KULTUR JARINGAN

Pengertian Kultur Jaringan

Menurut Suryowinoto (1991), kultur jaringan dalam bahasa asing disebut sebagai tissue culture. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. jadi, kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya.

Kultur jaringan (Tissue Culture) merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.

Prinsip Dasar Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tumbuhan seperti protoplasma, sekelompok sel, jaringan atau organ serta menumbuhkannya dalam kondisi aseptik sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali.

Teori yang mendasari tehnik kultur jaringan adalah teori sel oleh Schawann dan Scheleiden (1838) yang menyatakan sifat totipotensi (total genetic potential) sel, yaitu bahwa setiap sel tanaman yang hidup dilengkapi dengan informasi genetik dan perangkat fisiologis yang lengkap untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh, jika kondisinya sesuai.

Manfaat Kultur Jaringan

•      Melestarikan sifat tanaman induk

•      Menghasilkan tanaman yang memiliki sifat sama

•      Menghasilkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam waktu yang singkat

•      Dapat menghasilkan tanaman yang bebas virus

•      Dapat dijadikan sarana untuk melestarikan plasma nutfah

•      Untuk menciptakan varietas baru melalui rekayasa genetika. Sel yang telah direkayasa dikembangkan melalui kultur jaringan sehingga menjadi tanaman baru secara lengkap

•      Pelaksanaannya tidak tergantung pada musim.

Kelemahan Kultur Jaringan

•      Diperlukan biaya awal yang relatif tinggi

•      Hanya mampu dilakukan oleh orang-orang tertentu, karena memerlukan keahlian khusus

•      Bibit hasil kultur jaringan memerlukan proses aklimatisasi, karena terbiasa dalam kondisi lembap dan aseptik.

Keuntungan Kultur Jaringan

•      Pengadaan bibit tidak tergantung musim

•      Bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak dengan waktu yang relatif lebih cepat  (dari satu mata tunas yang sudah respon dalam 1 tahun dapat dihasilkan minimal 10.000 planlet/bibit)

•      Bibit yang dihasilkan seragam

•      Bibit yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu)

•      Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah

•      Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan lingkungan  lainnya

•      Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki

•      Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah:

a. Pemilihan dan Penyiapan Tanaman Induk Sumber Eksplan

Tanaman tersebut harus jelas jenis, spesies, dan varietasnya serta harus sehat dan bebas dari hama dan penyakit. Tanaman indukan sumber eksplan tersebut harus dikondisikan dan dipersiapkan secara khusus di rumah kaca atau greenhouse agar eksplan yang akan dikulturkan sehat dan dapat tumbuh baik serta bebas dari sumber kontaminan pada waktu dikulturkan secara in-vitro.

b. Inisiasi Kultur

Tujuan utama dari propagasi secara in-vitro tahap ini adalah pembuatan kultur dari eksplan yang bebas mikroorganisme serta inisiasi pertumbuhan baru (Wetherell, 1976). ini mengusahakan kultur yang aseptik atau aksenik. Aseptik berarti bebas dari mikroorganisme, sedangkan aksenik berarti bebas dari mikroorganisme yang tidak diinginkan. Dalam tahap ini juga diharapkan bahwa eksplan yang dikulturkan akan menginisiasi pertumbuhan baru, sehingga akan memungkinkan dilakukannya pemilihan bagian tanaman yang tumbuhnya paling kuat,untuk perbanyakan (multiplikasi) pada kultur tahap selanjutnya (Wetherell, 1976).

c. Sterilisasi

Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga sterail. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.

d. Multiplikasi atau Perbanyakan Propagul

Tahap ini bertujuan untuk menggandakan propagul atau bahan tanaman yang diperbanyak seperti tunas atau embrio, serta memeliharanya dalam keadaan tertentu sehingga sewaktu-waktu bisa dilanjutkan untuk tahap berikutnya. Pada tahap ini, perbanyakan dapat dilakukan dengan cara merangsang terjadinya pertumbuhan tunas cabang dan percabangan aksiler atau merangsang terbentuknya tunas pucuk tanaman secara adventif, baik secara langsung maupun melalui induksi kalus terlebih dahulu. Seperti halnya dalam kultur fase inisiasi, di dalam media harus terkandung mineral, gula, vitamin, dan hormon dengan perbandingan yang dibutuhkan secara tepat (Wetherell, 1976). Hormon yang digunakan untuk merangsang pembentukan tunas tersebut berasal dari golongan sitokinin seperti BAP, 2-iP, kinetin, atau thidiadzuron (TDZ).

e. Pemanjangan Tunas, Induksi, dan Perkembangan Akar

Tujuan dari tahap ini adalah untuk membentuk akar dan pucuk tanaman yang cukup kuat untuk dapat bertahan hidup sampai saat dipindahkan dari lingkungan in-vitro ke lingkungan luar. Dalam tahap ini, kultur tanaman akan memperoleh ketahanannya terhadap pengaruh lingkungan, sehingga siap untuk diaklimatisasikan (Wetherell, 1976). Tunas-tunas yang dihasilkan pada tahap multiplikasi di pindahkan ke media lain untuk pemanjangan tunas. Media untuk pemanjangan tunas mengandung sitokinin sangat rendah atau tanpa sitokinin. Tunas tersebut dapat dipindahkan secara individu atau berkelompok. Pemanjangan tunas secara berkelompok lebih ekonomis daripada secara individu. Setelah tumbuh cukup panjang, tunas tersebut dapat diakarkan. Pemanjangan tunas dan pengakarannya dapat dilakukan sekaligus atau secara bertahap, yaitu setelah dipanjangkan baru diakarkan. Pengakaran tunas in-vitro dapat dilakukan dengan memindahkan tunas ke media pengakaran yang umumnya memerlukan auksin seperti NAA atau IBA. Keberhasilan tahap ini tergantung pada tingginya mutu tunas yang dihasilkan pada tahap sebelumnya.

f. Aklimatisasi

Dalam proses perbanyakan tanaman secara kultur jaringan, tahap aklimatisasi planlet merupakan salah satu tahap kritis yang sering menjadi kendala dalam produksi bibit secara masal. Pada tahap ini, planlet atau tunas mikro dipindahkan ke lingkungan di luar botol seperti rumah kaca , rumah plastik, atau screen house (rumah kaca kedap serangga). Proses ini disebut aklimatisasi. Aklimatisasi adalah proses pengkondisian planlet atau tunas mikro (jika pengakaran dilakukan secara ex-vitro) di lingkungan baru yang aseptik di luar botol, dengan media tanah, atau pakis sehingga planlet dapat bertahan dan terus menjadi bibit yang siap ditanam di lapangan. Prosedur pembiakan dengan kultur jaringan baru bisa dikatakan berhasil jika planlet dapat diaklimatisasi ke kondisi eksternal dengan keberhasilan yang tinggi.

ARTIKEL TOMAT Antisenscens

ARTIKEL TOMAT Antisenscens

Tomat (Solanum lycopersicum) merupakan buah yang berwarna merah dan memiliki rasa asam ini merupakan buah yang sangat sering di jumpai dikalangan ibu rumah tangga, karena tomat ini merupakan bahan yang sering digunakan dalam masakan. Sayangnya tomat ini memiliki daya tahan yang sangat rendah, sehingga tomat ini cepat menjadi busuk.

Namun pada tahun 1980 para ilmuan telah memulai penelitian terhadap tomat. Dimana para peneliti di Calgene melakukan penelitian tomat Flavr Savr, dimana pada saat itu penelitian dilakukan pada tekstunya, biasanya tomat ketika matang maka tektur dari tomat itu akan menjadi lunak. Namun para peneliti telah melakukan penelitian agar tomat tidak menjadi lunak ketika matang. Yaitu dengan cara menyisipkan gen antibeku, gen ini didapatkan dari gen yang ada pada ikan yang hidup di air dingin yang kemudian disisipkan kedalam gen tomat. Gen anti beku ini diambil dari ikan Flouder, ikan ini diambil dari antartika yang merupakan daerah yang sangat dingin.

Ikan Flouder ini mempunyai gen antibeku yang disebut dengan Antisenscens dimana gen ini dapat mrnghambat enzim Polygalacturonase yaitu enzim yang dapat mempercepat kerusakan pada dinding sel tomat.Proses dari pemindahan gen ini yaitu, Disisapkan gen Antisenscens dimana gen ini diambil dari kromosom pada ikan flounder. Setelah gen anti beku ini diambil langkah selanjutnya adalah menisipkannya kedalam DNA bakteri Escherichia coli yang disebut plasmid. DNA hibrid ini, yang merupakan kombinasi dari dua DNA berbeda disebut sebagai DNA rekombinan(Chuch.,1991).

DNA rekombinan yang mengandung gen antibeku ini kemudian ditanam kembali pada bakteri Escherichia coli. Bakteri tersebut memproduksi kopian dari DNA rekombinan dalam jumlah yang sangat banyak. Tahap selanjutnya diawali dengan isolasi DNA sel tomat terlebih dahulu yang dilakukan dengan cara menghaluskan batang tomat dalam nitrogen cair untuk melepaskan isi sel. Isi sel tersebut kemudian ditempatkan dalam tabung reaksi, lalu disentrifugasi. Selama sentrifugasi, isi sel terpisah ke dalam dua lapisan dimana salah satunya adalah lapisan DNA. Lapisan ini kemudian dipisahkan dari tabung, kemudian ditambahkan enzim restriksi, yaitu ECO R1 yang berfungsi memotong di lokasi DNA yang spesifik. Sel tanaman tomat diinfeksi dengan bakteri tersebut. Setelah itu ditambahkan enzim ligase ke dalam DNA tomat dan plasmid untuk menyambungkan DNA, sehingga dapat lengket. Hasilnya, gen antibeku pada plasmid yang terdapat pada bakteri bergabung dengan DNA sel tanaman tomat. Sel tanaman tomat kemudian ditempatkan pada media tumbuh yang berupa cawan petri yang mengandung media nutrien selektif. Bibit tomat mulai ditanam. Tanaman tomat hasil rekayasa genetika mengandung satu kopian gen antibeku dari ikan Flounder pada setiap selnya(Smith C.J., 1988).

KESIMPULAN

Jadi tomat anti Antisenscens merupakan tomat yang disisipi dengan bakteri anti beku yang didapatkan dari Ikan Flouder yang merupakan ikan yang dapat hidup disuhu yang ekstrim di Antartika. Sehingga tomat yang awalnya memoliki tekstur yang lembek ketika matang, ketika sudah disisipi gen antibeku ini teksturnyapun berubah menjadi tidak terlalu lembek. Sehingga tomatpun tidak mudah rusak.

DAFTAR PUSTAKA

Chuch, W. J. Kanczler, J. Robertson, D. Hobson, G. Tucker, D. Grieson, S. Bright, C. Bird. 1991. Fruit quality characteristics of transgenic tomato fruit with altered polyglacturonase activity. HortSci. 26: 1517-1520.

Smith C.J., C.F. Watson, J. Ray, C.R. Bird, P.C. Morris, W. Schuch, D. Grierson. 1988.Antisense RNA inhibition of polygalacturonase gene expression in btransgenic tomatoes. Nature 334:724-726.

PROSES PERUBAHAN BUNGA MAWAR MENJADI WARNA BIRU

Nama               : Titin Prihatini

NIM                : 1157020074

Kelas               : Biologi / 5B

3) Bagaimana proses pembentukan bunga mawar menjadi warna biru ?

Jawab :

Mawar merupakan salah satu tanaman hias yang dikenal karena keharuman-nya serta memiliki bentuk, ukuran, dan warna yang beragam. Selain digunakan sebagai penghias taman dan buket bunga, bunga mawar juga digunakan dalam upacara ritual keagamaan dan upacara adat. Bunga mawar juga dapat digunakan sebagai bahan pembuatan makanan, minuman, dan bahan baku industri minyak wangi.

 Mawar juga dikenal sebagai tanaman hias yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluanseperti sebagai tanaman hias ditaman, di pot,dijadikan bunga tabur, parfum, kosmetik dan obat-obatan.Mengingat kepentingan nilai ekonomi dan meningkatnya permintaan bunga potong ataupun tanaman hias di dalam dan luar negeri, maka pengembangan budidaya mawar perlu diarahkan untuk skala agribisnis yang sesuai dengan permintaan pasar.

Tanaman mawar dapat diperbanyak secara generatif maupun secara vegetatif. Secara vegetatif dengan stek batang atau cabang, cangkok, dan okulasi. Stek atau cutting yaitu dengan cara memotong sebagian tanaman dan langsung ditanam ke media tanam Cara stek lebih dipilih, karena stek menghasilkan tanaman yang memiliki persamaan dalam umur, tinggi, ketahanan terhadap penyakit dan menghasilkan bibit tanaman dalam jumlah banyak.

            Bunga mawar tidak memiliki pigmen alami warna biru, para ahli tanaman pun sampai saat ini belum ada yang bisa membuat mawar biru bisa tumbuh secara alami baik itu melalui kawin silang, rekayasa genetika, dll. Walaupun perusahaan Jepang yakni Suntory (bekerja sama dengan perusahaan Australia Florigene) mengklaim telah melakukan rekayasa genetika yang menghasilkan mawar biru, tetapi biru mawar yang mereka ciptakan tidaklah benar-benar berwarna biru melainkan berwarna lavender. Mungkin ini adalah salah satu keputusasaan perusahaan Jepang tersebut karena tidak dapat menciptakan bunga mawar biru. Mereka hanya sanggup mengubah genetika mawar menjadi warna lavender yang diklaim sebagai mawar biru. Berikut adalah penampakkan mawar biru yang diciptakan oleh Suntory.

            Lihatlah, perusahaan Jepang dimana biasanya memiliki sumber daya manusia yang gigih dan pantang menyerah pun tidak mampu menciptakan bibit bunga mawar biru. Jika pun ada perusahaan lain yang bisa membuatnya, pastilah harga bibit bunga mawar biru ini akan sangat mahal sekali karena diciptakan melalui proses yang panjang dan tentunya akan banyak menghabiskan dana penelitian yang tidak sedikit. Bunga mawar biru milik Suntory pun dibanderol dengan harga 200 – 300 ribu rupiah per tangkainya.

salah satu produk biji mawar biru, banyak sekali testimoni negatif terhadapnya. Berikut saya kutip beberapa testimoni terkait biji mawar biru tersebut yang langsung saya terjemahkan ke dalam bahasa Indonesia.

Pertama-tama ambilah bunga mawar putih yang baru saja dipetik dari kebun. Kemudian untuk dijadikan perhatian, bunga mawar putih yang baru dipetik/dipanen tersebut jangan sampai ujung batangnya terkena air atau jangan sampai bunga tersebut direndam dulu dalam air bersih. Apabila ujung batangnya direndam air bersih terlebih dahulu sebelum dilakukan proses osmosis, bisa dipastikan nantinya bunga mawar putih tersebut tidak dapat dirubah menjadi berwarna biru. Jangan takut layu, karena dia akan mekar lagi ketika nanti dilakukan proses osmosis bahkan sebetulnya mawar putih tersebut akan lebih bagus dibuat agak layu terlebih dahulu sehingga nanti pada saat melakukan teknik osmosis, penyerapan warna birunya bisa lebih bagus dan lebih cepat. Jika Anda tidak mengikuti langkah-langkah pertama ini, kemungkinan mawar putih Anda berubah menjadi biru masih ada, namun warnanya tidak akan bisa menjadi biru sekali.

Tahapan kedua adalah mempersiapkan pewarna biru, sebetulnya ada pewarna khusus untuk bunga mawar namun harganya sangat mahal. Untuk menekan biaya, Anda bisa menggunakan pewarna makanan berwarna biru. Tuangkan pewarna makanan berwarna biru tersebut pada wadah yang diisi air bersih secukupnya sampai air tersebut berubah menjadi biru agak pekat.

Tahapan ketiga adalah mempersiapkan bunga mawar putih untuk direndam kedalam air yang sudah dicampuri pewarna biru tersebut. Caranya dengan memotong terlebih dahulu ujung batangnya dengan cara diagonal/miring menggunakan pisau atau gunting stek yang bersih. Setelah itu, Anda tinggal merendam mawar putih tersebut (ujung batangnya) pada air yang telah diwarnai biru tersebut. Inilah yang dinamakan dengan teknik osmosis, setelah itu Anda hanya tinggal menunggu warna biru naik ke atas mahkota bunga mawar putih tersebut. Maka, sekitar 6 jam atau lebih, mawar putih tersebut dapat berubah menjadi bunga mawar biru. Setelah warna birunya keluar, hal berikutnya yang harus dilakukan adalah mengangkat mawar dari rendaman cairan biru, lalu potong lagi ujung batangnya sedikit dan rendam lagi ke air bening sekitar 1 jam sehingga proses pewarnaan birunya dapat lebih naik lagi dan menjadi cantik

Dampak Positif dan Dampak Negatif Bioteknologi Tumbuhan

Dampak Positif dan Dampak Negatif Bioteknologi

Kehadiran adanya Bioteknologi Tumbuhan  membawa manfaat juga kerugian bagi manusia Adapun Manfaat adanya bioteknologi tumbuhan adalah sebagai berikut :

1. Tumbuhan yang memiliki sifat penundaan pematangan buah serta resistensi terhadap pembusukan dan penyakit
2. Manipulasi genetik dapat dilakukan pada sel somatic biasa, dan sel itu kemudian digunakan untuk menghasilkan organisme dengan sifat-sifat baru
3. Peneliti menggunakan plasmid yang tidak menimbulkan penyakit (seperti tipe wild type) untuk menghasilkan tanaman-tanaman transgenik
4. Tanaman rekayasa genetik resistensi terhadap herbisida atau hama, yang tentukan oleh satu atau sedikit selain itu dapat juga tahan terhadap serangga perusak  akan mengurangi penggunaan insektisida kimiawi
5. Rekayasa genetika juga borpotensi meningkatkan nilai gizi tanaman pangan, contohnya tanaman padi transgenik yang menghasilkan bulir beras kuning yang mengandung beta karoten

            Meskipun memiliki beberapa manfaat, bioteknologi pada tumbuhan juga memiliki dampak negatif seperti :

1. Dengan adanya teknologi DNA rekombinan kemungkinan pathogen-patogen baru yang berbahaya
2. Organisme yang dimodifikasi secara otomatis  dikhawatirkan menyebarkan gen-gen barunya ke kerabat dekatnya di alam sekitar
3. Tanaman pangan yang mengandung gen-gen pengode resistensi terhadap herbisida, penyakit, atau serangga hama menyerbuki tanaman liar, keturunan yang dihasilkan mngkin menjadi ‘gulam super’ yang sangat sulit dikontrol
4. Transgen pengode protein serupa pestisida dapat menjadikan tumbuhan menghasilkan polen yang toksis bagi kupu-kupu
5. Sejumlah orang alergi jika produk-produk protein transgen dapat menyebabkan reaksi alergi

Daftar Pustaka : Campbell, Neil., et al. 2008. Biologi. Jilid 1. Erlangga : Jakarta

GOLDEN RICE

GOLDEN RICE

Penerapan bioteknologi pada tanaman padi sebenarnya telah lama dilakukan namun menjadi sangat terdengar ketika muncul golden rice dalam jurnal science pada tahun 2000. Namun sebenarnya sekitar sepuluh tahun sebelumnya, ilmuwan jepang telah mengawali mengisolasi gen yang menyandi jalur biosintesa karotenoid dari bakteri fitopatogenik Erwina Uredovora. Dari penelitian tersebut ditemukan bahwa gen Crtl mengkode enzim phytoene desaturase yang bertanggung jawab untuk mengubah phytoene menjadi lycopene.

Luasan lahan pertanian yang semakin sempit mengakibatkan produksi perlahan harus ditingkatkan. Peningkatan ini tidak hanya berupa peningkatan bobot panen namun juga nutrisi atau nilai tambah. Oleh sebab itu dari suatu luasan yang sebelumnya hanya menghasilkan karbohidrat diharapkan dapat ditambah dengan vitamin dan mineral. Hal inilah yang mendorong para peneliti padi mengembangkan Golden Rice. Pada awalnya penelitian dilakukan untuk meningkatkan kandungan provitamin A berupa beta karoten, dan saat ini fokus penelitian tetap dilakukan.

Nama Golden Rice diberikan karena butiran yang dihasilkan berwarna kuning menyerupai emas. Rekayasa genetika merupakan metode yang digunakan untuk produksi Golden Rice. Hal ini disebabkan karena tidak ada plasma nutfah padi yang mampu untuk mensintesis karotenoid. Pendekatan transgenik dapat dilakukan karena adanya perkembangan teknologi transformasi dengan Agrobacterium dan ketersediaan informasi molekuler biosintesis karotenoid yang lengkap pada bakteri dan tanaman. Dengan adanya informasi tersebut terdapat berbagai pilihan cDNA. Produksi prototype Golden Rice menggunakan galur padi japonica (Taipe 309), teknik transformasi menggunakan Agrobacterium dan beberapa gen penghasil beta karoten tanaman daffodil hingga bakteri.

Peningkatan Nutrisi Beras

Beras merupakan makanan pokok bagi sebagian besar masyarakat di negara berkembang. Sehingga akan sangat menguntungkan apabila beras memiliki kandungan provitamin A. Namun, kandungan beta karotin padi hanya terdapat pada jaringan hijau seperti daun, sedangkan endosperma padi (beras yang kita konsumsi) tidak memiliki kandungan nutrisi ini. Dibandingkan dengan jaringan vegetatif yg memiliki semua komponen biosintesis beta karotin, endosperma tidak memiliki 2 enzim dalam yang terlibat proses tersebut. Enzime tersebut adalah phytoenesynthase (PSY) dan carotene desaturase (CRTI). Secara sederhana, dengan memasukkan 2 gen yang mengkode enzim tersebut, siklus biosintesis beta karotin dapat kembali berfungsi untuk menghasilkan provitamin A. Konsep inilah yang digunakan pada pembuatan Golden rice (padi emas). Pada awalnya, padi emas menghasilkan 1,6 μg/g beta karotin. Konsentrasi beta karotin perlu ditingkatkan agar bisa memenuhi angka kecukupan gizi.

Phytoene synthase (PSY) telah diidentifikasi sebagai faktor yang mempengaruhi kecepatan pembuatan provitamin A. Gen psy yang berasal dari padi dan jagung memberikan hasil beta karotin terbanyak. Beberapa lini padi emas yang dikembangkan telah berhasil menghasilkan 37 μg/g karotinoid yang mengandung 31 μg/g beta karotin. Sehingga, sebanyak 72 g padi emas dapat memenuhi separuh angka kecukupan gizi yang dianggap sudah cukup untuk menjaga kebutuhan vitamin A secara sehat. Karena konsumsi beras di negara-negara berkembang adalah sekitar 100-200 g per anak, maka asupan vitamin A dalam padi emas dinilai sangat sesuai. Produksi beta karotin pada padi emas menyebabkan warna beras menjadi kuning-oranye. Semakin tinggi konten beta karotin di dalam padi emas, semakin kuat warna berasnya.

Pengertian Golden Rice

Golden Rice adalah kultivar/varietas padi transgenik hasil rekayasa genetika yang berasnya mengandung beta-karotena atau pro-vitamin A pada bagian endospermanya. Kandungan beta-karoten ini menyebabkan warna berasnya tersebut tampak kuning-jingga sehingga kultivarnya dinamakan Golden Rice atau Beras Emas. Pada tipe liar (normal), endosperm padi tidak menghasilkan beta-karoten dan akan berwarna putih hingga putih kusam. Di dalam tubuh manusia, beta-karotena akan diubah menjadi vitamin A.  Kultivar padi ini dibuat untuk mengatasi defisiensi atau kekurangan vitamin A yang masih tinggi prevalensinya pada anak-anak, atau pada wilayah yang menjadikan padisebagai pangan pokok bagi sebagian besar warga.

Rekayasa Padi Golden Rice

Rekayasa padi golden rice dimulai dengan mengisolasi gen crtI dari bakteri Erwinia uredovora, gen phy dari tanaman daffodil (bunga bakung), dan juga beberapa enzim yang diperlukan dalam biosintesa karotenoid (provitamin A). Gen-gen tersebut disisipkan ke plasmid vektor Agrobacterium tumefaciens dan ditransfer ke dalam kloroplas sel-sel endosperma. Biji padi tersebut ditanam sehingga diperoleh tanaman padi yang bijinya mengandung beta karoten.

Golden rice diciptakan oleh transformasi padi dengan dua karoten biosintesis gen-beta:

- PSY (sintase phytoene) dari daffodil (Narcissus pseudonarcissus)

- Crtl dari tanah bakteri Erwina uredovora

- Penyisipan dari suatu Lcy (Lycopene) gen adenilat dianggap diperlukan, tetapi penelitian lebih lanjut menunjukkan hal itu sudah diproduksi dalam jenis padi endosperma-liar).

Para psy dan crt 1 Gen yang berubah menjadi nuklir genom beras dan ditempatkan di bawah kontrol yang endosperm-spesifik promoter, sehingga mereka hanya dinyatakan dalam endosperm. Eksogen Lyc gen memiliki urutan peptide transit terpasang sehingga ditargetkan ke plastid, dimana difosfat geranylgeranyl pembentukan terjadi. Para bakteri crt 1 gen merupakan inklusi penting untuk menyelesaikan jalur ini, karena dapat mengkatalisis beberapa langkah dalam sintesis karotenoid, sedangkan langkah-langkah ini membutuhkan lebih dari satu enzim dalam tanaman. Hasil akhir dari jalur rekayasa likopen, tetapi jika tanaman akumulasi lycopene, beras akan merah. Analisis terakhir menunjukkan endogen enzim tanaman proses lycopene beta-karoten dalam endosperm, memberikan nasi warna kuning khusus untuk yang bernama. Beras emas asli disebut SGR1.

Manfaat Golden Rice

Manfaat dari pembuatan beras emas (golden rice) adalah mampu menyediakan rekomendasi harian yang dianjurkan dari vitamin dalam 100-200 gram beras sehingga dengan mengkomsumsi beras emas (golden rice) ini dapat menyediakan kebutuhan vitamin A dan karbohidrat yang diperlukan oleh tubuh. Selain itu juga dapat mengatasi kekurangan vitamin A karena mengandung beta karoten tinggi.

Kerugian Golden Rice

Kekhawatiran masyarakat terhadap golden rice yaitu karena adanya zat penyebab alergi (alergen) berupa protein dapat ditransfer ke bahan pangan, terjadi resistensi antibiotik karena penggunaan marker gene, dan terjadi outcrossing, yaitu tercampurnya benih konvensional dengan benih hasil rekayasa genetika yang mungkin secara tidak langsung menimbulkan dampak terhadap keamanan pangan, lingkungan dan perdagangan, pangan hasil rekayasa genetika (PRG) dikhawatirkan merusak keanekaragaman hayati, menimbulkan monopoli perdagangan karena yang memproduksi PRG secara komersial adalah perusahaan multinasional, menimbulkan masalah paten yang mengabaikan masyarakat pemilik organisme yang digunakan di dalam proses rekayasa, serta pencemaran ekosistem karena merugikan serangga nontarget.

Sumber

Badan penelitian dan pengembangan. 2011. Padi Emas: Salah Satu Jawaban untuk Kebutuhan vitamin A. (http://biogen.litbang.pertanian.go.id/wp/wp-content/uploads/kalins-pdf/singles/padi-emas-salah-satu-jawaban-untuk-kebutuhan-vitamin-a.pdf). [diakses pada tanggal 21 Oktober 2010, pukul 07:46].

Tran Thi Cuc and Pham Trung Nghia. 2010. Expression of β-Carotene in Advance Progenies Derived From Different Backcrosses of the High-Yielding Rice Varieties to the Transgenic Golden Rice Line. Omonrice. 17: 1-7.

United states department of agriculture. 2010. Golden Rice-2 Shines in Nutrition Study (http://www.goldenrice.org/PDFs/USDA_GR2_2010.pdf). [diakses pada tanggal 21 Oktober 2010, pukul 07.34].