Optimasi Pemanfaatan Tanaman Transgenik
:C""""~~-~:~:,~,-
Bul. Agron. (29) (2) 64 - 66 (2001)
tOO!}u\
i
Optimasi Pemanfaatan Tanaman Transgenik
Optimization of Transgenic Crops Utilization
Sobirl)
ABSTRACT
Human effort on improving agricultural crops has beenexpandingvery rapidly, and recently by using gene
transformationtechnologyit waspossibleto introducegenesfrom biologically unrelatedorganismsinto plant genomes.
Gene transformation technology,known as transgenic technology,has been successfullyintroduced gene encoding
insecticidal compoundfrom bacteria Bacillus thuringiensis into several crops, for example. Introducing new
technology is offering several advantages,but also brings several disadvantages,howeversince the technology is
importantfor maintaining increaseof cropproduction, it wasnecessaryto optimizeutilization of transgenictechnology.
Key words: Genetransformation,Expressioncontrol, Antibiotic resistance
PENDAHULUAN
Untuk memenuhikebutuhanpangannyabaik daTi
segi kuantitasmaupun kualitas, manusiaterns menerus
melakukanpemuliaanterhadaptanarnan-tanarnan
yang
dibudidayakan, dimulai dengan seleksi, persilangan
diantara tanamandalam satu spesies,hingga akhimya
dengankemajuan ilmu genetika molekuler telah dapat
dilakukan pemindahan gen yang diinginkan daTi
.
orgamsme
yang
.
blologls
secara
..
.
ndak
. punya
'
I
e urn
d 'k
lena
I
b
se
I
h
e urn
ta
1989
un
.
.k
Pada saatml
' , I b ' h d . 4500
e I an
tanarnantransgem
.k
t I h d. .. d. I
d
k ' tar 40
e a IUJI I apang an se I
tanamantransgem
t I h d. d
gk
10.
J
ke da I .
e e ai,
Iper agan
meIpun
tanarnan
agung
I
k an'
k
d
'
cano a,
apas,
tom at,
entang
an
pepaya.
'k
tah 1999 lah d.
anamantransgem sampal
un
te
ltanam
. ,
.
secararesml dl II negara,dan Amenka telah menanarn
"
.
.
nga perempatdart seluruh tanamantransgemk dunla.
T
J
'
...
Perkembangan
tanaman
dl
Amerika
sangat
.
pesat,pada tahun 1997penanarnantanarnantransgemk
b
. 1096 0
h
ak
d ah
1999
aru mencapal . Juta a, mapa
a t un
su a me Ipun
transgenik
.
h
Juta a, atau erartl pertam
an
d I
aktu2 tah
h
. 4 k 10 10
amplr a I Ipat anya a arnw
un.
8 b
.
k I . b
' h I
'
e agal te no ogl
aru sepertl a nya plsau
'.
.
...
.transgemk
.
bermata
dua,
tanaman
selam
menJanJlkan
.
0
keuntungan-keuntungan
Jugamembawapotenslbahaya,
sehmgga
"
walaupun
telah
berkembang
dengan
pesat
dl
b Ih
b
A
'k
. do E
d
A .
e a an enua men a, tetapl
I ropa an sla
.
..
penanamantanaman transgemk belum berkembang,
karena
terhadap
I)
kekhawanran
,
Imgkungan
bahaya
maupun
taanaman
kesehatan
'.
engaru
e
.
spresl
yang
e k spresl . t 0 k sm
. Bt
transgemk
.
manusla.
balk
Star Pengajar Jurusan BOP, Fakultas Pertanian IPB, Bogor
64
.
'..
mengandung
"
gen
pa
I.
b
mg
penghasll
'"
k d' b '
anya
pa d a tan arnan
Tanarnan
h
(tr
)
ansgen
dk I d
.k d k ta tr
.k
lena
engan nama transgem, an a
ansgem.
b
PengaruhEkspresi
P
h k
a d a lah
hubungan
kekerabatan
ke tanarnan
yang
dlInullakan.
'I t
fi
.
d
.
asl
mas ormasl
mengan
ung
gen
asmg
Pada tulisan ini akan dibahas beberapapotensi
bahaya daTi tanarnan transgenik yang telah dilepas
hingga saat ini dan upaya minimalisasi potensi bahaya
tersebut,sehinggasebagaihasil teknologi barn, tanaman
transgenik tetap memberikan kebaikan bagi umat
manusia.
, .
msektlslda
I
Icara
tr ansgem
k an
.k yang
.
yang
.
berasal
dart
,
bakten Bacillus thurmglensls. Produksl sub-optImal
.
toksm
Bt
akan
berpotensl
berkembangnya
.,
serangga
yang tahan terhadap toksm tersebut sehmgga
..
.. ,
dlhawanrkanakan muncul seranggasupero Potensl ml
0
. .
.
dapatdrtekanmelalul tlga pendekatan,yaltu pendekatan
0'
genetlka
molekuler,
.
pemullaan
pendekatan
dan
d k tanb d'
pen e a
u Id ayao
Bt
lalul
U
k
t
t rt k
paya mene an po ensl negaI 0 sm
me
d k tan
tk
I k I d t d'
pen e a geneI a mo e u er apa Ilakukan dengan
d k .t k .
0 gk tk
menm
a
an
pro
u
Sl
0 sm
Bt
d a I arn
lak k d
t
.t anaman. Hal
0 . d
t
d
ml apa I u an enganmengmegraslkan gen Bt k e
.,
0
.
genomchloroplast,sehmggaakan terJadlekspreslyang
.
0
'
o
'
'
'
'
o
(h.
)
d
.
b
bk
t
d
tnd
h
I
.
.
.
39
.
8
.
ratusancopy gen Bt dalam satu selo Nlsbah toksm Bt
.
0
yang
tenntegrasl
o.
mencapal
5%
pada
dart
0 60/
dIbandmgkan 0.01°/,0-.,0
m
. t.I (8 c h u I era ea.t
o
genom
seluruh
proteIn
b I' la
o
genom
..
I
chloroplast
.
terlarut
d1mtegraslkan pada
"
1998)
dapat
tan am an
,
O
se h mgga
'
tl ' ngkat
'...
reslstenslterhadapseranggamenmgkatnbuan kall.
P dk t
1
en e a an pemulaan t anarnan pada dasamya
0
a d a lah
gen-gen
mem
yang
b ua t
popu
I asl .
b er h u b ungan
yang
d engan
t I' dak
seragarn
k e tah anan
u ntuk
terhadap
h
b
"':'-,
'co.
f
Bul. Agron. (29)(2) 64 - 66 (2001)
~
~;
1
"""
,--c
""""'"
~!
I
~
,
seranggasehingga menekan kerapuhangenetik. Hal
tersebut dapat dilakukan dengan mengembangkan
populasi campuran beberapagen yang berbeda serta
piramidanisasimelalui ekspresi berbagai toksin pacta
satugenotipe(Pink and Puddephat,1999).
Upaya melalui pendekatan budidaya adalah
menanam varietas bukan transgenik di sekeliling
pertanaman varietas transgenik sehingga masih
menyediakansumbermakananbagi seranggayang tidak
herbisida telah menyebabkanpetani canola di Kanada
didakwamelanggarpatenyang dimiliki Monsantountuk
ketahanan terhadap glyphosate (Roundup), karena
menanambenih canola yang tahan terhadapglyphosate
yang berasal dari tanaman yang terserbuki tanaman
canola transgenik yang tahan terhadap glyphosate
(Hoyle, 1999). Sebaliknya petani organik Kanada
mengeluhproduksikebunnyatidak laku di Eropakarena
telah terserbuki serbuksari dari tanaman transgenik
tahanterhadaptoksin Bt, seranggaini diperlukanuntuk
membuat hibrida seranggayang tidak tahan terhadap
toksin Bt, pertanaman ini disebut sebagai zona
pengungsian.Oleh karenapemerintahAmerika melalui
Badan Perlindungan Lingkungan (Environment
Protection Agency), telah mengharnskanpetani jagung
tanaman transgenik yang mengandunggen Bt untuk
membuatzona pengungsiandenganpenanamanjagung
non-transgenik disekeliling kebun sebesar20% dari
populasikebun.
Kekhwatiran lainnya adalah ekspresi toksin Bt
akan mematikan seranggabukan target, seperti basil
penelitian Losey et al. (1999) yang menunjukkan
adanya kematian 44% dari populasi larva kupu-kupu
raja (monarchbutterfly) yang memakandaunyang telah
ditaburi oleh serbuksari tanaman transgenik yang
mengandunggen Bt. Walaupunkeabsahanpenelitian
tersebut masih diperdebatkan,masalahkematiankupukuru raja dapat dihindari bila gen Bt diintegrasikanke
genomchloroplast,karenatidak actagenom chloroplast
dalamserbuksari.
Hal penting yang perlu diperhatikan adalah
selektivitas toksin Bt, misalnya toksin CrylAa dan
Cry1Ba mematikan serangga Lepidotera sedangkan
toksinCry3A dan Cry6A mematikan serangga
Coleoptera,sehinggagen Bt yang dikandung tanaman
transgenikyang akanditanamharnssesuaidenganhama
utama seranggatersebut dan hama utama yang actadi
daerahdimanatanamantersebutakandibudidayakan.
(Hoyle, 1999).
Pemindahan gen daTi tanaman transgenik ke
kerabat liamya akan tergantungdari tipe penyerbukan
dan tingkat kompatibilitas dari kerabat tanaman
tersebut. Tanamancanola merupakanyang berpotensi
jadi sumber pencemarangenetik, karena kemungkinan
terjadinyaserbuksilang dan tingkat kompatibilitasantar
spesies dalam keluarga kubis-kubisan cukup tinggi.
Tanamancanola (Brassica napus) dapat membentuk
hibrida dengan gulma daTi spesies liar Brassica sp"
Raphanu sp., Sinapsis sp" Hirschfeldia sp., dan
Erucastrum sp" dan introgesi transgenik sangat
mungkin terjadi dengan gulma Brassica rapa karena
hibridanyafertil (Raybould, 1999).
Pencemarangenetik ke gulma kerabat liamya,
dikhawatirkan akan meningkatkankemampuangulma
tersebutdalam menghadapicekamanbiotik dan abiotik.
Gulma yang mengandung gen ketahanan terhadap
herbisidadan seranggaditakutkan akan menjadi gulma
super, yang akan mendominasi vegetasi serta
menyulitkan pengendaliannya. Walaupun dominasi
gulma yang mengalamipolusi genetik sangatditentukan
tekananseleksi.
Pemindahangen daTi suatu tanaman ke kerabat
liamya terutamaterjadi melalui penyebaranserbuksari,
oleh karenaitu untuk menghindaripencemarangenetik
sebaiknyatransgeniktidak terkadungpactaserbuk sari,
walaupunterdapatpactasel daTiorgan lain tanamandari
tanamantersebut. Upaya tersebutmisalnya telah dapat
dilakukan denganintrogesi transgeniktidak ke genom
inti genomchloroplast(Scottand Wilkinson, 1999).
PencemaranGenetik
Istilahpencemaran
genetikmungkinbelumdikenal
.
pada era 20 tahun yang lalu. Terclptanya tanaman
transgenik telah memunculkan kekhawatiran gen-gen
yang ditransformasikanke suatugenotipetanamanakan
berpindah ke varietas yang dibudidayakan di kebun
sebelahnyaata~ bahkan.~erp~ndah~e gulma kerabat
dekatnya, pemmdahan ml dlsebut Juga pencemaran
genetik(geneticspollution) ataualiran gene(geneflow).
P . d h
. . teIah
emm a an gen da1am tanamansatu Jems
ditemukan pacta tanaman canola (kubis-kubisan
penghasil minyak). Tanaman canola yang rentan
terhadapherbisidayang ditanamdi kebun yang terpisah
sejauh30 m dari kebun canola transgenikyang tahan
glufosinate (Liberty, AgrEvo), telah mengasilkan
keturunanyang tahan herbisida, padahaljarak standar
isolasi hanya 6 m. Prosespemindahangen ketahanan
Sobir
v
h
h da A b
J\.etaanan fer a p nIl lotika
'
'
'
Hal lain yang sering menjadi perhatian adalah
keberadaangen ketahanan terhadap antibiotik pada
tanamantransgenik. Dihawatirkan bahwa gen tersebut
berpindahke mikroorganismeyang merupakansumber
pen akit bagi manusia dan hewan sehingga mikrob b.
h.d '
y
orgamsmeterse ut Isa tetap I up waIaupun men, ...
. .
dapat~~ perlakuan antlblotlk~. Hmgga saat ml .para
penelltl belum mendeteksl adanya mekanlsme
pemindahangen daTi kromosom tanaman ke mikroorganisme,dan berdasarkanpenelitian simulasi belum
ditemukan adanyamikroorganismayang mendapatkan
gen ketahanan terhadap antibiotik karena mencema
bagiantanamantransgenik.
,
65
~~~
.
~
~
:~-"'...
,~-
. ~,-
~
~
Bol. Agron. (29) (2) 64 - 66 (2001)
Pada mencit yang diberi pakan tanaman
transgenik, setelah dilakukan pengujian terhadap
kotorannya, tidak ditemukan adanya bakteri coliform
yang mengandunggen ketahananterhadapantibiotika.
Selanjutnya pada bakteri Erwinia sp yang diinokulasikan pada tanaman transgenik, tidak ditemukan
adanya gen ketahanan terhadap antibiotika yang
terdeteksi pada bakteri Erwinia yang hidup pada
DAFTAR PUSTAKA
Hoyle, B. 1999. Canadianfarmersseekcompensation
for genetic pollution. Nat. Biotechnol. 17: 747748.
Losey, J.E., L.S. Rayor, M.E. Carter. 1999. Transgenik
pollen harmsmonarchlarvae.Nature. 399:214.
tanaman transgenik (Syvanen, 1999).
Gen ketahanan terhadap antibiotika digunakan
dalamproseskloning gen dan transformasigen tersebut
ke target tanaman, yaitu sebagai marka pense1eksi.
Dengan adanya gen ketahanan terhadap antibiotika
bersamaandengan gen yang ingin ditransformasikan
pada suatu novel DNA, memungkinkan mengetahui
kepastian keberhasilankloning dan transformasi gen
bila dikulturkan dalammediayang diberi antibiotika.
Untuk mencegah pemindahan gen ketahanan
terhadap antibiotika dari tanaman transgenik ke
mikroorganisme yang berbahaya, dapat dilakukan
beberapa pendekatan dianataranyamengganti marka
penseleksi dengan gen lain bukan gen ketahanan
terhadapantibiotika dan menggunakandua novel DNA
yang ditransformasi secara bersamaan. Marka
penseleksilain yang dapatdijadikan altematifpengganti
adalah gen ketahanan terhadap herbisida, namun
pendekataninipun masihmerupakankontroversikarena
gen inipun masihdiperdebatkan.
Pendekatanlain, penggunaandua novel DNA yang
ditransformasisecarabersamaan,akan memungkinkan
gen ketahanan terhadap antibiotika dan gen yang
diinginkan akan terintegrasi pada situs yang
berbeda
.
pada
kromosom
tanaman
target.
Sehmgga
sete1ah
Pink, D and I. Puddephat.1999.Deploymentof disease
resistancegenes by plant transformation- a mix
andmatchapproach.TrendPlant Sci. 2:71-75.
t
:
l
Raybould, A. F. 1999. Transgenesand agricu1turegoing with the flow? TrendPlant Sci. 7:247-246.
Schulera,T.H., G.M. Poppya,B.R. Kerya, I. Denholmb.
1998. Insect-resistanttransgenik plants. Trend
Biotechno1.16:168-I75.
Scott, S.E., M. J. Wilkinson. 1999.Low probability of
chloroplastmovementfrom oilseedrape (Brassica
; napus) into wild Brassica rapa. Nat. Biotechnol.
17:390-392.
Syvanen, M. 1999. In search of horizontal gene
transfer.Nat. Biotechnol. 17: 833.
Wintermantel,W. M., J. E. Schoelz. 1996. Isolation of
recombinantviruses betweenCauliflower Mosaic
Virus and viral gene in transgenic plants under
condition of moderateselectionpressure.Virology.
1
'
223:156-164.
prosestransformasi dapat di1akukanteknik pemuliaan
konvensional untuk memisahkan gen ketahanan
terhadap antibiotika dari genom tanaman yang akan
I
.
t
I
dikembangkan.
PENUTUP
r
Selain aspek-aspektersebutdi atasmasih ada halhal lain yang perlu dipertimbangkanda1ampengem-
!
,-
bangantanamantrasgenik, misalnya munculnya strain
virus baru denganintroduksibagianvirus ke genom
'
tanaman(Wintermantel dan Schoe1z,1996), keamanan
panganproduk tanaman transgenik dintinjau dari segi
kesehatan
manusia dan aspek ekonomi dari budidaya
tanamantransgenik.
Perlu tidaknya Indonesiamengembangkantanaman transgenik masih memerlukan banyak perdebatan,
tetapi yang harus disadari adalah pendekatanbioteknologi melalui pengembangan tanaman transgenik
bukanlah solusi untuk semua masalah pertanian,
melainkan suatu alat dalam pemecahan masalahmasalahperbaikan varietas. Tentunya kita tidak perlu
kampakbila ingin menebangpohonpisang.
66
.
.
"
.;
oj
,.
-'
:
i~td~f'~
;'
OptimasiPemanfaatan
Tanaman
Transgenik
f
.
:C""""~~-~:~:,~,-
Bul. Agron. (29) (2) 64 - 66 (2001)
tOO!}u\
i
Optimasi Pemanfaatan Tanaman Transgenik
Optimization of Transgenic Crops Utilization
Sobirl)
ABSTRACT
Human effort on improving agricultural crops has beenexpandingvery rapidly, and recently by using gene
transformationtechnologyit waspossibleto introducegenesfrom biologically unrelatedorganismsinto plant genomes.
Gene transformation technology,known as transgenic technology,has been successfullyintroduced gene encoding
insecticidal compoundfrom bacteria Bacillus thuringiensis into several crops, for example. Introducing new
technology is offering several advantages,but also brings several disadvantages,howeversince the technology is
importantfor maintaining increaseof cropproduction, it wasnecessaryto optimizeutilization of transgenictechnology.
Key words: Genetransformation,Expressioncontrol, Antibiotic resistance
PENDAHULUAN
Untuk memenuhikebutuhanpangannyabaik daTi
segi kuantitasmaupun kualitas, manusiaterns menerus
melakukanpemuliaanterhadaptanarnan-tanarnan
yang
dibudidayakan, dimulai dengan seleksi, persilangan
diantara tanamandalam satu spesies,hingga akhimya
dengankemajuan ilmu genetika molekuler telah dapat
dilakukan pemindahan gen yang diinginkan daTi
.
orgamsme
yang
.
blologls
secara
..
.
ndak
. punya
'
I
e urn
d 'k
lena
I
b
se
I
h
e urn
ta
1989
un
.
.k
Pada saatml
' , I b ' h d . 4500
e I an
tanarnantransgem
.k
t I h d. .. d. I
d
k ' tar 40
e a IUJI I apang an se I
tanamantransgem
t I h d. d
gk
10.
J
ke da I .
e e ai,
Iper agan
meIpun
tanarnan
agung
I
k an'
k
d
'
cano a,
apas,
tom at,
entang
an
pepaya.
'k
tah 1999 lah d.
anamantransgem sampal
un
te
ltanam
. ,
.
secararesml dl II negara,dan Amenka telah menanarn
"
.
.
nga perempatdart seluruh tanamantransgemk dunla.
T
J
'
...
Perkembangan
tanaman
dl
Amerika
sangat
.
pesat,pada tahun 1997penanarnantanarnantransgemk
b
. 1096 0
h
ak
d ah
1999
aru mencapal . Juta a, mapa
a t un
su a me Ipun
transgenik
.
h
Juta a, atau erartl pertam
an
d I
aktu2 tah
h
. 4 k 10 10
amplr a I Ipat anya a arnw
un.
8 b
.
k I . b
' h I
'
e agal te no ogl
aru sepertl a nya plsau
'.
.
...
.transgemk
.
bermata
dua,
tanaman
selam
menJanJlkan
.
0
keuntungan-keuntungan
Jugamembawapotenslbahaya,
sehmgga
"
walaupun
telah
berkembang
dengan
pesat
dl
b Ih
b
A
'k
. do E
d
A .
e a an enua men a, tetapl
I ropa an sla
.
..
penanamantanaman transgemk belum berkembang,
karena
terhadap
I)
kekhawanran
,
Imgkungan
bahaya
maupun
taanaman
kesehatan
'.
engaru
e
.
spresl
yang
e k spresl . t 0 k sm
. Bt
transgemk
.
manusla.
balk
Star Pengajar Jurusan BOP, Fakultas Pertanian IPB, Bogor
64
.
'..
mengandung
"
gen
pa
I.
b
mg
penghasll
'"
k d' b '
anya
pa d a tan arnan
Tanarnan
h
(tr
)
ansgen
dk I d
.k d k ta tr
.k
lena
engan nama transgem, an a
ansgem.
b
PengaruhEkspresi
P
h k
a d a lah
hubungan
kekerabatan
ke tanarnan
yang
dlInullakan.
'I t
fi
.
d
.
asl
mas ormasl
mengan
ung
gen
asmg
Pada tulisan ini akan dibahas beberapapotensi
bahaya daTi tanarnan transgenik yang telah dilepas
hingga saat ini dan upaya minimalisasi potensi bahaya
tersebut,sehinggasebagaihasil teknologi barn, tanaman
transgenik tetap memberikan kebaikan bagi umat
manusia.
, .
msektlslda
I
Icara
tr ansgem
k an
.k yang
.
yang
.
berasal
dart
,
bakten Bacillus thurmglensls. Produksl sub-optImal
.
toksm
Bt
akan
berpotensl
berkembangnya
.,
serangga
yang tahan terhadap toksm tersebut sehmgga
..
.. ,
dlhawanrkanakan muncul seranggasupero Potensl ml
0
. .
.
dapatdrtekanmelalul tlga pendekatan,yaltu pendekatan
0'
genetlka
molekuler,
.
pemullaan
pendekatan
dan
d k tanb d'
pen e a
u Id ayao
Bt
lalul
U
k
t
t rt k
paya mene an po ensl negaI 0 sm
me
d k tan
tk
I k I d t d'
pen e a geneI a mo e u er apa Ilakukan dengan
d k .t k .
0 gk tk
menm
a
an
pro
u
Sl
0 sm
Bt
d a I arn
lak k d
t
.t anaman. Hal
0 . d
t
d
ml apa I u an enganmengmegraslkan gen Bt k e
.,
0
.
genomchloroplast,sehmggaakan terJadlekspreslyang
.
0
'
o
'
'
'
'
o
(h.
)
d
.
b
bk
t
d
tnd
h
I
.
.
.
39
.
8
.
ratusancopy gen Bt dalam satu selo Nlsbah toksm Bt
.
0
yang
tenntegrasl
o.
mencapal
5%
pada
dart
0 60/
dIbandmgkan 0.01°/,0-.,0
m
. t.I (8 c h u I era ea.t
o
genom
seluruh
proteIn
b I' la
o
genom
..
I
chloroplast
.
terlarut
d1mtegraslkan pada
"
1998)
dapat
tan am an
,
O
se h mgga
'
tl ' ngkat
'...
reslstenslterhadapseranggamenmgkatnbuan kall.
P dk t
1
en e a an pemulaan t anarnan pada dasamya
0
a d a lah
gen-gen
mem
yang
b ua t
popu
I asl .
b er h u b ungan
yang
d engan
t I' dak
seragarn
k e tah anan
u ntuk
terhadap
h
b
Bul. Agron. (29) (2) 64 - 66 (2001)
tOO!}u\
i
Optimasi Pemanfaatan Tanaman Transgenik
Optimization of Transgenic Crops Utilization
Sobirl)
ABSTRACT
Human effort on improving agricultural crops has beenexpandingvery rapidly, and recently by using gene
transformationtechnologyit waspossibleto introducegenesfrom biologically unrelatedorganismsinto plant genomes.
Gene transformation technology,known as transgenic technology,has been successfullyintroduced gene encoding
insecticidal compoundfrom bacteria Bacillus thuringiensis into several crops, for example. Introducing new
technology is offering several advantages,but also brings several disadvantages,howeversince the technology is
importantfor maintaining increaseof cropproduction, it wasnecessaryto optimizeutilization of transgenictechnology.
Key words: Genetransformation,Expressioncontrol, Antibiotic resistance
PENDAHULUAN
Untuk memenuhikebutuhanpangannyabaik daTi
segi kuantitasmaupun kualitas, manusiaterns menerus
melakukanpemuliaanterhadaptanarnan-tanarnan
yang
dibudidayakan, dimulai dengan seleksi, persilangan
diantara tanamandalam satu spesies,hingga akhimya
dengankemajuan ilmu genetika molekuler telah dapat
dilakukan pemindahan gen yang diinginkan daTi
.
orgamsme
yang
.
blologls
secara
..
.
ndak
. punya
'
I
e urn
d 'k
lena
I
b
se
I
h
e urn
ta
1989
un
.
.k
Pada saatml
' , I b ' h d . 4500
e I an
tanarnantransgem
.k
t I h d. .. d. I
d
k ' tar 40
e a IUJI I apang an se I
tanamantransgem
t I h d. d
gk
10.
J
ke da I .
e e ai,
Iper agan
meIpun
tanarnan
agung
I
k an'
k
d
'
cano a,
apas,
tom at,
entang
an
pepaya.
'k
tah 1999 lah d.
anamantransgem sampal
un
te
ltanam
. ,
.
secararesml dl II negara,dan Amenka telah menanarn
"
.
.
nga perempatdart seluruh tanamantransgemk dunla.
T
J
'
...
Perkembangan
tanaman
dl
Amerika
sangat
.
pesat,pada tahun 1997penanarnantanarnantransgemk
b
. 1096 0
h
ak
d ah
1999
aru mencapal . Juta a, mapa
a t un
su a me Ipun
transgenik
.
h
Juta a, atau erartl pertam
an
d I
aktu2 tah
h
. 4 k 10 10
amplr a I Ipat anya a arnw
un.
8 b
.
k I . b
' h I
'
e agal te no ogl
aru sepertl a nya plsau
'.
.
...
.transgemk
.
bermata
dua,
tanaman
selam
menJanJlkan
.
0
keuntungan-keuntungan
Jugamembawapotenslbahaya,
sehmgga
"
walaupun
telah
berkembang
dengan
pesat
dl
b Ih
b
A
'k
. do E
d
A .
e a an enua men a, tetapl
I ropa an sla
.
..
penanamantanaman transgemk belum berkembang,
karena
terhadap
I)
kekhawanran
,
Imgkungan
bahaya
maupun
taanaman
kesehatan
'.
engaru
e
.
spresl
yang
e k spresl . t 0 k sm
. Bt
transgemk
.
manusla.
balk
Star Pengajar Jurusan BOP, Fakultas Pertanian IPB, Bogor
64
.
'..
mengandung
"
gen
pa
I.
b
mg
penghasll
'"
k d' b '
anya
pa d a tan arnan
Tanarnan
h
(tr
)
ansgen
dk I d
.k d k ta tr
.k
lena
engan nama transgem, an a
ansgem.
b
PengaruhEkspresi
P
h k
a d a lah
hubungan
kekerabatan
ke tanarnan
yang
dlInullakan.
'I t
fi
.
d
.
asl
mas ormasl
mengan
ung
gen
asmg
Pada tulisan ini akan dibahas beberapapotensi
bahaya daTi tanarnan transgenik yang telah dilepas
hingga saat ini dan upaya minimalisasi potensi bahaya
tersebut,sehinggasebagaihasil teknologi barn, tanaman
transgenik tetap memberikan kebaikan bagi umat
manusia.
, .
msektlslda
I
Icara
tr ansgem
k an
.k yang
.
yang
.
berasal
dart
,
bakten Bacillus thurmglensls. Produksl sub-optImal
.
toksm
Bt
akan
berpotensl
berkembangnya
.,
serangga
yang tahan terhadap toksm tersebut sehmgga
..
.. ,
dlhawanrkanakan muncul seranggasupero Potensl ml
0
. .
.
dapatdrtekanmelalul tlga pendekatan,yaltu pendekatan
0'
genetlka
molekuler,
.
pemullaan
pendekatan
dan
d k tanb d'
pen e a
u Id ayao
Bt
lalul
U
k
t
t rt k
paya mene an po ensl negaI 0 sm
me
d k tan
tk
I k I d t d'
pen e a geneI a mo e u er apa Ilakukan dengan
d k .t k .
0 gk tk
menm
a
an
pro
u
Sl
0 sm
Bt
d a I arn
lak k d
t
.t anaman. Hal
0 . d
t
d
ml apa I u an enganmengmegraslkan gen Bt k e
.,
0
.
genomchloroplast,sehmggaakan terJadlekspreslyang
.
0
'
o
'
'
'
'
o
(h.
)
d
.
b
bk
t
d
tnd
h
I
.
.
.
39
.
8
.
ratusancopy gen Bt dalam satu selo Nlsbah toksm Bt
.
0
yang
tenntegrasl
o.
mencapal
5%
pada
dart
0 60/
dIbandmgkan 0.01°/,0-.,0
m
. t.I (8 c h u I era ea.t
o
genom
seluruh
proteIn
b I' la
o
genom
..
I
chloroplast
.
terlarut
d1mtegraslkan pada
"
1998)
dapat
tan am an
,
O
se h mgga
'
tl ' ngkat
'...
reslstenslterhadapseranggamenmgkatnbuan kall.
P dk t
1
en e a an pemulaan t anarnan pada dasamya
0
a d a lah
gen-gen
mem
yang
b ua t
popu
I asl .
b er h u b ungan
yang
d engan
t I' dak
seragarn
k e tah anan
u ntuk
terhadap
h
b
"':'-,
'co.
f
Bul. Agron. (29)(2) 64 - 66 (2001)
~
~;
1
"""
,--c
""""'"
~!
I
~
,
seranggasehingga menekan kerapuhangenetik. Hal
tersebut dapat dilakukan dengan mengembangkan
populasi campuran beberapagen yang berbeda serta
piramidanisasimelalui ekspresi berbagai toksin pacta
satugenotipe(Pink and Puddephat,1999).
Upaya melalui pendekatan budidaya adalah
menanam varietas bukan transgenik di sekeliling
pertanaman varietas transgenik sehingga masih
menyediakansumbermakananbagi seranggayang tidak
herbisida telah menyebabkanpetani canola di Kanada
didakwamelanggarpatenyang dimiliki Monsantountuk
ketahanan terhadap glyphosate (Roundup), karena
menanambenih canola yang tahan terhadapglyphosate
yang berasal dari tanaman yang terserbuki tanaman
canola transgenik yang tahan terhadap glyphosate
(Hoyle, 1999). Sebaliknya petani organik Kanada
mengeluhproduksikebunnyatidak laku di Eropakarena
telah terserbuki serbuksari dari tanaman transgenik
tahanterhadaptoksin Bt, seranggaini diperlukanuntuk
membuat hibrida seranggayang tidak tahan terhadap
toksin Bt, pertanaman ini disebut sebagai zona
pengungsian.Oleh karenapemerintahAmerika melalui
Badan Perlindungan Lingkungan (Environment
Protection Agency), telah mengharnskanpetani jagung
tanaman transgenik yang mengandunggen Bt untuk
membuatzona pengungsiandenganpenanamanjagung
non-transgenik disekeliling kebun sebesar20% dari
populasikebun.
Kekhwatiran lainnya adalah ekspresi toksin Bt
akan mematikan seranggabukan target, seperti basil
penelitian Losey et al. (1999) yang menunjukkan
adanya kematian 44% dari populasi larva kupu-kupu
raja (monarchbutterfly) yang memakandaunyang telah
ditaburi oleh serbuksari tanaman transgenik yang
mengandunggen Bt. Walaupunkeabsahanpenelitian
tersebut masih diperdebatkan,masalahkematiankupukuru raja dapat dihindari bila gen Bt diintegrasikanke
genomchloroplast,karenatidak actagenom chloroplast
dalamserbuksari.
Hal penting yang perlu diperhatikan adalah
selektivitas toksin Bt, misalnya toksin CrylAa dan
Cry1Ba mematikan serangga Lepidotera sedangkan
toksinCry3A dan Cry6A mematikan serangga
Coleoptera,sehinggagen Bt yang dikandung tanaman
transgenikyang akanditanamharnssesuaidenganhama
utama seranggatersebut dan hama utama yang actadi
daerahdimanatanamantersebutakandibudidayakan.
(Hoyle, 1999).
Pemindahan gen daTi tanaman transgenik ke
kerabat liamya akan tergantungdari tipe penyerbukan
dan tingkat kompatibilitas dari kerabat tanaman
tersebut. Tanamancanola merupakanyang berpotensi
jadi sumber pencemarangenetik, karena kemungkinan
terjadinyaserbuksilang dan tingkat kompatibilitasantar
spesies dalam keluarga kubis-kubisan cukup tinggi.
Tanamancanola (Brassica napus) dapat membentuk
hibrida dengan gulma daTi spesies liar Brassica sp"
Raphanu sp., Sinapsis sp" Hirschfeldia sp., dan
Erucastrum sp" dan introgesi transgenik sangat
mungkin terjadi dengan gulma Brassica rapa karena
hibridanyafertil (Raybould, 1999).
Pencemarangenetik ke gulma kerabat liamya,
dikhawatirkan akan meningkatkankemampuangulma
tersebutdalam menghadapicekamanbiotik dan abiotik.
Gulma yang mengandung gen ketahanan terhadap
herbisidadan seranggaditakutkan akan menjadi gulma
super, yang akan mendominasi vegetasi serta
menyulitkan pengendaliannya. Walaupun dominasi
gulma yang mengalamipolusi genetik sangatditentukan
tekananseleksi.
Pemindahangen daTi suatu tanaman ke kerabat
liamya terutamaterjadi melalui penyebaranserbuksari,
oleh karenaitu untuk menghindaripencemarangenetik
sebaiknyatransgeniktidak terkadungpactaserbuk sari,
walaupunterdapatpactasel daTiorgan lain tanamandari
tanamantersebut. Upaya tersebutmisalnya telah dapat
dilakukan denganintrogesi transgeniktidak ke genom
inti genomchloroplast(Scottand Wilkinson, 1999).
PencemaranGenetik
Istilahpencemaran
genetikmungkinbelumdikenal
.
pada era 20 tahun yang lalu. Terclptanya tanaman
transgenik telah memunculkan kekhawatiran gen-gen
yang ditransformasikanke suatugenotipetanamanakan
berpindah ke varietas yang dibudidayakan di kebun
sebelahnyaata~ bahkan.~erp~ndah~e gulma kerabat
dekatnya, pemmdahan ml dlsebut Juga pencemaran
genetik(geneticspollution) ataualiran gene(geneflow).
P . d h
. . teIah
emm a an gen da1am tanamansatu Jems
ditemukan pacta tanaman canola (kubis-kubisan
penghasil minyak). Tanaman canola yang rentan
terhadapherbisidayang ditanamdi kebun yang terpisah
sejauh30 m dari kebun canola transgenikyang tahan
glufosinate (Liberty, AgrEvo), telah mengasilkan
keturunanyang tahan herbisida, padahaljarak standar
isolasi hanya 6 m. Prosespemindahangen ketahanan
Sobir
v
h
h da A b
J\.etaanan fer a p nIl lotika
'
'
'
Hal lain yang sering menjadi perhatian adalah
keberadaangen ketahanan terhadap antibiotik pada
tanamantransgenik. Dihawatirkan bahwa gen tersebut
berpindahke mikroorganismeyang merupakansumber
pen akit bagi manusia dan hewan sehingga mikrob b.
h.d '
y
orgamsmeterse ut Isa tetap I up waIaupun men, ...
. .
dapat~~ perlakuan antlblotlk~. Hmgga saat ml .para
penelltl belum mendeteksl adanya mekanlsme
pemindahangen daTi kromosom tanaman ke mikroorganisme,dan berdasarkanpenelitian simulasi belum
ditemukan adanyamikroorganismayang mendapatkan
gen ketahanan terhadap antibiotik karena mencema
bagiantanamantransgenik.
,
65
~~~
.
~
~
:~-"'...
,~-
. ~,-
~
~
Bol. Agron. (29) (2) 64 - 66 (2001)
Pada mencit yang diberi pakan tanaman
transgenik, setelah dilakukan pengujian terhadap
kotorannya, tidak ditemukan adanya bakteri coliform
yang mengandunggen ketahananterhadapantibiotika.
Selanjutnya pada bakteri Erwinia sp yang diinokulasikan pada tanaman transgenik, tidak ditemukan
adanya gen ketahanan terhadap antibiotika yang
terdeteksi pada bakteri Erwinia yang hidup pada
DAFTAR PUSTAKA
Hoyle, B. 1999. Canadianfarmersseekcompensation
for genetic pollution. Nat. Biotechnol. 17: 747748.
Losey, J.E., L.S. Rayor, M.E. Carter. 1999. Transgenik
pollen harmsmonarchlarvae.Nature. 399:214.
tanaman transgenik (Syvanen, 1999).
Gen ketahanan terhadap antibiotika digunakan
dalamproseskloning gen dan transformasigen tersebut
ke target tanaman, yaitu sebagai marka pense1eksi.
Dengan adanya gen ketahanan terhadap antibiotika
bersamaandengan gen yang ingin ditransformasikan
pada suatu novel DNA, memungkinkan mengetahui
kepastian keberhasilankloning dan transformasi gen
bila dikulturkan dalammediayang diberi antibiotika.
Untuk mencegah pemindahan gen ketahanan
terhadap antibiotika dari tanaman transgenik ke
mikroorganisme yang berbahaya, dapat dilakukan
beberapa pendekatan dianataranyamengganti marka
penseleksi dengan gen lain bukan gen ketahanan
terhadapantibiotika dan menggunakandua novel DNA
yang ditransformasi secara bersamaan. Marka
penseleksilain yang dapatdijadikan altematifpengganti
adalah gen ketahanan terhadap herbisida, namun
pendekataninipun masihmerupakankontroversikarena
gen inipun masihdiperdebatkan.
Pendekatanlain, penggunaandua novel DNA yang
ditransformasisecarabersamaan,akan memungkinkan
gen ketahanan terhadap antibiotika dan gen yang
diinginkan akan terintegrasi pada situs yang
berbeda
.
pada
kromosom
tanaman
target.
Sehmgga
sete1ah
Pink, D and I. Puddephat.1999.Deploymentof disease
resistancegenes by plant transformation- a mix
andmatchapproach.TrendPlant Sci. 2:71-75.
t
:
l
Raybould, A. F. 1999. Transgenesand agricu1turegoing with the flow? TrendPlant Sci. 7:247-246.
Schulera,T.H., G.M. Poppya,B.R. Kerya, I. Denholmb.
1998. Insect-resistanttransgenik plants. Trend
Biotechno1.16:168-I75.
Scott, S.E., M. J. Wilkinson. 1999.Low probability of
chloroplastmovementfrom oilseedrape (Brassica
; napus) into wild Brassica rapa. Nat. Biotechnol.
17:390-392.
Syvanen, M. 1999. In search of horizontal gene
transfer.Nat. Biotechnol. 17: 833.
Wintermantel,W. M., J. E. Schoelz. 1996. Isolation of
recombinantviruses betweenCauliflower Mosaic
Virus and viral gene in transgenic plants under
condition of moderateselectionpressure.Virology.
1
'
223:156-164.
prosestransformasi dapat di1akukanteknik pemuliaan
konvensional untuk memisahkan gen ketahanan
terhadap antibiotika dari genom tanaman yang akan
I
.
t
I
dikembangkan.
PENUTUP
r
Selain aspek-aspektersebutdi atasmasih ada halhal lain yang perlu dipertimbangkanda1ampengem-
!
,-
bangantanamantrasgenik, misalnya munculnya strain
virus baru denganintroduksibagianvirus ke genom
'
tanaman(Wintermantel dan Schoe1z,1996), keamanan
panganproduk tanaman transgenik dintinjau dari segi
kesehatan
manusia dan aspek ekonomi dari budidaya
tanamantransgenik.
Perlu tidaknya Indonesiamengembangkantanaman transgenik masih memerlukan banyak perdebatan,
tetapi yang harus disadari adalah pendekatanbioteknologi melalui pengembangan tanaman transgenik
bukanlah solusi untuk semua masalah pertanian,
melainkan suatu alat dalam pemecahan masalahmasalahperbaikan varietas. Tentunya kita tidak perlu
kampakbila ingin menebangpohonpisang.
66
.
.
"
.;
oj
,.
-'
:
i~td~f'~
;'
OptimasiPemanfaatan
Tanaman
Transgenik
f
.
:C""""~~-~:~:,~,-
Bul. Agron. (29) (2) 64 - 66 (2001)
tOO!}u\
i
Optimasi Pemanfaatan Tanaman Transgenik
Optimization of Transgenic Crops Utilization
Sobirl)
ABSTRACT
Human effort on improving agricultural crops has beenexpandingvery rapidly, and recently by using gene
transformationtechnologyit waspossibleto introducegenesfrom biologically unrelatedorganismsinto plant genomes.
Gene transformation technology,known as transgenic technology,has been successfullyintroduced gene encoding
insecticidal compoundfrom bacteria Bacillus thuringiensis into several crops, for example. Introducing new
technology is offering several advantages,but also brings several disadvantages,howeversince the technology is
importantfor maintaining increaseof cropproduction, it wasnecessaryto optimizeutilization of transgenictechnology.
Key words: Genetransformation,Expressioncontrol, Antibiotic resistance
PENDAHULUAN
Untuk memenuhikebutuhanpangannyabaik daTi
segi kuantitasmaupun kualitas, manusiaterns menerus
melakukanpemuliaanterhadaptanarnan-tanarnan
yang
dibudidayakan, dimulai dengan seleksi, persilangan
diantara tanamandalam satu spesies,hingga akhimya
dengankemajuan ilmu genetika molekuler telah dapat
dilakukan pemindahan gen yang diinginkan daTi
.
orgamsme
yang
.
blologls
secara
..
.
ndak
. punya
'
I
e urn
d 'k
lena
I
b
se
I
h
e urn
ta
1989
un
.
.k
Pada saatml
' , I b ' h d . 4500
e I an
tanarnantransgem
.k
t I h d. .. d. I
d
k ' tar 40
e a IUJI I apang an se I
tanamantransgem
t I h d. d
gk
10.
J
ke da I .
e e ai,
Iper agan
meIpun
tanarnan
agung
I
k an'
k
d
'
cano a,
apas,
tom at,
entang
an
pepaya.
'k
tah 1999 lah d.
anamantransgem sampal
un
te
ltanam
. ,
.
secararesml dl II negara,dan Amenka telah menanarn
"
.
.
nga perempatdart seluruh tanamantransgemk dunla.
T
J
'
...
Perkembangan
tanaman
dl
Amerika
sangat
.
pesat,pada tahun 1997penanarnantanarnantransgemk
b
. 1096 0
h
ak
d ah
1999
aru mencapal . Juta a, mapa
a t un
su a me Ipun
transgenik
.
h
Juta a, atau erartl pertam
an
d I
aktu2 tah
h
. 4 k 10 10
amplr a I Ipat anya a arnw
un.
8 b
.
k I . b
' h I
'
e agal te no ogl
aru sepertl a nya plsau
'.
.
...
.transgemk
.
bermata
dua,
tanaman
selam
menJanJlkan
.
0
keuntungan-keuntungan
Jugamembawapotenslbahaya,
sehmgga
"
walaupun
telah
berkembang
dengan
pesat
dl
b Ih
b
A
'k
. do E
d
A .
e a an enua men a, tetapl
I ropa an sla
.
..
penanamantanaman transgemk belum berkembang,
karena
terhadap
I)
kekhawanran
,
Imgkungan
bahaya
maupun
taanaman
kesehatan
'.
engaru
e
.
spresl
yang
e k spresl . t 0 k sm
. Bt
transgemk
.
manusla.
balk
Star Pengajar Jurusan BOP, Fakultas Pertanian IPB, Bogor
64
.
'..
mengandung
"
gen
pa
I.
b
mg
penghasll
'"
k d' b '
anya
pa d a tan arnan
Tanarnan
h
(tr
)
ansgen
dk I d
.k d k ta tr
.k
lena
engan nama transgem, an a
ansgem.
b
PengaruhEkspresi
P
h k
a d a lah
hubungan
kekerabatan
ke tanarnan
yang
dlInullakan.
'I t
fi
.
d
.
asl
mas ormasl
mengan
ung
gen
asmg
Pada tulisan ini akan dibahas beberapapotensi
bahaya daTi tanarnan transgenik yang telah dilepas
hingga saat ini dan upaya minimalisasi potensi bahaya
tersebut,sehinggasebagaihasil teknologi barn, tanaman
transgenik tetap memberikan kebaikan bagi umat
manusia.
, .
msektlslda
I
Icara
tr ansgem
k an
.k yang
.
yang
.
berasal
dart
,
bakten Bacillus thurmglensls. Produksl sub-optImal
.
toksm
Bt
akan
berpotensl
berkembangnya
.,
serangga
yang tahan terhadap toksm tersebut sehmgga
..
.. ,
dlhawanrkanakan muncul seranggasupero Potensl ml
0
. .
.
dapatdrtekanmelalul tlga pendekatan,yaltu pendekatan
0'
genetlka
molekuler,
.
pemullaan
pendekatan
dan
d k tanb d'
pen e a
u Id ayao
Bt
lalul
U
k
t
t rt k
paya mene an po ensl negaI 0 sm
me
d k tan
tk
I k I d t d'
pen e a geneI a mo e u er apa Ilakukan dengan
d k .t k .
0 gk tk
menm
a
an
pro
u
Sl
0 sm
Bt
d a I arn
lak k d
t
.t anaman. Hal
0 . d
t
d
ml apa I u an enganmengmegraslkan gen Bt k e
.,
0
.
genomchloroplast,sehmggaakan terJadlekspreslyang
.
0
'
o
'
'
'
'
o
(h.
)
d
.
b
bk
t
d
tnd
h
I
.
.
.
39
.
8
.
ratusancopy gen Bt dalam satu selo Nlsbah toksm Bt
.
0
yang
tenntegrasl
o.
mencapal
5%
pada
dart
0 60/
dIbandmgkan 0.01°/,0-.,0
m
. t.I (8 c h u I era ea.t
o
genom
seluruh
proteIn
b I' la
o
genom
..
I
chloroplast
.
terlarut
d1mtegraslkan pada
"
1998)
dapat
tan am an
,
O
se h mgga
'
tl ' ngkat
'...
reslstenslterhadapseranggamenmgkatnbuan kall.
P dk t
1
en e a an pemulaan t anarnan pada dasamya
0
a d a lah
gen-gen
mem
yang
b ua t
popu
I asl .
b er h u b ungan
yang
d engan
t I' dak
seragarn
k e tah anan
u ntuk
terhadap
h
b