Bioteknologi

Bioteknologi Tanaman adalah salah satu bidang bioteknologi yang memfokuskan diri pada bidang pertanian (Bioteknologi Hijau). Bioteknologi tanaman telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. 

 

Indonesia merupakan negara agraris yang menitik-beratkan pembangunannya pada sektor pertanian. Namun dari tahun ke tahun produktivitas pertanian di Indonesia justru mengalami penurunan. Berdasarkan kajian yang dilakukan oleh Bappenas (2002) salah satu faktor penyebabnya adalah berkurangnya luas lahan pertanian di Indonesia. Penyebab lain adalah menurunnya kualitas lahan pertanian di Indonesia akibat erosi, residu bahan kimia seperti herbisida dan pestisida, dan pencemaran logam berat. Serangan hama dan penyakit yang masih sulit dikendalikan, seperti busuk pangkal batang sawit ( Gonoderma sp) dan Penggerek Buah Kakao (PBK), juga merupakan salah satu kendala yang mengancam dunia agribisnis di Indonesia. 

Dewasa ini, teknik-teknik bioteknologi tanaman telah dimanfaatkan terutama untuk memberikan karakter baru pada berbagai jenis tanaman. Penekanan pemberian karakter tersebut dapat dibagi kedalam beberapa tujuan utama yaitu peningkatan hasil, kandungan nutrisi, kelestarian lingkungan, dan nilai tambah tanaman-tanaman tertentu. Sebagai contoh, beberapa tanaman transgenik yang dikembangkan adalah: 

• Peningkatan kandungan nutrisi: Pisang, cabe, raspberries, stroberi, ubi jalar
•  Peningkatan rasa: tomat dengan pelunakan yang lebih lama, cabe, buncis, kedelai
•  Peningkatan kualitas: pisang, cabe, stroberi dengan tingkat kesegaran dan tekstur yang meningkat
•  Mengurangi alergen: polong-polongan dengan kandungan protein allergenik yang lebih rendah
•  Kandungan bahan berkhasiat obat: tomat dengan kandungan lycopene yang tinggi (antioksidan untuk mengurangi kanker), bawang dengan kandungan allicin untuk menurunkan kolesterol, padi dengan kandungan vitamin A dan besi untuk mengatasi anemia dan kebutaan
•  Tanaman untuk produksi vaksin dan obat-obatan untuk mengobati penyakit manusia
•  Tanaman dengan kandungan nutrisi yang lebih baik untuk pakan ternak, dan lain-lain

Selain itu, pemanfaatan bioteknologi tanaman seperti rekayasa genetika, juga dapat memudahkan petani dalam budidaya tanaman. Misalkan dalam pengendalian gulma yaitu dengan menghasilkan tanaman yang memiliki ketahanan terhadap jenis herbisida tertentu. 
Sebagai contoh adalah Roundup Ready yang terdiri dari kedelai, canola dan jagung yang tahan terhadap herbisida Roundup. 

Di dunia, saat ini telah banyak dilepas berbagai tanaman transgenik. Sebagai contoh, di Asia yaitu di China pada tahun 2006 saja, telah telah ada sekitar 30 spesies tanaman transgenik, antara lain padi, jagung, kapas, rapeseed, kentang, kedelai, poplar, tomat (delay ripening dan ketahanan virus), petunia (warna bunga), paprika (virus resistance), kapas (ketahanan hama) yang telah dilepas untuk produksi.     

Kemajuan dan penerapan bioteknologi tanaman pada tanaman pangan 

Kemajuan dan penerapan bioteknologi tanaman tidak terlepas dari tanaman pangan.  Untuk memenuhi kebutuhan pangan dunia termasuk kebutuhan nutrisi, kemajuan bioteknologi telah mewarnai trend produksi pangan dunia. 

Padi saat ini masih merupakan tanaman pangan utama dunia. Dengan demikian prioritas utama untuk teknik biologi molekuler dan transgenik saat ini masih diutamakan pada padi. Selain karena merupakan tanaman pangan utama, padi  memiliki genom dengan ukuran tertentu, sehingga dapat digunakan sebagai tanaman model utama.

Golden Rice


Penerapan bioteknologi pada tanaman padi sebenarnya telah lama dilakukan namun menjadi sangat terdengar ketika muncul golden rice pada tahun 2001 yang diharapkan dapat membantu jutaan orang yang mengalami kebutaan dan kematian dikarenakan kekurangan vitamin A dan besi. Vitamin A sangat penting untuk penglihatan, respon kekebalan, perbaikan sel, pertumbuhan tulang, reproduksi, hingga penting untuk pertumbuhan embrionik dan regulasi gen-gen pendewasaan.   

Luas lahan pertanian yang semakin sempit mengakibatkan produksi pertanianan harus semakin ditingkatkan. Peningkatan ini tidak hanya berupa peningkatan bobot panen namun juga nutrisi atau nilai tambah. Oleh sebab itu dari suatu luasan yang sebelumnya hanya menghasilkan karbohidrat diharapkan dapat ditambah dengan vitamin dan mineral.  Hal inilah yang mendorong para peneliti padi mengembangkan Golden Rice. Pada awalnya, penelitian dilakukan untuk meningkatkan kandungan provitamin A berupa beta karoten, dan saat ini fokus penelitian tetap dilakukan. 

Nama Golden Rice diberikan karena butiran yang dihasilkan berwarna kuning menyerupai emas. Rekayasa genetika merupakan metode yang digunakan untuk produksi Golden Rice.  Hal ini disebabkan karena tidak ada plasma nutfah padi yang mampu untuk mensintesis karotenoid. 

Pendekatan transgenik dapat dilakukan karena adanya perkembangan teknologi transformasi dengan Agrobacterium dan ketersediaan informasi molekuler biosintesis karotenoid yang lengkap pada bakteri dan tanaman. Dengan adanya informasi tersebut terdapat berbagai pilihan cDNA. Produksi prototype Golden Rice menggunakan galur padi japonica (Taipe 309), teknik transformasi menggunakan agrobacterium dan  beberapa gen penghasil beta karoten tanaman daffodil hingga bakteri.