Plasma Nultfah

Definisi Plasma Nutfah

Masa organisme (flora dan fauna) yang masih membawa sifat sifat genetik asli. Plasma Nutfah merupakan substansi yang mengatur perilaku kehidupan secara turun termurun, sehingga populasinya mempunyai sifat yang membedakan dari populasi yang lainnya. Perbedaan yang terjadi itu dapat dinyatakan, misalnya dalam ketahanan terhadap penyakit, bentuk fisik, daya adaptasi terhadap lingkungannya dan sebagainya.

Sedangkan menurut Pengertian atau Definsi yang terdapat pada Kamus Pertanian adalah substansi sebagai sumber sifat keturunan yang terdapat di dalam setiap kelompok organisme yang dapat dimanfaatkan dan dikembangkan atau dirakit agar tercipta suatu jenis unggul atau kultivar baru.

Dari Pengertian dan Definisi tersebut dapat dilihat bahwa negara Indonesia memiliki plasma nutfah yang sangat besar, keanekaragaman jenis yang besar. Luasnya daerah wilayah penyebaran spesies, menyebabkan spesies-spesies tersebut menjadikan keanekaragaman plasma nutfah cukup tinggi. Masing-masing lokasi dengan spesies-spesies yang khas karena terbentuk dari lingkungan yang spesifik.

Beraneka Fauna

Eksistensi beberapa plasma nutfah menjadi rawan dan langka, bahkan ada yang telah punah akibat pemanfaatan sumber daya hayati dan penggunaan lahan sebagai habitatnya. Semua ini disebabkan oleh perbuatan manusia. Kebijakan pembangunan yang kurang memperhatikan kelestarian lingkungan pun turut berperan dalam proses kepunahan plasma nutfah tersebut. Dengan semakin banyaknya permasalahan konservasi plasma nutfah terutama di daerah-daerah rawan erosi plasma nutfah perlu penanganan permasalahan tersebut tidak mungkin hanya ditangani Komisi Nasional Plasma Nutfah.

Beraneka Flora

Masalah lain yang tidak kalah penting adalah perangkat hukum tentang pengamanan hayati. Para pakar sangat mendukung upaya penyusunan peraturan hukum tentang pengamanan hayati, sesuai komitmen Protokol Cartagena 2000. Namun rancangan undang-undang (RUU) tersebut hendaknya diintegrasikan dan selaras dengan UU tentang pelestarian plasma nutfah.

Plasma nutfah adalah sumber daya alam keempat di samping sumber daya air, tanah, dan udara yang sangat penting untuk dilestarikan. Pelestarian plasma nutfah sebagai sumber genetik akan menentukan keberhasilan program pembangunan pangan. Kecukupan pangan yang diidamkan akan tergantung kepada keragaman plasma nutfah yang dimiliki karena pada kenyataannya varietas unggul, yang sudah, sedang, dan akan dirakit merupakan kumpulan dari keragaman genetik spesifik yang terekspresikan pada sifat-sifat unggul yang diinginkan.
Koleksi plasma nutfah kacang tanah di Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen) sampai tahun 2002 berjumlah 1146 aksesi terdiri dari 176 aksesi varietas introduksi, 374 aksesi varietas lokal, 29 aksesi varietas unggul nasional, 565 aksesi populasi galur persilangan asal Bogor dan Sukamandi, serta 2 aksesi varietas liar.
Pemberdayaan plasma nutfah baru bisa dilakukan apabila tersedia informasi yang cukup untuk sifat-sifat yang diperlukan, dengan melakukan karakterisasi sifat morfologi dan agronomi dapat dibentuk suatu figur tanaman ideal dan dengan melakukan evaluasi sifat ketahanan/toleransi dapat diperoleh tanggap tanaman terhadap pengaruh biotik atau abiotik. Genotipe terpilih yang memiliki sifat-sifat yang sesuai untuk perbaikan kacang tanah dapat digunakan lebih lanjut dalam program pemuliaan tanaman. Secara umum tujuan pemuliaan adalah menghasilkan varietas baru untuk memperbaiki stabilitas produksi, memenuhi standar mutu, sesuai dengan pola tanam setempat dan sesuai dengan keinginan pengguna.
Tujuan pemuliaan kacang tanah di Indonesia adalah meningkatkan potensi hasil secara genetik, memperpendek umur tanam, memperbaiki ketahanan terhadap penyakit penting (bercak daun, karat daun, layu bakteri, virus PSTV, dan jamur penghasil aflatoksin), memperbaiki toleransi tanaman terhadap cekaman lingkungan fisik (pH rendah, kekeringan, dan naungan; serta memperbaiki mutu biji terutama warna dan ukuran (Rais 1997).
Cara untuk mencapai tujuan program pemuliaan diperlukan sumber-sumber gen pada plasma nutfah yang dimiliki. Data informasi sifat-sifat penting sangat diperlukan dan pada makalah ini tersaji beberapa informasi hasil karakterisasi sifat-sifat dari plasma nutfah yang memiliki sifat toleransi terhadap kekeringan, naungan, lahan masam, tahan/toleran terhadap penyakit seperti penyakit karat daun, bercak daun dan penyakit layu, serta umur pendek.

Plasma nutfah padi merupakan sumber keanekaragaman karakter tanaman padi yang memiliki potensi sebagai sumber keunggulan tetua dalam program perakitan varietas unggul baru. Keragaman plasmanutfah padi berupa koleksi varietas local, ras-ras yang beradaptasi di lingkungan spesifik, kultivar unggul yang telah lama dilepas dan bertahan di masyarakat, serta kultivar unggul yang baru dilepas dan galur-galur harapan yang tidak terpilih dalam pelepasan varietas. Materi tersebut sangat penting dalam program pemuliaan, karena perakitan dan perbaikan varietas unggul baru yang memiliki latar belakang genetik luas, akan tergantung dari ketersediaan sumber gen pada koleksi plasmanutfah (Cooper et.al., 2003).
Balai Besar Penelitian Tanaman Padi telah berupaya mempertahankan kelestarian dan meningkatkan keragaman genetik plasmanutfah padi melalui program pengelolaan, eksplorasi, konservasi, serta evaluasi terhadap ketersediaan plasmanutfah dalam jumlah dan mutu yang memadai secara berkelanjutan agar dapat dimanfaatkan baik dalam kegiatan pemuliaan maupun penelitian lebih lanjut. Pengelolaan plasmanutfah dinilai berhasil apabila telah mampu menyediakan aksesi plasmanutfah sebagai sumber gen donor dalam program pemuliaan, dan pemuliaan tanaman dinilai berhasil apabila telah memanfaatkan keragaan sifat genetik yang tersedia dalam koleksi plasmanutfah (Sumarno dan Zuraida, 2008).
Dalam upaya membantu pemanfaatan informasi plasmanutfah padi oleh pengguna. Balai Besar Penelitian Tanaman Padi telah mengembangkan Sistem Informasi Plasma Nutfah Padi secara on-line melalui situs Plasmanutfah yang terkoneksi dengan website BB Padi. Pada kegiatan penguatan database dan system informasi plasmanutfah padi telah disusun database karakteristik genotype plasmanutfah padi yang meliputi koleksi padi lokal, introduksi dan galur generasi lanjut dalam bentuk data terstuktur. Database tersebut saat ini bisa diakses langsung oleh pengguna melalui internet. Hingga saat ini situs tersebut baru memuat informasi antara lain : home, profil pengelolaam, status komputerisasi data, sumber-sumber gen penting, database palsmanutfah dan daftar descriptor. Memalui situs tersebut, diharapkan para pengguna dapat mengakses langsung informasi sesuai dengan keperluan. Situs ini masih memerlukan perbaikan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Untuk itu masukan dan saran terhadap tim sanagat kami perlukan demi perbaikan selanjutnya.

Pemanfaatan Plasma Nutfah Melalui Bioteknologi Dalam Meningkatkan Produksi Pertanian

Ditulis Oleh Kartika Adiwilaga dan Siswanthi Hidayat (Bagian Bioteknologi PT Monagro Kimia)

Aplikasi bioteknologi dalam industri pertanian memungkinkan pemanfaatan gen-gen dari plasma nutfah yang sebelumnya tidak dapat dimanfaatkan melalui pemuliaan tanaman secara konvensional. Tanaman transgenik merupakan hasil pemanfaatan plasma nutfah melalui bioteknologi yang dapat menghasilkan varietas unggul seperti varietas yang tahan terhadap hama, penyakit dan gulma maupun cekaman lingkungan seperti kekeringan dan salinitas. Program pemanfaatan plasma nutfah di negara-negara seperti India dan Costa Rica ditujukan pada pemanfaatan plasma nutfah asli negara-negara tersebut untuk memperbaiki tanaman pertanian dengan menggunakan karakterisasi molekuler plasma nutfah yang merupakan sumber gen dan penyisipan gen berguna pada varietas tanaman dengan rekayasa genetika. Tanaman transgenik yang saat ini telah dikembangkan untuk tujuan komersil sebelumnya telah melalui pengujian keamanan hayati dan keamanan pangan sehingga dinyatakan aman terhadap lingkungan dan aman untuk dikonsumsi. PENDAHULUAN Kekayaan plasma nutfah yang terdapat di alam memiliki potensi untuk dimanfaatkan dalam industri pertanian. Oleh sebab itu saat ini plasma nutfah banyak dikaji dan dikoleksi dalam rangka meningkatkan produksi pertanian dan penyediaan pangan. Hal ini dilakukan karena plasma nutfah merupakan sumber gen yang berguna bagi perbaikan tanaman seperti gen untuk ketahanan terhadap penyakit, serangga, gulma, dan juga gen untuk ketahanan terhadap cekaman lingkungan abiotik yang kurang menguntungkan seperti kekeringan. Selain dari itu plasma nutfah juga merupakan sumber gen yang dapat dimanfaatkan untuk peningkatan kualitas hasil tanaman seperti kandungan nutrisi yang lebih baik. Peningkatan produktivitas pertanian telah dilakukan melalui pembuatan varietas unggul hasil pemuliaan tanaman konvensional. Namun pemuliaan tanaman konvensional yang dilakukan dengan memindahsilangkan berbagai variasi tanaman melalui proses penyerbukan memiliki keterbatasan dalam mendapatkan gen-gen yang dikehendaki. Hanya gen-gen yang berasal dari tanaman yang berkerabat dekat dan kompatibel secara seksual (sexually compatible) yang dapat dimanfaatkan. Gen yang dapat dimanfaatkan hanya terbatas pada sekelompok kecil variasi genetik. Selain itu pada pemuliaan tanaman konvensional terjadi penggabungan seluruh genom dari tanaman yang dikawinkan sehingga gen yang tidak diinginkan dapat ikut terbawa dan membutuhkan waktu yang panjang untuk menghilangkan gen gen yang tidak diinginkan. Di lain pihak, bioteknologi dapat memanfaatkan semua gen dari organisme hidup tanpa ada batasan taksonomi. Hal ini disebabkan karena transfer gen pada bioteknologi tidak dilakukan dengan melalui penyerbukan silang. Bioteknologi memiliki peluang untuk mengakses kekayaan plasma nutfah yang tidak dapat dilakukan melalui pemuliaan tanaman secara konvensional. Sehingga bioteknologi diharapkan dapat digunakan sebagai pelengkap pemuliaan tanaman konvensional. Tanaman transgenik merupakan hasil pemanfaatan plasma nutfah melalui bioteknologi. Saat ini lebih dari 70 varietas tanaman transgenik telah terdaftar dan dikomersialisasi secara luas di dunia. Menurut data dari ISAAA, hampir 54% dari tanaman transgenik di dunia merupakan kedelai transgenik, 28% merupakan jagung transgenik, 9% kapas transgenik dan lainnya. Pemanfaatan plasma nutfah melalui bioteknologi dalam industri pertanian Plasma nutfah merupakan bahan baku yang penting untuk pembangunan industri pertanian. Penggunaan bioteknologi dibutuhkan untuk pemanfaatan plasma nutfah dalam pertanian secara luas. Di bawah ini diuraikan beberapa contoh pemanfaatan plasma nutfah untuk menanggulangi masalah-masalah pertanian. 1.       Tanaman transgenik tahan terhadap garam di India Dalam rangka memperluas area pertanian di daerah pesisir pantai, saat ini di India telah dikembangkan varietas tanaman padi dan varietas tanaman lainnya yang tahan terhadap garam (salinitas). Organisme donor yang memberikan ketahanan terhadap garam adalah tanaman mangrove dari famili Rhizophoraceae. Gen yang toleran terhadap kadar garam tinggi dari tanaman mangrove dipindahkan ke dalam tanaman padi maupun tembakau, sehingga tanaman tersebut dapat tumbuh dengan baik di daerah pesisir pantai. 2.       Program Bioteknologi Padi di Costa Rica Beras merupakan makanan pokok yang dikonsumsi oleh lebih dari setengah jumlah penduduk dunia. Di Costa Rica seperti juga di Indonesia konsumsi beras per kapita cukup tinggi sehingga diperlukan produksi padi yang tinggi. Namun demikian karena sempitnya dasar genetika (narrow genetic base) varietas-varietas padi yang dibudi dayakan, maka varietas-varietas tersebut menjadi rentan terhadap hama belalang, virus hoja blanca (RHBV, rice hoja blanca virus, jamur padi Magnaporthe grisea, juga cekaman lingkungan abiotik. Karena tidak adanya varietas yang resisten terhadap cekaman-cekaman tersebut maka penggunaan insektisida dan fungisida telah meningkatkan biaya budi daya padi yang menyebabkan budi daya padi di Costa Rica menjadi tidak kompetitif dibanding pasar internasional dan juga hasil yang rendah yang menjadikan Costa Rica tergantung pada beras impor. Untuk mengurangi penghambat produksi padi di Costa Rica seperti di atas, Program Bioteknologi Padi (Rice Biotechnology Program) menggunakan pendekatan bioteknologi dalam memanfaatkan plasma nutfah untuk memperbaiki varietas padi yang ada. Strategi yang digunakan adalah mengkarakterisasi secara molekuler plasma nutfah padi liar yang ada di Costa Rica yang mungkin memiliki kumpulan gen untuk perbaikan sifat-sifat agronomis. 3.  Selain itu, pendekatan bioprospeksi untuk gen-gen bakteri yang memiliki aktivitas sebagai insektisida yang diisolasi dari berbagai mikroba seperti Bacillus thuringiensis, Photorhabdus spp dan Xenorhabdus spp. Gen-gen yang telah diisolasi dapat disisipkan pada genom padi secara rekayasa genetika. Juga telah dilakukan karakterisasi genetika baik pada padi liar maupun padi hasil budi daya untuk menentukan sumber resistensi pada Magnaporthe grisea. Transformasi yang pertama kali dilakukan adalah untuk membuat kultivar tahan terhadap RHBV dengan menggunakan gen coat protein dari virus dan versi modifikasi dari gen tersebut yang apabila diekspresikan pada tanaman akan menginduksi ketahanan atau resistensi terhadap virus. Upaya untuk membuat tanaman tahan terhadap belalang yang merupakan vektor dari RHBV dilakukan dengan menyisipkan gen lectin. Diharapkan didapat tanaman yang memiliki dua tingkat resistensi yaitu tahan terhadap virus dan vektornya. Selain dari hal tersebut, beberapa gen juga telah ditransfer pada kultivar padi yaitu gen ketahanan terhadap blast Xanthomonas oryzae, dan proteinase inhibitor untuk ketahanan terhadap serangga. Demikian juga gen-gen untuk ketahanan terhadap kekeringan dan salinitas akan disisipkan kepada padi.    Upaya juga dilakukan untuk mengkarakterisasi gene pool padi liar untuk meningkatkan hasil. Penyilangan interspesifik antara padi liar O. rufopogon telah meningkatkan hasil sampai 20%. Juga gen Xa21 dari O. longistaminata telah di klon dan diintroduksikan pada genom padi dan meningkatkan ketahanan pada Xanthomonas oryzae. Penelitian pada Program Bioteknologi Padi Costa Rica juga meliputi penelitian untuk mengidentifikasi, dan mengkarakterisasi secara molekuler kerabat dekat padi yang asli dari Costa Rica. Tiga populasi dari empat populasi padi asli Amerika Selatan dijumpai tumbuh di Costa Rica yaitu Oryza latifolia, O. grandiglumis, O. glumaepatula. Selain itu dua jenis kerabat padi yang bukan asli Amerika Selatan dan telah dianggap sebagai gulma di Costa Rica seperti Oryza rufipogon dan O. glaberrima juga kemungkinan mengandung sumber genetik yang berguna untuk perbaikan tanaman padi.      Oryza latifolia adalah spesies padi tetraploid dengan genom CCDD. Beberapa tanaman dari spesies ini diketahui mengandung sifat-sifat agronomis yang berguna bagi perbaikan tanaman seperti ketahanan terhadap kekeringan dan salinitas, dan pembungaan yang lebih awal. O. grandiglumis adalah kerabat padi yang paling banyak dimanfaatkan untuk perbaikan tanaman karena diyakini memiliki gen ketahanan terhadap M. grisea. 4.       Tanaman tahan serangga.     Tanaman tahan serangga merupakan hasil penyisipan gen Bacillus thuringiensis (Bt) yang diketahui bersifat sebagai insektisida alami ke dalam tanaman pertanian. Bt memiliki kemampuan untuk menghancurkan dinding pencernaan jenis serangga Lepidoptera dan aman terhadap serangga lainnya, burung, mamalia dan manusia. Saat ini telah di budidayakan tanaman jagung, kapas, kedelai, kentang dan berbagai jenis tanaman hortikultura yang mengandung gen Bt. Selain itu juga penelitian sedang dikembangkan untuk mendapatkan tanaman padi dan berbagai tanaman keras yang mengandung gen Bt. 5.       Tanaman transgenik dengan gen perlindungan terhadap gulma Pengendalian gulma dalam pertanian merupakan salah satu cara untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Gulma bersaing dengan tanaman pertanian untuk mendapatkan air, nutrisi, dan cahaya matahari. Selain itu gulma merupakan tempat dari sumber penyakit dan sarang dari hama tanaman. Penggunaan herbisida telah digunakan dan sangat efektif dalam mengendalikan gulma. Gen ketahanan terhadap herbisida glifosat dan glufosinat telah dikarakterisasi dan gen-gen tersebut telah disisipkan pada berbagai tanaman budi daya seperti kedelai, jagung, kapas, dan padi. Analisa keamanan tanaman transgenik Sebelum suatu tanaman transgenik dapat dikomersialisasikan, tanaman-tanaman tersebut harus terlebih dahulu dikaji keamanan hayatinya dengan menggunakan pedoman pengkajian yang telah diakui oleh badan-badan independen seperti Organization for Economic Cooperation and Development (OECD), Food and Health Organization (FAO) dan World and Health Organization (WHO) dari PBB serta International Life Science Institute (ILSI). Kajian untuk keamanan lingkungan tanaman transgenik meliputi ketahanan terhadap hama dan penyakit, kemungkinan terjadinya persilangan dengan kerabat liarnya, kemungkinan untuk menjadi lebih agresif dan kompetitif di alam dibandingkan dengan tanaman konvensional serta dampaknya terhadap organisme non target. Kajian untuk keamanan pangan tanaman transgenik meliputi analisa toksisitas, makromolekul yang dapat menyebabkan alergi dan kandungan nutrisi. Kriteria tersebut di atas ditujukan untuk mengetahui apakah tanaman transgenik memiliki kesepadanan substansial dengan tanaman konvensional. KESIMPULAN 1.     Aplikasi bioteknologi dalam industri pertanian memungkinkan pemanfaatan gen-gen dari plasma nutfah yang sebelumnya tidak dapat dimanfaatkan melalui pemuliaan tanaman secara konvensional. Gen-gen dari tanaman yang tidak dapat di pindah silangkan telah disisipkan pada tanaman budi daya dan menjadi sumber ketahanan untuk berbagai hama dan penyakit serta cekaman lingkungan seperti kekeringan dan salinitas. 2.    Program pemanfaatan plasma nutfah di negara-negara seperti India dan Costa Rica ditujukan pada pemanfaatan plasma nutfah asli negara-negara tersebut untuk memperbaiki tanaman pertanian dengan menggunakan karakterisasi molekuler plasma nutfah yang merupakan sumber gen dan penyisipan gen berguna pada varietas tanaman dengan rekayasa genetika. Di India telah dimanfaatkan gen ketahanan terhadap garam dari famili Rhizophoraceae untuk membuat tanaman padi maupun tembakau dapat tumbuh dengan baik di daerah pesisir pantai. Di Costa Rica telah dilakukan berbagai penelitian untuk meningkatkan produktivitas padi seperti padi tahan belalang dan virus hoja blanca (RHBV, rice hoja blanca virus), jamur padi Magnaporthe grisea, juga cekaman lingkungan abiotik. 3.    Tanaman transgenik yang saat ini telah dikembangkan untuk tujuan komersil sebelumnya telah melalui pengujian keamanan hayati dan keamanan pangan sehingga dinyatakan aman terhadap lingkungan dan aman untuk dikonsumsi.