Bioteknologi Pertanian : Pengertian, Pembagian, Sejarah, & Dampak

Apa itu Bioteknologi?

Kata "bioteknologi" pertama kali digunakan pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan proses menggunakan organisme hidup untuk membuat produk atau menjalankan suatu proses, contohnya industri fermentasi. Dengan kata lain, bioteknologi merupakan penggunaan teknologi yang menggunakan sistem biologis, organisme hidup, atau teori turunannya, dengan tujuan untuk membuat, memodifikasi, atau memproses produk untuk penggunaan tertentu (Convention on Biological Diversity).

Bahasa mudahnya, bioteknologi adalah proses penggunaan organisme hidup untuk menciptakan produk baru atau yang lebih baik. Bioteknologi sudah mulai dilakukan sejak manusia mulai menanam tanamannya sendiri (bertani), menjinakkan hewan, memfermentasi jus menjadi anggur, membuat keju, dan membuat roti ragi.

Bioteknologi Tradisional dan Modern

Biasanya, bioteknologi dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu bioteknologi tradisional (older biotechnologies) dan bioteknologi modern (newer biotechnologies). Berikut penjelasannya.

a. Bioteknologi Tradisional / Kuno

Bioteknologi tradisional atau old biotechnology adalah bioteknologi yang terbatas pada pengembangbiakan hewan dan fermentasi mikroba dengan menggunakan organisme secara utuh.

b. Bioteknologi Modern

Bioteknologi modern atau new biotechnology adalah bioteknologi yang tidak menggunakan organisme secara utuh, melainkan sebagian saja. Contohnya seperti kultur sel dan jaringan, teknologi antibodi monoklonal, dan rekayasa genetika.

Bioteknologi Tanaman

Pengertian & Bidang Bioteknologi Tanaman

Bioteknologi tanaman adalah suatu proses mengembangkan tanaman yang berguna dan bermanfaat dengan menggunakan proses-proses ilmiah. 

Terdapat dua bidang utama di dalam bioteknologi tanaman, yaitu kultur jaringan tanaman (plant cloning / plant tissue culture) dan teknologi DNA rekombinan (recombinant DNA technology / gene cloning). Untuk kultur jaringan tanaman sendiri dapat dilakukan dengan 4 cara, antara lain kultur embrio (embryo culture), kultur organ (organ culture), kultur kalus (callus culture), dan kultur sel (cell culture).

Genetically Modified Organism (GMO) & Perbedaannya dengan Perkawinan Tradisional

Genetically Modified Organism atau lebih sering disingkat GMO merupakan organisme yang telah mengalami modifikasi genetik. Modifikasi genetik berbeda dengan perkawinan secara tradisional.

Pada dasarnya, pertanian sendiri merupakan kegiatan yang berkaitan dengan modifikasi genetik dari tanaman. Kegiatan-kegiatan tersebut dapat berupa penyerbukan manual, perkawinan silang, dan pengendalian gulma. Kegiatan tersebut merupakan bagian dari sejarah panjang pemilihan struktur genetik spesifik dari sifat tanaman yang diinginkan. Dengan kata lain, kegiatan "tradisional" ini bertujuan untuk mengubah sifat tanaman.

Walaupun sama-sama bertujuan untuk mengubah sifat tanaman, GMO berbeda dengan kegiatan tradisional tersebut. Hal ini dikarenakan di dalam GMO, kita akan memberikan suatu gen kepada suatu tanaman untuk mengubah sifatnya, sedangkan gen tersebut tidak akan pernah bisa masuk secara otomatis tanpa bantuan GMO. Pemberian gen atau DNA ini sendiri bisa dilakukan dari tanaman lain, bakteri, hingga virus.

Lini Masa Kultur Jaringan Tanaman, Bioteknologi Tanaman, & GMO

Berikut lini masa dari perkembangan kultur jaringan tanaman, bioteknologi tanaman, dan Genetically Modified Organism (GMO).

Kultur Jaringan Tanaman

• 1902 : Gottlieb Haberlandt mengusulkan bahwa semua sel adalah totipoten.
• 1904 : Hanning mengisolasi embrio zigotik yang hampir matang dari biji Crucifers dan berhasil menumbuhkannya hingga matang dalam media yang ditentukan.
• 1925 : Laibach mengisolasi dan menumbuhkan embrio persilangan interspesifik Linum perenne dan L. austriacum yang diaborsi in vivo.
• 1948 : Folke Skoog menemukan bahwa kinetin dapat menginduksi organogenesis dalam kultur kalus tembakau.
• 1957 : Skoog dan Miller mendemonstrasikan efek dan interaksi fitohormon.
• Auksin : Sitokin > 1 ⇨ pembentukan akar
• Auksin : Sitokin < 1 ⇨ pembentukan pucuk
• Auksin : Sitokin = 1 ⇨ pembentukan kalus
• 1962 : Pengembangan media MS.
• 1964 : Tanaman haploid yang berasal dari antera (kotak sari) Datura yang dibudidayakan.
• 1972 : Hibridisasi interspesifik pertama Nicotiana sp. dengan menggabungkan protoplas.
• 1977 : Integrasi T-DNA yang berhasil pada tanaman.

Bioteknologi Tanaman

• 1953 : James Watson dan Francis Crick menjelaskan struktur heliks ganda pada DNA. Mereka mendapatkan penghargaan Nobel dalam Kedokteran atau Fisiologi pada tahun 1962 dengan Maurice Wilkins.
• 1972 : Paul Berg menemukan enzim restriksi, yaitu enzim yang memotong dan menyambung materi genetik (DNA) dengan cara yang sangat spesifik. Penemuan ini membuka jalan bagi terjadinya kloning gen.
• 1973 : Cohen dan Boyer menciptakan DNA rekombinan pertama menggunakan gen bakteri. Hal ini menandai dimulainya era teknologi DNA rekombinan.
• 1983 : Diciptakannya 3 tanaman GM pertama, yaitu tembakau tahan kanamycin dan methotrexate, Petunia tahan kanamycin, dan bunga matahari yang mengandung gen dari kacang Perancis.
• 1985 : Dibuatnya lahan pertanian tanaman GM pertama yang terletak di UK.
• 1990 : Uji coba lahan pertama untuk tanaman kapas GM.
• 1992 : FDA mengumumkan bahwa makanan yang berasal dari produk GM akan diberikan aturan yang sama seperti makanan konvensional biasa.
• 1994 : FlavrSarv Tomato, makanan GM pertama yang dijanjikan dapat bertahan lama.
• 1996 : Budidaya kedelai dan jagung GM skala besar pertama.
• 2000 : Urutan genom Arabidopsis selesai, dengan genom yang mengandung 25.498 gen yang mengkode protein dari 11.000 famili.
• 2003 : The International Rice Genome Sequencing Project, sebuah proyek upaya dari 10 negara yang didanai publik, telah meluncurkan draf yang paling lengkap.
• 2004 : Generasi pertama dari beras emas (golden rice). Beras emas dikembangkan dengan tujuan untuk digunakan di daerah yang mengalami kekurangan vitamin A.
• 2009 : Pembentukan ruang lingkup bioteknologi tanaman, yaitu rekayasa genetika tanaman, mikropropagasi tanaman, kloning mutasi tanaman, dan teknologi sel tanaman.

Dampak dari Bioteknologi Tanaman

Terdapat banyak dampak positif dari dikembangkannya bioteknologi tanaman. Bidang-bidang yang terkena dampak dari bioteknologi tanaman sendiri seperti bidang ekonomi, lingkungan, kesehatan, hingga sosial.

Dari segi ekonomi, bioteknologi tanaman dapat menghasilkan produk tanaman yang lebih baik dari segi kualitas dan kuantitas, sehingga dapat menghasilkan lebih banyak keuntungan dalam penjualan.

Dari segi lingkungan, bioteknologi dapat mengurangi penggunaan pestisida yang dapat merusak lingkungan.

Dari segi kesehatan, bioteknologi menghasilkan lebih banyak dan meningkatkan kualitas makanan, sehingga tingkat kesehatan masyarakat meningkat.

Sedangkan dari sosial, bioteknologi tanaman dapat mengurangi kemungkinan terjadinya bencana kelaparan, kekurangan nutrisi, dan krisis makanan.