Rekayasa Genetika Tumbuhan bidang perkeb

MAKALAH GENETIKA
“Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian”
Dosen Pengampu:

Dr. Afreni Hamidah, S. Pt., M.Si

Disusun oleh:

Kelompok VIII

Kelompok IV

1. Rawi Eniya Wati

(RRA1C411030) 1. Rizki Widya H. (A1C412018)

2. Pisca Hana Marsenda

(A1C412001)

2. Salamatul Fitri (A1C412027)

3. Riza Rosita

(A1C412008)

3. Sabariah (A1C4120)

4. Syafnurrahman Oktavian (A1C412012)

4. M. Subhan (A1C412035)

5. Ria Mawarni

(A1C412021)

5. Dewi Anggraini (A1C412040)

6. Evi Anna Tri Sutrisno

(A1C412025)

6. Septiana Puspitasari (A1C412041)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JAMBI
2014

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

1

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Ilmu

pengetahuan

perkembangan

yang

dalam

luar

bidang

biasa.

rekayasa

genetika

Perkembangannya

mengalami

diharapkan

mampu

memberikan solusi atas berbagai permasalahan baik dari segi sandang, pangan,
dan papan. Adanya produk hasil rekayasa tanaman memiliki tujuan untuk
mengatasi kelaparan, defisiensi nutrisi, peningkatan produktivitas tanaman,
ketahanan terhadap cekaman lingkungan yang ekstrim.
Pengetahuan dan perkembangan teknologi pada zaman sekarang semakin
maju dan sangat pesat. Berbagai hal dilakukan dengan sesuatu yang canggih untuk
menghasilkan efek yang bagus dan berkualitas serta proses waktunya sangat
cepat. Adanya cara teknologi yang dilakukan yaitu mutasi gen dan rekayasa
genetika. Pada dasarnya rekayasa genetika tumbuhan ini dapat dilihat dari segi
pertanian ataupun perkebunan.
Rekayasa genetika dalam bidang perkebunan dan pertanian ini dapat
menunjang kebutuhan pada manusia dalam mengolah sumber daya alam dengan
memanfaatkan suatu tanaman menjadi produk yang lebih bermanfaat lagi.

Pemanfaatan suatu tanaman dalam bidang perkebunan dan pertanian ini dapat
dilakukan dengan berbagai metode atau cara-cara dalam pembuatan tanaman
transgenik. Tanaman transgenic yang tahan pada hama ataupun yang berada
dalam kondisi ekstrim. Dimana untuk meningkatkan kualitas tanaman dalam
periode waktu yang lebih singkat.
Penerapan bioteknologi merupakan suatu teknik dengan pendayagunaan
organisme hidup untuk membuat, memodifikasi, meningkatkan, atau memperbaiki
sifat makhluk hidup serta mengembangkan mikroorganisme untuk penggunaan
khusus. Hal ini akan menerapkan suatu prinsip-prinsip ilmu pengetahuan dan
kerekayasaan dalam menangani dan mengelola bahan dengan bantuan agen
biologis untuk menghasilkan bahan dan jasa dengan pencangkokan Gen atau
DNA Rekombinan (Anonim, 2012:10).
Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

2

Hal ini yang melatarbelakangi dibuatnya makalah untuk memenuhi tugas
dan mahasiswa mampu dalam memahami dan mengerti apa saja konsep, prinsip
dan permasalahan dalam rekayasa genetika tumbuhan khususnya dalam bidang
tanaman

perkebunan.

Seyogianya

menjadikan

pengalaman

dasar

untuk

pembelajaran selanjutnya. Jadi judul makalah ini “Rekayasa Genetika Tumbuhan
dalam Bidang Perkebunan dan Pertanian”.
1.2

Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Pengertian rekayasa genetika?

2. Apa saja prinsip dasar rekayasa genetika?
3. Tujuan rekayasa genetika?
4. Apa saja produk rekayasa genetik bidang perkebunan dan teknik
pembuatannya?
5. Apa saja produk rekayasa genetik bidang pertanian dan teknik
pembuatannya?
6. Bagaimana dampak positif dan negatif dari rekayasa genetika bidang
perkebunan?

7.

Bagaimana dampak positif dan negatif dari rekayasa genetika bidang
pertanian?

8.

Bagaimana prokontra rekayasa genetika bidang perkebunan dari berbagai
aspek ?

9.

Bagaimana prokontra rekayasa genetika bidang pertanian dari berbagai
aspek ?

1.3

Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui pengertian dari rekayasa genetika.
2. Menyebutkan prinsip dasar rekayasa genetika.
3. Mengidentifikasi tujuan dilakukannya rekayasa genetika.
4. Mengetahui produk-produk rekayasa genetik bidang perkebunan dan
teknik pembuatannya.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

3

5. Mengetahui produk-produk rekayasa genetik bidang pertanian dan teknik
pembuatannnya.

6. Menganalisis dampak positif dan negatif dari rekayasa genetika bidang
perkebunan.
7. Menganalisis dampak positif dan negatif dari rekayasa genetika bidang
pertanian.
8. Memprediksi prokontra rekayasa genetika bidang perkebunan dari
berbagai aspek.
9. Memprediksi prokontra rekayasa genetika bidang pertanian dari berbagai
aspek.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

4

BAB II
PEMBAHASAN
2.1

Pengertian Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan transplantasi atau pencangkokan satu gen ke

gen lainnya dimana dapat bersifat antar gen dan dapat pula lintas gen sehingga
mampu menghasilkan produk. Rekayasa genetika juga diartikan sebagai
perpindahan gen. Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi
atau melakukan perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau
menyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA organisme penerima. Gen yang
diselipkan dan organisme penerima dapat berasal dari organisme apa saja.
Rekayasa genetika adalah suatu proses manipulasi gen yang bertujuan
untuk mendapatkan organisme yang unggul. Secara ilmiah rekayasa genetika
adalah manipulasi genetik atau perubahan dalam susunan genetik dari suatu
organisme. Rekayasa genetika merupakan proses buatan/sintetis dengan
menggunakan Teknologi DNA rekombinan. Hasil dari rekayasa genetika adalah
sebuah organisme yang memiliki sifat yang diingingkan atau organisme dengan
sifat

unggul.Organisme

tersebut

sering

disebut

sebagai

organisme

transgenik.Rekayasa genetika sangat terkait dengan bidang pertanian terutama
dalam upaya meningkatkan hasil panen.
Rekayasa genetika merupakan salah satu teknik yang dilakukan untuk
mengkombinasikan gen yang sudah ada dalam suatu makhluk hidup sehingga
susunan gennya menjadi berubah. Gen yang telah direkayasa susunannya tersebut
dapat menyebabkan suatu makhluk hidup menghasilkan suatu senyawa/produk
tertentu yang diinginkan kita.
Teknologi rekayasa genetika merupakan transplantasi atau pencangkokan
satu gen ke gen lainnya dimana dapat bersifat antar gen dan dapat pula lintas gen.
Rekayasa genetika juga diartikan sebagai perpindahan gen. Misalnya gen
pankreas babi ditransplantasikan ke bakteri Escheria coli sehingga dapat
menghasilkan insulin dalam jumlah yang besar.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

5

Melalui rekayasa genetika manusia “menciptakan” tanaman, hewan dan
mikroorganisme baru. Para ilmuwan telah berhasil mengungkapkan kode genetis
yang menentukan sifat-sifat khusus semua makhluk hidup dan kini telah mampu
mengkombinasikan gen-gen yang kalau secara alami, tidak akan pernah
berkombinasi. Perubahan genetis bukan sesuatu yang baru, karena secara alami
dapat terjadi melalui peristiwa yang disebut mutasi.Teknik yang paling dikenal
untuk mengubah makhluk hidup secara genetik adalah DNA rekombinan (rDNA).

2.2

Prinsip Dasar Rekayasa Genetika
Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau

melakukan perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan
gen baru ke dalam struktur DNA organisme penerima. Gen yang diselipkan dan
organisme penerima dapat berasal dari organisme apa saja.
Prinsip dasar rekayasa genetika adalah sebagai berikut :
1. Penyisipan informasi genetik ke dalam organisme
2. Replikasi gen
3. Pembelahan (duplikasi) sel dan DNA
4. Mutagenesis (mutasi gen baik yang spontan maupun dengan induksi)
5. DNA rekombinan
6. Pengklonan gen
Misalnya, gen dari bakteri bisa diselipkan di kromosom tanaman,
sebaliknya gen tanaman dapat diselipkan pada kromosom bakteri. Gen serangga
dapat diselipkan pada tanaman atau gen dari babi dapat diselipkan pada bakteri,
atau bahkan gen dari manusia dapat diselipkan pada kromosom bakteri.
Produksi insulin untuk pengobatan diabetes diproduksi di dalam sel
bakteri E. coli di mana gen penghasil insulin diisolasi dari sel pankreas manusia
yang kemudian diklon dan dimasukkan ke dalam sel E. coli. Dengan demikian
produksi insulin dapat dilakukan dengan cepat, massal, dan murah.Teknologi
rekayasa genetika juga memungkinkan manusia membuat vaksin pada tumbuhan,
menghasilkan tanaman transgenik dengan sifat-sifat baru yang khas.
Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

6

2.3

Tujuan Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika pada tanaman mempunyai target dan tujuan antara lain

peningkatan produksi, peningkatan mutu produk supaya tahan lama dalam
penyimpanan pascapanen, peningkatan kandungan gizi, tahan terhadap serangan
hama dan penyakit tertentu (serangga, bakteri, jamur, atau virus), tahan terhadap
herbisida, sterilitas dan fertilitas serangga jantan (untuk produksi benih hibrida),
toleransi terhadap pendinginan, penundaan kematangan buah, kualitas aroma,
nutrisi, dan perubahan pigmentasi.

2.4

Produk-produk Rekayasa Genetik Bidang Perkebunan dan Teknik
Pembuatannya.

2.4.1 Teknik Rekayasa Genetika yang Digunakan
Untuk memproduksi berbagai tanaman perkebunan dengan menggunakan
rekayasa genetika dilakukan berbagai teknik antara lain teknik transgenik.
Transgenik adalah tanaman yang telah direkayasa bentuk maupun kualitasnya
melalui penyisipan gen atau DNA binatang, bakteri, mikroba, atau virus untuk
tujuan tertentu. Organisme transgenik adalah organisme yang mendapatkan
pindahan gen dari organisme lain. Gen yang ditransfer dapat berasal dari jenis
(spesies) lain seperti bakteri, virus, hewan, atau tanaman lain.
Secara ontologi

tanaman transgenik adalah suatu produk rekayasa

genetika melalui transformasi gen dari makhluk hidup lain ke dalam tanaman
yang tujuannya untuk menghasilkan tanaman baru yang memiliki sifat unggul
yang lebih baik dari tanaman sebelumnya. Secara epistemologi, proses
pembuatan tanaman transgenik sebelum dilepas ke masyarakat telah melalui
hasil penelitian yang panjang, studi kelayakan dan uji lapangan dengan
pengawasan yang ketat, termasuk melalui analisis dampak lingkungan untuk
jangka pendek dan jangka panjang. Secara aksiologi, berdasarkan pendapat
kelompok masyarakat yang pro dan kontra tanaman transgenik memiliki manfaat
untuk memenuhi kebutuhan penduduk, tetapi manfaat tersebut belum teruji,
apakah lebih besar manfaatnya atau kerugiannya.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

7

Tujuan adanya tanaman transgenik yakni untuk menyejahterakan kehidupan
manusia. Diantaranya adalah untuk mendapatkan organisme baru yang memiliki
sifat lebih baik. Keunggulan dari tanaman transgenik tersebut umumnya adalah
tahan terhadap serangan hama.
2.4.2

Prosedur Pelaksanaan Teknik Transgenik
Gen yang telah diidentifikasi diisolasi dan kemudian dimasukkan ke dalam

sel tanaman melalui suatu sistem tertentu, sel tanaman yang membawa gen
tersebut dapat dipisahkan dari sel tanaman yang tidak membawa gen. Tanaman
pembawa gen ini kemudian ditumbuhkan secara normal. Tanaman inilah yang
disebut sebagai tanaman transgenik karena ada

gen

asing

yang

telah

dipindahkan dari makhluk hidup lain ke tanaman tersebut.
Tanaman transgenik merupakan hasil rekayasa gen dengan cara disisipi satu
atau sejumlah gen. Gen yang dimasukkan itu disebut transgene bisa diisolasi dari
tanaman tidak sekerabat atau spesies yang lain sama sekali. Transgenik didefinisi
the use of gene manipulation to permanently modify the cell or germ cells of
organism. Karena berisi transgene tadi, tanaman itu disebut genetically modified
crops (GM crops). Atau, organisme yang mengalami rekayasa genetika

(genetically modified organisms, GMOs). Transgene umumnya diambil dari
organisme yang memiliki sifat unggul tertentu.
2.4.3

Produk yang Telah Dihasilkan
Prosedur transgenik yang dilakukan para ahli telah membuahkan hasil

berupa tanamana-tanaman perkebunan dengan sifat yang lebih unggul. Tanamantanaman tersebut antara lain :
a. Kapas Transgenik
Kapas hasil rekayasa genetika diperkenalkan tahun 1996 di Amerika
Serikat. Kapas yang telah mengalami rekayasa genetika dapat menurunkan
jumlah penggunaan insektisida. Diantara gen yang paling banyak
digunakan adalah gen cry (gen toksin) dari Bacillus thuringiensis, gen-gen
dari bakteri untuk sifat toleransi terhadap herbisida, gen yang menunda
pemasakan buah. Bagi para petani, keuntungan dengan menggunakan
Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

8

kapas

transgenik

adalah

menekan

penggunaan

pestisida

atau

membersihkan gulma tanaman dengan herbisida secara efektif tanpa
mematikan tanaman kapas.

Kapas Transgenik

Serangga merupakan kendala utama pada produksi tanaman kapas. Di
samping dapat menurunkan produksi, serangan serangga hama dapat
menurunkan kualitas kapas. Saat ini lebih dari 50 persen areal pertanaman
kapas di Amerika merupakan kapas transgenik dan beberapa tahun ke
depan seluruhnya sudah merupakan tanaman kapas transgenik. Demikian
juga dengan Cina dan India yang merupakan produsen kapas terbesar di
dunia setelah Amerika Serikat juga secara intensif telah mengembangkan
kapas transgenik.
b. Kelapa Sawit Transgenik
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) bersumbangsih
penting terhadap pertumbuhan ekonomi nasional, dan memiliki potensi
dalam pembangunan ekonomi dan pengentasan kemiskinan. Pohon
penghasil minyak ini banyak dibudidayakan di Indonesia, dimana sekitar
8,04 juta hektar tersebar di hampir seluruh provinsi di Indonesia. Hal ini
penting bagi industri kelapa sawit, khususnya perkebunan, untuk menjadi
lebih kompetitif dengan meningkatkan produktivitas tanaman per hektar,
serta memperluas nilai tambah dan kualitas minyak sawit.
Rekayasa genetika adalah metode untuk meningkatkan kualitas
tanaman dalam periode waktu yang lebih singkat. Tujuan dari studi ini
adalah

untuk

meningkatkan

hasil

dan

kualitas

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

kelapa

sawit

9

menggunakan teknologi DNA dan rekayasa genetika. Lingkup pekerjaan
ini adalah mengidentifikasi dan mengumpulkan tanaman induk unggul dan
klon, isolasi DNA dan konstruksi plasmid, transformasi genetik, dan
pengembangan serta perbaikan komposisi minyak yang dihasilkan buah
dan biji kelapa sawit.
Metodologi yang diterapkan meliputi kultur jaringan tanaman
untuk

menghasilkan

kalus

embriogenik

dan

plantlet

berkualitas,

transformasi genetik dengan penembakan partikel dan metode yang
dimediasi Agrobacterium, serta isolasi gen yang terlibat dalam sintesis
minyak. Gen-gen tersebut adalah SAD, PATE/FATB, dan KASII. Laporan
ini menggambarkan hasil yang diperoleh pada tahun pertama kerjasama
penelitian antara Bioteknologi BPPT Pusat, Indonesia dan Fuji Oil Co Ltd,
Jepang pada tahun 2012. Transformasi Agrobacterium tumefaciens
dilakukan terhadap embrio, daun, kalus dan kalus embriogenik
menggunakan strain Agrobacterium LBA 4404, yang mengandung
plasmid pBGGN atau PalSelect (Gambar 1 dan 2), yang membawa gen
penanda

seleksi

(bar

atau

MALS)

untuk

ketahanan

terhadap

herbisida(Glucfosinate atau Bispyribac).

Gambar 1. Skema Plasmid PBGGN-GFP

Gambar 2. Skema Plasmid PalSelect-GFP Plasmid
Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

10

Awalnya, material tanaman ditembak menggunakan partikel tanpa
plasmid untuk membuat lubang atau memecah dinding sel untuk
infeksi Agrobacterium. Infeksi terjadi selama 1 jam dalam kondisi gelap.
Setelah dicuci dengan medium cair yang mengandung karbenisilin dan
cefotaxime, bahan tanaman dikeringkan di atas kertas saring, kemudian
dipindahkan pada media ko-kultivasi selama 3 hari (Gambar 3).
Selanjutnya, bahan tanaman disubkultur pada medium yang mengandung
carbenicillin dan cefotaxime. Dua minggu kemudian, observasi dilakukan di
bawah mikroskop.

Gambar 3. Eksplan daun ditransformasi menggunakan pBGGN-GFP dan
PalSelect-GFP
Gambar 4 dan 5 menunjukkan hasil transformasi Agrobacterium.
Bintik-bintik hijau muncul pada kedua perlakuan, yaitu pada eksplan yang
ditransformasi menggunakan pBGGN-GFP dan PalSelect-GFP. Bintikbintik hijau pada perlakuan pertama, pBGGN-GFP, jauh lebih intens
daripada pada PalSelect-GFP. Munculnya bintik-bintik hijau ini berlanjut,
sebagaimana diperlihatkan pada pengamatan berikutnya, satu bulan
kemudian.

Gambar 4. GFP terlihat di dalam daun yang ditransformasi menggunakan
pBGGN-GFP

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

11

Gambar 5. GFP ditunjukkan di dalam daun yang ditransformasi
menggunakan PalSelect-GFP
Usmani (2011) dalam penelitiannya melakukan pemanfaatan lahan
marginal untuk perkebunan kelapa sawit menuntut ketersediaan jenis
tanaman kelapa sawit yang tahan terhadap cekaman kekeringan. Rekayasa
genetika dilakukan dengan cara mentransformasi gen P5CS pembawa sifat
ketahanan terhadap cekaman kekeringan ke dalam kalus kelapa sawit.
Penelitian ini bertujuan untuk mentransformasi rakitan gen P5CS ke dalam
kalus kelapa sawit untuk mendapatkan kalus rekombinan yang memiliki
sifat toleran terhadap kekeringan. Tahapan penelitian diawali dengan
transformasi plasmid rekombinan pBI-P5CS dari Escherichia coli XL1
Blue pBIP5CS ke Agrobacterium tumefaciens AGL0. Selajutnya,
dilakukan seleksi A. tumefaciens AGL0 transforman dan deteksi gen P5CS
dengan PCR plasmid pBI-P5CS menggunakan primer P5CS. Metode
transfer gen P5CS ke dalam kalus kelapa sawit melalui A. tumefaciens
AGL0. Seleksi kalus transforman dilakukan pada media de Fossard padat
diikuti pengujian adanya gen P5CS di dalam kalus kelapa sawit
menggunakan PCR dengan bantuan gen nptII sebagai gen penanda.
Keberhasilan transformasi plasmid rekombinan pBI-P5CS ke dalam kalus
kelapa sawit melalui A. tumefaciens AGL0 ditunjukkan dengan adanya
fragmen gen P5CS berukuran sekitar 2,3 Kb serta keberadaan gen penanda
nptII yang berukuran 700 pb.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

12

c. Karet Transgenik
Karet (Hevea brasiliensis) merupakan komoditi yang memberikan
sumbangsih terbesar bagi perekonomian Indonesia karena merupakan
penghasil devisa tertinggi. Untuk mempertahankan dan meningkatkan
produksi lateks dalam upaya budidaya karet dapat dilakukan dengan
pendekatan teknologi. Aplikasi teknologi in vitro dapat digunakan dalam
efisiensi regenerasi jumlah plantlet secara luas. Penerapan teknologi in
vitro salah satunya adalah embriogenesis somatik.
Kultur in vitro melalui cara embriogenesis somatik banyak
mendapat perhatian karena jumlah propagula yang dihasilkan tidak
terbatas dan dapat diperoleh dalam waktu yang lebih singkat. Disamping
itu, untuk mendukung program pemuliaan tanaman melalui rekayasa
genetika, penggunaan embrio somatik dapat mempercepat keberhasilan
dengan peluang transformasi yang lebih tinggi karena embrio somatik
dapat berasal dari satu sel somatik. Untuk penyimpanan jangka pendek
maupun jangka panjang, embrio somatik dianggap merupakan bahan
tanaman yang ideal untuk disimpan karena bila diregenerasikan dapat
membentuk bibit somatik (Purnamaningsih, 2002).
Perbanyakan tanaman karet secara klonal dan masal dapat
dilakukan dari berbagai macam eksplan seperti potongan daun, hipokotil,
kotiledon, potongan batang atau anther. Kemampuan jaringan membentuk
kalus dan laju pertumbuhan kalus tergantung pada medium, zat pengatur
tumbuh dan beberapa faktor lingkugan lainnya. Nitrogen merupakan faktor
utama dalam memacu morfogenesis yang bersifat totipotensi secara in
vitro.
Embriogenesis somatic merupakan salah satu metode regenerasi
tanaman secara in vitro yang efisien. untuk perbaikan tanaman karet.
Untuk meningkatkan berlangsungnya embryogenesis somatik diperlukan
nutrisi yang tepat, salah satunya adalah kebutuhan nitrogen.
d. Tembakau Transgenik
Tembakau adalah termasuk salah satu tanaman perkebunan yang
mempunyai nilai ekonomi yang tinggi. Kebutuhan tembakau cenderung

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

13

mengalami kenaikan dari tahun ke tahun, sejalan dengan perkembangan
dan pertumbuhan jumlah penduduk baik Indonesia dan Negara
berkembang.

Bagi

Indonesia,

mengusahakan

tanaman

tembakau

disamping untuk mencukupi kebutuhan dalam negeri juga bertujuan untuk
merebut pasaran rokok dunia terutama tembakau jenis cerutu.
Tanaman tembakau dengan hasil yang maksimal maka dengan
meningkat hasil produksi dengan kualitas yang baik. Maka diperlukannya
dilakukan rekayasa terhadap lingkungan fisik terutaman iklim mikro dan
dengan pemberian bahan pengkondisi tanah dimana supaya daun
tembakau yang dihasilkan sebagai tanaman tembakau yang berkualitas.
Pengembangan varietas tahan virus merupakan komponen penting
dalam pengendalian virus. Upaya tersebut menghadapi kendala, yaitu
terbatasnya ketersediaan gen-gen penyediaan ketahanan terhadap virus
tersebut. Oleh karenanya, telah dikembangkan varietas-varietas transgenik
yang mengekspresikan gen -gen yang berasal dari genom virus yang
menyerang tanaman dan dihasilkan varietas-varietas tahan virus. Strategi ini
dikenal dengan ‘pathogen-derived – resistance’ (PDR). Terjadinya
ketahanan terhadap virus pada tanaman transgenik berlangsung pada level
RNA, dan dikenal dengan istilah „gene silencing’.
Mekanisme ‘gene silencing’ dalam tahap sebelum transkripsi gen
dalam nukleus yang disebut dengan istilah „transcriptional gene silencing ‟
(TGS). Gene silencing bisa juga terjadi di dalalm sitoplasma yaitu pada
tahap pasca transkripsi gen yang disebut dengan „post trancriptional gene
silencing‟ (PTGS). PTGS merupakan mekanisme yang paling sering terjadi

dalam hubungannya dengan PDR. Terjadinya PTGS dapat diinduksi oleh
populasi dsRNA dalam nukleus atau sitoplasma yang berasal dari virus yang
tengah bereplikasi, atau sekuens transgene yang berasal dari virus dengan
melibatkan RNA-dependent RNA Polymerase (RdRP) baik yang berasal
dari tanaman sendiri ataupun yang berasal dari genome virus.
Hal ini berkaitan dengan kenyataan bahwa genome virus telah
berevolusi dengan menghasilkan protein yang bisa mematahkan ketahanan
Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

14

transgenik yang diperoleh melalui mekanisme PTGS. Potensi virus CMV
(Cucumber Mozaic Virus) dalam mematahkan ketahanan terhadap virus
PVY (Potato Virus Y) pada tembakau transgenik yang mengekspresikan
gen Nia. Gen 20 dari CMV telah diidentifikasi peranannya sebagai pematah
ketahanan transgenik atau suppressor. Gen tersebut juga berfungsi sebagai
faktor yang berpengaruh pada pergerakan virus secara sistemik pada inang
tertentu.
Peningkatan selang waktu antara inokulasi CMV dan PVY
meningkatkan proporsi pematahan ketahanan transgenik terhadap PVY.
Inokulasi PVY pada daun baru yang terbentuk setelah inokulasi CMV
menghasilkan pematahan ketahanan total (100%). Hal ini disebabkan oleh
model aksi gen 2b dari CMV yang telah dikenal sebagai supressor melalui
pengagalan inisiasi ketahanan. Hal ini bahwa adanya ditemukan suatu
metode pematahan ketahanan terhadap virus PVY pada tembakau
transgenik, maka peluang untuk menghasilkan varietas unggul tahan PVY
sudah terbuka.
Hasil dari sebuah penelitian menunjukkan bahwa tanaman tembakau
hasil rekayasa genetika ternyata mampu memperbaiki kondisi tanah yang
tercemar TNT atau trinitrotoluene. TNT adalah bahan peledak yang umum
digunakan dalam dunia militer. Kontaminasi tanah oleh TNT adalah
merupakan masalah lingkungan terbesar yang dialami oleh negara-negara
yang terlibat dalam Perang Dunia II, daerah latihan militer dan area di mana
pabrik peledak berdiri. Selain berbahaya, TNT juga bersifat racun dan dapat
mengganggu kesehatan manusia.
Rekayasa genetikanya dengan memasukan enzim bakteri tertentu
ke dalam tanaman tembakau, yang dapat menguraikan TNT. Penelitian ini
membuktikan bahwa setelah dicoba ditanam di tanah yang terkontaminasi
dengan TNT menunjukkan bahwa tanaman tembakau hasil rekayasa
genetika mampu menurunkan kandungan TNT dalam tanah secara
signifikan. Dimana dapat di simpulkan bahwa tanaman hasil rekayasa
genetika mampu membersihkan sumber kontaminan lainnya selain TNT.
Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

15

e. Kopi Transgenik
Pengembangan kopi di Indonesia untuk masa yang akan datang
diarahkan untuk perluasan areal kopi arabika. Akan tetapi kopi arabika
cenderung peka terhadap penyakit karat daun oleh jamur Hemileia
vastatrix, yang dapat menurunkan produksi hingga 50% di Indonesia, 70%
di India dan 30% di Brazil (Mathew, 1978). Sedangkan penyakit penting
yang disebabkan oleh patogen pada tanaman kopi robusta adalah
Rhizoctonia solani, Fomes lamoensis serta nematoda Pratylenchus coffee
yang menyerang perakaran.
Penelitian ini bertujuan melakukan rekayasa genetika tanaman kopi
arabika dengan gen kitinase asal tanaman padi untuk meningkatkan
ketahanannya terhadap penyakit karat dan melalui peningkatan ekspresi
gen tersebut serta tetap menjaga produksi dan kualitas yang tinggi.
Kitinase telah dikenal memiliki peranan antijamur dalam mekanisme
ketahanan tanaman terhadap penyakit oleh jamur patogen. Salah satu
tahapan penting dalam rekayasa genetika tanaman adalah ditemukannya
metode regenerasi secara in vitro dari sel-sel yang tertransformasi menjadi
tanaman.
Prosedur regenerasi untuk kopi robusta telah ditemukan di
laboratorium, namun untuk regenerasi kopi arabika masih relatif sulit.
Oleh karena itu dalam penelitian ini juga dilakukan optimasi kondisi kultur
untuk regenerasi eksplan kopi arabika. Metode riset dilakukan dengan
introduksi gen penyandi kitinase (chi) ke dalam suatu jaringan tanaman
yang dilakukan melalui bantuan Agrobacterium tumefaciens. Sebelum
diintroduksikan ke dalam tanaman, gen tersebut di Hon dalam bakteri
E.coli, kemudian dipindahkan ke dalam sel A. tumefaciens dan selanjutnya
bakteri ini akan memasukkannya ke dalam genom tanaman. Mengingat
bahwa pada tanaman kopi sistem transformasi dan regenerasinya relative
sulit, maka sebelum ditransformasikan ke tanaman kopi arabika, gen anti
cendawan terlebih dahulu diuji pada tanaman.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

16

Penelitian ini terdiri atas beberapa tahapan kegiatan, yaitu:


Konstruksi bakteri E.coli dan A. tumefaciens yang



membawa gen kitinase.



daun.



membawa gen kitinase.

Evaluasi ketahanan kopi arabika terhadap penyakit karat

Pengembangan tembakau dan kopi transgenik yang

Deteksi ekspresi gen kitinase pada plantlet atau tanaman
tembakau atau kopi transgenik secara DotBlot dan Western



blotting.



SDS-PAGE



Deteksi aktivitas kitinase menggunakan sistem gel substrat

Bioasai tembakau transgenik terhadap P. Nicotianae.
Pengaruh elisitor etilen terhadap peningkatan ekspresi gen
kitinase pada tembakau dan kopi arabika transgenik dan
kontrol.

Berdasarkan hasil percobaan, disimpulkan bahwa rekombinan E.
coli yang ditransformasi dengan konstruksi yang membawa EPE, memiliki
resistensi kanamisin lebih tinggi daripada yang tidak membawa EPE. Gen
kitinase terekspresi baik pada rekombinan bakteri E.coli maupun A.
tumefaciens. Aktifitas enzimatis kitinase pada tembakau transgenik 5-8
kali lebih tinggi daripada non-transgenik dan setelah induksi aktivitas
kitinase pada plantlet kopi arabika transgenik sebesar 105,7 m/ml atau 5,7
kali dibanding kopi arabika normal sebesar 18,5 m/mL.
f. Tebu Produk Rekayasa Genetika (PRG)
Tebu Produk Rekayasa Genetika ( PRG ) toleran kekeringan klon
NXI-4T merupakan varietas tebu baru hasil perakitan melalui proses
transformasi genetika menggunakan bakteri Agrobacterium temefaciens
yang di lakukan oleh PTPN XI ( Persero). Materi genetik yang
digunakan untuk merakit tebu PRG toleran kekeringan NXI-4T adalah
gen betA yang menyandi untuk enzim choline dehydrogenase (CDH)

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

17

dan dikonstruk dalam plamsid pMLH 2113. Dalam konstruk tersebut
terlihat bahwa gen betA dikendalikan oleh promoter DNA 35S-CaMV
dan gen penanda ketahanan terhadap antibiotik hygromicine (hptII).
Konstruk

pMLH

2113 yang

mengadung

gen betA

kemudian

ditransformasikan ke sel Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404
dan digunakan untuk transformasi genetik tanaman tebu.
Proses perakitan tebu PRG ini dilaksanakan di Laboratorium
Bioteknologi PTPN XI sejak tahun 1999 dan merupakan kerjasama
dengan Ajinomoto company International. Pekerjaan kontruksi gen
dilakukan oleh Ajinomoto

transformasi

genetika sampai dengan

pengkajian keamanan lingkungan dan pangan dilakukan oleh PTPN XI
(Mahardika, 2013)
Pencarian varietas tebu dengan sifat genetik tahan kering
merupakan salah satu jawaban untuk mengatasi permasalahan rendahnya
produktivitas tebu di lahan kering. Adanya interaksi yang nyata
antara lingkungan tumbuh yang kurang memadai dengan unsur genetik,
harus dipertimbangkan dalam program pemuliaan dan seleksi. Gen yang
mampu mengatasi kendala tumbuh digabungkan dengan gen mutu dan
produksi untuk mengantisipasi adanya pergeseran pertanaman tebu ke
lahan kering, dimana terjadi keterbatasan ketersediaan air dan iklim
yang beragam.
Upaya perbaikan genetik tanaman di Indonesia masih terbatas
melalui metode pemuliaan tanaman konvensional. Contohnya persilangan,
seleksi dan mutasi, dan masih belum secara optimal memanfaatkan aneka
teknologi pemuliaan modern yang saat ini sangat pesat perkembangannya
di negara-negara maju. Tidak terkecuali pada tanaman tebu, seluruh
varietas tebu yang dihasilkan di Indonesia berasal dari pemuliaan
konvensional.
Tujuan dari pengembangan tebu PRG toleran kekeringan adalah
untuk meningkatkan produksi gula tebu utamanya yang terletak pada lahan
marginal cekaman kekeringan. PT Perkebunan Nusantara XI mempunyai
areal budidaya tebu di daerah Pantura (pantai utara Jawa) dan daerah

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

18

lain yang berpotensi mengalami cekaman kekeringan. Tebu PRG
toleran

kekeringan

sangat

berpotensi dibudidayakan

pada

lahan

marginal tersebut. Selain itu, tebu PRG ini juga diarahkan untuk
tujuan meningkatkan nilai tambah dari by product tetes (molasses), karena
dengan transformasi gen betA tebu akan menghasilkan senyawa betain.

PRG NXI-4T : Merupakan varietas tebu baru dengan mempunyai sifat
toleran terhadap kekurangan air

Varietas NXI-4T

untuk ketahanan terhadap serangan hama

penggerek batang dan penggerek pucuk secara alami pada periode uji
multilokasi tahun 2006 – 2011 dibandingkan dengan varietas kontrol
disajikan pada berikut ;

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

19

Dari hasil keterangan di atas untuk hama dan penyakit
Varietas NXI-4T tergolong agak tahan terhadap penyakit mozaik dan
karat daun.
g. Coklat Transgenik

Gambar Buah Cokelat
Menurut Anonim (2010:4) bahwa cokelat sebagai bahan makanan
dan minuman sudah terkenal sangat lama dan sangat digemari oleh semua
kalangan di seluruh dunia serta mempunyai nilai istimewa. Dunia cokelat
merupakan minuman mewah yang hanya dikonsumsi oleh raja-raja dari
suku Maya dan Aztec (Amerika) yang dijadikan sebagai penambah
stamina dan dapat menjadi awet muda. Pada tahun 1560 kakao jenis
Criollo mulai diperkenalkan bangsa Spanyol ke Indonesia melalui
Minahasa, Sulawesi Utara.
Cokelat mempunyai kandungan fenol dan flavanoid tinggi sebagai
anti oksidan sehingga dapat mengurangi kolestrol pada darah yang mampu
mengurangi resiko terkena serangan jantung, mencegah timbulnya kanker,
stroke dan darah tinggi. Cokelat juga mengandung beberapa vitamin yang
Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

20

berguna bagi tubuh seperti vitamin A, B1, C, D dan vitamin E. Selain itu,
cokelat juga mengandung zat maupun nutrisi yang penting untuk tubuh
seperti zat besi, kalium dan kalsium (Litbang Deptan, 2013).
Tanaman kakao (Theobroma cacao L.) sebagai bahan baku cokelat
mempunyai peranan penting dalam perekonomian Indonesia dalam
penyediaan lapangan kerja, sumber pendapatan dan devisa negara.
Indonesia merupakan negara penghasil kakao terbesar ketiga setelah
Pantai Gading dan Ghana, yaitu dengan nilai produksi sebesar 535 ribu ton
pada periode tahun 2009/2010 (ICCO, 2010).
Perkebunan kakao di Indonesia didominasi perkebunan rakyat
sebesar 87,4% dikelola oleh rakyat, perkebunan besar swasta 6,6% dan
perkebunan besar negara 6,0% (Goenadi et al. 2005). Masalah yang
dihadapi kakao Indonesia adalah rendahnya produktivitas tanaman yang
sebagian besar pertanaman kakao belum menggunakan bahan tanam
unggul, pertanaman telah tua, belum diaplikasikannya teknologi budidaya
secara baik, dan serangan hama dan penyakit tanaman.
Menurut Wahyudi (2007) hama dan penyakit tanaman kakao
terpenting di Indonesia adalah penggerek buah kakao (PBK) yang
memberi kontribusi terbesar terhadap kehilangan hasil mencapai 5-80%.
Serangan penyakit busuk buah Phytophthora palmivora dan vascular
streak dieback juga menjadi masalah utama di beberapa daerah produksi

kakao. Penggunaan bahan tanam unggul dapat meningkatkan produktivitas
hasil tanaman menjadi lebih baik. Untuk mendapatkan bahan tanam
unggul dapat dilakukan dengan perbanyakan secara vegetatif, salah satu
cara perbanyakannya dapat dilakukan dengan metode teknik ex-vitro.
Balai Pengkajian Bioteknologi saat ini sedang melakukan
pengkajian dan pengembangan untuk perbanyakan dengan teknik exvitro pada

klon-klon

kakao

yang

dianggap

unggul

berdasarkan

kementerian pertanian. Klon tanaman kakao yang digunakan antara lain
klon Sulawesi 01, Sulawesi 02, ICCRI 03, ICCRI 04 dan Scavina 06.
Kelima klon tersebut mempunyai produktivitas tinggi sebesar 2.000
kg/ton/ha dan tahan terhadap penggerek buah kakao.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

21

2.5

Produk-produk Rekayasa Genetik Bidang Pertanian dan Teknik
Pembuatannya.
Adapun perlengkapan yang diperlukan untuk rekayasa genetika adalah :
1. Enzim pemotong gen yaitu endonuklease retriksi
2. Enzim penyambung gen yaitu ligase
3. Vektor yang membawa gen yang akan disisipkan yaitu dapat berupa
plasmid bakteri atau virus
4. Inang
Adapun tahap-tahap rekayasa genetika adalah sebagai berikut :
1) Mendapatkan gen yang diinginkan (dimana gen tersebut dipotong dengan
enzim endonuklease retriksi)
2) Menyambungkan gen tersebut dengan enzim ligase
3) Vektor yang membawa gen sisipan tersebut dimasukkan ke dalam inang
4) Vektor dalam sel inang ditumbuhkan
5) Isolasi produk dari inang
6) Penyempurnaan produk

2.5.1

Teknik yang Digunakan
Untuk memproduksi berbagai tanaman pertanian dengan menggunakan

rekayasa genetika dilakukan berbagai teknik antara lain transgenik. Ahli rekayasa
genetika tanaman melakukan transformasi gen dengan tujuan untuk memindahkan
gen yang mengatur sifat-sifat yang diinginkan dari satu organisme ke organisme
lainnya.
Beberapa sifat yang banyak dikembangkan untuk pembuatan tanaman
transgenik misalnya:






gen resistensi terhadap hama, penyakit dan herbisida,
gen kandungan protein tinggi,
gen resistensi terhadap stres lingkungan seperti kadar alumium tinggi
ataupun kekeringan dan,

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

22



gen yang mengekspresikan suatu ciri fenotipe yang sangat menarik seperti
warna dan bentuk bunga, bentuk daun dan pohon yang eksotik.
Dalam hubungannya dengan pembuatan tanaman transgenik terdapat tiga

komponen penting yaitu:
1) Isolasi gen target
Gen target yang kita inginkan misalnya gen Bt (gen tahan terhadap
penggerek yang diisolasi dari bakteri Bacillus thurigenensis) diekstrak kemudian
dipotong dengan enzim restriksi. Gen yang sudah terpotong-potong kemudian
diseleksi bagian gen mana yang menyandikan gen Bt dan diisolasi. Potongan gen
Bt kemudian disisipkan ke dalam DNA sirkular (plasmid) sebagai vektor
menghasilkan molekul DNA rekombinan gen Bt. Vektor yang sudah mengandung
molekul DNA rekombinan gen Bt dimasukkan kembali ke dalam sel inang yaitu
bakteri untuk diperbanyak. Sel inang akan membelah membentuk progeni baru
yang sudah merupakan sel DNA rekombinan gen Bt
2) Proses transfer gen ke tanaman target.
Agar sel DNA rekombinan get Bt dapat terintegrasi pada inti sel tanaman
maka diperlukan vektor yang lain lagi untuk memindahkan gen Bt ke dalam inti
sel tanaman. Vektor tersebut adalah bakteri Agrobacterium tumefaciens.Bakteri
ini menyebabkan penyakit tumor pada tanaman. Penyakit ini akan terjadi bila
terdapat luka pada batang tanaman sehingga memungkinkan bakteri menyerang
tanaman tersebut. Luka pada tanaman mengakibatkan tanaman mengeluarkan
senyawa opine yang merangsang bakteri untuk menyerang tanaman dimana
senyawa ini merupakan sumber karbon dan nitrogen dari bakteri. Akibat
masuknya bakteri menyebabkan terjadinya proliferasi sel yang berlebihan
sehingga menimbulkan penyakit tumor pada tanaman.
Kemampuan untuk menyebabkan penyakit ini pada tanaman ternyata ada
hubungannya dengan DNA sirkular (plasmid) Ti (Tumor inducing plasmid) dalam
sel bakteri Agrobacterium tumefaciens.Sifat yang menyolok pada plasmid Ti ialah
bahwa setelah infeksi oleh Agrobacterium tumefaciens, sebagian dari molekul

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

23

DNAnya berintegrasi dalam DNA kromosom tanaman. Segmen ini dikenal
dengan nama T-DNA (transfer DNA). Metode kerjasama antara tanaman dan
Agrobacterium tumefaciens ini digunakan oleh ahli rekayasa genetika tanaman
untuk memindahkan gen Bt agar dapat terintegrasi dalam sel tanaman. Oleh
karena itu langkah selanjutnya adalah menyisipkan DNA rekombinan yang sudah
membawa gen Bt ke dalam plasmid Ti dari Agrobacterium tumefaciens. Setelah
itu Agrobacterium tumefaciens yang membawa gen Bt diinokulasikan pada
tanaman. Proses inokulasi tersebut dilakukan pada tanaman target yang sedang
diregenerasikan dalam kultur jaringan. Hal ini memudahkan bagi proses transfer
gen Bt ke dalam inti jaringan tanaman dimana tanaman masih dalam proses
pembelahan sel yang sangat aktif .
3.

Ekspresi gen pada tanaman transgenik
Gen yang sudah dimasukkan ke dalam tanaman target dalam hal ini adalah

gen Bt yang mengekspresikan tanaman transgenik tahan terhadap hama penggerek
harus dapat diekspresikan. Untuk mengetahui apakah gen tersebut terekspresi atau
tidak digunakan penanda yaitu selectable and scoreable marker, dimana apabila
tanaman target dapat tumbuh pada media yang mengandung antibiotika atau
tanaman target menampakan warna khusus (warna biru untuk penanda gen gus)
maka tanaman target itu adalah tanaman transgenik sehingga setiap tanaman dapat
dibuat menjadi varietas unggul yang membuat hasil tanaman tersebut meningkat,
juga ketahanan terhadap hama penyakit.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

24

2.5.2

Produk yang Dihasilkan
Berikut ini beberapa tanaman transgenik hasil rekayasa genetika yaitu :

Jenis
Tanaman
Padi

Sifat yang telah
dimodifikasi
Mengandung
provitamin A
(beta karoten)
dalam jumlah
dalam jumlah
tinggi

Modifikasi

Jagung,
kentang

Tahan (resisten)
terhadap hama.

Gen toksin Bt dari bakteri
Bacillus thuringiensis
ditransfer ke dalam tanaman.

Tembakau

Tahan terhadap
cuaca dingin.

Gen untuk mengatur
pertahanan pada cuaca dingin
dari tanaman Arabidopsis
thaliana atau dari sianobakteri
(Anacyctis nidulans)
dimasukkan ke tembakau.

Foto

Gen dari tumbuhan narsis,
jagung, dan bakteri Erwinia
disisipkan pada kromosom
padi

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

25

Tomat

Proses pelunakan
tomat
diperlambat
sehingga tomat
dapat disimpan
lebih lama dan
tidak cepat busuk

Gen khusus yang disebut
antisenescens ditransfer ke
dalam tomat untuk
menghambat enzim
poligalakturonase (enzim
yang mempercepat kerusakan
dinding sel tomat). Selain
menggunakan gen dari bakteri
E. coli, tomat transgenik juga
dibuat dengan memodifikasi
gen yang telah dimiliknya
secara alami.

Kedelai

Mengandung
asam oleat tinggi
dan tahan
terhadap
herbisida glifosat.
Dengan
demikian, ketika
disemprot dengan
herbisida
tersebut, hanya
gulma di sekitar
kedelai yang akan
mati.
Tahan terhadap
penyakit tanaman
yang disebabkan
virus

Gen resisten herbisida dari
bakteri Agrobacterium galur
CP4 dimasukkan ke kedelai
dan juga digunakan teknologi
molekular untuk
meningkatkan pembentukan
asam oleat.

Ubi jalar

Gen dari selubung virus
tertentu ditransfer ke dalam
ubi jalar dan dibantu dengan
teknologi peredaman gen.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

26

Pepaya

Resisten terhadap
virus tertentu,
contohnya
Papaya ringspot
virus (PRSV).

Gen yang menyandikan
selubung virus PRSV
ditransfer ke dalam tanaman
pepaya

Melon

Buah tidak cepat
busuk.

Gen baru dari bakteriofag T3
diambil untuk mengurangi
pembentukan hormon etilen
(hormon yang berperan dalam
pematangan buah) di melon.

Pembuatan Tumbuhan Yang Mampu Mengikat Nitrogen
Serelia atau tumbuhan rumput-rumputan berbiji merupakan tumbuhan
yang menyuplai 50% makanan pokok penduduk dunia.Namun serelia tidak
memiliki simbion bakteri pada akar-akarnya untuk memfiksasi nitrogen sehingga
kebutuhan nitrogen (N2) diperoleh dari penambahan pupuk buatan. Kelebihan
pupuk buatan yang diberikana dapat terbilas air dan mencemari air yang
dikonsumsi manusia.Nitrogen merupakan unsur esensial dari protein DNA dan
RNA.Pada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodul pada akarnya.
Dalam nodul tersebut terdapat bakteri Rhizobium yang dapat mengikat
nitrogen bebas dari udara sehingga tumbuhan polong-polongan dapat mencukupi
kebutuhan nitrogennya.Dengan rekaysa

genetika para peneliti

mencoba

mengembangkan agar bakteri Rhizobium tersebut dapat hidup di dalam akar
selain tumbuhan polong-polongan.Selain itu peneliti juga berupaya meningkatkan
Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

27

kemampuan bakteri dalam mengikat mitrogen dengan teknik rekombinasi gen.
Upaya tersebut dilakukan untuk mengurangi penggunaan pupuk nitrogen yang
selama ini banyak digunakan di lahan pertanian dan menimbulkan efek samping
yang merugikan.
Ilmuwan mengembangkan tumbuhan yang akar-akarnya dapat bersimbiosis
dengan Rhizobium. Ide ini melibatkan gen nif yang dapat mengontrol fiksasi
nitrogen. Ilmuwan menyisipkan gen nif pada tumbuha serelia dengan bakteri yang
mampu berasosiasi dengannya.
2.6

Dampak Positif dan Negatif dari Rekayasa Genetika Bidang
Perkebunan

2.6.1. Dampak Positif
Kelapa sawit transgenik dengan minyak sawit berkadar karoten tinggi.
Kapas transgenik Bt dengan serat kapas berwarna dan lebih kuat, serta tahan
terhadap hama. Karet transgenik yang diketahui menghasilkan lateks dengan
kadar protein tinggi sehingga apabila digunakan dalam pembuatan sarung tangan
dan kondom, dapat diperoleh kualitas yang sangat baik.
Tebu Produk Rekaya Genetika (PRG) toleran kekeringan klon NXI4T

merupakan varietas tebu baru dengan mempunyai sifat toleran terhadap

kekurangan air. Potensi Keunggulan Produksi NXI-4T terlihat dengan
produksi

tebu

dengan

kesesuaian

lahan

kekeringan

dan

hasil

terdapatnya

peningkatan hasil hablur. Tanaman coklat toleran terhadap penyakit busuk buah
Phytophthora palmivora dan vascular streak dieback.
Tembakau menjadi potensi virus CMV dan tanaman transgenik yang
lainnya pada tanaman kopi arabika dengan gen kitinase asal tanaman padi untuk
meningkatkan ketahanannya terhadap penyakit karat dan melalui peningkatan
ekspresi gen tersebut serta tetap menjaga produksi dan kualitas yang tinggi.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

28

2.6.2

Dampak Negatif
Jika dilihat dari aspek ekonomi tanaman transgenik menghasilkan mutu

yang lebih baik, salah satunya kelapa sawit transgenik menghasilkan

minya

goreng yang berkualitas sehingga mengancam eksitensi industri minyak goreng
konvensional. Selain itu, kapas transgenik yang biasa dijadikan bahan pembalut
dapat menyebabkan penyakit kencing nanah (GO). Adapula terjadinya pergeseran
ekologi organisme transgenik dapat menimbulkan gangguan lingkungan yang
dikenal sebagai gangguan adaptasi. Adanya mutasi pada mikroorganisme
transgenik menyebabkan terbentuknya barrier species yang memiliki kekhususan
tersendiri yang menyebabkan superpatogenitas. Tanaman transgenik berpotensi
mudah diserang penyakit dan lebih disukai oleh serangga.
2.7

Dampak Positif dan Negatif dari Rekayasa Genetika Bidang

Pertanian
2.7.1

Dampak Positif
Rekayasa genetika pada tanaman mempunyai target dan tujuan antara lain:

1. Peningkatan produksi dan peningkatan mutu produk supaya tahan lama
dalam penyimpanan pascapanen
2. Peningkatan kandungan gizi pada tanaman dantahan terhadap serangan
hama dan penyakit tertentu (serangga, bakteri, jamur, atau virus)
3. Menghasilkan tanaman yang tahan terhadap herbisida, sterilitas dan
fertilitas serangga jantan (untuk produksi benih hibrida), toleransi terhadap
pendinginan, penundaan kematangan buah, kualitas aroma dan nutrisi serta
perubahan pigmentasi.
Rekayasa genetika tanaman transgenik dapat menghasilkan produk lebih
banyak dari sumber yang lebih sedikit, rekayasa tanaman transgenik dapat hidup
dalam kondisi lingkungan yang ekstrem dan akan memperluas daerah pertanian
serta mengurangi bahaya kelaparan. Selain itu makanan dapat direkayasa supaya
lebih lezat dan menyehatkan.

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

29

2.7.2

Dampak Negatif
Munculnya bahan kimia baru yang berpotensi menimbulkan pengaruh

toksisitas pada tanaman yang berada di lingkungan pertanian, menimbulkan
gangguan keseimbangan ekosistem akibat musnahnya plasma nutfah organisme di
lingkungan perkebunan dan menimbulkan penyakit baru atau pun menjadi faktor
pemicu bagi penyakit lain
Selain itu, adanya tanaman transgenik dapat menimbulkan penyakit baru ,
antara lain (Genetically Modified Organism) atau Makhluk Hidup hasil Rekayasa
Genetik sangatlah berbahaya karena dapat menyebabkan penyakit baru.
2.8

Prokontra Rekayasa Genetika Bidang Perkebunan dari Berbagai
Aspek

2.8.1 Aspek Ekonomi
Berbagai komoditas perkebunan hasil rekayasa genetika telah memberikan
ancaman persaingan serius terhadap komoditas serupa yang dihasilkan secara
konvensional. Produksi minyak goreng canola dari tanaman rapeseeds transgenik
dapat berpuluh kali lipat bila dibandingkan dengan produksi dari kelapa atau
kelapa

sawit

sehingga

mengancam

eksistensi

industri

minyak

goreng

konvensional.
2.8.2 Aspek Kesehatan
A. Potensi menimbulkan penyakit/gangguan kesehatan
WHO pada tahun 1996 menyatakan bahwa munculnya berbagai jenis
bahan kimia baru, baik yang terdapat di dalam organisme transgenik
maupun produknya, berpotensi menimbulkan penyakit baru atau pun
menjadi faktor pemicu bagi penyakit lain. Sebagai contoh, gen aad yang
terdapat di dalam kapas transgenik dapat berpindah ke bakteri penyebab
kencing nanah (GO), Neisseria gonorrhoeae. Akibatnya, bakteri ini menjadi
kebal terhadap antibiotik streptomisin dan spektinomisin. Padahal, selama
ini hanya dua macam antibiotik itulah yang dapat mematikan bakteri
tersebut. Oleh karena itu, penyakit GO dikhawatirkan tidak dapat diobati

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

30

lagi dengan adanya kapas transgenik. Dianjurkan pada wanita penderita GO
untuk tidak memakai pembalut dari bahan kapas transgenik.
Contoh lainnya adalah karet transgenik yang diketahui menghasilkan
lateks dengan kadar protein tinggi sehingga apabila digunakan dalam
pembuatan sarung tangan dan kondom, dapat diperoleh kualitas yang sangat
baik. Namun, di Amerika Serikat pada tahun 1999 dilaporkan ada sekitar 20
juta penderita alergi. Hal ini akibat pemakaian sarung tangan dan kondom
dari bahan karet transgenik.
2.8.3 Aspek Lingkungan
A. Potensi pergeseran ekologi
Organisme transgenik dapat pula mengalami pergeseran ekologi.
Organisme yang pada mulanya tidak tahan terhadap suhu tinggi, asam atau
garam, serta tidak dapat memecah selulosa atau lignin, setelah direkayasa
berubah menjadi tahan terhadap faktor-faktor lingkungan tersebut.
Pergeseran ekologi organisme transgenik dapat menimbulkan gangguan
lingkungan yang dikenal sebagai gangguan adaptasi.
B. Potensi terbentuknya barrier species
Adanya mutasi pada mikroorganisme transgenik menyebabkan
terbentuknya barrier species yang memiliki kekhususan tersendiri. Salah
satu akibat yang dapat ditimbulkan adalah terbentuknya superpatogenitas
pada mikroorganisme.
C. Potensi mudah diserang penyakit
Tanaman transgenik di alam pada umumnya mengalami kekalahan
kompetisi dengan gulma liar yang memang telah lama beradaptasi
terhadap berbagai kondisi lingkungan yang buruk. Hal ini mengakibatkan
tanaman transgenik berpotensi mudah diserang penyakit dan lebih disukai
oleh serangga. Sebagai contoh, penggunaan tanaman transgenik yang
resisten terhadap herbisida akan mengakibatkan peningkatan kadar gula di
dalam akar. Akibatnya, akan makin banyak cendawan dan bakteri yang
datang menyerang akar tanaman tersebut. Dengan perkataan lain, terjadi
peningkatan jumlah dan jenis mikroorganisme yang menyerang tanaman
transgenik tahan herbisida. Jadi, tanaman transgenik tahan herbisida justru

Rekayasa Genetika Tumbuhan Bidang Perkebunan dan Pertanian

31

memerlukan penggunaan pestisida yang lebih banyak, yang dengan
sendirinya akan menimbulkan masalah tersendiri bagi lingkungan.
2.9

Prokontra Rekayasa Genetika Bidang Pertanian dari Berbagai Aspek
Penggunaan rekayasa genetika khususnya pada tanaman tidak terlepas dari

pro kontra mengenai penggunaan teknologi tersebut. Berikut ini berbagai
pandangan mereka yang pro dan kontra terhadap tanaman transgenik.
2.9.1

Kontra (tidak setuju)

a) Dari segi ekonomi ekonomi:
1. Tanaman transgenik diperkirakan berbahaya, di beberapa Negara telah
mengatur dan menolak produk transgenik, sehingga menutup pasar ekspor
transgenic
2. Produk bebas transgenik memperoleh harga yang lebih baik di pasaran
internasional
3. Perusahaan transgenik memonopoli sistem produksi pangan
4. Perubahan pasar internasional atas produk minyak tangan

b) Dari segi konsumen:
1. Keracunan makanan transgenic
2. Berisiko kanker
3. Alergi terhadap makanan
4. Rusaknya kandungan gizi dan kualitas makanan
5. Kekebalan bibit penyakit terhadap antibiotik

c) Dari segi pertanian:
1. Hasil panen lebih rendah
2. Biaya produksi lebih tinggi
3. Memicu pertanian monokultur yang tidak berkelanjutan
4. Hilangnya varietas local
5. Peningkatan penggunaan bahan