Bioteknologi dalam bdang pertanian

Pada bab kali ini saya membahas tentang kebutuhan primer salah satunya tentang  bioteknologi dalam bidang pertanian, semoga pembahasan saya kali ini dapat bermanfaat :).

Bioteknologi sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yany silam. Yang cara pembuatanya melalui proses fermentasi yang dilakukan mikroba yang telah dikerjakan sejak sekitar 3.0000 tahun sebelum masehi. Meskipun belum dilketahui dasar ilmiahnya, namun dasar-dasar ilmiah bioteknologi mula diketahui seja Antonie Van Leeuwenhoek yang dilakukan pengamatan bentuk sel  pada tahun 1680. Dan pengenalan konsep pewarisan sifat yang dilakukan oleh Grego Mendel pada awal abad 20.

Pada masa sekarang, bioteknologi berkembang dengan sangat pesat, khususnya di Negara maju. Perkembangan bioteknologi ditandai dengan ditemukannya berbagai penemuan, misalnya rekayasa genetika, kultur jaringan , pengembangbiakan sel induk.

 Pengertian bioteknologi

Gambar

Bioteknologi merupakan sebuah cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari kegunaan atau manfaat makhluk hidup ( bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup ( enzim, alcohol) dalam sebuah proses produksi  untuk menghasilkan produk berupa barang atau  jasa. Perkembang bioteknologi tidak hanya didasari pada ilmu biologi semata, tapi juga ilmu lainnya, seperti biokimia, computer, biologi molecular, mikrobiologi, genetika, kimia, dan ilmu lainnya. Bioteknologi selalu berkaitan  dengan yang dilakukan oleh jasad hidup sebagai suatu individu atau kompenen-komponennya yang dapat berupa organel, sel, atau jaringan, atau molekul-molekul  tertentu, misalnya DNA, RNA, protein.

 Bioteknologi dalam bidang pertanian

Gambar

Kebutuhan pangan adalah kebutahan dasar manusia yang sampai sekarang masih saja menemui kendala. Sejak dahulu pemenuhan pangan sesungguhnya memicu manusia untuk bereksporasi mencari sumber-sumber pangan lainnya. Ditambah pesatnya pertambangan penduduk dari waktu ke waktu. Dengan itu mendorong naluri keingintahuan manusia untuk berekreasi mencari cara mudah memperoleh pangan dengan memakai kecerdasan aka dan tenaga. Dimulai sejak 5.000 – 10.000 tahun yang lalu nenek moyang kita telah mengenal apa itu benih yang unggul (hereditas) yang merupakan cikal bakal dari bioteknologi bidang pertanian.

Manfaat bioteknologi  dalam bidang pertanian

Dalam bidang pertanian bioteknologi dapat di aplikasikan. Sekarang ini para ilmuan berhasil meningkatkan tampilan buah dan sayur, memperpanjang waktu makanan untuk di simpan, meningkatkan kandungan nutrisi tanaman dan membuat tanaman tahan terhadap penyakit dan hama.

Pada masa yang akan datang, para ahli pertanian mengharapkan bioteknologi mampu menghasilkan tanaman yang tahan lama terhadap segala kondisi iklim, seperti iklim kering, iklim panas, atau dingin. Oleh karena itu, bioteknologi menjadikan petani mampu memanfaatkan tanah yang sebelumnya jarang diusahakan. Dengan mmanfaatkan bioteknologi ini dapat menghasilkan tanaman yang identik dalam waktu singkat. Selain itu modifikasi tanaman hias membuka jalan untuk menghasilkan warna-warna yang tidak biasa sehingga mampu meningkatkan nilai varietas dan nilai ekonominya.

perkembangan bioteknologi dalam bidang pertanian.

Dalam bidang pertanian bioteknologi menggunakan sistem transgenik yang mulai di kembangkan, namun menuai penolakan dari berbagai pihak yang menyebabkan teknologi ini tidak pesat perkembanganya. Tanaman pertanian yang telah berhasil meningkatkan produksi dan kualitas melalui transgenik antara lain kapas dan jagung. Penggunaan marka molekuler (penanda molekuler) untuk menyeleksi sifat yang di inginkan dari keturunan hasil persilangan dengan sifat-sifat yang tanaman berdasarkan DNA yang dimiliki tanaman akan mempercepat prossnya.

Salah satu kelebihannya adalah mempersingkat pengujian tanaman . jika dengan cara konvensiaonal di perlukan waktu sedikitnya  5tahun, sedangkan dengan cara ini hanya di perlukan waktu paling lama 3 tahun.dengan marka molekuler, pada generasi ketiga tanaman hasil persilangan sudah stabil. Pada tanaman jagung marka molekuler digunakan untuk mengetahui jarak genetik (hubungan kekerabatan) jagung. Dengan begitu, para pemulia menjadi lebih mudah dalam melakukan persilangan. Selanjutnya yang tak kalah pentingnya adalah perlindungan terhadap sumber genetik pertanian Indonesia dari ancaman kepunahan. Rekayasa genetika dalam bidang tanaman dilakukan dengan mentransfer gen asing ke dalam tanaman. Hasil rekayasa genetika pada tanaman seperti ini disebut tanaman transgenik. Sudah diperoleh beberapa tanaman transgenik yang toleran terhadap salinitas, kekeringan dan hama penyakit

 Tanaman Transgenik Toleran salin
Dengan teknologi kultur jaringan telah dapat dikembangkan tanaman transgenik toleran salin. Rekayasa genetika mentransfer gen dari padi liar yang toleran terhadap salin ke padi yang biasa digunakan sebagai bahan pangan melalui fusi protoplasma. Dapat juga ditransfer dari sejenis jamur yang tahan salin kepada tanaman yang akan dijadikan tanaman transgenik. Beberapa tomat, melon, dan barley transgenik yang toleran dengan salin

Tanaman Transgenik Resisten Hama
Bacillus thuringiensis menghasilkan protein toksin sewaktu terjadi sporulasi atau saat bakteri membentuk spora. Dalam bentuk spora berat toksin 20% dari berat badan spora. Apabila larva insek memakan spora maka di dalam alat pencernaan larva insek, spora bakteri dipecah dan keluarlah toksin. Toksin masuk ke dalam membran sel alat pencernaan larva, mengakibatkan alat pencernaan mengalami paralisis, pakan tidak dapat diserap sehingga larva mati. Dengan membiakkan Bacillus thuringiensis kemudian diektrak dan dimurnikan maka akan diperoleh insektisida biologis (biopestisida) dalam bentuk kristal. Insektisida biologis serupa saja aplikasinya maupun untung ruginya dengan insektisida kimia lainnya. Oleh karena itu, pada tahun 1985 dimulai rekayasa gen dari Bacillus thuringiensis dengan kode gen Bt toksin.

Tanaman tembakau untuk pertama kali merupakan tanaman transgenic pertama yang menggunakan gen Bt toksin, disusul famili tembakau, yaitu tomat dan kentang. Dengan sinar ultraviolet gen penghasil insektisida pada tanaman dapat diinaktifkan. Jagung juga telah direkayasa dengan menggunakan gen Bt toksin, tetapi diintegrasikan dengan plasmid bakteri Salmonella parathypi, yang menghasilkan gen yang menonaktifkan ampicillin.

Pada jagung juga direkayasa adanya resistensi herhisida dan resistensi insektisida sehingga tanaman transgenik jagung memiliki berbagai jenis resistensi hama tanaman. Bt toksin gen juga direkayasa ke tanaman kapas bahkan multiple-gene dapat direkayasa genetika pada tanaman transgenik. Toksin yang diproduksi dengan tanaman transgenik menjadi nonaktif apabila terkena sinar matahari, khususnya sinar ultraviolet

 

Tanaman Transgenik Resisten Penyakit
Dalam percobaan kloning “Bintje” yang mengandung gen thionin dari daun barli (DB4) yang memakai promoter 35S cauliflower mosaic virus (CaMV), dengan mengikutsertakan Bintje tipe liar yang sangat peka terhadap serangan Phytophthora infestans sebagai kontrol, menunjukkan bahwa klon “Bintje” dapat mengekspresikan gen DB4. Jumlah sporangium setiap nekrosa yang disebabkan oleh P. infestans mengalami penurunan lebih dari 55% jika dibandingkan dengan tipe liar. Pendekatan ini sangat bermanfaat untuk menekan perkembangbiakan P. infestans sehingga kerugian secara ekonomi dapat direduksi.
Perkembangan yang menggembirakan juga terjadi pada usaha untuk memproduksi tanaman transgenik yang bebas dari serangan virus. Dengan memasukkan gen penyandi protein selubung {coat protein) Johnsongrass mosaic potyvirus (JGMV) ke dalam suatu tanaman diharapkan tanaman tersebut menjadi resisten apabila diserang oleh virus yang bersangkutan.

Hal serupa juga sedang digalakkan dengan rekayasa genetika pada tanaman padi-padian untuk mendapatkan varietas yang resisten terhadap virus padi. Di samping itu, usaha untuk meningkatkan kualitas beras seperti yang diinginkan oleh manusia juga sedang diusahakan. Jepang memberikan investasi yang cukup besaruntuk penelitian dan pengembangan di bidang biologi molekul padi.

Kultur jaringan

Gambar
Juga tak kalah pentingnya teknologi kultur jaringan yang merupakan kemajuan besar dalam bidang pertanian. Kultur jaringan adalah pembuatan bibit dan perbanyakannya menggunakan permainan komposisi media. Yang digunakan bisa segala sumber organ tumbuhan mulai dari biji, daun, tunas, dsb jadi lebih luas dari teknologi pembibitan konvensial dengan stek. Yang dimanipulasi adalah sel penyusun organ itu untuk berubah menjadi tanaman sempurna melalui hormon-hormon dalam media yang digunakan. Jadi ini adalah bioteknologi tingkat tua, bukan bioteknologi modern.
Kultur jaringan tanaman merupakan teknik in vitro (dalam gelas) yang merupakan cara untuk memperbanyak tanaamn dengan pengambilan bagian tanaman yang mempunyai titik tumbuhnya. Contoh sederhana pada pisang, bila di ambil cambium atau ujun-ujung akarnya, lalau di perlakukan dalam gelas dalam laboratorium, kemudian bagian itu akan membelah sendiri dan setiap belahanya akan menghsilkan tanaman baru. Intinya asalakan pada tanaman itu ada titi tumbuh atau yang disebut jaringan meristematik, tanaman tersebut bias diperbanyak. Bayankan kalau ini sudah menyeluruh skala nasioanl perbanyak tanaman secara cepar mungkin saja dilakukan.

Dampak Negatif Bioteknologi
      Bioteknologi, seprti juga lain, mengandung resiko akan dampak negatif. Timbulnya dampak yang merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat. Di bidang kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asaing, seperti, gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaeericus, dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh mausia, perlu di cermati pula bahwa insersi ( penyisipan ) gen asibg ke genom inag dapat menimbulkan interaksi anatar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.
      Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh bioteknologi adalah persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk bioteknologi. Persaingan tersebut dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang maju, Kesenjangan teknologi yang sangat jauh tersebut disebabkan karena bioteknologi modern sangat mahal sehingga sulit dikembangkan oleh negara berkembang. Ketidakadilan, misalnya, sangat terasa dalam produk pertanian transgenik yang sangat merugikan bagi agraris berkembang. Hak paten yang dimiliki produsen organisme transgenik juga semakin menambah dominasi negara maju

Dampak Positif Bioteknologi
      Keanekaragaman hayati merupakan modal utama sumber gen untuk keperluan rekayasa genetik dalam perkembangan dan perkembangan industri bioteknologi. Baik donor maupun penerima (resipien) gen dapat terdiri atas virus, bakteri, jamur, lumut, tumbuhan, hewan, juga manusia. Pemilihan donor / resipien gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dan nilai ekonomis suatu produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis. Oleh karena itu, kegiatan bioteknologi dengan menggunakan rekayasa genetik menjadi tidak terbatas dan membutuhkan suatu kajian sains baru yang mendasar dan sistematik yang berhubungan dengan kepentingan dan kebutuhan manusi ; Kegiatan tersebut disebut sebagai bioprespecting. 
      Perdebatan tentang positif untuk mengatasi dampak negatif yang dapat ditimbulkan bioteknologi, antara lain pada tahun 1992 telah disepakati konvensi keanekaragaman Hayati, ( Convetion on Biological Diversity )yang mengikat secara hukum bagi negara-negara yang ikut mendatanginnya . Sebagai tindak lanjut penadatanganan kovensi tersebut, Indonesia telah meratifikasi Undang-Undang No. 5 Tahun 1994. perlu anda ketahui, Negara Amerika Serikat tidak ikut menadatangani konvensi tersebut. Di sepakati Pula Cartegena Protocol on Biosafety ( Protokol Cartegena tentang pengamanan hayati ). Protokol tersebut menyinggung tentang prosedur transpor produk bioteknologi antara negara untuk mencegah bahaya yang timbul akibat dampak negatif terhadap keanekaragaman hayati. Ekosistem, dan kesehatan manusia.
      Pengertian klon bioteknologi modern adalah pengadaan sel jasad renik, sel (jaringan), molekul bibit tanaman melalui setek yang banyak dilakukan pada tanaman perenial, antara lain kopi, teh, karet, dan mangga. Perbanyakan bibit dengan teknik kultur jaringan, kultur organ, dan embiogenesis somatik dapat pula diterapkan pada jaringan hewan dan manusia. Tidak seperti pada tumbuhan, kultur pada hewan dan manusia tidak dapat dikembangkan menjadi individu baru.
  • Secara ringkas, berikut ini beberapa implikasi bioteknologi bagi perkembangan sains dan teknologi serta perubahan lingkungan masyarakat.
      a. Bioteknologi dikembangkan melalui pendekatan multidisipliner dalam wacana molekuler. Ilmu-ilmu dasar merupakan tonggak utama pengembangan bioteknologi maupun industri bioteknologi
      b. Bioteknologi dengan pemanfaatan teknologi rekayasa genetik memberikan dimensi baru untuk menghasilkan produk yang tidak terbatas.
      c. Bioteknologi pengelolahan limbah menghasilkan produk biogas, kompos, dan lumpur aktif.
      d. Bioteknologi di bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar lain vaksin , antibiotik, antibodi monoklat, dan intrferon
      e. Bioteknologi dapat meningkatkan variasi dan hasil pertanian melalui kultur jaringan, fiksasi nitrogen pengendalian hama tanaman, dan pemberian hormon tumbuhan.
      f. Bioteknologi dapat menghasilkan bahan bakar dengan pengelolahan biommasa menjadi etanol (cair) dan metana (gas)
      g. Bioteknologi di bidang industri dapat menghasilkan makanan dan minuman, antara lain pembuatan roti, nata decoco, brem, mentega, yoghurt, tempe, kecap, bir dan anggur

Daftar pustaka :

http://www.scribd.com/doc/54690425/bioteknologi-pertanian

http://www.anneahira.com/manfaat-bioteknologi.htm

www.anneahira.com/bioteknologi-bidang-pertanian.htm

Rifai, M. A. 2001. Bioteknologi Mendukung Keanekaragaman Hayati dalam Suara Pembaruan, 9 Maret.
Sitepoe M., 2001. Rekayasa Genetika. Penerbit. Grasindo. Jakarta.
Tajudin. K. N. 2001. Menyoalkan Tanaman Transgenik dalam Suara Pembaruan, 26 Februari.

http://bioteknologininik.blogspot.com/2012/03/dampak-bioteknologi.html
W.Marlene Nalley. 2001. Tinjauan Filosofis Bioteknologi. Makalah Falsafah Sains. Institut Pertanian Bogor

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s