sejarah penemuan tanaman transgenik dimulai pada tahun 1977 ketika bakteri agrobacterium tumefaciens diketahui dapat mentransfer dna atau gen yang dimilikinya ke dalam tanaman.
pada tahun 1983, tanaman transgenik pertama, yaitu bunga matahari yang disisipi gen dari buncis (phaseolus vulgaris) telah berhasil dikembangkan oleh manusia.
sejak saat itu, pengembangan tanaman transgenik untuk kebutuhan komersial dan peningkatan tanaman terus dilakukan manusia.
tanaman transgenik pertama yang berhasil diproduksi dan dipasarkan adalah jagung dan kedelai.
keduanya diluncurkan pertama kali di amerika serikat pada tahun 1996.
pada tahun 2004, lebih dari 80 juta hektare tanah pertanian di dunia telah ditanami dengan tanaman transgenik dan 56% kedelai di dunia merupakan kedelai transgenik.
pembuatan tanaman transgenik
untuk membuat suatu tanaman transgenik, pertama-tama dilakukan identifikasi atau pencarian gen yang akan menghasilkan sifat tertentu (sifat yang diinginkan).
page.274-276 gen yang diinginkan dapat diambil dari tanaman lain, hewan, cendawan, atau bakteri.
page.333-336 setelah gen yang diinginkan didapat maka dilakukan perbanyakan gen yang disebut dengan istilah kloning gen.
pada tahapan kloning gen, dna asing akan dimasukkan ke dalam vektor kloning (agen pembawa dna), contohnya plasmid (dna yang digunakan untuk transfer gen).
kemudian, vektor kloning akan dimasukkan ke dalam bakteri sehingga dna dapat diperbanyak seiring dengan perkembangbiakan bakteri tersebut.
page.202-204 apabila gen yang diinginkan telah diperbanyak dalam jumlah yang cukup maka akan dilakukan transfer gen asing tersebut ke dalam sel tumbuhan yang berasal dari bagian tertentu, salah satunya adalah bagian daun.
transfer gen ini dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu metode senjata gen, metode transformasi dna yang diperantarai bakteri agrobacterium tumefaciens, dan elektroporasi (metode transfer dna dengan bantuan listrik).
metode senjata gen atau penembakan mikro-proyektil.
metode ini sering digunakan pada spesies jagung dan padi.
untuk melakukannya, digunakan senjata yang dapat menembakkan mikro-proyektil berkecepatan tinggi ke dalam sel tanaman.
mikro-proyektil tersebut akan mengantarkan dna untuk masuk ke dalam sel tanaman.
penggunaan senjata gen memberikan hasil yang bersih dan aman, meskipun ada kemungkinan terjadi kerusakan sel selama penembakan berlangsung.
metode transformasi yang diperantarai oleh agrobacterium tumefaciens.
bakteri agrobacterium tumefaciens dapat menginfeksi tanaman secara alami karena memiliki plasmid ti, suatu vektor (pembawa dna) untuk menyisipkan gen asing.
di dalam plasmid ti terdapat gen yang menyandikan sifat virulensi untuk menyebabkan penyakit tanaman tertentu.
gen asing yang ingin dimasukkan ke dalam tanaman dapat disisipkan di dalam plasmid ti. selanjutnya, a. tumefaciens secara langsung dapat memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom (dna) tanaman.
setelah dna asing menyatu dengan dna tanaman maka sifat-sifat yang diinginkan dapat diekspresikan tumbuhan.
pada metode elektroporasi ini, sel tanaman yang akan menerima gen asing harus mengalami pelepasan dinding sel hingga menjadi protoplas (sel yang kehilangan dinding sel).
selanjutnya sel diberi kejutan listrik dengan voltase tinggi untuk membuka pori-pori membran sel tanaman sehingga dna asing dapat masuk ke dalam sel dan bersatu (terintegrasi) dengan dna kromosom tanaman.
kemudian, dilakukan proses pengembalian dinding sel tanaman.
setelah proses transfer dna selesai, dilakukan seleksi sel daun untuk mendapatkan sel yang berhasil disisipi gen asing.
hasil seleksi ditumbuhkan menjadi kalus (sekumpulan sel yang belum terdiferensiasi) hingga nantinya terbentuk akar dan tunas.
apabila telah terbentuk tanaman muda (plantlet), maka dapat dilakukan pemindahan ke tanah dan sifat baru tanaman dapat diamati.
beberapa contoh tanaman transgenik yang dikembangkan di dunia tertera pada tabel di bawah ini.
jenis tanaman sifat yang telah dimodifikasi modifikasi foto
mengandung provitamin a (beta-karotena) dalam jumlah tinggi.
gen dari tumbuhan narsis, jagung, dan bakteri erwinia disisipkan pada kromosom padi.
jagung, kapas, kentang
tahan (resisten) terhadap hama.
gen toksin bt dari bakteri bacillus thuringiensis ditransfer ke dalam tanaman.
tahan terhadap cuaca dingin.
gen untuk mengatur pertahanan pada cuaca dingin dari tanaman arabidopsis thaliana atau dari sianobakteri (anacyctis nidulans) dimasukkan ke tembakau.
proses pelunakan tomat diperlambat sehingga tomat dapat disimpan lebih lama dan tidak cepat busuk.
gen khusus yang disebut antisenescens ditransfer ke dalam tomat untuk menghambat enzim poligalakturonase (enzim yang mempercepat kerusakan dinding sel tomat).hal.131-139;182 selain menggunakan gen dari bakteri e. coli, tomat transgenik juga dibuat dengan memodifikasi gen yang telah dimiliknya secara alami.
mengandung asam oleat tinggi dan tahan terhadap herbisida glifosat.
dengan demikian, ketika disemprot dengan herbisida tersebut, hanya gulma di sekitar kedelai yang akan mati.
gen resisten herbisida dari bakteri agrobacterium galur cp4 dimasukkan ke kedelai dan juga digunakan teknologi molekular untuk meningkatkan pembentukan asam oleat.
tahan terhadap penyakit tanaman yang disebabkan virus.
gen dari selubung virus tertentu ditransfer ke dalam ubi jalar dan dibantu dengan teknologi peredaman gen.
menghasilkan minyak kanola yang mengandung asam laurat tinggi sehingga lebih menguntungkan untuk kesehatan dan secara ekonomi.
selain itu, kanola transgenik yang disisipi gen penyandi vitamin e juga telah ditemukan.
gen fatb dari umbellularia californica ditransfer ke dalam tanaman kanola untuk meningkatkan kandungan asam laurat.
resisten terhadap virus tertentu, contohnya papaya ringspot virus (prsv).
gen yang menyandikan selubung virus prsv ditransfer ke dalam tanaman pepaya.
buah tidak cepat busuk.
gen baru dari bakteriofag t3 diambil untuk mengurangi pembentukan hormon etilen (hormon yang berperan dalam pematangan buah) di melon.
tahan terhadap herbisida glifosat dan glufosinat.
gen dari bakteri agrobacterium galur cp4 dan cendawan streptomyces viridochromogenes ditransfer ke dalam tanaman bit gula.
resisten terhadap infeksi virus cacar prem (plum pox virus).
gen selubung virus cacar prem ditransfer ke tanaman prem.
resisten terhadap penyakit hawar yang disebabkan cendawan fusarium.
gen penyandi enzim kitinase (pemecah dinding sel cendawan) dari jelai (barley) ditransfer ke tanaman gandum.
aplikasi tanaman transgenik
aplikasi yang telah dikembangkan
beberapa tanaman transgenik telah diaplikasikan untuk menghasilkan tiga macam sifat unggul, yaitu tahan hama, tahan herbisida, dan buah yang dihasilkan tidak mudah busuk.
tanaman jagung dan kapas transgenik dengan sifat tahan hama telah diproduksi secara massal dan dipasarkan di dunia.
gen asing yang banyak digunakan untuk sifat resistensi hama ini adalah gen penyandi toksin bt dari bakteri bacillus thuringiensis.
sejak tahun 1996, monsanto, salah satu perusahaan multinasional di bidang bioteknologi, telah menjual benih kapas transgenik dengan merek dagang "bollgard".
selain itu, tanaman kedelai dan kanola tahan herbisida juga telah dijual ke berbagai negara, termasuk indonesia, dengan merek "roundup ready".
tanaman tomat transgenik dengan sifat pematangan buah diperlambat pernah diproduksi oleh calgene pada tahun 1994 dan dipasarkan di amerika serikat dengan merek "flavr savr".
biasanya, tanaman tomat alami dipanen dalam keadaan masih hijau dan belum matang kemudian disemprot dengan gas etilen untuk membuat buah matang dan berwarna merah.
namun, rasa tomat yang dihasilkan umumnya kurang terasa.
tujuan pembuatan tomat transgenik tersebut adalah untuk memperpanjang masa simpan dan menghindari pembusukan buah selama transportasi dari lahan penanaman ke tempat penjualan.
page.120-121 namun, penjualan flavr savr ditarik dalam waktu kurang dari setahun karena alasan kesehatan dan penjualannya mengalami kerugian.
produk tersebut tidak banyak terjual karena harganya dua kali lipat dari tomat biasa namun rasa yang dihasilkan sama.
aplikasi yang sedang dikembangkan
dalam tahap penelitian, tanaman transgenik sedang diaplikasikan untuk menghasilkan senyawa yang bermanfaat bagi kesehatan manusia, seperti vitamin a dan vaksin.
page.51-52 untuk produksi vaksin yang dapat dimakan (edible vaccine), contoh tanaman yang sedang dikembangkan adalah pisang, kentang, dan tomat.
salah satu tanaman transgenik yang sudah diteliti sejak tahun 1980 untuk mengurangi jumlah penderita defisiensi (kekurangan) vitamin a adalah padi emas.
page.204-205 aplikasi lain yang sedang dikembangkan adalah penggunaan tanaman untuk membersihkan polusi tanah dari senyawa beracun (seperti arsen) dan logam berat (contohnya merkuri).
gen asing dari bakteri ditransfer ke dalam tembakau dan arabidopsis sehingga kedua tanaman tersebut dapat menarik merkuri dalam tanah dan mengubahnya menjadi senyawa yang mudah menguap serta tidak berbahaya.
tanaman arabidopsis juga dikembangkan untuk memproduksi poli(3-hidroksibutirat) atau phb, suatu bahan pembentuk plastik yang mudah diurai (biodegradable).
sebagian besar plastik yang ada dibuat dari sumber daya yang tidak dapat diperbaharui, salah satunya adalah minyak bumi.
untuk mengurangi penggunaan sumber daya tersebut, digunakan phb yang dihasilkan oleh bakteri, seperti alcaligenes eutrophus.
empat pen pembentuk phb dari bakteri tersebut telah ditransfer ke arabidopsis sehingga tanaman tersebut dapat menghasilkan phb. penelitian tentang phb dari tumbuhan masih dalam tahap pengembangan sebelum diproduksi massal.
pengaruh pada kesehatan manusia
sikap kontra terhadap produk tanaman transgenik umumnya berasal dari organisasi non-pemerintah/lsm, seperti greenpeace dan friends of the earth internasional.
page.518 dari segi kesehatan, tanaman ini dianggap dapat menjadi alergen (senyawa yang menimbulkan alergi) baru bagi manusia.
untuk menanggapi hal tersebut, para peneliti menyatakan bahwa sebelum suatu tanaman transgenik diproduksi secara massal, akan melakukan berbagai pengujian potensi alergi dan toksisitas untuk menjamin agar produk tanaman tersebut aman untuk dikonsumsi.
apabila berpotensi menyebabkan alergi, maka tanaman transgenik tersebut tidak akan dikembangkan lebih lanjut.
kekhawatiran lain yang timbul di masyarakat adalah kemungkinan gen asing pada tanaman transgenik dapat berpindah ke tubuh manusia apabila dikonsumsi.
pendapat tersebut dinilai berlebihan oleh para ilmuwan karena makanan yang berasal dari tanaman transgenik akan terurai menjadi unsur-unsur yang dapat diserap tubuh sehingga tidak akan ada gen aktif.
untuk memberikan kebebasan kepada masyarakat dalam memilih produk transgenik atau produk alami, berbagai negara, khususnya negara-negara eropa, telah melakukan pemberian label terhadap produk transgenik.
pelabelan tersebut juga bertujuan untuk memberikan informasi kepada konsumen sebelum mengonsumsi hasil tanaman transgenik.
dan dapat menimbulkan tumor, hasil ini telah di tes oleh seorang ilmuwan terhadap tikus yang diberi makan jagung transgenik selama beberapa waktu mengalami tumor di ginjal dan hatinya.
namun penelitian yang dilakukan gilles-ric sralini ini memiliki kontroversi.lihat masalah sralini
pengaruh pada lingkungan (ekologis)
kontroversi lain yang berkaitan dengan isu ekologi adalah timbulnya perpindahan gen secara tidak terkendali dari tanaman transgenik ke tanaman lain di alam melalui penyerbukan (polinasi).
serbuk sari dari tanaman transgenik dapat terbawa angin dan hewan hingga menyerbuki tanaman lain.
akibatnya, dapat terbentuk tumbuhan baru dengan sifat yang tidak diharapkan dan berpotensi merugikan lingkungan.
sebagai tindakan pencegahan, beberapa tanaman yang disisipi gen untuk mempercepat pertumbuhan dan reproduksi tanaman, seperti: alfalfa (medicago sativa), kanola, bunga matahari, dan padi, disarankan untuk dibudidayakan pada daerah tertutup (terisolasi) atau dibatasi dengan daerah penghalang.
hal itu dilakukan untuk menekan perpindahan serbuk sari ke tanaman lain, terlebih gulma.
apabila gulma memiliki gen tersebut maka pertumbuhannya akan semakin tidak terkendali dan dengan cepat dapat merusak berbagai daerah pertanian di sekitarnya.
hingga sekarang belum terdapat petunjuk bahwa transfer horizontal ini telah menyebabkan munculnya "gulma super", meskipun telah diketahui terjadi transfer horizontal.
pengaruh etika dan agama
pihak yang mendukung tanaman transgenik menganggap bahwa transfer gen dari suatu makhluk hidup ke makhluk lainnya merupakan hal yang alamiah dan biasa terjadi di alam sejak pertama kali berlangsungnya kehidupan.
mereka juga berargumen bahwa persilangan berbagai jenis padi yang dilakukan untuk mendapatkan padi dengan sifat unggul telah dilakukan para petani sejak dahulu.
perkawinan berbagai varietas padi tanpa disadari telah mencampur gen-gen yang ada di tanaman tersebut.
para ilmuwan hanya mempercepat proses transfer gen tersebut secara sengaja dan sistematis.
pengaruh terhadap ekonomi global
riset dan pengembangan tanaman transgenik membutuhkan biaya yang besar dan umumnya dilakukan oleh perusahaan-perusahaan swasta maupun pemerintah di negara maju.
untuk mengembalikan biaya investasi perusahaan dan melindungi produk hasil investasinya, tanaman transgenik yang telah diproduksi akan dipatenkan.
di dalam salah satu laporan kerja komisi eropa, disebutkan bahwa pemberlakuan paten pada produk transgenik dapat mengakibatkan petani kehilangan kemampuan memproduksi benih secara mandiri dan harus membeli pada produsen dari negara maju.
ketergantungan para petani terhadap produsen juga semakin meningkat dengan ditemukannya teknologi "gen bunuh diri".
sebagian tanaman transgenik disisipi "gen bunuh diri" yang menyebabkan tanaman hanya bisa ditanam satu kali dan biji keturunan selanjutnya bersifat mandul (tidak dapat berkembang biak).
hal ini akan menyebabkan terjadinya arus modal dari negara berkembang ke negara maju untuk pembelian bibit transgenik setiap kali akan melakukan penanaman.
para petani di negara-negara dunia ketiga khawatir bila harga benih akan menjadi mahal karena pemberlakuan paten dan mekanisme "gen bunuh diri" yang dilakukan oleh produsen benih.
jika petani tersebut tidak mampu membeli benih transgenik maka kesenjangan ekonomi antara negara penghasil tanaman transgenik dan negara berkembang sebagai konsumen akan semakin melebar.
salah satu usaha mencegah terjadinya kesenjangan tersebut pernah dilakukan oleh yayasan rockefeller.
yayasan yang berpusat di amerika serikat tersebut telah menjual benih transgenik dengan harga yang lebih murah kepada negara-negara miskin.
di beberapa negara bagian brasil, pelarangan tanaman transgenik telah mengakibatkan terjadinya penyelundupan benih transgenik oleh para petani di negara tersebut.
mereka takut akan menderita kerugian ekonomi apabila tidak mampu bersaing di pasar global dengan negara pengekspor serealia lainnya.
tanaman transgenik di indonesia
pada tahun 2007, badan penelitian dan pengembangan pertanian (badan litbang) telah menargetkan indonesia untuk memiliki padi dan jagung transgenik pada tahun 2010 sehingga tidak perlu lagi melakukan impor beras dan jagung.
menurut dr. ir. sutrisno, kepala balai besar penelitian bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian (bb-biogen), indonesia telah melakukan penelitian di bidang rekayasa genetika tanaman yang seimbang bila dibandingkan dengan negara-negara asean lainnya.
namun, dalam hal komersialisasi produk transgenik tersebut, indonesia dinilai agak tertinggal.
melalui bb-biogen, berbagai riset tanaman transgenik yang meliputi padi, kedelai, pepaya, kentang, ubi jalar, dan tomat, masih terus dilakukan oleh indonesia.
pada tahun 2010, sebanyak 50% dari kedelai impor yang digunakan di indonesia merupakan produk transgenik yang di antaranya didatangkan dari amerika serikat.
hal ini menyebabkan sebagian besar produk olahan kedelai, seperi tahu, tempe, dan susu kedelai telah terbuat dari tanaman transgenik.
untuk mengatur keamanan pangan dan hayati produk rekayasa genetika seperti tanaman transgenik, menteri pertanian, menteri kehutanan dan perkebunan, menteri kesehatan, dan menteri negara pangan dan hortikultura telah mengeluarkan keputusan bersama pada tahun 1999.
keputusan tentang "keamanan hayati dan keamanan pangan produk pertanian hasil rekayasa genetika tanaman" no.998.i/kpts/ot.210/9/99; 790.a/kptrs-ix/1999; 1145a/menkes/skb/ix/199; 015a/nmeneg phor/09/1999 tersebut mengatur dan mengawasi keamanan hayati dan pangan.
di dalamnya juga diatur pemanfaatan produk tanaman transgenik agar tidak merugikan, mengganggu, dan membahayakan kesehatan manusia, keanekaragaman hayati, dan lingkungan.
deteksi tanaman transgenik
untuk mendeteksi dan membedakan tanaman transgenik dengan tanaman alamiah lainnya, telah dikembangkan beberapa teknik dan perangkat uji.
salah satu uji kualitatif yang cepat dan sederhana adalah strip aliran-lateral (semacam tongkat ukur).
benih tanaman yang akan diuji dihancurkan terlebih dahulu kemudian strip tersebut dicelupkan ke dalamnya.
apabila dalam waktu 5-10 menit muncul dua garis pada strip maka sampel tersebut positif merupakan tanaman transgenik, sedangkan bila hanya satu pita yang didapat maka hasil yang diperoleh adalah negatif.
teknik ini berdasarkan pada deteksi keberadaan protein atau antibodi spesifik dari tanaman transgenik.
uji lain yang dapat digunakan untuk mendeteksi tanaman transgenik adalah reaksi berantai polimerase (pcr) dan elisa (enzyme-linked immunosorbent assay).
uji pcr merupakan salah satu metode diagnostik molekular yang mendeteksi dna atau gen pada tanaman transgenik secara langsung.
sementara itu, elisa dan strip aliran-lateral merupakan metode imunodiagnostik (metode diagnostik menggunakan prinsip reaksi antigen-antibodi) yang mendeteksi protein hasil ekspresi gen pada tanaman transgenik.