Aplikasi Bioteknologi untuk Pengembangan Tanaman Resisten Terhadap Hama dan Penyakit

oleh -51 views
Yanti Rukmana
bankntb

Oleh:  Yanti Rukmana (Mahasiswa Fakultas Teknobiologi Universitas Teknologi Sumbawa)

SUMBAWA BESAR, SR (14/05/2017)

amdal

Teknologi yang sampai saat ini sering digunakan untuk pengendalian hama adalah insektisida. Teknologi ini cukup populer karena efeknya dapat dilihat dalam waktu relatif singkat setelah pengaplikasian dan insektisida mudah didapatkan bila diperlukan. Namun, teknologi ini relatif mahal terutama bagi petani di negara sedang berkembang, serta berbahaya bagi manusia, hewan, spesies bukan sasaran, dan lingkungan jika aplikasinya tidak sesuai dengan prosedur. Teknologi lain yang dapat dipakai sebagai komponen pengendalian hama adalah varietas tahan. Penggunaan varietas tahan untuk pengendalian hama telah menunjukkan keampuhannya, misalnya Varietas Unggul Tahan Wereng (VUTW) untuk pengendalian wereng cokelat pada padi. Namun, tidak semua hama mempunyai varietas tahannya, dan jika pun ada, jumlah plasma nutfah yang mengandung gen tahan sangat terbatas. Berkembangnya teknologi rekombinan DNA telah membuka peluang untuk merakit tanaman tahan hama melalui rekayasa genetika.

Untuk merakit sebuah tanaman yang resisten terhadap hama dan penyakit sebelumnya diperlukan pengetahuan tentang pola pewarisan gen ketahanan, tipe ketahanan, mekanisme ketahanan, dan sumber genetik ketahanan. Tanaman terpilih dengan kategori sangat tahan terhadap suatu penyakit/hama tertentu maka langkah pertama adalah mengkarakteristik gen yang mengatur sistem ketahanan tanaman tersebut dengan langkah-langkah Isolasi DNA dimana tanaman hasil eksplorasi yang telah diseleksi memiliki ketahanan terhadap hama dan tanaman yang memiliki ketahanan terhadap penyakit. Misalnya varietas tanaman kentang yang tahan terhadap hama lalat dan penyakit bakteri. Kita lakukan isolasi DNA nya untuk mengetahui struktur gen ketahanan dengan tahapan pemotongan organ tanaman, perusakan dinding dan membrane sel, inaktivasi dengan enzim DNA-se, Purifikasi DNA, Sekuensing DNA menggunakan sel agarose, kemudian DNA yang sudah terpurifikasi dielektrophoresis.

Cloning DNA pada dasarnya untuk mengisolasi dan menggandakan DNA. Tahapan cloning DNA adalah pemotongan DNA menggunakan enzim restriksi, penyambungan potongan-potongan (fragmen DNA), transformasi rekombinan DNA dan seleksi klon DNA yang mengandung gen ketahanan yang dikehendaki, yang mana prosesnya dilakukan, pertama, pemotongan DNA kemudian penyisipan fragment DNA dan penyambungan, transformasi DNA rekombinan, dan seleksi klon DNA. Setelah DNA tersekuensing dari tanaman yang memiliki ketahanan terhadap hama tertentu dan juga dari tanaman yang memiliki ketahanan terhadap penyakit tertentu langkah kedua adalah menganalisis gen yang dicurigai menjadi pembawa sifat ketahanan tanaman tersebut melalui uji inplanta. Gen diinokulasikan pada tanaman yang peka terhadap hama dan penyakit tertentu apakah benar memberikan respon pada tanaman. Pada proses langkah kedua ini adalah tahapan bagaimana mentransformasikan gen ketahanan terpilih kepada tanaman yang kita kehendaki. Ada beberapa tahapan molekul DNA yang telah diseleksi dan telah diidentifikasi positif telah mengandung gen ketahanan yang kita sisipkan (fragmen DNA tertentu) ditransformasi ke sel tanaman yang dikembangkan secara kultur jaringan. Transformasi gen ini dapat dilakukan dengan beberapa metode. Metode langsung melalui kontruksi sel bakteri agrobacterium (penambahan molekul rekombinan pada sel bakteri) kemudian diinokulasikan pada tanaman dan melalui metode langsung seperti biolistic particle gun, divortex dengan silicon carbide (karbid silikon) dan perlakuan pada protoplas tanaman dengan elektroporasi atau dengan polyethylene glycol (PEG) dan lainnya.

Baca Juga  Kapolda NTB Beri Pembekalan 154 Siswa Diktu Bintara Polri

Kemudian uji ekspresi gen oleh tanaman. Untuk mengidentifikasi ekspresi gen ini dapat digunakan uji DAS ELISA atau PCR terhadap gen target yang ditransformasikan. Jika telah positif gen tersebut terekspresi ada pada sel tanaman (jaringan tanaman), maka transformasi dinyatakan berhasil, akan tetapi jika tidak maka kembali dilakukan transformasi. Dari beberapa kali proses transpormasi memungkinkan gen tersebut tidak dapat terekspresi oleh tanaman. Kegiatan ini merupakan langkah postulat koch. Gen yang kita transformasikan harus berada di sel tanaman dan dapat kita ambil lagi untuk dicocokan apakah gen tersebut benar-benar sama dengan gen yang kita transformasikan atau mengalami perubahan setelah masuk dalam sel tanaman. Tanaman yang telah berhasil ditransformasi dengan gen tadi dinamakan sebagai tanaman transgenik.

Setelah gen yang kita kehendaki telah terbukti terekspresi pada tanaman yang dibuktikan dengan hasil identifikasi maka langkah ketiga adalah menganalisis dampak terhadap morfologis dan fisiologis tanaman serta mengujicoba tanaman tersebut baik dalam lingkungan terkontrol di rumah kaca ataupun dalam lingkungan alami di lapangan. Menganalisis dampak morfologis dan fisiologis pada tanaman transgenik, pengamatan pertumbuhan morfologis contohnya seperti bentuk daun, batang, akar, bunga dan buah apakah terdapat perubahan dibanding tanaman yang bukan transgenik. Setelah transformasi gen pada tanaman tidak memberikan banyak dampak negative dan justru memberikan efek positif yang lebih baik, maka tanaman tersebut diuji baik dalam lingkungan terkontrol rumah kaca maupun lingkungan alami di lapangan. Kondisi resistensi yang telah ditujukan terhadap OPT tertentu kita coba uji baik melalui uji non preferensi, uji toleransi, maupun uji antibiosis.

Baca Juga  Tingkatkan Mutu Pengelolaan Barang dan Jasa Pemerintah, BPBJ Sosialisasi Perpres 16/2018

Apabila tanaman sudah menunjukan resistensinya terhadap OPT sasaran baik secara non preferrensi, toleransi, maupun antibiosis maka langkah keempat adalah menganalisis produk yang dihasilkan bagaimana nilai gizi keamanannya produk tersebut bagi manusia sebagai pengkonsumsi utama. Analisis ini ditujukan supaya produk pertanian dari tanaman transgenic tersebut benar-benar aman, karena pada tanaman transgenic terutama yang memiliki sifat resistensi antibiosis selain meracuni OPT apakah bersifat toksik juga pada manusia. Jika persyaratan-persyaratan hingga langkah keempat ini telah berhasil maka varietas tanaman transgenik yang kita kembangkan, sudah bisa untuk diproduksi secara massal dan dilepas ke masyarakat pertanian. Sebagai akhir dari keberhasilan ini maka varietas transgenic yang kita kembangkan dapat kita patenkan dengan sertifikasi dari lembaga-lembaga yang berwenang. (*)

 

 

iklan bapenda