REVIEW

Disusun oleh :

Alyanesia Fadhiya B ( 135040200111074)

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2014

Bioekoteknologi adalah upaya pemanfaatan makhluk hidup dan bagian-

bagiannya untuk menghasilkan barang atau jasa. Contoh sederhana adalah tempe,

wine, tape dan lain-lain. Sejalan dengan perkembangan teknologi, penggunaan

makhluk hidup atau bagian-bagiannya sudah mengarah pada rekayasa genetik suatu

organisme seperti jamur, bakteri atau virus maupun organisme tingkat tinggi seperti

binatang, tumbuhan, bahkan manusia. Pengembangan aplikasi bioteknologi tanaman

sudah dimulai sejak sebelum tahun 1950an dari mulai yang sederhana seperti proses

perkawinan silang dan penyambungan tanaman untuk peningkatan produksi dan

peningkatan ketahan terhadap penyakit tertentu. Sejak ditemukannya bahwa DNA

merupakan material genetik suatu makhluk hidup perkembangan aplikasi bioteknologi

di bidang pertanian terus berkembang mulai dari tanaman hibrida yang mampu

menghasilkan produksi maksimum dan tahan terhadap hama atau penyakit tertentu

hingga berkembangnya teknologi kultur jaringan. Keberhasilan rekayasa genetik

tanaman dimulai dengan penciptaan tanaman transgenik. Tanaman ini disisipi gen-gen

ketahanan terhadap penyakit yang menjadi inang dan juga gen-gen peningkatan

produksi dan kualitas produksi. Tanaman yang dapat dikatakan resisten atau memiliki

ketahanan yang kuat adalah dengan beberapa kondisi sebagai berikut:

1. Memiliki sifat-sifat yang memungkinkan tanaman itu menghindar atau pulih

kembali dari serangan hama

2. Memiliki sifat-sifat genetik yang dapat mengurangi tingkat kerusakan yang

disebabkan oleh serangan hama

3. Memiliki sekumpulan sifat yang dapat diwariskan, yang dapat mengurangi

kemungkinan hama untuk menggunakan tanaman tersebut sebagai inang

4. Mampu menghasilkan produk yang lebih banyak dan lenih baik dibandingkan

dengan varietas lain pada tingkat populasi hama yang sama.

Bioteknologi sebagai teknologi konvensional dan kultur jaringan

menghasilkan jenis-jenis tanaman yang unggul dan sudah banyak dilakukan.

Umumnya teknologi ini dipakai pada tanaman yang berumur pendek, karena untuk

mencapai tujuan yang diiinginkan memerlukan waktu yang cukup lama. Salah satu

keunggulan dari teknologi ini adalah dapat mengubah sifat organisme menjadi

memiliki sifat baru yang diinginkan oleh pemiliknya. Perkembangan bioteknologi

sekarang telah sampai pada tahap pemesaran GEP (Genetically Engineered Plants)

yang lebih dikenal dengan tanaman transgenik. Tanaman yang diperoleh melalui

teknologi DNA-rekombinan ini diarahkan untuk menjadi tanaman yang memiliki

produksi dan nilai gizi tinggi, tahan terhadap hama, penyakit, dan gulma serta stress

lingkungan.

Tanaman transgenik dihasilkan dengan cara mengintroduksi gen tertentu ke

dalam tubuh tanaman sehingga diperoleh sifat yang diinginkan. Tanaman transgenik

merupakan tanaman yang mengandung gen asing dalam genomnya. Gen asing yang

disebut transgene ini dapat berasal dari tanaman lain yang tidak sejenis, dari hewan

atau mikroorganisme maupun tumbuhan yang membawa sifat tertentu, yang tidak

dimiliki oleh tanaman inang. Jenis-jenis tanaman transgenik yang telah dikenal salah

satunya adalah tanaman tahan hama. Transgene yang banyak dipakai untuk

menghasilkan tanaman transgenik yang tahan hama adalah gen Bt yang berasalh dari

bakteri tanah Bacillus thuringiensis. Gen ini dapat menghasilkan protein yang mampu

membunuh serangga Lepidoptera. Tanaman yang mengandung gen Bt tidak disukai

serangga, sehingga mengurangi penggunaan insektisidaselama proses pertumbuhan

tanaman. Tanaman-tanaman transgenik dengan gen Bt yang sudah diuji coba antara

lain adalah tanaman padi, jagung, kentang dll.

Macam-macam gen lainnya yang potensial untuk menjadi trangene, dan

sedang diteliti adalah

1. Gen yang berasal dari tanamn padi liar atau jamur tertentu yang tahan

terhadap salinitas.

2. Gen dari jamur tertentu yang mengeluarkan enzim trehalose, yang

menyebabkan tanaman tahan terhadap kekeringan.

3. Gen-gen yang berperan dalam biosintesis beta karoten, yang dapat

menghasilkan tnaman transgenik yang mengandung vitamin A.

4. Gen EPSP dariii strain E.coli tang tahan terhadap glyphosat, yaitu senyawa

aktif herbisida yang dapat menghambat kerja enzim kloroplast.

5. Gen yang dapat mengatur produksi lipid dan karbohidrat tanaman gandum.

6. Gen yang mengkode protein yangmempunyai nilai terapeutik. Untuk

tanaman yang menghasilkan biji yang mengandung protein seperti keelai

dan jagung.

7. Gen yang dapat memperlambat proses pemasakan sehingga dapat

disimpan dalam waktu yang lebih lama.

8. Gen yang dapat meningkatkan kandungan pektin, misalnya untuk tanaman

tomat yang buahnya akan dipakai untuk saus tomat atau pasta.

Keberhasilan rekayasa genetik tanaman dimulai dengan penciptaan tanaman

transgenik. Tanaman disisipi dengan gen-gen ketahanan terhadap penyakit yang

menjadi inang dan juga gen-gen peningkatan produksi dan kualitas produksi.

Pengelompokan mekanisme ketahanan tanaman terhadap serangga hama meliputi

antixenosis, toleran dan antibiosis. Tanaman dikatakan memiliki ketahanan jika

tidak disukai oleh hama baik karena bentuk morfologisnya maupun fisiologisnya

(baunya). Tanaman dapat dikatakan tahan apabila memiliki toleransi terhadap

kerusakan yang disebabkan oleh suatu hama dan mempunyai produk metabolit

tertentu yang mampu mengusir atau menyebabkan kematian terhadap hama.

Beberapa peneliti mengemukakan bahwa ketahanan alamai tanaman inang

terhadap hamanya disebabkan oleh tipe genetiknya, morfologinya dan

kimiawinya. Karena distribusi penyakit pada tanaman inang sangat luas beberapa

peneliti penyatakan bahwa ketahan penyakit lebih cenderung karena sifat genetik

suatu tanaman. Karena sebagian penyakit selain ditularkan oleh serangga hama

yang merupakan vector mampu menyebar melalui air, udara, dan lainnya

kemudian masuk melalui luka mekanis maupun lubang alami sehingga tanaman

yang memiliki ketahanan etrhadap hama dan juga penyakit merupakan tanaman

yang sempurna, tentunya disertai dengan produktivitas yang tinggi juga.

Untuk merakit sebuah tanamn yang resisten terhadap hama dan penyakit

sebelumnya diperlukan pengetahuan tentang pola pewarisan gen ketahanan, tipe

ketahanan, mekanisme ketahanan dan sumber genetik ketahanan. Ketahanan

vertikal diwariskan oleh satu gen atau sebagian gen kecil, sementara ketahanan

horizontal diwariskan secara poligenik oleh beberapa atau banyak gen. Ketahanan

suatu tanaman dapat ditentukan oleh satu gen atau beberapa gen mayor dan bisa

juga dikendalikan oleh beberapa gen minor. Jika gen-gen ketahanan suatu

tanaman telah ditemukan baik gen tahan terhadap hama tertentu maupun penyakit

tertentu maka langkah-langkah perakitan tanaman resisten selanjutnya adalah

bagaimana melakukan rekayasa genetika untuk menghasilkan tanaman yang kita

kehendaki. Perlu langkah panjang sebelum melakukan rekayasa genetik ini

misalnya dengan menyeleksi tanaman yang tahan melalui beberapa tes terhadap

suatu hama dan suatu penyakit. Ketahanan tanaman perlu di seleksi lagi apabila

tanaman tersebut bersifatsangat tahan, tahan dan cukup tahan. Karena sifat

ketahanan diatur oleh suatu gen baik itu gen tunggal atau beberapa gen pengatur

sifat ketahanan tersebut dengan mngekarakteristik DNA tanaman tersebut.

Perakitan tanaman transgenic tahan hama merupakan salah satu bidang yang

mendapat perhatian besar dalam perbaikan tanaman. Perakitan tanaman transgenik

tahan hama umumnya mempergunakan gen dari Bacillus thuringiensis (Bt).

Dalam program perakitan tanaman transgenik diperlukan kerja sama antar

peneliti dari berbagai disiplin ilmu, seperti disiplin ilmu serangga (entomologi),

kultur jaringan, biologi molekuler, dan pemuliaan tanaman. Keterkaitan disiplin

ilmu ini dalam perakitan tanaman transgenic tahan hama sangat erat. Peran

masing-masing disiplin ilmu dalam perakitan tanaman transgenik tahan hama

diuraikan berikut ini.

1. Entomologi

a. Penentuan jenis hama target dan gen tahan yang akan digunakan

Sebelum tanaman transgenik dirakit, perlu dilakukan penentuan

prioritas jenis atau spesies hama yang akan dikendalikan dengan tanaman

transgenik yang akan dirakit. Untuk keperluan ini umumnya akan dicari hama

yang tidak mempunyai sumber gen tahan dari spesies tanaman inangnya,

misalnya hama penggerek batang padi, penggerek batang jagung, hama kepik,

dan hama pengisap polong. Setelah itu ditentukan kandidat gen tahan yang

akan dipakai, misalnya Bt-toksin,proteinase inhibitor (PI) atau gen tahan

lainnya (Bahagiawati 2000). Jika pilihan jatuh pada Bt-toksin, kemudian

ditentukan gen Bt atau gen cry yang akan digunakan. Sampai saat ini paling

sedikit telah dikenal enam golongan gen cry dan masing-masing gen

mempunyai hama target tertentu. Untuk PI harus ditentukan kelas PI yang

akan digunakan. PI yang digunakan untuk pengendalian hama terdiri atas tiga

kelas, yaitu serine PI, cysteine PI, dan aspartyl PI. Baik Bt-toksin maupun PI

dapat menghambat pertumbuhan serangga dengan mengganggu proses

pencernaannya. Untuk mengetahui insektisida protein yang mempunyai

potensi untuk menghambat pertumbuhan hama target dapat dilakukan

percobaan in vitro atau in vivo. Beberapa penelitian in vitro (dalam tabung uji)

telah dilakukan untuk mengetahui pengaruh produk dari suatu gen tahan

terhadap enzim-enzim yang terdapat dalam sistem pencernaan suatu jenis

serangga. Penelitian dilakukan dengan mengekstraksi saluran pencernaan

serangga untuk mengisolasi enzim enzimnya. Dari penelitian ini dapat

diketahui jenis enzim pencernaan yang dominan pada spesies hama tersebut

dan insektisida protein yang dapat dipakai untuk menghambat aktivitas

pencernaan hama. Penelitian in vivo dapat dilakukan dengan membuat

makanan buatan atau menyemprot tanaman atau bagian tanaman dengan gen

produk (protein) dari kandidat gen, dilanjutkan dengan infestasi serangga

target dan pengamatan pertumbuhan serangga. Dari penelitian ini dapat

diketahui potensi insektisida protein dalam menghambat pertumbuhan

serangga, serta dosis yang dibutuhkan untuk dapat membunuh serangga hama

dimaksud.

b.   Konfirmasi ketahanan tanaman transgenik tahan hama target

Setelah ditentukan kandidat gen yang akan digunakan dalam proses

transformasi, pekerjaan selanjutnya dapat diserahkan ke disiplin ilmu lain

seperti kultur jaringan dan biologi molekuler. Peran ahli serangga (entomolog)

diperlukan kembali apabila tim transformasi telah mendapatkan

tanaman putative transformant. Ahli serangga diperlukan untuk menentukan

kemampuan gen yang terekspresi pada tanaman transgenic dalam menahan

perkembangan hama target. Pada kasus-kasus tertentu, meskipun transgen

(gen yang diintroduksi ke tanaman) telah terekspresi pada level yang tinggi

pada tanaman transgenik, namun keberadaannya belum mampu menghambat

pertumbuhan hama target. Setelah dilakukan pengujian di laboratorium dan

rumah kaca, penelitian dilanjutkan di lapangan (uji terbatas pada daerah

terisolasi) untuk mengetahui penampilan tanaman transgenik di lapangan.

Pengaruh tanaman transgenic terhadap hama target dan nontarget terutama

musuh alaminya juga harus diketahui untuk memenuhi persyaratan sebelum

tanaman transgenik dilepas, dan juga sebagai bahan dalam perakitan paket

pengendalian hama terpadu (PHT) tanaman transgenik yang akan dilepas

tersebut.

c.    Perakitan teknologi PHT tanaman transgenic

Peran entomolog selanjutnya diperlukan dalam menentukan paket

sistem bercocok tanam tanaman transgenik tahan hama. Entomolog

diharapkan dapat memberikan informasi mengenai cara memantau hama yang

dapat dilakukan oleh petani. Pemantauan ini penting untuk menentukan perlu

atau tidaknya petani menyemprot pestisida untuk mengendalikan hama pada

pertanaman tersebut. Monitoring juga perlu dilakukan pada musuh alami hama

yang terdapat pada ekosistem pertanaman tanaman transgenik itu. Sebagai

contoh, sistem paket penanaman kentang transgenik yang mengandung

gen cry 3A telah diajukan oleh Fieldman dan Stone (1997).

2.   Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan disiplin ilmu yang sangat menentukan

keberhasilan proses transformasi. Kultur jaringan merupakan gabungan antara

ilmu dan seni dalam menumbuhkan sel tanaman, jaringan atau organ tanaman

dari pohon induk pada media buatan. Kultur jaringan tanaman terbagi dalam

dua kelompok besar, yaitu kultur unorganized tissue dan kultur organized

tissue. Kultur unorganized tissue terdiri atas beberapa sistem kultur, seperti

kultur kalus, kultur suspensi, kultur protoplas, dan kultur anther, sedangkan

kultur organized tissue terdiri atas kultur meristem, shoottip, node

culture, kultur embrio dan root culture. Dalam perakitan tanaman transgenik,

ahli kultur jaringan diperlukan dalam penyediaan sel atau jaringan target,

transformasi dan seleksi, serta regenerasi sel atau jaringan transgenik.

a.   Penyediaan sel atau jaringan target

Jika jenis tanaman yang akan ditransformasi telah ditetapkan, langkah

berikutnya adalah menentukan bagian tanaman yang akan digunakan sebagai

eksplan serta media untuk induksi kalus regenerasi atau organogenesis. Jenis

media akan menentukan keberhasilan kultur jaringan dan transformasi. Media

ini biasanya terdiri atas vitamin, hormon, asam amino, dan sumber energi

dalam bentuk sukrosa, dan untuk media padat diperlukan agar atau gelating

agent lainnya. Media yang digunakan dalam pembentukan kalus

atau undifferentiated tissues berbeda dengan media untuk pembentukan organ.

Hal ini bergantung pada komposisi hormon tumbuh auksin dan sitokinin.

Untuk tanaman padi, jaringan yang sangat responsif dan merupakan sumber

sel yang sangat baik untuk mendapatkan tanaman transgenik padi adalah sel

kalus dari embrio. Penggunaan selsel kalus yang sedang tumbuh aktif

memperbanyak diri (actively growing embryogenic calli) dapat menjamin

efisiensi transformasi yang tinggi.

b.   Transformasi dan seleksi

Beberapa teknik transformasi yang dikenal adalah elektroforesis, gene-

gun, dan dengan mempergunakan bakteri Agrobakterium. Sel atau jaringan

yang telah tertransformasi dipisahkan dari jaringan yang tidak tertransformasi

untuk menghindarkan terjadinya jaringan yang dichotume. Di samping itu, sel

yang tidak tertransformasi akan tumbuh lebih baik dari sel-sel yang

tertransformasi sehingga harus dibuang. Seleksi dilakukan dengan beberapa

kali subkultur sehingga diyakini bahwa jaringan atau sel yang hidup atau lolos

dari seleksi (diseleksi dengan media yang berisi herbisida atau antibiotik)

bukanescape. Jenis agen atau bahan yang digunakan untuk seleksi tergantung

pada gen seleksi yang digunakan. Gen seleksi ini dapat berupa antibiotic

seperti neomycin phosphotransferase (NPT II) yang menyebabkan resistensi

terhadap antibiotik kanamisin, atau gen bar yang menyebabkan resistensi

terhadap herbisida seperti basta (PPT) dan bialafos. Di samping selectable

marker,transformasi juga dilakukan dengan menyertakan gen reporter

(reporter genes). Ada beberapareporter genes yang dipakai untuk

transformasi, antara lain GUS ((β-glucoridase), LUC (luciferase), dan

antosianin.

c.    Regenerasi sel atau jaringan transgenic

Jika transformasi dilakukan dengan embriogenesis maka ahli kultur

jaringan dituntut untuk dapat meregenerasikan sel atau jaringan yang sudah

tertransformasi itu menjadi plantlet. Pada komoditas tertentu, regenerasi sel

atau jaringan transgenik menjadi plantlet sulit dilakukan sehingga diperlukan

kejelian mata untuk melihat jaringan yang embriogenik. Jaringan embriogenik

yang telah tertransformasi ditumbuhkan pada media regenerasi untuk

mendapatkan plantlet yang normal bentuknya.

3.   Biologi Molekuler Tanaman

Disiplin ilmu biologi molekuler sangat diperlukan dalam perakitan

tanaman transgenik, terutama dalam bidang penelitian berikut ini.

1. Konstruksi dan rekonstruksi plasmid atau vektor.

Konstruksi plasmid atau vektor harus cocok untuk proses transformasi.

Konstruksi diperlukan untuk mendapatkan ekspresi transgen yang tinggi atau

optimum. Beberapa komponen dalam plasmid atau vector yang dapat ditukar

sesuai dengan kebutuhan adalah promoter, gen reporter, gen seleksi, dan gen

yang akan diintroduksi itu sendiri. Melalui perakitan ini diharapkan gen yang

diintroduksi dapat terekspresi secara maksimum pada jaringan tanaman.

2. Konfirmasi keberadaan transgen serta kestabilannya.

Konfirmasi keberadaan dan integrasi transgen dapat dilakukan

dengan polymerase chain reaction (PCR) dan Southern-blot. PCR hanya dapat

menginformasikan ada atau tidaknya sekuen transgen sesuai dengan primer

yang dipakai. PCR merupakan cara yang popular digunakan karena dapat

menganalisissecara cepat sampel yang banyak jumlahnya. Meskipun demikian,

PCR mempunyai beberapa kelemahan. Sampel yang positif PCR

hanya menunjukkan adanya sekuen yang homolog dengan primer dan berada

pada jarak yang memungkinkan dihasilkannya produk PCR. Namun, hasil PCR

tidak dapat member informasi tentang asal DNA yang teramplifikasi, apakah

dari kontaminan atau dari sampel yang diinginkan. Hasil PCR juga tidak dapat

menunjukkan apakah template tersebut sudah terintegrasi ke dalam genom

tanaman atau belum. Penelitian menunjukkan bahwa hanya 85% dari total

tanaman transgenic yang positif PCR juga positif mengandung DNA dan

protein yang dimaksudkan. Untuk mengetahui apakah seluruh basa yang ada

dalam transgen terintegrasi dalam genom tanaman perlu dilakukan Southern-

blot. Southern blot juga dapat menginformasikan jumlah copy gen yang

terintegrasi dan pengaturan kembali pada transgen setelah terintegrasi dalam

genom tanaman.

3. Konfirmasi ekspresi dari gen yang diintroduksi serta kestabilannya.

Setelah diketahui ada gen yang diintroduksi pada tanaman, perlu dilakukan

analisis untuk mengetahui apakah gen tersebut dapat terekspresi pada tanaman

target. Analisis dapat dilakukan dengan dot-blot(ELISA) maupun Western-

blot. Keberadaan suatu transgen pada tanaman belum menunjukkan bahwa gen

tersebut dapat terekspresi. Untuk mengekspresikan dirinya, gen memerlukan

seperangkat sistem untuk memulai proses ekspresi tersebut. Gen atau DNA di

dalam nukleus harus dapat ditranskrip menjadi mRNA. Selanjutnya mRNA ini

harus dapat keluar dari nukleus ke sitoplasma yang kemudian mengadakan

proses translasi untuk menghasilkan protein sesuai dengan template DNA-

nya. Dalam proses ekspresi ini banyak hal yang dapat terjadi sehingga gen tidak

dapat menghasilkan protein yang dimaksud. Hal ini dikenal dengan

istilah gene silencing, suatu kasus di mana ditemukan keberadaan sekuen DNA

transgen dalam tanaman transgenic tetapi gen tersebut tidak dapat membentuk

protein yang diinginkan. Beberapa faktor yang diduga menjadi penyebabnya

adalah terjadinya metilasi DNA dan co-suppressing dari sekuen yang homolog

Setelah gen yang diintroduksi dapat terintegrasi dan terekspresi, selanjutnya

proses ini memerlukan disiplin ilmu serangga dan pemuliaan tanaman untuk

memastikan gen yang terekpresi pada tanaman transgenik dapat berfungsi

sebagai insektisida dalam pengendalian hama tertentu serta untuk mengetahui

kestabilan transgen.

  4. Pemuliaan Tanaman

Sebelum transformasi tanaman dimulai, perlu ditentukan varietas

(genotipe)tanaman yang akan digunakan sebagai target sel atau jaringan untuk

ditransformasi. Hal ini disebabkan tidak semua varietas responsif terhadap

kultur jaringan. Setelah transgen dipastikan terkandung dalam tanaman

transgenik, selanjutnya ditentukan apakah transgen tersebut diturunkan pada

keturunannya mengikuti rasio Mendelian. Dalam upaya perbaikan tanaman

transgenic perlu dilakukan penyilangan antara tanaman transgenik dan galur

elit untuk mendapatkan tanaman transgenik tahanhama yang mempunyai sifat

agronomi yang diinginkan pula. Untuk maksud tersebut dapat digunakan

teknik molekuler guna menyeleksi keturunan dari tanaman transgenik, seperti

seleksi restriction fragment length polymorphism (RFLP), dan random

amplifiedpolymorphic DNA-PCR (RAPD-PCR). Melalui pemuliaan

diharapkan dapat diperoleh tanaman transgenik yang mampu bersaing dengan

tanaman nontransgenik, antara lain

dalam potensi hasil tinggi yang dapat dicapai oleh petani.

Cara Perakitan Tanaman Transgenik Tahan Hama

 

1.  Menentukan prioritas jenis atau spesies hama yang akan dikendalikan

dengan tanaman transgenik yang akan dirakit. Untuk keperluan ini

umumnya akan dicari hama yang tidak mempunyai sumber gen tahan

dari spesies tanaman inangnya, misalnya hama penggerek batang padi,

penggerek batang jagung, hama kepik, dan hama pengisap polong.

Setelah itu ditentukan kandidat gen tahan yang akan dipakai, misalnya

Bt-toksin, proteinase inhibitor (PI)

2. Setelah gen yang diinginkan didapat maka dilakukan perbanyakan gen

yang disebut dengan istilah kloning gen. Pada tahapan kloning gen,

DNA yang mengkode protein cry akan dimasukkan ke dalam vektor

kloning (agen pembawa DNA), contohnya plasmid Bacillus

thuringiensi. Kemudian, vektor kloning akan dimasukkan ke dalam

bakteri sehingga DNA tersebut dapat diperbanyak seiring dengan

perkembangbiakan bakteri.

3. Apabila gen yang diinginkan telah diperbanyak dalam jumlah yang

cukup maka akan dilakukan transfer gen 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).

Berikut adalah penjelasan tentang beberapa metode transfer gen.

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.

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

dalamgenom (DNA) tanaman. Setelah DNA asing menyatu

dengan DNA tanaman maka sifat-sifat yang diinginkan dapat

diekspresikan tumbuhan.

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 tunasApabila telah terbentuk tanaman

muda (plantlet), maka dapat dilakukan pemindahan ke tanah dan sifat baru

tanaman dapat diamati.

Dampak Positif dari Tanaman Transgenik

1. Rekayasa transgenik dapat menghasilkan prodik lebih banyak dari

sumber yang lebih sedikit.

2. Rekayasa tanaman dapat hidup dalam kondisi lingkungan ekstrem akan

memperluas daerah pertanian dan mengurangi bahaya kelaparan.

3. Makanan dapat direkayasa supaya lebih lezat dan menyehatkan.

Dampak Negative dari Tanaman Transgenik

1. Aspek social

Aspek ekonomi

Berbagai komoditas pertanian hasil rekayasa genetika telah

memberikan ancaman persaingan serius terhadap komoditas

serupa yang dihasilkan secara konvensional. Penggunaan tebu

transgenik mampu menghasilkan gula dengan derajad kemanisan

jauh lebih tinggi daripada gula dari tebu atau bit biasa

2.Aspek kesehatan

a. Potensi toksisitas bahan pangan

Dengan terjadinya transfer genetik di dalam tubuh

organisme transgenik akan muncul bahan kimia baru yang

berpotensi menimbulkan pengaruh toksisitas pada bahan

pangan. Sebagai contoh, transfer gen tertentu dari ikan ke

dalam tomat, yang tidak pernah berlangsung secara alami,

berpotensi menimbulkan risiko toksisitas yang

membahayakan kesehatan.

b. 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.

3. Aspek lingkungan

1. Potensi erosi plasma nutfah

Penggunaan tembakau transgenik telah memupus

kebanggaan Indonesia akan tembakau Deli yang telah

ditanam sejak tahun 1864. Tidak hanya plasma nutfah

tanaman, plasma nutfah hewan pun mengalami ancaman

erosi serupa. Sebagai contoh, dikembangkannya tanaman

transgenik yang mempunyai gen dengan efek pestisida,

misalnya jagung Bt, ternyata dapat menyebabkan kematian

larva spesies kupu-kupu raja (Danaus plexippus) sehingga

dikhawatirkan akan menimbulkan gangguan keseimbangan

ekosistem akibat musnahnya plasma nutfah kupu-kupu

tersebut.

2. Potensi pergeseran gen

Daun tanaman tomat transgenik yang resisten

terhadap serangga Lepidoptera setelah 10 tahun ternyata

mempunyai akar yang dapat mematikan mikroorganisme

dan organisme tanah, misalnya cacing tanah.

3. 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.

DAFTAR PUSTAKA

Amirhusin, Bahagiawati.2004. Perakitan Tanaman Transgenik Tahan

Hama. Bogor:Jurnal Litbang Pertanian

Amirhusin, Bahagiawati.2004. Penggunaan Bacillus thuringiensis sebagai

Bioinsektisida. Bogor : Buletin AgroBio

Waluyo, Lud.2005.Mikrobiologi umum. Malang:UMM press