Perkembangan Tanaman Rekayasa Genetika (Genetically Modified Organism)
Revolusi hijau ( Green Revolution) yang diperkenalkan awal tahun 1960an yang dianggap sebagai langkah baru dalam dunia pertanian yang ditandai dengan perbaikan bercocok tanam seperti penggunaan bibit unggul, prnggunaan pupuk yang sesuai, pemberantasan hama dan penyakit yang lebih intensif serta berbagai tindakan lainnya, memungkinkan peningkatan produksi pangan yang berasal dari tanaman pangan di seluruh dunia. Pada tahun 1984 oleh Food and Agriculture Organization (FAO), Indonesia diakui telah berswasembada beras berkat revolusi hijau. Dengan demikian pada saat itu kekhawatiran akan terjadinya krisis pangan khususnya di Indonesia sebagai akibat dari tidak seimbangnya antara bahan makanan pokok dengan jumlah penduduk dapat diatasi. Tetapi sekitar tahun 1987, swasembada beras tersebut telah berakhir.
Akibat dari pembangunan fisik yang terus dikembangkan,lambat laun faktor-faktor-faktor produksi pertanian seperti lahan produktif semakin banyak terkonversi menjadi lahan non pertanian. Menurut Brown dan Kane dalam FG Winarno(2007) meramalkan bahwa di seluruh dunia akan terjadi kecenderungan penurunan produksi padi-padian secara drastis yang diakibatkan oleh semkain mengecilnya lahan yang tersedia untuk kegiatan pertanian per orang dan di sisi lain kecenderungan pertambahan jumlah penduduk dunia.
Menurut Organisasi Pangan dan Pertanian PBB (FAO) dari sekitar 6 milyar penduduk dunia,sebanyak 830 juta diantaranya mengalami kekurangan pangan. Ironisnya, produk biji-bijian pangan justru melimpah, 18% lebih banyak daripada yang dikonsumsi untuk manusia dan ternak setiap tahun. Hampir empat perlima dari mereka yang kelaparan hidup di daerah pedesaan dan hidup dari hasil pertanian. Ironi ini pernah dikemukakan oleh Amartya Sen, pemenang hadiah Nobel Perdamaian tahun 1999 dalam bukunya Development as Freedom yaitu bahwa kelaparan justru terjadi pada saat terjadi surplus pangan di dunia.
Kasus gizi buruk yang terjadi di beberapa negara dapat menjadi pertanda terjadinya krisis pangan. Berdasarkan data UNICEF, di Indonesia ada sekitar 1,3 juta jiwa balita yang masuk kategori rawan gizi serta terdapat sedikitnya 19 juta penduduk miskin yang sulit untuk mendapatkan pangan yang cukup bergizi dan seimbang. Diperkirakan setiap lima detik seorang anak di bawah usia 10 tahun di dunia meninggal karena kelaparan dan lebih dari dua miliar penduduk dunia menderita kekurangan gizi mikro. Selain itu, gejala krisis pangan lainnya adalah ancaman kenaikan harga pangan dunia akibat krisis ekonomi yang melanda dunia saat ini. Seperti krisis ekonomi di Amerika Serikat yang sudah mempengaruhi perekonomian dunia dan saat ini telah berimbas kepada perekonomian di Indonesia.
Salah satu produk dari rekayasa genetika adalah tanaman transgenik . Perakitan tanaman transgenik dapat diarahkan untuk memperoleh tanaman yang memiliki produksi tinggi, nutrisi dan penampilan mempunyai kualitas yang baik maupun resisten terhadap hama, penyakit dan lingkungan. Fragmen DNA organisme manapun melalui teknik rekayasa genetika dapat disisipkan ke genom jenis lain bahkan yang jauh hubungan kekerabatannya. Pemindahan gen ke dalam genom lan tidak mengenal batas jenis maupun golongan organisme.
II. Tanaman Transgenik dan Jenisnya
Apakah transgenik itu? Transgenik terdiri dari kata trans yang berarti pindah dan gen yang berarti pembawa sifat. Jadi transgenik adalah memindahkan gen dari satu makhluk hidup kemakhluk hidup lainnya, baik dari satu tanaman ketanaman lainnya, atau dari gen hewan ke tanaman. Transgenik secara definisi adalah the use of gene manipulation to permanently modify the cell or germ cells of organism (penggunaan manipulasi gen untuk mengadakan perubahan yang tetap pada sel makhluk hidup). Teknologi transgenik atau kloning juga dilakukan pada dunia peternakan, separti domba dolly yang diambil dari gen sel ambing susu domba yang ditransplantasikan ke sel telurnya sendiri. Pada ikan-ikan teleostei, menghasilkan ikan yang resisten terhadap pembusukan dan penyakit.
Tanaman transgenik pertama kalinya dibuat tahun 1973 oleh Herbert Boyer dan Stanley Cohen. Pada tahun 1988 telah ada sekitar 23 tanaman transgenik, pada tahun 1989 terdapat 30 tanaman, pada tahun 1990 lebih dari 40 tanaman. Secara sederhana tanaman transgenik dibuat dengan cara mengambil gen-gen tertentu yang baik pada makhluk hidup lain untuk disisipkan pada tanaman, penyisipaan gen ini melalui suatu vector (perantara) yang biasanya menggukan bakteri Agrobacterium tumefeciens untuk tanaman dikotil atau partikel gen untuk tanaman monokotil, lalu diinokulasikan pada tanaman target untuk menghasilkan tanaman yang dikehendaki. Tujuan dari pe-ngembangan tanaman transgenik ini diantaranya adalah
1. menghambat pelunakan buah (pada tomat).
2. tahan terhadap serangan insektisida, herbisida, virus. 3. meningkatkan nilai gizi tanaman, dan
4. meningkatkan kemampuan tanaman untuk hidup pada lahan yang ektrem seperti lahan kering, lahan keasaman tinggi dan lahan dengan kadar garam yang tinggi.
Melihat potensi manfaat yang disumbangkan, pendekatan bioteknologi dipandang mampu menyelesaikan problematika pangan dunia terutama di negara-negara yang sedang berkembang seperti yang sudah dilakukan di negara-negara maju (Winarno dan Agustina,2007)
Serikat sampai sekarang merupakan negara produsen terbesar di dunia. Pada tahun 2001, sebanyak 68% atau 35,7 juta ha tanaman transgenik ditanam di Amerika Serikat.
Sampai saat ini, kedelai merupakan produk GMO terbesar yaitu 33,3 juta ha atau sekitar 63% dari seluruh tanaman GMO. Kedelai tahan herbisida banyak ditanam di AS, Argentina, Kanada, Meksiko, Rumania dan Uruguay. Jagung merupakan tanaman GMO terbesar kedua yang ditanam yaitu seluas 9,8 juta ha sedangkan luas tanaman kapas GMO yang ditanam adalah sekitar 6,8 juta ha . Sifat yang terdapat dari tanaman GMO pada umumnya adalah resisten terhadap herbisida, pestisida, hama serangga dan penyakit serta untuk meningkatkan nilai gizi seperti yang terlihat di tabel di bawah ini.
No Tujuan Rekayasa Genetika Contoh Tanaman 1 Menghambat pematangan dan pelunakan
buah Tomat
2 Tahan terhadap serangan insektisida Tomat, kentang, jagung 3 Tahan terhadap serangan ulat Kapas
4 Tahan terhadap insekta dan virus Kentang
5 Tahan terhadap virus Squash, Pepaya
6 Tahan terhadap insekta dan herbisida Jagung, Padi, Kapas dan Canola 7 Toleran terhadap herbisida Kedelai, Canola, Kapas, Jagung,
8 Perbaikan komposisi nilai gizi Canola (high laurate oil), Kedelai (high oleid acid oil), Padi (high beta-carotene)
a. Tanaman Transgenik Tahan Kekeringan
Tanaman tahan kekeringan memiliki akar yang sanggup menembus tanah kering, kutikula yang tebal sehingga mengurangi kehilangan air dan kesanggupan menyesuaikan diri dengan garam di dalam sel. Tanaman toleran terhadap kekeringan ditransfer dari gen kapang yang mengeluarngkan enzim trehalose. Tembakau adalah salah satu tanaman yang dapat toleran terhadap suasana kekeringan.
b. Tanaman Transgenik Resisten Hama
Tanaman tembakau untuk pertama kali merupakan tanaman transgenik pertama yang menggunakan gen BT toksin. Jagung juga telah direkayasa dengan menggunakan gen Bt toksin, tetapi diintegrasikan dengan plasmid bakteri Salmonella parathypi yang menghasilkan gen yang menonaktifkan ampisilin. Pada jagung juga direkayasa adanya resistensi herbisida dan resistensi insektisida sehingga tanaman transgenik jagung memiliki berbagai jenis resistensi hama tanaman. Gen Bt toksin juga direkayasa ke tanaman kapas, bahkan multiplegene dapat direkayasa genetika pada tanaman transgenik. Toksin yang diproduksi dengan tanaman transgenik menjadi nonaktif apabila terkena sinar matahahari, khususnya sinar ultraviolet
c. Tanaman Transgenik Resisten Penyakit
Perkembangan yang signifikan juga terjadi pada usaha untuk memproduksi tanaman transgenik yang bebas dari serangan virus. Dengan memasukkan gen penyandi tanaman terselubung (coat protein) Johnson grass mosaic poty virus (JGMV) ke dalam suatu tanaman, diharapkan tanaman tersebut menjadi resisten apabila diserang oleh virus yang bersangkutan. Potongan DNA dari JGMV, misalnya daRi protein terselubung dan protein nuclear inclusion body (Nib) mampu diintegrasikan pada tanaman jagung dan diharapkan akan menghasilkan tanaman transgenik yang bebas dari serangan virus. Virus JGMV menyerang beberapa tanaman yang tergolong dalam famili Graminae seperti jagung dan sorgum yang menimbulkan kerugian ekonomi yang cukup besar. Gejala yang ditimbulkan dapat diamati pada daun berupa mosaik, nekrosa atau kombinasi keduanya. Akibat serangan virus ini, kerugian para petani menjadi sangat tinggi atau bahkan tidak panen sama sekali.
III. Contoh Tanaman yang telah Menggunakan Teknologi Rekayasa Genetika
Berikut ini disajikan berbagai tanaman hasil rekayasa genetika dan keunggulannya dibandingkan dengan tanaman biasa yang sejenis
a. Kedelai Transgenik
Kedelai merupakan produk Genetically Modified Organism terbesar yaitu sekitar 33,3 juta ha atau sekitar 63% dari total produk GMO yang ada. Dengan rekayasa genetika, dihasilkan tanaman transgenik yang tahan terhadap hama, tahan terhadap herbisida dan memiliki kualitas hasil yang tinggi. Saat ini secara global telah dikomersialkan dua jenis kedelai transgenik yaitu kedelai toleran herbisida dan kedelai dengan kandungan asam lemak tinggi
b. Jagung Transgenik
Berdasarkan kajian tim CARE-LPPM IPB menunjukkan bahwa pengembangan usaha tani jagung transgenik secara nasional memberikan keuntungan ekonomi sekitar Rp. 6,8 triliun. Keuntungan itu berasal dari mulai peningkatan produksi jagung, penghematan usaha tani hingga penghematan devisa negara dengan berkurangnya ketergantungan akan impor jagung .
Dalam jangka pendek pengembangan jagung transgenik akan meningkatkan produksi jagung nasional untuk pakan sebesar 145.170 ton dan konsumsi langsung 225.550 ton. Sementara dalam jangka panjang, penurunan harga jagung akan merangsang kenaikan permintaan jagung baik oleh industri pakan maupun konsumsi langsung. Bukan hanya itu, dengan meningkatkan produksi jagung Indonesia juga menekan impor jagung yang kini jumlahnya masih cukup besar. Pada tahun 2006, impor jagung masih mencapai 1,76 juta ton. Secara tidak langsung, penggunaan tanaman transgenik juga meningkatkan kesejahteraan masyarakat.
c. Kapas Transgenik
Kapas hasil rekayasa genetika diperkenalkan tahun 1996 di Amerika Serikat. Kapas yang telah mengalami rekayasa genetika dapat menurunkan jumlah penggunaan insektisida. Diantara gen yang paling banyak digunakan adalah gen cry (gen toksin) dari Bacillus thuringiensis, gen-gen dari bakteri untuk sifat toleransi terhadap herbisida, gen yang menunda pemasakan buah. Bagi para petani, keuntungan dengan menggunakan kapas transgenik adalah menekan penggunaan pestisida atau membersihkan gulma tanaman dengan herbisida secara efektif tanpa mematikan tanaman kapas. Serangga merupakan kendala utama pada produksi tanaman kapas. Di samping dapat menurunkan produksi, serangan serangga hama dapat menurunkan kualitas kapas.Saat ini lebih dari 50 persen areal pertanaman kapas di Amerika merupakan kapas transgenik dan beberapa tahun ke depan seluruhnya sudah merupakan tanaman kapas transgenik. Demikian juga dengan Cina dan India yang merupakan produsen kapas terbesar di dunia setelah Amerika Serikat juga secara intensif telah mengembangkan kapas transgenik.
d. Tomat Transgenik
Pada pertanian konvensional, tomat harus dipanen ketika masih hijau tapi belum matang. Hal ini disebabkan akrena tomat cepat lunak setelah matang. Dengan demikian, tomat memiliki umur simpan yang pendek, cepat busuk dan penanganan yang sulit. Tomat pada umumnya mengalami hal tersebut karena memiliki gen yang menyebabkan buah tomat mudah lembek. Hal ini disebabkan oleh enzim poligalakturonase yang berfungsi mempercepat degradasi pektin.
Tomat transgenik memiliki suatu gen khusus yang disebut antisenescens yang memperlambat proses pematangan (ripening) dengan cara memperlambat sintesa enzim poligalakturonase sehungga menunda pelunakan tomat. Dengan mengurangi produksi enzim poligalakturonase akan dapat diperbaiki sifat-sifat pemrosesan tomat. Varietas baru tersebut dibiarkan matang di bagian batang tanamannya untuk waktu yang lebih lama sebelum dipanen. Bila dibandingkan dengan generasi tomat sebelumnya, tomat jenis baru telah mengalami perubahan genetika, tahan terhadap penanganan dan ditransportasi lebih baik, dan kemungkinan pecah atau rusak selama pemrosesan lebih sedikit.
Mulai pada tanggal 15 Mei 1995, pemerintah Amerika nebyetujui untuk mengomersialkan kentang hasil rekayasas genetika yang disebut Monsanto sebagai perusahaan penunjang dengan sebutan kentang “New Leaf”. Jenis kentang hybrid tersebut mengandung materi genetic yang memnungkinkan kentang mampu melindungi dirinya terhadap serangan Colorado potato beetle. Dengan demikian tanaman tersebut dapat menghindarkan diri dari penggunaan pestisida kimia yang digunakan pada kentang tersebut. Selain resisten terhadap serangan hama, kentang transgenik ini juga memiliki komposisi zat gizi yang lebih baik bila dibandingkan dengan kentang pada umumnya. Hama beetle Colorado merupakan suatu jenis serangga yang paling destruktif untuk komoditi kentang di Amerika dan mampu menghancurkan sampai 85% produksi tahunan kentang bila tidak ditanggulangi dengan baik.
Daya perlindungan kentang transgenik tersebut berasal dari bakteri Bacillus thuringiensis sehingga kentang transgenik ini disebut juga dengan kentang Bt. Sehingga diharapkan melalui kentang transgenik ini akan membantu suplai kentang yang berkesinambungan, sehat dan dalam jangkauan daya beli masyarakat.
IV. Keunggulan Tanaman Rekayasa Genetika (Genetically Modified Organism)
WHO telah meramlakan bahwa populasi dunia akan berlipat dua pada tahun 2020 sehingga diperkirakan jumlah penduduk akan lebih dari 10 milyar. Karena kondisi tersebut, produksi pangan juga harus ditingkatkan demi menjaga kesinambungan manusia dengan bahan pangan yang tersedia. Namun yang menjadi kendala, jumlah sisa lahan pertanian di dunia yang belum termanfaatkan karena jumlah yang sangat kecil dan terbatas. Dalam menghadapi masalah tersebut, teknologi rDNA atau Genetically Modified Organism (GMO) akan memiliki peranan yang sangat penting. Teknologi rDNA dapat menjadi strategi dalam peningkatan produksi pangan dengan keunggulan-keunggulan sebagai berikut :
Mereduksi kehilangan dan kerusakan pasca panen Mengurangi resiko gagal panen
Meningkatkan rendemen dan produktivitas Menghemat pemanfaatan lahan pertanian
Mereduksi kebutuhan jumlah pestisida dan pupuk kimia Meningkatkan nilai gizi
Tahan terhadap penyakit dan hama spesifik, termasuk yang disebabkan oleh virus.
Berbagai keunggulan lain dari tanaman yang diperoleh dengan teknik rekayasa genetika adalah sebagai berikut :
2. Toleran terhadap herbisida yang ramah lingkungan yang dapat mengganggu gulma, tetapi tidak mengganggu tanaman itu sendiri. Contoh kedelai yang tahan herbisida dapat mempertahankan kondisi bebas gulamnya hanya dengan separuh dari jumlah herbisida yang digunakan secara normal
3. Meningkatkan sifat-sifat fungsional yang dikehendaki, seperti mereduksi sifat atau daya alergi (toksisitas), menghambat pematangan buah, kadar pati yang lebih tinggi serta daya simpan yang lebih panjang. Misalnya, kentang yang telah mengalami teknologi rDNA, kadar patinya menjadi lebih tinggi sehingga akan menyerap sedikit minyak bila goreng (deep fried). Dengan demikian akan menghasilkan kentang goreng dengan kadar lemak yang lebih rendah.
4. Sifat-sifat yang lebih dikehendaki, misalnya kadar protein atau lemak dan meningkatnya kadar fitokimia dan kandungan gizi. Kekurangan gizi saat ini telah melanda banyak negara di dunia terutama negara miskin dan negara berkembang. Kekurangan gizi yang nyata adalah kekurangan vitamin A, yodium, besi dan zink. Untuk menanggulanginya, dapat dilakukan dengan menyisipkan den khusus yang mampu meningkatkan senyata-senyawa tersebut dalam tanaman. Contohnya telah dikembangkan beras yang memiliki kandungan betakaroten dan besi sehingga mampu menolong orang yang mengalami defisiensi senyawa tersebut dan mencegah kekurangan gizi pada masyarakat.
Penggunaan rekayasa genetika khususnya pada tanaman tidak terlepas dari pro kontra mengenai penggunaan teknologi tersebut. Berikut ini hanya disebutkan berbagai pandangan yang setuju terhadap tanaman transgenik karena mengacu pada judul yang disajikan.
1. Tanaman transgenik memiliki kualitas yang lebih tinggi dibanding degan tanaman konvensional, memiliki kandungan nutrisi yang lebih tinggi, tahan hama, tahan cuaca sehingga penanaman komoditas tersebut dapat memenuhi kebutuhan pangan secara capat dan menghemat devisa akibat penghematan pemakaian pestisida atau bahan kimia serta memiliki produktivitas yang lebih tinggi.
2. Teknik rekayasa genetika sama dengan pemuliaan tanaman yaitu memperbaiki sifat-sifat tanaman dengan menambah sifat-sifat ketahanan terhadap cengkeraman hama maupun lingkungan yang kurang menguntungkan sehingga tanaman transgenik memiliki kualitas lebih baik dari tanaman konvensional serta bukan hal yang baru karena sudah lama dilakukan tetapi tidak disadari oleh masyarakat
3. Mengurangi dampak kerusakan dan pencemaran lingkungan, misalnya tanaman transgenik tidak perlu pupuk kimia dan pestisida sehingga tanaman transgenik dapat membantu upaya perbaikan lingkungan
PENUTUP I. Kesimpulan
bahan pangan menjadi suatu anacaman yang serius. Jika tidak ditangani dengan baik, krisis pangan dapat terjadiPenggunaan rekayasa genetika dapat menjadi problem solving terhadap krisis pangan yang menjadi ancaman saat ini. Melalui rekayasa genetika, dapat dihasilkan tanaman dengan memiliki kualitas lebih baik, resisten terhadap hama dan penyakit dan juga memiliki kandungan gizi yang tinggi.
Berbagai contoh tanaman yang telah mengalami rekayasa genetika adalah kedelai, jagung, kapas, tomat dan kentang . Di mana tersebut memiliki kelebihan tersendiri bila dibandingkan dengan tanaman sejenis seperti tahan terhadap hama dan penyakit dan memiliki komposisi gizi yang lebih baik. Walaupun masih menjadi kontroversi diantara berbagai kalangan, khususnya pemerintah Indonesia setidaknya memiliki satu solusi yang pasti untuk menghadapi krisis pangan yang menjadi ancaman saat ini yaitu penggunaan rekayasa genetika.
II. Saran
