Aras Penerapan Bioteknologi ARAS PENERAPAN BIOTEKNOLOGI ARAS MASUKAN
Aras Penerapan Bioteknologi
ARAS PENERAPAN BIOTEKNOLOGI ARAS MASUKAN TINGGI Modal besar, alat dan proses canggih, operator terdidik MENENGAH Modal menengah, alat dan proses tidak terlalu rumit RENDAH Modal kecil, alat dan proses sederhana, operator tak terdidik KELUARAN Produk bernilai tinggi untuk kesehatan dan pangan Pangan, pakan, pupuk dan pestisida hayati Produk bernilai rendah, sanitasi, pemanfaatan limbah
Istilah-istilah yang sering digunakan dalam Bioteknologi Modern Transgen – Gen asing yang ditambahkan kepada suatu spesies Contoh – Gen Cry (mengkode protein yang menjadi racun bagi serangga keluarga Koleoptera)
Transgenik – suatu organisme yang mengandung transgen melalui proses bioteknologi (bukan proses pemuliaan tanaman) Contoh – Jagung tahan herbisida, Golden rice dll
• Perkembangan bioteknologi molekuler telah m cakrawala baru bagi pengembangan baha pangan, melalui pemetaan gen tanaman m hewan yang dapat menjadi dasar percepa proses rekayasa genetika melalui teknolo transgenik
Kegunaan teknik biologi molekuler: • menemukan suatu gen, • mengetahui interaksi dan fungsi gen • mengidentifikasi marka molekuler • memodifikasi perkembangbiakan tumb. / h • melakukan seleksi berbasis marka, • mengontrol aktivitas gen, • memodifikasi gen dan memindahkan gen varitas satu ke varitas atau spesies yg
Trend global peningkatan kualitas dan kuantitas produksi pertanian melalui Bioteknologi molekuler/ Bioteknologi Modern - Bioteknologi Pertanian - Bioteknologi Peternak - Bioteknologi Perikana
Bioteknologi molekuler/ Bioteknologi Modern diyakini para ahli dapat menjadi solusi teknologi bagi kemandirian pangan dan harapan bagi penyediaan pangan nasional. Muchtadi (2008) menjelaskan bahwa 'Biologi molekuler dan rekayasa genetik mampu memproduksi pangan berlipat ga dalam waktu, lingkungan, dan tempat yan relatif terbatas bahkan pada lahan margin
HASIL KEGIATAN BIOTEKNOLOGI MODERN DI BIDANG PERTANIAN GMO - Genetically modified organisms Suatu jasad yang memiliki sifat baru, yang sebelumnya tidak dimiliki oleh jenis jasad tersebut, sebagai hasil penambahan gen yang berasal dari jasad lain. Juga disebut organisme transgenik Jagung tahan serangga ü Racun Bt yang dikandungnya membunuh corn borer ü Gen pengendali produksi racun berasal dari bakteri Normal Transgenic
Tanaman tahan virus ü pepaya, jeruk, kentang ü Gen ketahanan berasal da Tanaman tahan herbisid ükedelai, jagung, kanola dll üGen ketahanan berasal dari bakteri
Perbedaan Pemuliaan tanaman konvensional dan Pemuliaan tanaman melalui bioteknologi • Pemuliaan tanaman konvensional ü Gen yang dipindahkan berasal dari spesies yang sama ü Pemindahan gen melalui perkawinan interspesies • Pemuliaan tanaman melalui bioteknolog ü Gen yang dipindahkan berasal dari spesies yang berbeda ü Pemindahan gen melalui rekayasa genetika tanaman
Perkawinan Antarspesies dalam Pemuliaan Tanaman Wheat Rye X Triticale Spesies baru, tetapi BUKAN bioteknologi modern
Mutagenesis: Sifat baru, tanpa gene asing ü Mutagenesis mengubah urutan DNA suatu gen ü Dapat diperoleh sifat baru yang menguntungkan Perlakuan mutagenesis Gen yang diarah ATTCGA Gen baru ATTGGA
Generasi Organisme Tansgenik Golden Rice ü Kandungan vitamin A meningkat ü Gen berasal dari bakteri
Bunga matahari ü Tahan jamur putih ü Gen ketahanan berasal dari gandum
Rumput lapangan golf ü Tahan herbisida ü Tumbuh lambat mengurangi pemangkasan, mengurangi polusi
Deteksi Ranjau Darat Dibutuhkan oleh militer, Tanpa upaya ini, anak-anak dan penduduk sipil terancam Bantuan Bioteknologi Tanaman (dikembangkan oleh Aresa Biodetection) • Gen yang peka terhadap logam dimasukkan ke dalam tanaman • Apabila akar tanaman menyentuh ranjau darat, maka Tanaman berubah warna dari hijau menjadi merah Mendeteksi ranjau darat
Biofarming? Bercocoktanaman transgenik yang menghasilkan bahan-bahan yang memiliki fungsi kesehatan (pharmaceutical products) Contohnya: Obat-obatan, antibodi, protein
Keunggulan teknologi ini? Sistem Produksi Sederhana • Gen biasanya dimasukkan ke dalam tanaman yang biasa ditanam di lapangan (biasanya jagung) • Cara bercocoktananam jagung tidak diubah Mengurangi beaya produksi • Sistem hewan: $1000 - $5000 per gram protein • Sistem tanaman: $1 - $10 per gram protein Sumber: The Roanoke Times, 2000
IMPIAN BIOPFARMING • Vaksin yang Dapat Dimakan • Tanaman transgenik untuk memenuhi kebutuhan kesehatan manusia • Gen penyandi protein spesifik dari jasad patogen diklon • Gen tersebut dimasukkan ke dalam genom tanaman (kentang, pisang, tomat) • Tanaman dikonsumsi manusia • Tubuh manusia membentuk antibodi terhadap protein patogen • Tubuh manusia mengalami “imunisasi” terhadap pathogen
Prioritas Bioteknologi Tanaman dan Lingkungan di Masa yang Akan Datang Bioremediasi • Polusi air, tanah dan udara menjadi masalah • Tanaman dapat membantu degradasi senyawa polutan tersebut Dibutuhkan tanaman yang dapat membantu degradasi senyawa polutan dan aman terhadap lingkungan Tanaman yang kandungan nutrisinya diperkaya • Malnutrisi meluas • Malnutrisi dapat menyebabkan berbagai penyakit ikutan Dibutuhkan modifikasi tanaman pangan untuk mengatasi masalah tersebut
- Slides: 22