Bioteknologi modern banyak yang diaplikasikan di bidang pertanian dan juga peternakan dengan memanfaatkan teknik DNA rekombinan. Teknik DNA rekombinan bertujuan untuk memperoleh bibit unggul. Prosesnya yaitu dengan cara memindahkan gen unggul dari satu organisme ke organisme lainnya melalui perantara mikroorganisme yang ada di alam. Aplikasi ini dapat dilihat dalam proses pembuatan DNA rekombinan tumbuhan dengan menggunakan vektor Agrobacterium tumefaciens yang mempunyai plasmid Ti (Tumor Inducing) yang mampu bergabung dengan DNA pada tumbuhan.
Berikut ini contoh aplikasi bioteknologi dalam bidang pertanian dan peternakan sebagai berikut:
1. Padi Transgenik
Teknik DNA rekombinan dapat dimanfaatkan untuk memperoleh tanaman padi transgenik. Contohnya adalah tanaman padi rojolele transgenik yang mampu mengekspresikan laktoferin dan tanaman padi tahan terhadap cuaca dingin, maka untuk mendapatkan padi tahan dingin dapat diperoleh dengan cara memasukan gen tahan dingin pada hewan yang hidup di tempat dingin ke dalam kromosom tanaman padi;
2. Sapi Perah dengan Hormon Manusia
Teknologi DNA rekombinan mampu menyisipkan gen laktoferin pada manusia yang memproduksi HLF (Human Lactoferin) pada sapi perah. Dengan aplikasi/penerapan bioteknologi tersebut maka akan didapatkan sapi yang memproduksi susu dengan kandungan laktoferin. Contohnya sapi Herman.
3. Bovine Somatotropin (BST)
Teknologi modern ini dilakukan dengan cara menyisipkan gen somatotropin sapi pada plasmid bakteri Escherichia coli untuk menghasilkan BST. BST tersebut ditambahkan pada makanan ternak, sehingga efeknya adalah dapat meningkatkan produksi daging dan susu pada hewan ternak yang dipelihara;
4. Kloning Embrio
Pada beberapa jenis sapi perah dapat dilakukan kloning embrio sehingga kualitas keturunan sapi akan semakin unggul;
5. Tanaman Kapas Anti Serangga
Tanaman kapas transgenik anti serangga diperoleh dengan memasukan gen delta endotoksin Bacillus thuringiensis ke dalam tanaman kapas melalui teknik DNA rekombinan. Selanjutnya tanaman tersebut akan memproduksi protein delta endotoksin yang jika bereaksi dengan enzim yang ada di dalam lambung serangga, maka akan menjadi racun. Dengan demikian serangga yang makan tanaman tersebut akan mati;
6. Bunga Antilayu
Hormon tumbuhan (fitohormon) yang menyebabkan tumbuhan menjadi layu adalah gas etilen. Kelayuan bunga terjadi akibat adanya gen sensitif pada mahkota bunga. Jika gen tersebut diganti dengan gen antisensitif, maka kelayuan bunga dapat ditunda. Dikembangkanlah anyelir transgenik yang mampu bertahan hingga 3 minggu, sementara bunga anyelir biasanya hanya bisa bertahan segar pada 3 hari saja;
7. Buah Tahan Busuk;
Hormon etilen merangsang pematangan/pemasakan buah. Melalui rekayasa genetikan, maka ditemukanlah upaya untuk mencegah kebusukan pada buah. Contohnya tomat Flavr Savr yang tahan busuk;
8. Tembakau Resisten Terhadap Virus TMV (Tobaco Mosaik Virus)
Teknik DNA recombinan dapat digunakan untuk memperoleh tanaman tembakau tahan terhadap virus TMV. Teknologi tersebut dikembangkan oleh Beachy, seorang ilmuan asal University of Washington (AS). Plasmid Ti digabung dengan gen tahan TMV, kemudian selanjutnya dimasukkan ke dalam kromosom tembakau. Kromosom kemudian diperbanyak melalui teknik kultur jaringan. Hasil akhir yaitu didapatkanlah tanaman tembakau tahan terhadap infeksi TMV;
9. Pembuatan Pupuk Melalui Teknologi Bio-SP
Pupuk organik dibuat dengan memanfaatkan mikroorganisme yang mampu mengurangi penggunaan asam organik sehingga mampu mengurangi terjadinya pencemaran lingkungan hidup dan ongkos produksi. Contoh pupuk superposfat yang dibuat dengan teknologi Bio-SP menggunakan mikroorganisme pelarut phosfat;
10. Kain Alami Sintetik
Dengan memanfaatkan bakteri yang mampu menyintesis poliester dan didapatkanlah kain yang tidak mudah putus.
 |
| Domba dengan Pemberian BST, Photo Original by: Wahid Priyono (Guruilmuan Indonesia). |
Berikut ini contoh aplikasi bioteknologi dalam bidang pertanian dan peternakan sebagai berikut:
1. Padi Transgenik
Teknik DNA rekombinan dapat dimanfaatkan untuk memperoleh tanaman padi transgenik. Contohnya adalah tanaman padi rojolele transgenik yang mampu mengekspresikan laktoferin dan tanaman padi tahan terhadap cuaca dingin, maka untuk mendapatkan padi tahan dingin dapat diperoleh dengan cara memasukan gen tahan dingin pada hewan yang hidup di tempat dingin ke dalam kromosom tanaman padi;
2. Sapi Perah dengan Hormon Manusia
Teknologi DNA rekombinan mampu menyisipkan gen laktoferin pada manusia yang memproduksi HLF (Human Lactoferin) pada sapi perah. Dengan aplikasi/penerapan bioteknologi tersebut maka akan didapatkan sapi yang memproduksi susu dengan kandungan laktoferin. Contohnya sapi Herman.
3. Bovine Somatotropin (BST)
Teknologi modern ini dilakukan dengan cara menyisipkan gen somatotropin sapi pada plasmid bakteri Escherichia coli untuk menghasilkan BST. BST tersebut ditambahkan pada makanan ternak, sehingga efeknya adalah dapat meningkatkan produksi daging dan susu pada hewan ternak yang dipelihara;
4. Kloning Embrio
Pada beberapa jenis sapi perah dapat dilakukan kloning embrio sehingga kualitas keturunan sapi akan semakin unggul;
5. Tanaman Kapas Anti Serangga
Tanaman kapas transgenik anti serangga diperoleh dengan memasukan gen delta endotoksin Bacillus thuringiensis ke dalam tanaman kapas melalui teknik DNA rekombinan. Selanjutnya tanaman tersebut akan memproduksi protein delta endotoksin yang jika bereaksi dengan enzim yang ada di dalam lambung serangga, maka akan menjadi racun. Dengan demikian serangga yang makan tanaman tersebut akan mati;
6. Bunga Antilayu
Hormon tumbuhan (fitohormon) yang menyebabkan tumbuhan menjadi layu adalah gas etilen. Kelayuan bunga terjadi akibat adanya gen sensitif pada mahkota bunga. Jika gen tersebut diganti dengan gen antisensitif, maka kelayuan bunga dapat ditunda. Dikembangkanlah anyelir transgenik yang mampu bertahan hingga 3 minggu, sementara bunga anyelir biasanya hanya bisa bertahan segar pada 3 hari saja;
7. Buah Tahan Busuk;
Hormon etilen merangsang pematangan/pemasakan buah. Melalui rekayasa genetikan, maka ditemukanlah upaya untuk mencegah kebusukan pada buah. Contohnya tomat Flavr Savr yang tahan busuk;
8. Tembakau Resisten Terhadap Virus TMV (Tobaco Mosaik Virus)
Teknik DNA recombinan dapat digunakan untuk memperoleh tanaman tembakau tahan terhadap virus TMV. Teknologi tersebut dikembangkan oleh Beachy, seorang ilmuan asal University of Washington (AS). Plasmid Ti digabung dengan gen tahan TMV, kemudian selanjutnya dimasukkan ke dalam kromosom tembakau. Kromosom kemudian diperbanyak melalui teknik kultur jaringan. Hasil akhir yaitu didapatkanlah tanaman tembakau tahan terhadap infeksi TMV;
9. Pembuatan Pupuk Melalui Teknologi Bio-SP
Pupuk organik dibuat dengan memanfaatkan mikroorganisme yang mampu mengurangi penggunaan asam organik sehingga mampu mengurangi terjadinya pencemaran lingkungan hidup dan ongkos produksi. Contoh pupuk superposfat yang dibuat dengan teknologi Bio-SP menggunakan mikroorganisme pelarut phosfat;
10. Kain Alami Sintetik
Dengan memanfaatkan bakteri yang mampu menyintesis poliester dan didapatkanlah kain yang tidak mudah putus.
Sumber referensi rujukan:
Omegawati, Wigati Hadi, dkk, 2015. Biologi. Klaten: PT. Intan Pariwara.
10 Aplikasi Bioteknologi dalam Bidang Pertanian dan Peternakan
4/
5
Oleh
Wahid Priyono
