BIOKIM REKAYASA GENETIKA TRISNA afriadi

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Pada dasarnya rekayasa genetika di bidang pertanian bertujuan untuk
menciptakan

ketahanan

pangan

suatu

negara

dengan

cara

meningkatkan produksi, kualitas, dan upaya penanganan pascapanen
serta prosesing hasil pertanian. Peningkatkan produksi pangan melalui

revolusi gen ternyata memperlihatkan hasil yang jauh melampaui
produksi pangan yang dicapai dalam era revolusi hijau. Di samping itu,
kualitas

gizi

serta

daya

simpan

produk

pertanian

juga

dapat

ditingkatkan sehingga secara ekonomi memberikan keuntungan yang
cukup nyata. Adapun dampak positif yang sebenarnya diharapkan
akan menyertai penemuan produk pangan hasil rekayasa genetika
adalah terciptanya keanekaragaman hayati yang lebih tinggi. Teknik
DNA Rekombinan, salah satu teknik rekayasa genetika yang tengah
berkembang

secara

pesat.

Teknik

DNA

Rekombinan

yang

menggunakan sistem penyisipan gen asing dalam suatu tanaman

dengan bantuan bakteri dilihat sangat bermanfaat bagi perbaikan
kualitas maupun kuantitas suatu tanaman. Contohnya, pada zaman
sekarang dapat dilakukan pemuliaan tanaman dan membuat varietas
unggul dengan teknik DNA Rekombinan yang dapat menghasilkan
tanaman dengan kualitas yang sama dengan induknya, tahan terhadap
hama dan pestisida, jumlah anakan banyak, buah yang sifatnya
dikehendaki seperti buah manga yang berukuran besar dan memiliki
rasa manis dan lain-lain. Berdasarkan banyaknya keuntungan dan
manfaat teknik DNA Rekombinan bagi perbaikan kualitas dan kuantitas
di bidang pertanian, maka dilakukan penulisan makalah tentang
manfaat teknik DNA Rekombinan di bidang pertanian.

1

1.2 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui manfaat
teknik DNA Rekombinan di bidang pertanian.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

Aplikasi teknologi DNA rekombinan di bidang pertanian berkembang pesat dengan
dimungkinkannya transfer gen asing ke dalam tanaman dengan bantuan bakteri
Agrobacterium tumefaciens. Melalui cara ini telah berhasil diperoleh sejumlah
tanaman transgenik seperti tomat dan tembakau dengan sifat-sifat yang diinginkan,
misalnya perlambatan kematangan buah dan resistensi terhadap hama dan penyakit
tertentu.
1. Pemuliaan Tanaman
Pada dasarnya prinsip pemuliaan tanaman, baik yang modern melalui penyinaran
untuk menghasilkan mutasi maupun pemuliaan tradisional sejak zaman Mendel,
adalah sama, yakni pertukaran materi genetik. Baik seleksi tanaman secara
konvensional maupun rekayasa genetika, keduanya memanipulasi struktur
genetika tanaman untuk mendapatkan kombinasi sifat keturunan (unggul) yang
diinginkan.
Bedanya, pada zaman Mendel, kode genetik belum terungkap. Proses pemuliaan
dilakukan dengan “mata tertutup” sehingga sifat-sifat yang tidak diinginkan
kembali bermunculan di samping sifat yang diharapkan. Cara konvensional tidak
mempunyai ketelitian pemindahan gen. Sedangkan pada new biotechnology
pemindahan gen dapat dilakukan lebih presisi dengan bantuan bakteri, khususnya
sekarang dengan dikembangkannya metode-metode DNA rekombinan.
2. Varietas baru

2

Apa yang ingin dilakukan oleh para ahli genetika ialah memasukkan gen-gen
spesifik tunggal ke dalam varietas-varietas tanaman yang bermanfaat.
Hal ini akan meliputi dua langkah pokok. Pertama, memperoleh gen-gen tertentu
dalam bentuk murni dan dalam jumlah yang berguna. Kedua, menciptakan caracara untuk memasukkan gen-gen tersebut ke kromosom-kromosom tanaman,
sehingga mereka dapat berfungsi.
Langkah yang pertama bukan lagi menjadi masalah. Dengan teknik DNA
rekombinan sekarang, ada kemungkinan untuk menumbuhkan setiap segmen dari
setiap DNA pada bakteri. Tidak mudah untuk mengidentifikasi segmen khusus
yang bersangkutan di antara koleksi klon. Khususnya untuk mengidentifikasi
segmen tertentu yang bersangkutan di antara koleksi klon, apalagi untuk
mengidentifikasi gen-gen yang berpengaruh pada sifat-sifat seperti hasil produksi
tanaman.
Langkah kedua, memasukkan kembali gen-gen klon ke dalam tanaman juga
bukan sesuatu yang mudah. Peneliti menggunakan bakteri Agrobacterium yang
dapat menginfeksi tumbuhan dengan lengkungan kecil DNA yang disebut plasmid
Ti yang kemudian menempatkan diri sendiri ke dalam kromosom tumbuhan.
Agrobacterium merupakan vektor yang siap pakai. Tambahkan saja beberapa gen

ke plasmid, oleskan pada sehelai daun, tunggu sampai infeksi terjadi, setelah itu
tumbuhkan sebuah tumbuhan baru dari sel-sel daun tadi. Selanjutnya tumbuhan
itu akan mewariskan gen baru kepada benih-benihnya.
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

3

besar bagi varietas-varietas baru yang lebih unggul, sehingga mengundang para
pebisnis untuk masuk ke area ini.

1. Varietas unggul
Teknik bioteknologi tanaman di bidang pertanian telah dimanfaatkan
terutama untuk memberikan karakter atau sifat baru pada berbagai jenis
tanaman.

Teknologi

rekayasa

genetika

tanaman

memungkinkan

pengintegrasian gen-gen yang berasal dari organisme lain untuk perbaikan
sifat tanaman. Beberapa contoh aplikasi rekayasa genetika di bidang
pertanian adalah mengembangkan tanaman transgenik yang memiliki sifat:
1) toleran terhadap zat kimia tertentu (tahan herbisida); 2) tahan terhadap
hama dan penyakit tertentu; 3) mempunyai sifat-sifat khusus (misalnya tomat
yang matangnya lama, padi yang memproduksi beta-karoten dan vitamin A,
kedelai dengan lemak tak jenuh rendah, kentang dan pisang yang berkhasiat
obat, dll.); 4) dapat mengambil nitrogen sendiri dari udara (gen dari bakteri
pemfiksasi nitrogen disisipkan ke tanaman sehingga tanaman dapat
memfiksasi nitrogen udara sendiri); dan 5) dapat menyesuaikan diri terhadap
lingkungan buruk (kekeringan, cuaca dingin, dan tanah dengan kandungan

garam tinggi).
2. Tanaman transgenik
Perkebunan kelapa sawit transgenik dengan minyak sawit yang kadar
karotennya lebih tinggi saat ini mulai dirintis pengembangannya. Begitu pula,
telah dikembangkan perkebunan karet transgenik dengan kadar protein lateks
yang lebih tinggi dan perkebunan kapas transgenik yang mampu
menghasilkan serat kapas berwarna yang lebih kuat dan jugaketahanan
tanaman terhadap hama, dengan mengintroduksi gen Bt yang berhubungan

4

dengan ketahanan serangga hama hasil isolasi bakteri tanah Bacillus
thuringiensis yang dapat memproduksi protein kristal yang bekerja seperti
insektisida (insecticidal crystal protein) yang dapat mematikan serangga hama
(Macintosh et al., 1990). Bacillus thuringiensis (Bt) adalah bakteri gram
positif yang berbentuk batang, aerobik dan membentuk spora. Banyak strain
dari bakteri ini yang menghasilkan protein yang beracun bagi serangga.
Sejak diketahui potensi dari protein kristal atau cry Bt sebagai agen
pengendali

serangga,

semakin

banyak

dikembangkan

isolasi Bt yang

mengandung berbagai jenis protein kristal. Dan sampai saat ini telah
diidentifikasi protein kristal yang beracun terhadap larva dari berbagai ordo
serangga yang menjadi hama pada tanaman pangan dan hortikultura.
Kebanyakan dari protein kristal tersebut lebih ramah lingkungan karena
mempunyai target yang spesifik yaitu mematikan serangga dan mudah terurai
sehingga tidak menumpuk dan mencemari lingkungan (Agus Krisno,, 2011).
Di bidang kehutanan telah dikembangkan tanaman jati transgenik, yang
memiliki struktur kayu lebih baik. Selain itu Fasilitas Uji Terbatas Pusat
Penelitian Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI)
menghasilkan tanaman sengon (Albazia falcataria) transgenik pertama di

dunia pada tahun 2010 lalu. Kayu sengon bernilai ekonomis yang digunakan
untuk tiang bangunan rumah, papan peti kemas, perabotan rumah tangga,
pagar, hingga pulp dan kertas. Akar tunggangnya yang kuat, sehingga baik
ditanam di tepi kawasan yang mudah terkena erosi dan menjadi salah satu
kebijakan pemerintah (Sengonisasi) di sekitar daerah aliran sungai
(DAS). Tanaman

sengon

transgenik

yang

mengandung

genxyloglucanase terbukti tumbuh lebih cepat dan mengandung selulosa lebih
tinggi daripada tanaman kontrol. Tanaman ini berpotensi tumbuh lebih cepat
saat dipindah ke lapangan.

5

Florikultur merupakan ilmu yang mempelajari bagaimana cara budidaya
bunga. Florikultur merupakan praktek budidaya Hortikultura dan tumbuhan
atau tanaman untuk kebun, bunga segar untuk industri potong-Bunga dan
dalam pot untuk digunakan dalam ruangan. Hortikultura melibatkan ilmu
bunga dan budidaya tanaman dan di Floristry dengan menggunakan teknik
biokimia, fisiologi, pemuliaan tanaman serta berbagai produksi

hasil

tanaman,
Florikultur selalu mencari hal-hal baru

bagaimana cara menghasilkan

tanaman dengan kualitas yang lebih baik dan meningkatkan kemampuan
mereka untuk melawan dampak lingkungan. Di bidang florikultur antara lain
telah diperoleh tanaman anggrek transgenik dengan masa kesegaran bunga
yang lama serta lebih tahan terhadap serangan hama. Demikian pula, telah
dapat dihasilkan beberapa jenis tanaman bunga transgenik lainnya dengan
warna bunga yang diinginkan dan masa kesegaran bunga yang lebih panjang.
Sumber

:

http://rezkirasyak.blogspot.co.id/2012/10/penerapan-

rekayasa-genetika-dalam.html.

6