Tanaman Transgenik

Bioteknologi adalah ilmu biologi molekuler. Teknik dan aplikasinya digunakan untuk memodifikasi, memanipulasi atau merubah proses kehidupan normal dari organisme-organisme dan jaringan-jaringan guna meningkatkan kinerjanya bagi keperluan manusia. Bioteknologi memiliki kekhasan dalam hal kemungkinan transfer ciri-ciri organisme melalui proses rekayasa biologi yang tidak mungkin terjadi secara alamiah.

Tanaman transgenik adalah tanaman yang telah disisipi atau memiliki gen asing dari spesies tanaman yang berbeda atau makhluk hidup lainnya. Penggabungan gen asing ini bertujuan untuk mendapatkan tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan, misalnya pembuatan tanaman yang tahan suhu tinggi, suhu rendah, kekeringan, resisten terhadap organisme pengganggu tanaman, serta kuantitas dan kualitas yang lebih tinggi dari tanaman alami. Sebagian besar rekayasa atau modifikasi sifat tanaman dilakukan untuk mengatasi kebutuhan pangan penduduk dunia yang semakin meningkat dan juga permasalahan kekurangan gizi manusia . Pembuatan tanaman transgenik juga menjadi bagian dari pemuliaan tanaman.

Penemuan tanaman transgenik dimulai pada tahun 1977 ketika bakteri Agrobacterium tumefaciens diketahui dapat mentransfer DNA atau gen yang dimilikinya ke dalam tanaman. Pada akhir tahun 80-an Rich Jorgensen dan timnya berupaya membuat tanaman Petunia dengan warna ungu yang lebih kuat. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk memperkuat atau meningkatkan munculnya suatu sifat yang dikontrol oleh satu gen adalah dengan cara menambah salinan gen yang berperan dalam sifat tersebut melalui rekayasa genetika (overekspresi). Maka untuk membuat petunia dengan warna ungu yang lebih kuat, ekstra salinan gen yang berperan dalam pembentukan pigmen ungu dimasukkan ke dalam genom tanaman Petunia yang bunganya ungu melalui teknik rekayasa genetika .

 A.     Pembuatan Tanaman Transgenik

Untuk membuat suatu tanaman transgenik, pertama-tama dilakukan identifikasi atau pencarian gen yang akan menghasilkan sifat tertentu (sifat yang diinginkan). Gen yang diinginkan dapat diambil dari tanaman lain, hewan, cendawan, atau bakteri. Setelah gen yang diinginkan didapat maka dilakukan perbanyakan gen yang disebut dengan istilah kloning gen. Pada tahapan kloning gen, DNA asing akan dimasukkan ke dalam vektor kloning (agen pembawa DNA), contohnya plasmid (DNA yang digunakan untuk transfer gen).

Kemudian, vektor kloning akan dimasukkan ke dalam bakteri sehingga DNA dapat diperbanyak seiring dengan perkembangbiakan bakteri tersebut. Apabila gen yang diinginkan telah diperbanyak dalam jumlah yang cukup maka akan dilakukan transfer gen asing tersebut ke dalam sel tumbuhan yang berasal dari bagian tertentu, salah satunya adalah bagian daun. Transfer gen ini dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu metode senjata gen, metode transformasi DNA yang diperantarai bakteri Agrobacterium tumefaciens, dan elektroporasi (metode transfer DNA dengan bantuan listrik).

1. Metode senjata gen atau penembakan mikro-proyektil.

Metode ini sering digunakan pada spesies jagung dan padi.Untuk melakukannya, digunakan senjata yang dapat menembakkan mikro-proyektil berkecepatan tinggi ke dalam sel tanaman.Mikro-proyektil tersebut akan mengantarkan DNA untuk masuk ke dalam sel tanaman.Penggunaan senjata gen memberikan hasil yang bersih dan aman, meskipun ada kemungkinan terjadi kerusakan sel selama penembakan berlangsung.

2. Metode transformasi yang diperantarai oleh agrobacterium tumefaciens.

Bakteri Agrobacterium tumefaciens dapat menginfeksi tanaman secara alami karena memiliki plasmid Ti, suatu vektor (pembawa DNA) untuk menyisipkan gen asing. Di dalam plasmid Ti terdapat gen yang menyandikan sifat virulensi untuk menyebabkan penyakit tanaman tertentu. Gen asing yang ingin dimasukkan ke dalam tanaman dapat disisipkan di dalam plasmid Ti Selanjutnya, A. tumefaciens secara langsung dapat memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom (DNA) tanaman. Setelah DNA asing menyatu dengan DNA tanaman maka sifat-sifat yang diinginkan dapat diekspresikan tumbuhan

3. Metode elektroporasi.

Pada metode elektroporasi ini, sel tanaman yang akan menerima gen asing harus mengalami pelepasan dinding sel hingga menjadi protoplas (sel yang kehilangan dinding sel). Selanjutnya sel diberi kejutan listrik dengan voltase tinggi untuk membuka pori-pori membran sel tanaman sehingga DNA asing dapat masuk ke dalam sel dan bersatu (terintegrasi) dengan DNA kromosom tanaman.Kemudian, dilakukan proses pengembalian dinding sel tanaman.

Setelah proses transfer DNA selesai, dilakukan seleksi sel daun untuk mendapatkan sel yang berhasil disisipi gen asing. Hasil seleksi ditumbuhkan menjadi kalus (sekumpulan sel yang belum terdiferensiasi) hingga nantinya terbentuk akar dan tunas.Apabila telah terbentuk tanaman muda (plantlet), maka dapat dilakukan pemindahan ke tanah dan sifat baru tanaman dapat diamati

B.     Beberapa Contoh Tanaman Transgenik

Beberapa contoh tanaman transgenik yang dikembangkan di dunia tertera pada tabel di bawah ini.

NO	JENIS TANAMAN	SIFAT YANG TELAH DIMODIFIKASI	MODIFIKASI
1	Padi	Mengandung provitamin A (beta-karotena) dalam jumlah tinggi.	Gen dari tumbuhan narsis, jagung, dan bakteri Erwinia disisipkan pada kromosom padi.
2	Jagung, kapas, kentang	Tahan (resisten) terhadap hama.	Gen toksin Bt dari bakteri Bacillus thuringiensis yang ditransfer ke dalam tanaman.
3	Tembakau	Tahan terhadap cuaca dingin.	Gen untuk mengatur pertahanan pada cuaca dingin dari tanaman Arabidopsis thaliana atau dari sianobakteri (Anacyctis nidulans) dimasukkan ke tembakau.
4	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.
5	Kedelai	Mengandung asam oleat tinggi dan tahan terhadap herbisida glifosat.ketika disemprot dengan herbisida tersebut, hanya gulma di sekitar kedelai yang akan mati.	Gen resisten herbisida dari bakteri Agrobacterium galur CP4 dimasukkan ke kedelai dan juga digunakan teknologi molekular untuk meningkatkan pembentukan asam oleat.
6	Ubi jalar	Tahan terhadap penyakit tanaman yang disebabkan virus.	Gen dari selubung virus tertentu ditransfer ke dalam ubi jalar dan dibantu dengan teknologi peredaman gen.
7	Kanola	Menghasilkan minyak kanola yang mengandung asam laurat tinggi sehingga lebih menguntungkan untuk kesehatan dan secara ekonomi. Selain itu, kanola transgenik yang disisipi gen penyandi vitamin E	Gen FatB dari Umbellularia californica ditransfer ke dalam tanaman kanola untuk meningkatkan kandungan asam laurat.
8	Pepaya	Resisten terhadap virus tertentu, contohnya Papaya ringspot virus (PRSV).	Gen yang menyandikan selubung virus PRSV ditransfer ke dalam tanaman pepaya.
9	Melon	Buah tidak cepat busuk.	Gen baru dari bakteriofag T3 diambil untuk mengurangi pembentukan hormon etilen (hormon yang berperan dalam pematangan buah) di melon.
10	Bit gula	Tahan terhadap herbisida glifosat dan glufosinat.	Gen dari bakteri Agrobacterium galur CP4 dan cendawan Streptomyces viridochromogenes ditransfer ke dalam tanaman bit gula.
11	Prem (plum)	Resisten terhadap infeksi virus cacar prem (plum pox virus).	Gen selubung virus cacar prem ditransfer ke tanaman prem.
12	Gandum	Resisten terhadap peyakit hawar yang disebabkan cendawan Fusarium.	Gen penyandi enzim kitinase (pemecah dinding sel cendawan) dari jelai (barley) ditransfer ke tanaman gandum

1. C.     Pemanfaatan Tanaman Transgenik

Teknologi DNA rekombinan atau rekayasa genetika telah melahirkan revolusi baru dalam berbagai bidang kehidupan manusia, yang dikenal sebagai revolusi gen. Produk teknologi tersebut berupa organisme transgenik atau organisme hasil modifikasi genetik (OHMG), yang dalam bahasa Inggris disebut dengan genetically modified organism (GMO). Namun, sering kali pula aplikasi teknologi DNA rekombinan bukan berupa pemanfaatan langsung organisme transgeniknya, melainkan produk yang dihasilkan oleh organisme transgenik.

Dewasa ini cukup banyak organisme transgenik atau pun produknya yang dikenal oleh kalangan masyarakat luas. Beberapa di antaranya bahkan telah digunakan untuk memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari. Berikut ini akan dikemukakan beberapa contoh pemanfaatan organisme transgenik dan produk yang dihasilkannya dalam berbagai bidang kehidupan manusia.

• Pertanian
• Perkebunan, kehutanan, dan florikultur
• Kesehatan
• Lingkungan
• Industri

• D.    Kelebihan Tanaman Transgenik

• Tanaman transgenik lebih produktif dan memiliki hasil yang lebih besar.
• Peningkatan kualitas biji-bijian
• Peningkatan kadar protein
• Pembentukan tanaman resisten hama, penyakit, dan herbisida
• Pembentukan tanaman toleran kekeringan, tanah masam, suhu ektrem
• Pembentukan tanaman yang lebih bernilai nutrisi tinggi, seperti vit C, E dan β-karoten
• Lebih ramah lingkungan karena mereka membutuhkan lebih sedikit herbisida dan pestisida.
• Makanan yang lebih tahan dan matang untuk tinggal lebih lama sehingga mereka dapat dikirim jauh atau disimpan lebih lama.