu untuk meningkatkan daya tahan terhadap hama dan penyakit tertentu. Bioteknologi mempunyai potensi untuk meningkatkan produksi tanaman budidaya, peternakan dan pegolahannya secara biologi. Bioteknologi menyediakan bagi para pakar suatu pendekatan baru untuk mengembangkan varietas – varietas baru dengan produksi yang lebih tinggi dan lebih bergizi, lebih tahan terhadap serangan hama dan penyakit, serta terhadap keadaan yang merugikan, atau mengurangi kebutuhan terhadap pupuk dan bahan – bahan kimia lainnnya ( Nadya, 2008).
B. Transgenik Tanaman Tebu untuk Produksi Biofuel
Pergeseran dari penggunaan bahan makanan untuk ketahanan pangan (food security) ke ketersediaan energi (energy security) melalui biofuel membawa dunia memasuki fase menentukan. Apakah memberi "makanan" pada kendaraan dan pabrik jauh lebih bermakna daripada memberi makanan pada manusia.Fakta yang muncul saat ini, memang mengindikasikan timbangan kepentingan lebih menguntungkan pada tujuan pertama daripada tujuan kedua.
Pembuktiannya pun sederhana, yaitu tinggal melihat bagaimana harga produk-produk agrofuel (produk pertanian sebagai sumber biofuel) membumbung di pasaran internasional, hingga pengusaha lokal "ngiler" dan lebih memilih mengekspor daripada melepas ke pasar domestik untuk kepentingan perut rakyat.Menurut situs pasar Chicago per tanggal 29 Februari 2008, harga jagung untuk pengiriman dua bulan lagi (Mei) sudah mencapai 556,4 dolar AS per bushel. Sedangkan harga kacang kedelai untuk pengiriman pada bulan yang sama di pasar berjangka Chicago juga ikut-ikutan naik menjadi 1.536,50 dolar AS per bushel, dan harga minyak kedelai menjadi 68,820 dolar AS per pon.Padahal menurut situs yang sama, kenaikan harga komoditas jagung dunia saat ini dibanding tahun lalu sudah mencapai 32,3 persen, harga produk kedelai naik 42,0 persen dan harga produk minyak kedelai sebesar 39,4 persen.Belum lagi, produk agrofuel lainnya seperti tebu, yang menjadi produk andalan Brazil untuk memenuhi lebih dari 50 persen kebutuhan BBM domestik, semakin menjadi "produk mahal".Bagaimana dengan Indonesia? Sejauh ini, Indonesia sudah membanjiri produk kelapa sawit dan jagung ke pasar global untuk memenuhi kebutuhan energi dunia akan biofuel. Sebagai negara yang dikenal memiliki keunggulan alam tanah yang subur (Antara, 2007)
Peluang besar juga dimiliki produk tebu yang cocok ditanam di beberapa wilayah di Indonesia, demikian pula singkong, aren dan lain-lain.Momentum, di mana banyak negara di dunia membutuhkan energi dalam jumlah besar, dan semakin mahalnya bahan bakar fosil harus dimanfaatkan Indonesia dengan sebaik-baiknya.Tetapi, tentu saja tanpa mengorbankan ketahanan pangan sehingga rakyat kelaparan, dan tanpa mengorbankan lahan hutan sehingga tidak berdampak pada lingkungan dan perubahan iklim (climate change) (Antara, 2007)
Rekayasa genetika Pakar Biofuel asal Inggris, Richard Warburton, mengemukakan bahwa selain pemanfaatan lahan-lahan kritis, negara berkembang seperti Indonesia seharusnya dapat mengembangkan teknologi rekayasa genetika (Genetically Modified Technology) untuk menghasilkan tanaman-tanaman agrofuel."Ini adalah saat yang tepat untuk merangkul teknologi rekayasa genetika, kecuali jika nanti muncul teknologi yang lebih mampu meningkatkan produksi secara signifikan,".Diakuinya, memang banyak pihak yang menyangsikan teknologi tersebut karena rekayasa genetika masih menjadi hal yang kontroversial, terutama untuk menghasilkan bahan pangan bagi manusia, seperti yang terjadi di Eropa Barat."Para petani tradisional di sana sangat menentang karena bisa mematikan usaha mereka," ujarnya. Menurut dia, mereka yang masih menentang teknologi itu masih belum memiliki pengetahuan yang cukup tentang masalah yang tengah berkembang di dunia, terutama tentang defisitnya bahan makanan akibat `demam biofuel.Pilihan pemanfaatan teknologi rekayasa genetika untuk menghasilkan agrofuel juga menjadi perhatian Uni Eropa (EU)
(Alexander, A. 1972)
Meskipun tanaman yang diperbanyak secara vegetatif (klon) umumnya mirip induknya, tetapi tidak berarti, bahwa semua klon secara genetik bersifat serupa. Klon yang berbeda secara nyata dari induknya dapat terjadi, dan dikenal sebagai varian somatik dan merupakan hasil perubahan genetik pada sel merismatik yang menghasilkan semua atau sebagian tumbuhan baru. Dalam hal-hal tertentu varian somatik dapat menjadi varietas baru yang penting, misalnya pada jeruk manis. Beberapa mekanisme genetik dapat menyebabkan terjadinya variasi somatik, antara lain : perubahan jumlah kromosom dalam inti, mutasi gen tunggal, seperti kloroplas dan mitokondria. Meskipun fusi protoplas tumbuhan diketahui jarang terjadi, namun Power dan kawan – kawan tahun 1970, berhasil merancang suatu metode untuk mengendalikan fusi yang dapat diulang, dan dengan demikian menemukan langkah awal untuk pembastaran somatik pada tumbuhan. Suspensi protoplas dalam 0,25 mol/l larutan natrium nitrat dapat menginduksi fusi yang cepat. Larutan 10,2% sukrosa, 5,5% natrium nitrat dan kalsium klorida dapat digunakan untuk menginduksi fusi protoplas Parthenocissus tricuspidata dengan protoplas Petunia hibrida (Gilbert, 2005).
Tahap berikutnya adalah membangkitkan bastar somatik dengan teknik fusi protoplasma yaitu dengan : (1) isolasi protoplasma, fusi, pembentukan kembali dinding sel, fusi inti untuk mendapatkan inti bastar sejati, pertumbuhan sel bastar dalam kultur, dan akhirnya pembentukan tumbuhan secara lengkap (Alexander, A. 1972)
Pada umumnya, fusi kloroplas tumbuhan mudah dicapai, meskipun tidak mudah untuk menumbuhkan sel bastar dengan memuaskan. Dari hal ini jelaslah bahwa protoplas bastar yang hanya sedikit terdapat dalam campuran sel perlu dipisahkan dan mendorong perkembangannya melalui prosedur seleksi. Sebagai contoh pembastaran somatik antara Petunia hybrida dengan Petunia parodii, yang prosedur seleksinya memanfaatkan adanya perbedaan kekuatan potensi pertumbuhan antara protoplas daun kedua jenis tumbuhan ini. Protoplas Petunia parodii paling tinggi hanya dapat membentuk kalus kecil yang terdiri dari lebih kurang lima puluh sel pada media, sedangkan protoplas Petunia hybrida terus menerus membentuk kalus. Sebaliknya dari kepekaannya terhadap aktinomisin D, Petunia hybrida lebih peka terhadap aktinomisin D dari protoplas Petunia parodi .Inti campuran (heterokarion) yang terjadi pada fusi dua protoplas yang tidak sama dapat berkembang menjadi sel bastar dengan fusi inti. Dengan cara ini semua organel dari kedua protoplas pembawa gen yang dapat mengadakan seleksi sendiri, digabung, sedangkan pada persilangan seksual biasa, satu inti yang membawa gen kromosomal (karyom) yang berasal dari masing – masing induk, tetapi bisanya gen yang diwariskan melalui plastida (plastidom) dan gen yang diwariskan melalui mitokondria (kondriom) hanya berasal dari induk betina. Dengan demikian, teknik fusi protoplasma memberikan kesempatan untuk menghasilkan kombinasi dua genom induk yang lengkap (Buchanan, 2006).
Berbagai metode telah dikembangkan dan digunakan untuk membuat tanaman transgenik, termasuk diantaranya penggunaan plasmid Ti dengan Agrobacterium tumefaciens. Metoda lain yang juga telah dikembangkan adalah metoda gen transfer menggunakan kloroplas, mikroinjeksi DNA, elektroforasi, penembakkan dengan mikroproyektil Agrobacterium tumefacien efektif digunakan sebagai sistim transfer gen tanaman dikotil, meskipun tidak semua tanaman dikotil menunjukkan respon yang sama terhadap sistim tranformasi ini. Kedelai misalnya termasuk spesies tanaman yang sulit direkayasa dengan Agrobacterium. Kekurangan yang mencolok dalam sistim ini adalah kesulitan dengan tanaman monokotil, terutama golongan serelia seperti : padi, jagung, gandum dan lain – lain yang tidak dapat ditransformasi dengan Agrobacterium.Teknik – teknik gen transfer berkembang dengan cepat dan terus disempurnakan. Dalam beberapa tahun terakhir, gen transfer pada tanaman sudah merupakan kegiatan rutin yang dilakukan di beberapa laboratorium di dunia. metoda yang efisien dalam mengklon gen, teknik transformasi, regenerasi tanaman, ketersediaan konstruksi – konstruksi gen baru, sistim vektor yang terus dikembangkan, promotor yang spesifik untuk organ tertentu untuk ekspresi gen adalah faktor – faktor yang berperan dalam memproduksi tanaman transgenic (Naik, 2001).
Pada awalnya, gen yang banyak dipakai dalam transfer tanaman adalah gen – gen reporter yang fungsinya lebih banyak untuk uji pengembangan teknik transfer itu sendiri, atau mempelajari kemampuan sekuens pengendali dalam mengendalikan ekspresi suatu gen di dalam sel tanaman. Kemudian terus dikembangkan transfer klon gen yang mengendalikan karakter – karakter yang mempunyai nilai ekonomis sejalan dengan tersedianya klon gen tersebut. Karakter – karakter tersebut diantaranya adalah gen untuk ketahanan terhadap serangga, gen untuk ketahanan terhadap penyakit virus dan bakteri, gen ketahanan terhadap herbisida, toleransi terhadap salinitas, kekeringan dan peningkatan kualitas nutrisi (Antara, 2007)
C. Penutup
Rekayasa genetika pada tanaman tumbuh lebih cepat dibandingkan dunia kedokteran. Alasan pertama karena tumbuhan mempunyai sifat totipotensi (setiap potongan organ tumbuhan dapat menjadi tumbuhan yang sempurna). Hal ini tidak dapat terjadi pada hewan, kita tidak dapat menumbuhkan seekor tikus dari potongan kepala atau ekornya. Alasan kedua karena petani merupakan potensi besar bagi varietas-varietas baru yang lebih unggul, sehingga mengundang para pebisnis untuk masuk ke area ini.
Pakar Biofuel asal Inggris, Richard Warburton, mengemukakan bahwa selain pemanfaatan lahan-lahan kritis, negara berkembang seperti Indonesia seharusnya dapat mengembangkan teknologi rekayasa genetika (Genetically Modified Technology) untuk menghasilkan tanaman-tanaman agrofuel (Dicky, 2006).
DAFTAR PUSTAKA


Alexander, A. 1972. Sugarcane Physiology: a Comprehensive Study of the Source to Sink System. Amsterdam, Elsevier Scientific Published. 752 hal.
Antara, 2007. Transgenik untuk produksi Biofuel. www.antaranews.com. Diakses 2 Oktober 2011
Buchanan B.B., W. Gruissem, R.L. Jones. 2006. Biochemistry and Molecular Biology of Plant. American Society of Plant Physiology. Rockville, Maryland. 1367 hlm.
Dicky, 2006. Saatnya Memanfaatkan Teknologi Transgenik untuk Produksi Biofuel. www.biodieselaustindo.com. Diakses 2 Oktober 2011.
Gilbert, R.A. M.Gallo-Meagher, J.C.Comstock, J.D. Miller, M. Jain, A. Abouzid. 2005. Agronomic evaluation of sugarcane lines transformation for resistance to sugarcane mozaic virus strain E. Crop Sci. 45:2060-2067.
Nadya, 2008. Peran Bioteknologi di Bidang Pertanian. www.Sweet blogs.com. Diakses 2 Oktober 2011.
Naik, G.R. 2001. Sugarcane Biotechnology. Science Publisher, Inc. Enfield (NH), USA; Plymouth, UK. 165 hal.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

Apa yang membuat petani untuk menggunkan pestisida untuk mengendalikan hama.