Bioteknologi Pertanian - Rekayasa Genetika

Bioteknologi Pertanian - Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika merupakan suatu usaha memanipulasi sifat genetik makhluk hidup untuk menghasilkan makhluk hidup yang memiliki sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika dapat dilakukan dengan menambah, mengurangi, atau menggabungkan dua materi genetik (DNA) yang berasal dari dua organisme berbeda. Hasil penggabungan dua materi berasal dari dua organisme yang berbeda disebut DNA rekombinan. Organisme hasil dari rekayasa genetika disebut organisme transgenik. Di bidang pertanian telah banyak dilakukan rekayasa genetik untuk menghasilkan tanaman unggul yang dapat meningkatkan produktivitas dan ketahanan pangan, di antaranya sebagai berikut :

• tanaman tomat yang tahan busuk. Buah tomat yang dihasilkan lebih tahan lama sehingga mengurangi kerugian petani akibat pembusukan hasil panen tomat.
• tanaman jagung, kapas, dan kedelai yang tahan terhadap insektisida, yaitu jagung Bt, kapas Bt, dan kedelai Bt. Pada tanaman-tanaman tersebut disisipkan gen cry dari bakteri, Bacillur thuringiensis (bakteri tanah) yang dapat menghasilkan crystalline, protein yang bersifat racun bagi serangga. Jika ada hama menggerogoti tanaman tersebut, akan mati.
• tanaman kapas yang resisten terhadap herbisida (pestisida pembasmi gulma). Tanaman ini telah disisip dengan gen bakteri yang tahan terhadap herbisida sehingga ketika dilakukan penyemprotan herbisida, hanya gulma di sekitar tanaman kapas yang mati.
•  tanaman pepaya yang tahan terhadap serangan virus ringspot, yaitu varietas pepaya transgenik UH rainbow yang dikembangkan di Hawaii.
• beras golden rice yang kaya akan betakaroten (provitamin A) dengan cara menyisipkan dua gen dari jenis bunga bakung dan satu gen dari spesies bakteri ke tanaman padi.
• beras kaya zat besi, direkayasa dengan menyisipkan gen dari tanaman buncis ke tanaman padi.
• tebu transgenik dihasilka noleh tim peneliti Universitas Jember, menghasilkan tebu yang tahan kekeringan.

Read More

Bioteknologi Pertanian - Teknologi Hidroponik

Bioteknologi Pertanian - Teknologi Hidroponik

Hidroponik berasal dari kata Yunani, yaitu hydro (air) dan ponos (mengerjakan). Hidroponik merupakan metode bercocok tanam tanpa tanah. Media tanamnya dapat berupa kerikil, pasir, atau sabut kelapa, zat silikat, pecahan batu karang atau batu bata, potongan kayu, atau busa. 

Mengapa tanaman dapat tumbuh di medium hidroponik? Elemen dasar yang dibutuhkan tanaman sebenernya bukanlah tanah, tetapi zat makanan dan air yang terkandung dalam tanah yang diserap akar. Berarti dapat disimpulkan bahwa suatu tanaman dapat tumbuh tanpa tanah, asalkan diberikan cukup air dan garam-garam mineral.

Keberhasilan hidroponik bergantung pada kebersihan wadah, media, dan tanaman yang digunakan. Oleh karena itu, semua media dan wadah yang akan digunakan harus dibersihkan terlebih dahulu. Salah satu caranya adalah dengan dipanaskan atau dicuci sehingga bebas dari hama dan penyakit. Setelah media dan wadah hidroponik dibersihkan, barulah tanaman ditanam pada media tersebut, kemudia diberi larutan nutrisi. Larutan ini mengandung unsur makromolekul, mikromolekul, hormon, dan bahan mineral yang dibutuhkan tanaman. 

Keuntungan menggunakan teknik hidroponik adalah hasil tanaman berkualitas tinggi, bebas hama penyakit, penanaman tidak mengikuti musim tanam, tidak memerlukan tanah yang luas, serta penggunaan air dan pupuk menjadi lebih hemat.

Read More

Latihan Soal Bioteknologi Pertanian - Kultur Jaringan

Kuis Kultur Jaringan - Bioteknologi Pertanian

Soal 1 : Tuliskan tahapan proses kultur jaringan!

    Jawaban 1 :
    a. Siapkan media tumbuh yang terdiri atas campuran garam mineral berisi unsur makro dan mikro, asam amino, vitamin, gula serta hormon tumbuhan dengan perbandingan tertentu.
    b. Siapkan eksplan
    c. Tanamkan eksplan pada media yang telah disiapkan
    d. Setelah terbentuk calon tumbuhan (akar, tunas) maka dipindahkan ke media tanah untuk tumbuh menjadi tanaman dewasa.

Soal 2 : Tuliskan kelebihan dan kelemahan budidaya tanaman dengan kultur jaringan!

    Jawaban 2 :

Tabel 1. Kelebihan dan Kelemahan Budidaya Tamanan dengan Kultur Jaringan

Explore more at Quizizz.

Read More

Bioteknologi Pertanian - Teknologi Nuklir

Bioteknologi Pertanian - Teknologi Nuklir

Reaksi nuklir telah banyak digunakan untuk tujuan damai (bukan tujuan militer), misalnya dalam bidang pertanian terutama untuk meningkatkan produksi pangan. Pemanfaatan teknologi nuklir untuk meningkatkan produksi pangan, diantaranya adalah sebagai berikut :

a. Mutasi tanaman untuk mendapatkan varietas unggul

Varietas unggl dapat diperoleh dengan cara meradiasi sel atau jaringan tanaman sehingga terjadi perubahan gen yang dapat menyebabkan perubahan sifat makhluk hidup. Contoh varietas unggul yang menggunakan teknologi ini adalah padi Atomia I-IV.

b. Pemberantasan hama tanaman

Penggunaan sinar radioaktif untuk pemberantasan hama bertujuan untuk memandulkan hama jantan. Pupa serangga diradiasi sehingga menghasilkan serangga jantan yang mandul. Radiasi dari sinar radioaktif menyebabkan sperma yang dihasilkan tidak dapat membuahi sel telut sehingga tidak akan menghasilkan keturunan. Keseimbangan ekosistem tidak akan terganggu karena populasi hama terjadi lambat dan bertahap.

c. Pengawetan makanan

Penggunaan sinar radioaktif dalam pengawetan makanan bertujuan untuk menghambar pertunasan, memperpanjang masa simpan, mengurangi bakteri pembusuk pada daging, membebaskan rempah-rempag dari kuman, dan mengandalikan kuman penyebab penyakit pada makanan.

d. Mengetahui masa pemupukan yang paling baik

Setiap tanaman mempunyai masa pertumbuhan yang berbeda. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal, perlu pemupukan yang tepat sesuai dengan masa pertumbuhan. Melalui penggunaan unsur radioaktif, dapat diketahui masa yang paling tepat untuk melakukan pemupukan.

Read More

Bioteknologi Pertanian - Pembastaran (Persilangan)

Bioteknologi Pertanian - Pembastaran (Persilangan)

Pembastaran atau persilangan merupakan perkawinan antara dua individu tanaman yang berbeda varietas, tetapi masih dalam satu spesies. Pembastaran merupakan cara sederhana, murah, dan paling mudah untuk menghasilkan tanaman pangan varietas unggul. Sebagai contoh, padi varietas X yang memiliki sifat produksi gabah tinggi dan tidak cepat rebah dikawinkan dengan padi varietas Y yang memiliki sifat tahan hama dan umur pendek. Dari perkawinan ini dapat dihasilkan padi varietas baru yang memiliki sifat perpaduan dari keduanya, yaitu produksi gabah tinggi, tahan hama, tidak cepat rebah, dan umur panen pendek. Para ahli pemuliaan tanaman di Indonesia telah berhasil menciptakan tanaman pangan varietas unggul dengan menggunakan cara ini. Contoh tanaman pangan varietas unggul tersebut adalah IR 8, IR 20, PB 8, Hipa 10, dan Inpari 33.

Read More

Bioteknologi Pertanian - Insektisida dari Bakteri

Bioteknologi Pertanian - Insektisida dari Bakteri

Insektisida adalah zat yang membasmi serangga. Beberapa bakteri menghasilkan zat yang mematikan bagi serangga sehingga dimanfaatkan sebagai insektisida. Bakteri yang digunakan sebagai insektisida adalah Bacillus thuringiensis. Bakteri ini menghasilkan racun yang disebut protein kristal insektisida (ICP, Insecticidal Crystal Proteins). Racun ini menyerang saluran pencernaan hama serangga sehingga hama tersebut berhenti makan dan akhirnya mati.

Bacillus thuringiensis dikulturkan (dikembangbiakkan) dalam tangki fermenter. Lalu, ICP yang dihasilkan oleh bakteri tersebut ditampung dan dicampur dengan cairan lengket. Cairan tersebut disemprotkan pada tumbuhan. Hama yang memakan daun tumbuhan yang disemprotkan akan mati. Selain digunakan sebagai cairan insektisida, bakteri ini juga dimanfaatkan untuk membuat tumbuhan tahan lama melalui rekayasa genetika. Caranya, gen penghasil ICP dari bakteri Bacillus thuringiensis disisipkan pada sel tumbuhan sehingga tumbuhan tersebut dapat menghasilkan ICP. Tumbuhan yang disisip dengan gen dari organisme lain disebut tumbuhan transgenik.

Read More

Bioteknologi Pertanian - Kultur Jaringan

 

Berikut cara-cara peningkatan produksi pangan melalui bioteknologi pertanian.

1. Kultur Jaringan
2. Insektisida dari Bakteri
3. Pembastaran (Persilangan)
4. Teknologi Nuklir
5. Pengolahan Lahan Pertanian
6. Teknologi Hidroponik
7. Rekayasa Genetika

Read More

Pengertian Sel menurut Para Ahli

    Sel adalah unit terkecil penyusun makhluk hidup, baik struktural maupun fungsional. Salam hal ini virus tidak tercakup di dalamnya karena virus merupakan makhluk hidup yang tidak berupa sel. Berdasarkan jumlah sel, makhluk hidup digolongkan menjadi makhluk hidup uniseluler (bersel tunggal) dan makhluk hidup multiseluler (bersel banyak).

    Berdasarkan keadaan inti sel, sel dibedakan menjadi sel prokariotik (inti sel tidak mempunyai membran) dan sel eukatiorik (inti sel dibatasi oleh membran). Ukuran sel pada setiap organisme hidup memiliki ukuran relative sama. Perbedaan ukuran tubuh organisme bukan disebabkan oleh perbedaan ukuran sel, melainkan oleh jumlah sel yang dimiliki oleh individu yang bersangkuran (Karmana, 2007).

Menurut beberapa ahli, sel memiliki definisi sebagai berikut :

1. Robert Hooke (1665)
Robert hooke mendefinisikan sel sebagai ruangan-ruangan kecil yang dibatasi oleh dinding. Hal tersebut dikatakan Hooke usai melakukan penelitian sederhana terhadap sebuah gabus dengan menggunakan mikroskop sederhana.

2. Felix Fontana (1781)
Felix Fontana merupakan orang pertama yang menemukan adanya nukleus (inti sel) di dalam sel hewan. Menurut beliau sel terdiri dari nukleus dan nukleolus (anak inti).

3. Rene Dutrochet (1824)
Salam makalahnya untuk akademi Paris, Dutrochet mengatakan bahwasanya semua jaringan organ tumbuhan tersusun atas sel-sel, demikian juga dengan jaringan hewan.

4. Francois Vincent Raspail (1825)
Menurut Raspail setiap sel yang ada pasti berasal dari sel sebelumnya/

5. Robert Brown (1831)
Robert Brown merupakan orang yang pertama kali yang menyatakan bahwasanya nukleus merupakan bagian dari makhluk hidup.

6. Matthias Jacob Schleiden (1838)
Menurut Schleiden, semua tumbuhan tersusun atas sel-sel. Beliau juga mengatakan bahwasanya sel merupakan unit struktural dan fisiologi pada makhluk hidup.

7. Theodor Schwann (1839)
Menurut Schwann semua hewan tersusun atas sel-sel. Semua makhluk hidup tersusun atas sel-sel dan produk-produk sel.

8. Johannes Purkinje (1839)
Purkinje menemukan istilah protoplasma atau bahan pertama. Purkinje meyakini bahwa kunci untuk mempelajari sel terletak di dalam protoplasma.

9. Alenxander Braun (1845)
Braun menyatakan bahwa sel adalah unit dasar kehidupan.

10. Jugo von Mohl (1846)
Von Mohl menyatakan bahwa protoplasma adalah bahan hidup kehidupan.

11. Rudolph Virchow (1855)
Virchow menyatakan bahwa sel-sel merupakan mata rantai terakhir dalam rantai besar yang membentuk jaringan organ, sistem, dam individu. Menurut Virchow, setiap sel berada dari sel (omnis cellula ecellula).

12. Eduard Strasburger dan August Weismann (1855)
Keudanya menyimpulkan bahwa faktor-faktor hereditas berasal dari dalam nukleus.

13. Max Schultze (1861)
Schultze mendefiniskan sel sebagai suatu massa protoplasma yang mengandung sebuah nukleus serta identik pada hewan dan tumbuhan.

14. Rudolf van Klliker (1862)
Von Kolliker mengenalkan istilah sitoplasma yang berarti yang berarti material (bahan-bahan) di dalam sel yang terpisah dari nukleus.

Read More

Komponen Biotik

Komponen biotik adalah komponen lingkungan yang terdiri atas makhluk hidup. Makhluk hidup dapat digolongkan berdasarkan jenis-jenis tertentu, misalnya, golongan manusia, hewan, dan tumbuhan. 

Berdasarkan ukurannya, makhluk hidup digolongkan menjadi mikroorganisme dan makroorganisme. Manusia merupakan faktor biotik yang mempunyai pengaruh terkuat di bumi ini, baik dalam pengaruh memusnahkan dan melipatkan, atau mempercepat penyebaran hewan dan tumbuhan. 

Berdasarkan peran dan fungsinya, makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam, yaitu :

1. Produsen, adalah makhluk hidup yang mampu mengubah zat anorganik menjadi zat organik (organisme autotrof). Proses tersebut hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan yang berklorofil dengan cara fotosintesis. Contoh produsen adalah alga, lumut, dan tumbuhan hijau.

Algue (Codium)

2. Konsumer, adalah organisme heterotrof yang tidak bisa membuat makanannya sendiri dan tergantung kepada organisme lain, baik yang bersifat heterotrof maupun yang autotrof. Konsumer biasanya merupakan hewan. Hewan yang memakan tumbuhan secara langsung (herbivora) dinamakan konsumer primer. Hewan yang memakan konsumer primer dinamakan konsumer II dan seterusnya sehingga terbentuk suatu rantai makanan. Konsumer terakhir disebut konsumer puncak. Contoh konsumer puncak adalah manusia.

3. Dekomposer, adalah organisme yang menguraikan bahan organik menjadi anorganik untuk kemudian digunakan oleh produsen. Dekomposer dapat disebut juga sebagai organisme detritivor atau pemakan bangkai. Controh organisme dekomposer adalah bakteri pembusuk dan jamur.

Setiap makhluk hidup hanya dapat hidup dan berkembangbiak pada lingkungan yang cocok, yang disebut habitat. Di dalam ekosistem, setiap organisme mempunyai fungsi dan tugas tertentu. Hal ini dikenal dengan nisia. Oleh karena itu, komponen biotik ekosistem dapat dikelompokkan berdasarkan nisia tadi. Secara garis besar ada empat nisia.

Read More