Study of Environmental Safety for Genetically Engineered Bt Rice
Deswina P1), Syarief R2), Rachman LM 3), Herman M 4)
1)Mahasiswa Pasca Sarjana Program Studi Ilmu Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan Institut Pertanian Bogor dan Staf Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI, 2 Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor, 3Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor, 4 Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber
Daya Genetik Pertanian Kementerian Pertanian
ABSTRAK
Perkembangan teknologi rekayasa genetik pada tanaman pertanian telah menghasilkan tanaman Padi Bt mengandung gen Cry IA(b) tahan serangan hama penggerek batang (Scirphopaga incertulas) yang dikembangkan oleh Puslit Bioteknologi LIPI. Sebagai tanaman hasil rekayasa genetik, maka Padi Bt harus melalui pengujian keamanan hayati sebelum dilepas atau dikomersialisasikan kepada masyarakat. Penelitian ini bertujuan untuk membuat analisis keamanan lingkungan Padi Bt Produk Rekayasa Genetik (PRG) berdasarkan data-data sekunder dan primer. Data sekunder berasal dari hasil pengujian terhadap serangga non target di lapangan uji terbatas (LUT) di tiga lokasi wilayah pengujian, hasil kerja sama antara Balai Penelitian Padi Sukamandi dengan Puslit Bioteknologi LIPI. Data primer diambil dari hasil seleksi higromisin dan analisis PCR (Polymerase Chain Reaction) terhadap benih tanaman padi hasil penelitian gene flow (persilangan) tanaman Padi Bt PRG ke tanaman Padi non-PRG. Metode analisis data menggunakan analisis deskriptif dan evaluatif. Berdasarkan hasil kajian, meskipun tidak terdapat perbedaan jumlah populasi serangga non target seperti musuh alami di lahan Padi Bt PRG dan lahan Padi non PRG, tetapi kelengkapan data untuk pengkajian keamanan lingkungan belum dipenuhi. Sedangkan hasil pengujian terhadap benih- tanaman Padi non PRG yang telah disemai sebagai tanaman generasi kesatu hasil penelitian gene flow, tidak terbukti terjadinya persilangan karena tidak terdapat benih yang positif membawa gen Cry I A(b).
Kata kunci: Padi Bt, gen Cry IA(b), gene flow, keamanan lingkungan, serangga non target.
31
Abstract
The development of genetically engineered technology on agricultural crops has produced Bt rice containing genes Cry IA(b) resistant to stem borer (Scirphopaga incertulas Walk.) developed by the Research Center for Biotechnology LIPI . As genetically engineered crop, Bt rice has to go through biosafety testing before being released or commercialized to the public. This study aims to make the analysis for the environmental safety of Genetically Engineered Products (GEPs ) Bt Rice, based on secondary and primary data. Secondary data derived from the results of tests on non-target insects in the Confined Field Trials (CFTs) in three locations of testing area, a collaboration results between Sukamandi Rice Research Institute with Research Center for Biotechnology LIPI. Primary data were taken from the hygromycin selection and PCR analysis (Polymerase Chain Reaction) on rice seed as gene flow ( crosses ) research results of GEP Bt Rice and non-GEP Bt Rice. The methods of data analysis were descriptive and evaluative method. Based on the results of the study, although there was no difference in the number of non-target insect populations such as natural enemies in GEP Bt rice field and non-GEP rice field, but the complement data for environmental safety assessment still have not been fulfilled yet. While the tests results on non-GEP rice seed that has been sown as first generation of gene flow research, the cross still has not been proven yet to be happened because there is no positive seeds that containing Cry IA(b) protein.
Keywords: Bt Rice, Gene Cry IA (b), gene flow, environmental safety, non- target insect
PENDAHULUAN
Perbaikan mutu tanaman pertanian secara konvensional, telah meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil, akan tetapi sistim ini tidak dapat dipertahankan karena terbatasnya sifat-sifat yang dimiliki oleh satu spesies yang dapat diturunkan pada generasi berikutnya. Contohnya sifat ketahanan terhadap hama dan penyakit, tidak ditemukan pada tanaman itu sendiri, sehingga harus diambil dari spesies lain yang memiliki sifat ketahanan atau sifat toksin terhadap serangga hama. Salah satu teknik yang dapat memindahkan sifat tertentu dari satu spesies kepada spesies lain yang berbeda jenisnya adalah teknologi rekayasa genetik (Thomson 2000). Produk yang dihasilkan dari teknologi rekayasa genetik dikhawatirkan dapat menimbulkan efek samping terhadap lingkungan dan
32
kesehatan manusia, oleh karena perlu dilakukan pengujian secara ilmiah sebelum dilepas atau dikomersialisasikan. Tanaman PRG sebagai hasil bioteknologi modern, harus memenuhi persyaratan keamanan hayati. Kajian risiko lingkungan (environmental risk assessment) sebagai bagian dari keamanan hayati, harus dilakukan berdasarkan pengujian ilmiah untuk pengambilan keputusan oleh pemerintah sebelum tanaman dikomersialisasikan (Garcia-Alonso et al. 2006). Keamanan lingkungan merupakan ketentuan yang telah ditetapkan dalam Peraturan Pemerintah (PP) No 21 Tahun 2005, yang harus dilakukan untuk mengetahui kemungkinan dampak negatifnya terhadap ekosistim dan keanekaragaman hayati. Definisi keamanan lingkungan yang disebut dalam PP No 21 tahun 2005 adalah kondisi dan upaya yang diperlukan untuk mencegah kemungkinan timbulnya risiko yang merugikan keanekaragaman hayati sebagai akibat pemanfaatan produk rekayasa genetik.
Terdapat beberapa kemungkinan dampak tanaman PRG terhadap keanekaragaman hayati yang menurut Konvensi Keanekaragaman Biologi (Convention on Biological Diversity) yang ditetapkan pada tahun 1992 memiliki banyak manfaat, termasuk peran pentingnya dalam mencukupi kebutuhan bahan makanan bagi kehidupan, kesehatan dan manfaat lainnya bagi pertumbuhan populasi dunia. Nilai ekologis dari keanekaragaman hayati dapat dihubungkan dengan fungsi ekosistem (Birch et al. 2004). Kemungkinan tanaman PRG dapat memberikan dampak terhadap organisme di atas permukaan tanah seperti serangga non target, burung dan hewan lain yang bermanfaat bagi ekosistem. Demikian juga terhadap organisme yang berada di bawah permukaan tanah seperti mikroba tanah dan hewan (fauna) bawah tanah. Selain itu kekhawatiran terjadinya perpindahan gen berupa material genetik dari tanaman PRG kepada tanaman non PRG, telah menjadi isu yang menimbulkan polarisasi pendapat pro dan kontra di kalangan masyarakat. Terjadinya perpindahan gen (gene flow) yang dalam pengertian konvensional adalah persilangan (crossing) merupakan peristiwa alami yang selalu terjadi di alam, sehingga menambah keragaman genetik yang telah ada sebelumnya (Hüsken et al. 2010). Terjadinya kemungkinan transfer material genetik dari tanaman PRG kepada tanaman non-PRG secara konvensional biasa terjadi di alam dengan beberapa persyaratan seperti cara penyerbukan dan
33 kompatibalitas seksual diantara tanaman asal dan tanaman penerima yang berdekatan (Herman 2009).
Terdapat kekhawatiran pada tanaman PRG karena PRG dianggap individu asing yang sama sekali berbeda dengan yang lainnya. Kemungkinan terjadinya perpindahan material genetik dari tanaman PRG ke tanaman non PRG dianggap dapat menimbulkan sifat weediness dan invasiveness di alam (Herman 2008). Penyebaran serbuk sari tanaman padi yang memiliki sifat menyerbuk sendiri (cleistogamy), terdapat kekhawatiran terjadinya persilangan dengan kerabat liar dan jarang terjadi dengan sesama tanaman pertanian (Hüsken et al. 2010).
Beberapa percobaan tentang kemungkinan terjadinya persilangan atau pindahnya material genetik seperti serbuk sari dari tanaman PRG kepada tanaman non-PRG telah dilakukan dengan menggunakan disain percobaan yang berbeda- beda sesuai dengan jenis tanaman yang diuji. Penelitian terhadap perpindahan serbuk sari tanaman padi menggunakan metode langsung, yaitu memasang perangkap serbuk sari pada jarak 0.2,0.4,0.8,1.6,2.4, 3.2,4.0, 4.8,5.6, 6.4,7.2, 8.0,8.8, 9.6,10.4 meter dari padi PRG yang memiliki warna dasar bunga ungu. Model pemasangan perangkap serbuk sari dan disain penelitian di LUT seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Model desain penelitian gene flow untuk tanaman padi PRG di Nepal tahun 2003.
Sedangkan penelitian yang pernah dilakukan oleh Harst et al. (2009) untuk pengujian penyebaran serbuk sari dan persilangan pada tanaman anggur PRG ke
Padi PRG
Padi Non- PRG
34
tanaman anggur non-PRG menggunakan desain penelitian seperti Gambar 2. Jarak isolasi yang digunakan mulai dari 5, 10, 20, 50, 100 dan 150 meter dari tanaman PRG. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa masih terjadi persilangan antara tanaman anggur PRG ke tanaman anggur non-PRG pada jarak isolasi 20 meter sebesar 2.0-2.7%.
Gambar 2. Model desain penelitian gene flow untuk tanaman anggur PRG di LUT pada tahun 2002-2004 di Jerman
Untuk pengujian keamanan lingkungan terutama dampaknya terhadap organisme tanah yang berada di atas dan di bawah permukaan tanah perlu diidentifikasi melalui pengujian lapangan. Selanjutnya Birch et al. (2004) menjelaskan bahwa persyaratan pelaksanaan pengujian tanaman PRG sebelum dilepas, harus dalam kondisi yang tertutup, lingkungan yang terkontrol (terkendali), seperti rumah kaca khusus atau lapangan pengujian terbatas. Pengujian harus dilakukan dengan memperhatikan kasus per kasus sesuai dengan sifat tanaman yang diintroduksikan berdasarkan metode penelitian yang jelas dan transparan. Untuk pengujian spesies-spesies yang berada di bawah permukaan tanah, seperti mikroba tanah dan komunitas fauna makro, melibatkan spesies- spesies yang sangat beragam dan terkadang hanya memiliki sedikit keterkaitan dengan fungsi ekologis atau dampaknya pada ekosistem. Sehingga pengujian untuk mengetahui dampak tanaman PRG pada keragaman hayati di bawah permukaan tanah berdasarkan pada kelompok spesies yang terkait dengan fungsi ekosistem tanah.
Anggur PRG Anggur Non- PRG
35 Model pengujian risiko lingkungan untuk spesies non target yang dikembangkan oleh Birch et al. (2004) meliputi lima tahapan yaitu; (1) Membuat kategori (klasifikasi) organisme non-target berdasarkan fungsi, (2) Membuat daftar spesies-spesies non-target potensial berdasarkan prioritas ekologis, (3) Membuat analisis lintasan exposure dari tanaman PRG terhadap organisme non- target atau dampak potensial dari tanaman PRG, (4) Identifikasi dampak dan pengembangan hipotesa, (5) Mengembangkan metodologi atau protokol pengujian risiko. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat kajian ilmiah berdasarkan data- data primer dan sekunder terhadap pengujian keamanan lingkungan tanaman Padi Bt PRG yang telah dilakukan sebagai persyaratan memperoleh izin keamanan lingkungan dari lembaga terkait yaitu Kementerian Lingkungan Hidup (KLH) berdasarkan rekomendasi Kementerian Pertanian. Selain itu kajian risiko lingkungan menurut Garcia-Alonso (2006) harus dilakukan berdasarkan kasus per kasus dengan pendekatan kehati-hatian sesuai dengan informasi ilmiah dan data yang diperlukan termasuk pendapat pakar dalam pengambilan keputusan.