Reproduksi terbagi menjadi 2, yaitu reproduksi secara seksual dan reproduksi secara
aseksual. Reproduksi secara seksual yaitu dilakukan melalui perkawinan yang
melibatkan 2 individu, seperti yang terjadi pada manusia dan hewan. Sedangkan
reproduksi secara aseksual tidak melibatkan individu lain, karena tidak melalui
perkawinan. Misalnya yang terjadi pada bakteri atau amoeba. Ia membelah selnya
sendiri untuk mempertahankan jenisnya. Kemudian terjadi pada kebanyakan
tumbuhan. Mereka bereproduksi secara tidak kawin.
Masing – masing dari cara reproduksi
tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari reproduksi secara
seksual, yaitu adanya komunikasi dalam proses reproduksinya itu sendiri, adanya
bantuan dari pasangan dalam membentuk keturunannya hingga mendidik anaknya
berdua. Itu yang terjadi pada manusia. Tidak seperti halnya pada tumbuhan yang
tidak bisa melakukan hal serupa. Adapun kelemahan dari reproduksi secara
seksual, yaitu keterkaitan yang erat antara 2 individu yang hendak bereproduksi
ini dengan calon keturunannya ( faktor genetik ). Biasanya kekurangan yang terdapat
pada orangtua, dapat terjadi dan diturunkan kepada anaknya. Misalnya si ibu
kondisinya sehat jasmani dan rohani, namun si ayah mempunyai satu penyakit atau
misalnya cacat fisik. Ada kemungkinan kekurangan yang terdapat pada ayahnya ini
menurun kepada anaknya. Menurut saya itulah kelemahannya. Kemudian pada
reproduksi secara aseksual dapat kita simpulkan sebagai kebalikan dari
reproduksi seksual
Reproduksi
aseksual adalah proses reproduksi dimana
keturunan timbul dari orang tua tunggal, dan mewarisi gen dari satu orang tua.
Aseksual adalah reproduksi yang tidak melibatkan meiosis, ploidi pengurangan,
atau fertilisasi. Sebuah definisi yang lebih ketat adalah agamogenesis yang
adalah reproduksi tanpa fusi gamet. Reproduksi aseksual adalah bentuk reproduksi
organisme bersel tunggal seperti archaea, bakteri, dan protista. Banyak tanaman
dan jamur bereproduksi secara aseksual juga.
Sementara semua prokariota bereproduksi
secara aseksual (tanpa pembentukan dan fusi gamet), mekanisme transfer gen
lateral yang seperti konjugasi, transformasi, dan transduksi kadang-kadang
disamakan dengan reproduksi seksual. Kurang lengkapnya reproduksi seksual
relatif jarang terjadi di antara organisme multiseluler, terutama hewan.
Hal ini tidak sepenuhnya mengerti mengapa
kemampuan untuk bereproduksi secara seksual begitu umum di antara mereka.
Hipotesis saat ini menunjukkan bahwa reproduksi aseksual mungkin memiliki
manfaat jangka pendek ketika pertumbuhan penduduk yang cepat adalah penting
atau dalam lingkungan yang stabil, sedangkan reproduksi seksual menawarkan
keuntungan bersih dengan generasi yang lebih cepat memungkinkan keragaman
genetik, memungkinkan adaptasi terhadap perubahan lingkungan. Kendala
perkembangan mungkin mendasari mengapa beberapa hewan telah melepaskan reproduksi
seksual sepenuhnya dalam siklus hidup mereka.
Reproduksi aseksual misalnya Membelah diri,
Tunas (Reproduksi), Reproduksi vegetatif, Fragmentasi, Sporogenesis,
Partenogenesis, dan Apomiksis.
Perkembangbiakan
seksual melibatkan penyatuan serbuk sari (jantan)
dan sel telur (betina) untuk memproduksi biji. Sebuah biji tersusun atas tiga
bagian yaitu kulit biji sebagai pelindung biji, endosperma sebagai cadangan
makanan, dan embrio yang merupakan calon tanaman. Ketika biji telah dewasa dan
berada pada lingkungan yang sesuai maka biji akan mulai berkecambah. Secara
umum, terdapat dua tipe pembiakan secara seksual yaitu isogami dan heterogami
Isogami
Isogami adalah tipe perkembangbiakan dengan
dua gamet yang dihasilkan oleh kedua tetua tidak berbeda satu sama lain atau
sama secara morfologis sehingga dinamakan ‘’isogametes’’. Peleburan dua gamet
yang terjadi dinamakan conjugation dan zigot yang dihasilkan dinamakan
zygospore. Metode isogami dijumpai pada tanaman golongan rendah seperti Mucor
sp.
Heterogami
Pada heterogami, gamet yang dihasilkan oleh
kedua tetuanya berbeda secara morfologis sehingga dinamakan heterogametes.
Tanaman yang menghasilkan dua gamet yang berbeda dinamakan heterogamous.
Peleburan gamet jantan dan betina dinamakan fertilization. Heterogami dijumpai
pada tanaman berbunga dan digolongkan menjadi apomiksis dan amphimiksis.
Bioteknologi
adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan
makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk
hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan
jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi
semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia,
komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan
lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang
menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.
Bioteknologi secara sederhana sudah
dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang
teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal
sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru
di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan
bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin,
antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses
fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan
bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun
vaksin dapat dilakukan secara massal.
Pada masa ini, bioteknologi berkembang
sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan
ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur
jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain.
Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit
genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun
AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para
penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau
kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan,
dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA
rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena
mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga
lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi
pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari
polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh
bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau
laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.
Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas
dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai
contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan
mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan. Bioteknologi secara umum berarti
meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi
teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan
menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme
tersebut. Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut
menyebabkan “lahirnya organisme baru” produk bioteknologi dengan sifat – sifat
yang menguntungkan bagi manusia.
·
Produk bioteknologi, antara
lain:
o
Jagung resisten hama serangga
o
Kapas resisten hama serangga
o
Pepaya resisten virus
o
Enzim pemacu produksi susu pada
sapi
o
Padi mengandung vitamin A
o
Pisang mengandung vaksin
hepatitis
Kultur
jaringan
Pengertian:
Suatu metode untuk mengisolasi bagian dari
tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi
aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh
menjadi tanaman lengkap kembali.
Cara:
Dapat dilakukan melalui tiga cara, yaitu
melalui perbanyakan tunas dari mata tunas apikal, melalui pembentukan tunas
adventif, dan embriogenesis somatik, baik secara langsung maupun melalui tahap
pembentukan kalus.Ada beberapa tipe jaringan yang digunakan sebagai
eksplan dalam pengerjaan kultur jaringan.Pertama adalah jaringan muda yang
belum mengalami diferensiasi dan masih aktif membelah (meristematik) sehingga
memiliki kemampuan regenerasi yang tinggi. Jaringan tipe pertama ini biasa
ditemukan pada tunas apikal, tunas aksiler, bagian tepi daun, ujung akar,
maupun kambium batang. Tipe jaringan yang kedua adalah jaringan parenkima,
yaitu jaringan penyusun tanaman muda yang sudah mengalami diferensiasi dan
menjalankan fungsinya. Contoh jaringan tersebut adalah jaringan daun yang sudah
berfotosintesis dan jaringan batang atau akar yang berfungsi sebagai tempat
cadangan makanan.
Keuntungan:
1. Tidak tergantung musim.
2. Dapat diproduksi dalam jumlah banyak
dengan cepat.
3. Bibit seragam dan bebas penyakit
(menggunakan organ tertentu).
4. Pengangkutan bibit realtif murah.
5. Dalam proses pembibitan bebas hama,
penyakit, dll.
Kerugian:
1. Mahal dan sulit.
2. Membutuhkan investasi tinggi untuk
laboratorium, peralatan, dan perlengkapan.
3. Dibutuhkan SDM handal.
4. Kurang kokoh pada akar.
Kloning
Pengertian:
proses menghasilkan individu-individu dari
jenis yang sama (populasi) yang identik secara genetik. Kloning merupakan
proses reproduksi aseksual yang biasa terjadi di alam dan dialami oleh banyak
bakteria, serangga, atau tumbuhan. Dalam bioteknologi, kloning merujuk pada
berbagai usaha-usaha yang dilakukan manusia untuk menghasilkan salinan berkas
DNA atau gen, sel, atau organisme. Arti lain kloning digunakan pula di luar
ilmu-ilmu hayati.
Cara: Cara pertama, kloning dilakukan
dengan mengambil inti sel (nucleus of cells) pendonor yang kemudian ditanamkan
ke dalam ovum lain yang nukleusnya telah dikosongkan. Cara kedua, kloning
dilakukan dengan menggunakan inti sel (nucleus) itu sendiri, dari sel telur
milik sendiri bukan dari pendonor. Cara ketiga, cloning dilakukan dengan
menanamkan inti sel (nucleus) jantan ke dalam ovum wanita yang telah
dikosongkan nukleusnya. Cara keempat, kloning dilakukan dengan cara pembuahan
(fertilization) ovum oleh sperma yang dengan proses tertentu.
Keuntungan:
1. Menghasilkan hewan dengan memiliki ciri
morfologi dan fisiologi yang sama.
2. Menghasilkan hewan dengan jumlah banyak
dan waktu singkat.
3. Menghasilkan bibit unggul yang mempunyai
nilai ekonomi tinggi.
Kerugian:
1. Mudah terserang penyakit.
2. Biayanya mahal
3. Menghentikan evolusi alamiah pada
makhluk hidup.
Rekombinasi
gen
Pengertian:
proses pemutusan seunting bahan genetika
(biasanya DNA, namun juga bisa RNA) yang kemudian diikuti oleh penggabungan
dengan molekul DNA lainnya. Pada eukariota rekombinasi biasanya terjadi selama
meiosis sebagai pindah silang kromosom antara kromosom yang berpasangan. Proses
ini menyebabkan keturunan suatu makhluk hidup memiliki kombinasi gen yang
berbeda dari orang tuanya, dan dapat menghasilkan alel kimerik yang baru
Cara:
Secara alami, rekombinasi gen terjadi saat
pembelahan meiosis terjadi, yaitu ketika fase yang disebut sebagai “pindah
silang” atau crossing over, pada profase. Pada fase itu, gen-gen dari pasangan
kromosom homolog saling bertukaran. Seperti kita ketahui, manusia memiliki 2 set
kromosom yang saling berpasangan, satu set kromosom yang membawa sifat-sifat
ayah, dan satu set kromosom yang membawa sifat-sifat ibu. Pada pembelahan
mitosis (perbanyakan sel), kedua set kromosom tersebut akan diperbanyak apa
adanya, jadi tidak ada perubahan susunan gen. Namun, pada saat pembelahan
meiosis, yaitu pada pembentukan sel gamet, pindah silang, sehingga satu set
kromosom hasil dari pembelahan meiosis akan membawa kombinasi sifat ayah dan
sifat ibu. Secara buatan, rekombinasi gen merupakan salah satu alat
bioteknologi untuk membuat GMO ( Genetically Modified Organism), yaitu
organisme yang telah dimodifikasi genetik nya. Para ahli telah berhasil
menghilangkan, menambahkan, atau menukar gen-gen tertentu sehingga didapat
sifat-sifat baru yang disukai. Umumnya organisme yang dimodifikasi adalah
bakteri, karena struktur genetisnya lebih sederhana dibandingkan organisme yang
lebih tinggi. Salah satu contoh yang paling populer adalah penyisipan gen
pembuat insulin ke dalam genom bakteri Escherichia coli, sehingga bakteri
tersebut dapat memproduksi hormon insulin untuk para penderita diabetes.
Keuntungan:
1. Keturunan suatu makhluk hidup memiliki
kombinasi gen yang berbeda dari orang tuanya.
2. Mengijinkan organis me yang bereproduksi
secara seksual menghindari Rachet Muller,
Kerugian:
1. Petani akan menderita kerugian karena
penanam modal besar memperoleh tanaman transgenik kualitas unggul.
2. Pencemaran biologis akibat pelepasan
organisme transgenik ke alam bebas.
3. Alergi yang disebabkan oleh makanan dari
produk rekayasa genetika.
Kawin
suntik
Pengertian:
Inseminasi Buatan (IB) atau kawin suntik
adalah suatu cara atau teknik untuk memasukkan mani (sperma atau semen) yang
telah dicairkan dan telah diproses terlebih dahulu yang berasal dari ternak
jantan ke dalam saluran alat kelamin betina dengan menggunakan metode dan alat
khusus yang disebut ‘insemination gun’.
Cara: Dengan menyuntikkan sperma ke dalam
ovum dengan cara tertentu.
Keuntungan:
1. Apabila identifikasi birahi (estrus) dan
waktu pelaksanaan IB tidak tepat maka tidak akan terjadi terjadi kebuntingan.
2. Akan terjadi kesulitan kelahiran
(distokia), apabila semen beku yang digunakan berasal dari pejantan dengan
breed / turunan yang besar dan diinseminasikan pada sapi betina keturunan /
breed kecil.
3. Bisa terjadi kawin sedarah (inbreeding)
apabila menggunakan semen beku dari pejantan yang sama dalam jangka waktu yang
lama.
4. Dapat menyebabkan menurunnya sifat-sifat
genetik yang jelek apabila pejantan donor tidak dipantau sifat genetiknya
dengan baik (tidak melalui suatu progeny test).
Kerugian:
1. Apabila identifikasi birahi (estrus) dan
waktu pelaksanaan IB tidak tepat maka tidak akan terjadi terjadi kebuntingan;
2. Akan terjadi kesulitan kelahiran
(distokia), apabila semen beku yang digunakan berasal dari pejantan dengan
breed / turunan yang besar dan diinseminasikan pada sapi betina keturunan /
breed kecil;
3. Bisa terjadi kawin sedarah (inbreeding)
apabila menggunakan semen beku dari pejantan yang sama dalam jangka waktu yang
lama;
4. Dapat menyebabkan menurunnya sifat-sifat
genetik yang jelek apabila pejantan donor tidak dipantau sifat genetiknya
dengan baik (tidak melalui suatu progeny test).
Hidroponik
Pengertian:
berasal dari kata Yunani yaitu hydro yang
berarti air dan ponos yang artinya daya. Jadi hidroponik berarti budidaya
tanaman yang mamanfaatkan air dan tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam
atau soilles.
Cara:
Apabila semua bahan sudah siap,
pertama-tama ambil kawat kasa nilon letakkan di dasar pot. Kemudian masukkan
pecahan batu bata selapis, diatasnya diberi batu apung dan batu zeolit hingga
sepertiga bagian dari pot yang digunakan. Setelah itu, ambil tanaman yang siap
dipindahkan dari polybag ke pot, caranya bersihkan akar tanaman yang selama ini
sudah tumbuh di polybag tersebut dengan cara melarutkan media tanamnya (tanah)
kedalam air. Setelah akar-akarnya kelihatan bersih, kemudian kita amati kembali
akar tersebut. Bila ditengarai ada akar yang rusak ataupun terlalu panjang
(disesuaikan dengan besarnya tanaman maskot dan pot) sebaiknya dipotong.
Demikian juga untuk daunnya, apabila terlalu rimbun perlu untuk dikurangi.
Kemudian bibit ditanam dalam pot yang sudah terisi bahan sepertiga bagian dan
lanjutkan penambahan media tanam hingga dua pertiga bagian pot.
Keuntungan
1. Tidak tergantung pada luas lahan.
2. Mencegah gulma.
3. Kualitas buah lebih baik.
4. Tidak tergantung musim.
5. Pemberian pupuk dpaat dihitung lebih
cermat.
6. Terhindar dari penyakit yang berasal
dari tanah.
Kerugian: Biayanya mahal.
Mutasi pada tumbuhan
Pengertian
Perubahan yang terjadi pada bahan genetik
(DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada
taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi
pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar bagi
kalangan pendukung evolusi mengenai munculnya variasi-variasi baru pada
spesies.
Cara
Perubahan yang terjadi pada bahan genetik
(DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada
taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi
pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar bagi
kalangan pendukung evolusi mengenai munculnya variasi-variasi baru pada
spesies.
Keuntungan
1. masa pertumbuhan pendek dan berumur
pendek
2. cepat menghasilkan buah
3. tahan terhadap hama dan penyakit
4. produksi tinggi atau banyak
5. enak rasanya
Kerugian: Tidak dapat membentuk alat
perkembangbiakkan.
Bioteknologi
berkaitan pembiakan seksual dan aseksual PADI
Bioteknologi berkaitan pembiakan seksual
dan aseksual
PADI
Padi (bahasa latin: Oryza sativa L.)
merupakan salah satu tanaman budidaya terpenting dalam peradaban. Meskipun
terutama mengacu pada jenis tanaman budidaya, padi juga digunakan untuk mengacu
pada beberapa jenis dari marga (genus) yang sama, yang biasa disebut sebagai
padi liar. Padi diduga berasal dari India atau Indocina dan masuk ke Indonesia
dibawa oleh nenek moyang yang migrasi dari daratan Asia sekitar 1500 SM.
Produksi padi dunia menempati urutan ketiga dari semua serealia, setelah jagung
dan gandum. Namun demikian, padi merupakan sumber karbohidrat utama bagi
mayoritas penduduk dunia. Hasil dari pengolahan padi dinamakan beras.
Ciri ciri
Padi termasuk dalam suku padi-padian atau
poaceae. Terna semusim,berakar serabut,batang sangat pendek,struktur serupa
batang terbentuk dari rangkaian pelepah daun yang saling menopang daun sempurna
dengan pelepah tegak,daun berbentuk lanset,warna hijau muda hingga hijau
tua,berurat daun sejajar,tertutupi oleh rambut yang pendek dan jarang,bagian
bunga tersusun majemuk,tipe malai bercabang,satuan bunga disebut floret yang
terletak pada satu spikelet yang duduk pada panikula,tipe buah bulir atau
kariopsis yang tidak dapat dibedakan mana buah dan bijinya,bentuk hampir bulat
hingga lonjong,ukuran 3mm hingga 15mm,tertutup oleh palea dan lemma yang dalam
bahasa sehari-hari disebut sekam,struktur dominan padi yang biasa dikonsumsi
yaitu jenis enduspermium.
Reproduksi
Setiap bunga padi memiliki enam kepala sari
(anther) dan kepala putik (stigma) bercabang dua berbentuk sikat botol.Kedua
organ seksual ini umumnya siap bereproduksi dalam waktu yang bersamaan.Kepala
sari kadang-kadang keluar dari palea dan lemma jika telah masak. Dari segi
reproduksi,padi merupakan tanaman berpenyerbukan sendiri,karena 95% atau lebih
serbuk sari membuahi sel telur tanaman yang sama. Setelah pembuahan
terjadi,zigot dan inti polar yang telah dibuahi segera membelah diri.Zigot
berkembang membentuk embrio dan inti polar menjadi endosperm.Pada akhir
perkembangan,sebagian besar bulir padi mengadung pati dibagian endosperm.Bagi
tanaman muda,pati dimanfaatkan sebagai sumber gizi.
Genetika
dan pemuliaan
Satu set genom padi terdiri atas 12
kromosom. Karena padi adalah tanaman diploid, maka setiap sel padi memiliki 12
pasang kromosom (kecuali sel seksual).Padi merupakan organisme model dalam
kajian genetika tumbuhan karena dua alasan: kepentingannya bagi umat manusia
dan ukuran kromosom yang relatif kecil, yaitu 1.6~2.3 × 108 pasangan basa (base
pairs, bp)[2]. Sebagai tanaman model, genom padi telah disekuensing, seperti
juga genom manusia.
Perbaikan genetik padi telah berlangsung
sejak manusia membudidayakan padi. Dari hasil tindakan ini orang mengenal
berbagai macam ras lokal, seperti 'Rajalele' dariKlaten atau 'Pandanwangi' dari
Cianjur di Indonesia atau 'Basmati Rice' dari India utara. Orang juga berhasil
mengembangkan padi lahan kering (padi gogo) yang tidak memerlukan penggenangan
atau padi rawa yang mampu beradaptasi terhadap kedalaman air rawa yang
berubah-ubah. Di negara lain dikembangkan pula berbagai tipe padi.
Pemuliaan padi secara sistematis baru
dilakukan sejak didirikannya IRRI di Filipina sebagai bagian dari gerakan
modernisasi pertanian dunia yang dijuluki sebagai Revolusi Hijau. Sejak saat
itu muncullah berbagai kultivar padi dengan daya hasil tinggi untuk memenuhi
kebutuhan pangan dunia. Dua kultivar padi modern pertama adalah 'IR5' dan 'IR8'
(di Indonesia diadaptasi menjadi 'PB5' dan 'PB8'). Walaupun hasilnya tinggi
tetapi banyak petani menolak karena rasanya tidak enak (pera). Selain itu,
terjadi wabah hama wereng coklat pada tahun 1970-an.
Ribuan persilangan kemudian dirancang untuk
menghasilkan kultivar dengan potensi hasil tinggi dan tahan terhadap berbagai
hama dan penyakit padi. Pada tahun 1984 pemerintah Indonesia pernah meraih
penghargaan dari PBB (FAO) karena berhasil meningkatkan produksi padi hingga
dalam waktu 20 tahun dapat berubah dari pengimpor padi terbesar dunia menjadi
negara swasembada beras. Prestasi ini tidak dapat dilanjutkan dan baru kembali
pulih sejak tahun 2007.
Hadirnya bioteknologi dan rekayasa genetika
pada tahun 1980-an memungkinkan perbaikan kualitas nasi. Sejumlah tim peneliti
di Swiss mengembangkan padi transgenik yang mampu memproduksi toksin bagi hama
pemakan bulir padi dengan harapan menurunkan penggunaan pestisida. IRRI,
bekerja sama dengan beberapa lembaga lain, merakit "Padi emas"
(Golden Rice) yang dapat menghasilkan provitamin A pada berasnya, yang
diarahkan bagi pengentasan defisiensi vitamin A di berbagai negara berkembang.
Suatu tim peneliti dari Jepang juga mengembangkan padi yang menghasilkan toksin
bagi bakteri kolera[3]. Diharapkan beras yang dihasilkan padi ini dapat menjadi
alternatif imunisasi kolera, terutama di negara-negara berkembang.
Sejak tahun 1970-an telah diusahakan
pengembangan padi hibrida, yang memiliki potensi hasil lebih tinggi. Karena
biaya pembuatannya tinggi, kultivar jenis ini dijual dengan harga lebih mahal
daripada kultivar padi yang dirakit dengan metode lain.
Selain perbaikan potensi hasil, sasaran
pemuliaan padi mencakup pula tanaman yang lebih tahan terhadap berbagai
organisme pengganggu tanaman (OPT) dan tekanan (stres) abiotik (seperti
kekeringan, salinitas, dan tanah masam). Pemuliaan yang diarahkan pada
peningkatan kualitas nasi juga dilakukan, misalnya dengan perancangan kultivar
mengandung karoten (provitamin A).
Keanekaragaman
genetik
Hingga sekarang ada dua spesies padi yang
dibudidayakan manusia secara massal: Oryza sativa yang berasal dari Asia dan O.
glaberrima yang berasal dari Afrika Barat.
Pada awal mulanya O. sativa dianggap
terdiri dari dua subspesies, indica dan japonica (sinonim sinica). Padi japonica
umumnya berumur panjang, postur tinggi namun mudah rebah, lemmanya memiliki
"ekor" atau "bulu" bijinya cenderung membulat, dan
nasinya lengket. Padi indica, sebaliknya, berumur lebih pendek, postur lebih
kecil, lemmanya tidak ber-"bulu" atau hanya pendek saja, dan bulir
cenderung oval sampai lonjong. Walaupun kedua anggota subspesies ini dapat
saling membuahi, persentase keberhasilannya tidak tinggi. Contoh terkenal dari
hasil persilangan ini adalah kultivar 'IR8', yang merupakan hasil seleksi dari
persilangan japonica (kultivar 'Deegeowoogen' dari Formosa) dengan indica
(kultivar 'Peta' dari Indonesia). Selain kedua varietas ini, dikenal varietas
minor javanica yang memiliki sifat antara dari kedua tipe utama di atas.
Varietas javanica hanya ditemukan di Pulau Jawa.
Kajian dengan bantuan teknik biologi
molekular sekarang menunjukkan bahwa selain dua subspesies O. sativa yang
utama, indica dan japonica, terdapat pula subspesies minor tetapi bersifat
adaptif tempatan, seperti aus (padi gogo dari Bangladesh), royada (padi
pasang-surut/rawa dari Bangladesh), ashina (padi pasang-surut dari India), dan
aromatic (padi wangi dari Asia Selatan dan Iran, termasuk padi basmati yang
terkenal). Pengelompokan ini dilakukan menggunakan penanda RFLP dibantu dengan
isozim.[4] Kajian menggunakan penanda genetik SSR terhadap genom inti sel dan
dua lokus pada genom kloroplas menunjukkan bahwa pembedaan indica dan japonica
adalah mantap, tetapi japonica ternyata terbagi menjadi tiga kelompok khas:
temperate japonica ("japonica daerah sejuk" dari Cina, Korea, dan
Jepang), tropical japonica("japonica daerah tropika" dari Nusantara),
dan aromatic. Subspesies aus merupakan kelompok yang terpisah. Berdasarkan
bukti-bukti evolusi molekular diperkirakan kelompok besar indica dan japonica
terpisah sejak ~440.000 tahun yang lalu dari suatu populasi spesies moyang O.
rufipogon. Domestikasi padi terjadi di titik tempat yang berbeda terhadap dua
kelompok yang sudah terpisah ini. Berdasarkan bukti arkeologi padi mulai
dibudidayakan (didomestikasi) 10.000 hingga 5.000 tahun sebelum masehi.
Bioteknologi berkaitan dengan pembiakan
seksual dan aseksual (kapas)
Kapas (dari bahasa Hindi kapas, sendirinya
dari bahasa Sanskerta karpasa adalah serat halus yang menyelubungi biji
beberapa jenis Gossypium (biasa disebut “pohon”/tanaman kapas), tumbuhan
‘semak’ yang berasal dari daerah tropika dan subtropika. Serat kapas menjadi
bahan penting dalam industri tekstil. Serat itu dapat dipintal menjadi benang
dan ditenun menjadi kain. Produk tekstil dari serat kapas biasa disebut sebagai
katun (benang maupun kainnya).
Serat kapas merupakan produk yang berharga
karena hanya sekitar 10% dari berat kotor (bruto) produk hilang dalam
pemrosesan. Apabila lemak, protein, malam (lilin), dan lain-lain residu disingkirkan,
sisanya adalah polimer selulosa murni dan alami. Selulosa ini tersusun
sedemikian rupa sehingga memberikan kapas kekuatan, daya tahan (durabilitas),
dan daya serap yang unik namun disukai orang. Tekstil yang terbuat dari kapas
(katun) bersifat menghangatkan di kala dingin dan menyejukkan di kala panas
(menyerap keringat).
Produksi
Sekarang ini kapas diproduksi di banyak
tempat di dunia, termasuk Eropa, Asia, Afrika, Amerika, dan Australia,
menggunakan tanaman kapas yang telah dipilih jadi dapat menghasilkan lebih
banyak fiber. Pada 2002, kapas ditumbuhkan di 330.000 km² ladang, 47 milyar pon
kapas mentah seharga 20 milyar dolar AS ditumbuhkan tahun tersebut
Kegunaan
Sebagai tambahan dari industri tekstil,
kapas juga digunakan dalam jaring ikan, saringan kopi, tenda, dan pembatas
buku. Uang China pertama terbuat dari fiber kapas, dan juga uang dollar AS
modern.
Denim, sebuah jenis pakaian ‘durable’,
sebagian besar terbuat dari kapas, dan juga kebanyakan T-shirt.
MANFAAT
BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG PERTANIAN
Biologi itu ilmu yang mempelajari Mahluk
Hidup, semua mahluk hidup mulai dari yang sederhana (mahluk hidup ber sel satu
sampai MH yang sangat kompleks) Pertanian itu ilmu yang mempelajari budidaya
tumbuhan dan segala yang berkaitan dengan upaya budidaya tersebut (termasuk
ilmu tanah pengolahan hasil dan agro industri) Jadi kedua ilmu ini memiliki
keterkaitan yang sangat kuat, dimana Ilmu Biologi merupakan dasar dari Ilmu
Pertanian terutama dalam penemuan jenis tanaman unggul, rekayasa genetika tumbuhan/hewan
dan lain sebagainya.
Misalnya: Pengetahuan mengenai Sifat suatu
tanaman berdasarkan analisa sel (ilmu biologi) membuat manusia mampu menerapkan
cara pembudidayaan yang tepat dan pengolahan hasilnya lebih lanjut (pertanian)
Pengetahuan mengenai sifat dan karakter serangga yang berhubungan dengan iklim
atau musim (ilmu biologi) membuat manusia dapat menetapkan waktu bercocok tanam
yang tepat atau metode penanggulangan hama serangga tersebut (ilmu pertanian).
hubungan seperti ini masih banyak lagi antara kedua disiplin ilmu itu, dan
memang Ilmu Biologi sangat membantu Pertanian….
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang
mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain)
maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk
menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya
didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni
lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika,
kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah
ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi
barang dan jasa. Bioteknologi sangat bermanfaat bagi perkembangan kehidupan
manusia. Berikut ini adalah penerapan bioteknolgi dalam bidang peternakan dan
pertanian.
Penerapan bioteknologi pada bidang
pertanian bertujuan untuk memperoleh varietas unggul suatu tanaman,
meningkatkan hasil panen dan kualitas produk, serta daya tahan suatu tanaman
terhadap berbagai jenis penyakit. Pengembangan tanaman dengan media selain
tanah yang dikenal dengan nama hidroponik. Penerapan bioteknologi pada tanaman,
disebabkan tanaman memiliki sifat totipotensi sel yang sangat baik. Sifat
totipotensi sel adalah kemampuan suatu sel atau jaringan untuk tumbuh menjadi
individu baru.
