Fruit of the Womb
Health Expert Updates
Recent Posts
Inauguration Day Thoughts Multiple Gestations - 3 - Common Complications Multiple Gestations - 2 - Placentation in Twins Multiple Gestations - An Introduction Christmas Day - 2008 Celiac Disease and Pregnancy Low PAPP-A and Celiac Disease in Pregnancy Oral Contraceptives and Infertility? Prematurity Awareness Day - 2008 Blogger Problems!?!
Archives
July 2006 August 2006 September 2006 October 2006 November 2006 December 2006 January 2007 February 2007 March 2007 April 2007 May 2007 June 2007 July 2007 August 2007 September 2007 October 2007 November 2007 December 2007 January 2008 February 2008 March 2008 April 2008 May 2008 June 2008 July 2008 August 2008 September 2008 October 2008 November 2008 December 2008 January 2009 February 2009
Who We Read
American Pregnancy Association Fetal Hope Foundation March of Dimes March of Dimes Perinatal Statistics Center National Center on Birth Defects and Developmental Disabilities Perinatology.com Preeclampsia Foundation Pregnancy with Cancer Support Group The Society for Maternal-Fetal Medicine
Advertisement
Click here to find out more!
Quintuplet Story - A Physician's Perspective
Thursday, February 05, 2009
Kenneth F. Trofatter, Jr., MD, PhD
Before I became distracted by a plethora of administrative responsibilities, I was in the middle of writing a series about multiple gestations. Although I did not want to spend a lot of time discussing 'high order multiples' (three or more babies) in this series, I did want to highlight some of the medical and ethical dilemmas of such pregnancies (which have again been raised with the recent delivery of octoplets in California) and thought that this might best be done by reviewing the course of a patient from our own practice. As some of you may recall, about a year ago, I posted a note with my thoughts regarding the first birthday of the Gonzalez quintuplets. Fortuitously, over the past month, the family asked that I compose a 'forward' to a book they are writing about their experiences during the pregnancy and following delivery. Over the next several days, I would like to include the draft of that 'forward' so that our readers can gain a better appreciation for the issues involved in such cases...
I first met Joy Gonzalez on November 7, 2006. I remember the date well because it was my birthday and little did I realize at the time what I wonderful birthday gift she would turn out to be. Joy was sent to me for consultation from our specialists in Reproductive Endocrinology and Infertility (REI). She had conceived quintuplets, was now 6 weeks pregnant, and all five babies were alive by ultrasound evaluation. She was well aware of the potential for having a ‘high order’ multiple pregnancy resulting from her infertility treatment, but no preconceptional counseling could have prepared her for the reality of having conceived five babies. My task and responsibility that day was to put that reality into an honest and realistic perspective, a perspective that frequently runs contrary to the popular press portrayal of such pregnancies.
It had actually been many years since I cared for a patient carrying more than three babies. Earlier in my career, such pregnancies, usually the result of infertility treatment, seemed more common, but as the specialists in REI have honed their craft over the years, the occurrence of more than three babies has diminished. There were good reasons to support this approach. The maternal and fetal complications related to such high order multiple pregnancies are well-documented and, even with the remarkable advances in neonatal intensive care, the pregnancy risks are too high to justify intentional efforts that result in more than twins. But, despite the usual precautions to prevent this from happening, here we were with five.
During this first conversation with Joy, I remember being very cautious and candid about the prospects for the pregnancy. She was not a good candidate for a successful outcome under these circumstances with great risks for both her and the babies. Her starting weight was in the range of 108 lbs, she was no more than 5’ 4” tall, she was already having difficulties with nausea, vomiting, and dehydration (problems that had plagued her previous singleton pregnancy until delivery), and she had delivered just a year earlier by cesarean section at 36 weeks for fetal complications during labor. Despite being physically in ‘good shape’ she had had a past history of “bone pain” and had been found to have low bone density (osteopenia). There are risks associated with each of these factors and we proceeded to review these and others with her during that visit.
Without going into detail herein, our discussion focused on a variety of issues. As is always the case in such pregnancies, there are the obvious concerns related to the ‘hormonal load’ of five separate placentas (often contributing to a ‘hyperthyroid-like” state, particularly in early pregnancy), premature labor and delivery, severe hypertensive disorders of pregnancy, gestational diabetes, profound maternal nutritional deficiencies secondary to nausea, vomiting, and the fetal demands (over which she would have no control) and the simple difficulties of maintaining an adequate dietary intake, increasing the risks for fluid and electrolyte imbalances and, later in pregnancy, relative ‘fluid overload’ and even heart failure or pulmonary edema associated with the extraordinary demands on the maternal cardiovascular system. Because she had previously had a cesarean section, she also was at increased risk for uterine rupture, even prior to the onset of labor, with the possible loss of her uterus, the babies, and even her own life. Beyond these medical concerns, we reviewed the additional demands such a pregnancy will place on her family life, both during and after the pregnancy, and interpersonal relationships, financial resources, and those that will be imposed by public scrutiny which may impinge on personal privacy and at times may be less than supportive.
Once these concerns were reviewed with Joy, my professional responsibility was to be quite frank. Joy was told that the medical complications of the pregnancy might threaten both her life and the lives of her babies, that her husband could come out of this pregnancy with no wife or mother to their young daughter, no babies, and that even if the pregnancy got to the point where the babies might survive, the survival might not be without long-term complications. She knew that she would have a difficult course ahead of her and as is always the case in these circumstances, she also knew that she would have some very difficult decisions to make along the way, not the least of which was the pressing decision as to whether or not she would even try to continue the pregnancy with all five babies. I told her that I could not make these decisions for her but I did promise her that whatever decisions she made, we would be there to support her and that we would do everything we could to optimize the pregnancy outcome for her and her family.
Joy left that day to discuss this with her husband, Andres, and returned firm in her resolve. She would continue the pregnancy as is and would put her faith in us to help her and the babies get through the difficult times. At that point I remember looking her in the eye and touching her hand saying, “You have to promise me only one thing and that is when I look you in the eye again and tell you it is time to have the babies, I need you to trust me, regardless of how far along we get in the pregnancy.” She agreed. I also remember thinking to myself at the time that she will need all our tricks and all our prayers to see her through. At that point, we outlined a “plan” for her care during the pregnancy. Part of the “plan” was that we keep the details of the pregnancy out of the public eye until she and Andres felt comfortable enough to face that challenge. Shortly after that visit, I reviewed my concerns about the pregnancy and the “plan” with the other members of our Maternal-Fetal Medicine group and emphasized the importance of respecting her privacy both during and after the pregnancy. Staff members were also i
Rabu, 18 Februari 2009
Rabu, 11 Februari 2009
Perkembangan Penelitian Bioteknologi Pertanian di Indonesia
Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor
ABSTRACT
Research Development of Agricultural Biotechnology in Indonesia. Novianti Sunarlim and Sutrisno. Research in agricultural biotechnology has been developed since the end of 20'" century. In 1985, National Committee was formed under the Minister of Research and Technology. Research in agricultural biotechnology has been increased since Riset Unggulan Terpadu (RUT) under Dewan Riset Nasional and Hibah Bersaing in university were given, which make research program that more than one year were possible to do with a continues fund. Research in plant biotechnology were focused on plant improvement, such as pest and disease resistance, were done for rice, soybean, sweet potato, sugar cane, and chocolate and virus resistance for groundnut, tobacco, papaya, potato, and chili. While in animal science, research in biotechnology were focused on production technology, such as artificial insemination and embryo transfer in dairy cow, and also for food enriched by producing probiotics and enzymes. Even though in theory genetic engineering on cattle has a good impact for the future, several problems (i.e. technical, economics, and social) need a careful consideration, in aquaculture, biotechnology research has been conducted for genes transfer to improve resistance to disease and to promote growth. Biotechnology also used to produce vaccines and to detect virus with accuracy and faster. To anticipate problems that might be occur in application of biotechnology, government has issued biosafety regulation.
Key words: Biotechnology, research, output, biosafety
Sejak pertanian dimulai 5.000-10.000 tahun yang lalu manusia sudah mempunyai naluri untuk memilih dan menggunakan benih yang unggul. Mereka mengetahui bahwa keturunan yang baik akan ditentukan oleh induk yang baik, karena sifat dari induk (tetua) diwariskan kepada anaknya. Kenyataan inilah yang mendasari berkembangnya bidang pertanian. Teknologi genetika merupakan cabang ilmu pertanian yang berkernbang cepat pada abad ini yang mengubah sistem produksi tanaman, ternak, dan ikan menjadi industri biologi yang lebih baik dan iebih adaptif terhadap lingkungan tumbuh. Penerapan teknologi genetika dengan perubahan bentuk menjadi ideal pada tanaman, ternak dan ikan telah meningkatkan produksi pertanian pada abad ini (Budianto, 2000).
Teknologi genetika memicu terjadinya revolusi hijau (green revolution) yang berjalan sejak 1960-an. Dengan adanya revolusi hijau ini terjadi pertambahan produksi pertanian yang berlipat ganda sehingga dapat tercukupi bahan makanan pokok asal serealia. Untuk dapat mempertahankan keberlanjutan revolusi hijau, Sumarno dan Suyamto (1998) menganjurkan rumusan agroekoteknologi yang menekankan pada tindakan bersama antara sistem produksi dan perawatan sumber daya lahan (Budianto, 2000).
Cabang ilmu genetika yang memfokuskan pada genetika level sel dan level DNA membuat terobosan baru pada akhir tahun 1980-an. Ilmu genetika ini menerapkan teknik perbaikan sifat spesies melalui level DNA dengan cara memasukkan gen eksogenus, untuk memperoleh sifat-sifat bermanfaat yang tidak terdapat pada spesies tersebut. Pada akhir abad 20 perkembangan teknologi genetika atau secara umum disebut bioteknologi mulai berkembang. Menurut Moel-jopawiro (2000a) bioteknologi dalam arti luas didefinisikan sebagai penggunaan proses biologi dari mikroba, tanaman atau hewan untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Sedangkan rekayasa genetika didefinisikan dalam arti luas sebagai teknik yang digunakan untuk merubah atau memindahkan material genetik (gen) dari sel hidup. Definisi yang lebih sempit, seperti yang digunakan oleh Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS) Departemen Pertanian Amerika, rekayasa genetika modifikasi genetik dari suatu organisme dengan menggunakan teknologi rekombinan DNA.
Bioteknologi merupakan bidang ilmu baru di bidang pertanian yang dapat menyelesaikan masalah-masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan cara konvensional. Penggunaan bioteknologi bukan untuk menggantikan metode konvensional tetapi bersama-sama menghasilkan keuntungan secara ekonomi. Penggunaan metode konvensional dengan teknologi tinggi memaksimumkan keberhasilan program perbaikan pertanian. Bioteknologi harus diintegrasikan ke dalam pendekatan-pendekatan konvensional yang sudah mapan. Bioteknologi berkembang dengan cepat di berbagai sektor dan meningkatkan keefektifan cara-cara menghasilkan produk dan jasa. Untuk alih teknologi dan pengembangan bioteknologi secara layak dan tidak merusak lingkungan, diperlukan berbagai persyaratan selain peraturan perundangan juga modal yang besar.
Salah satu isu strategis yang penting dalam penelitian pertanian ialah penelitian harus dapat secara terus menerus memperbaiki potensi genetik dan menghasilkan teknologi yang efisien dan ramah lingkungan untuk pernbangunan pertanian yang berkelanjutan. Sejalan dengan kebijaksanaan penelitian pertanian pada umumnya, perbaikan bahan genetik rnelibatkan gabungan pemakaian cara pendekatan konvensional dan modern, dengan penekanan pada aplikasi bioteknologi dalam pelestarian plasma nutfah dan program pemuliaan.
Halaman pencarian
Wisata Bioteknologi
Bagi Anda yang tertarik dan menaruh perhatian dengan bioteknologi, bagaimana ia diwujudkan dan perangkat apa yang diperlukan, maka kami membuka diri bagi kunjungan Anda [selengkapnya]
Mengenal Plasma Nutfah
marble dnaKita sudah sering mendengar istilah 'plasma nutfah' (germplasm). Namun sejauh mana Anda mengenal apa itu plasma nutfah tanaman pangan, arti penting dan beberapa kegunaannya bagi kesejahteraan manusia ? [selengkapnya]
Koleksi Buku & Majalah Baru Perpustakaan
marble dnaUntuk meningkatkan mutu layanan informasi, dalam tahun 2005 - 2006 perpustakaan BB-Biogen telah menambah koleksi beberapa buku dan majalah baru [selengkapnya]
Katalog Plasma Nutfah Tanaman Pangan Edisi I
marble dnaTelah terbit buku Katalog Plasma Nutfah Tanaman Pangan Edisi I tahun 2004, yang memuat informasi data paspor (asal aksesi) dari komoditas-komoditas plasma marble dnanutfah tanaman pangan yang dikoleksi di bank gen BB-Biogen. Untuk edisi tahun 2005, katalog ini juga telah tersedia dalam versi compact disc.
BB-Biogen
Jl. Tentara Pelajar 3A, Bogor 16111, Indonesia
Telp. (0251) 338820, 337975 Fax. (0251) 338820
Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor
ABSTRACT
Research Development of Agricultural Biotechnology in Indonesia. Novianti Sunarlim and Sutrisno. Research in agricultural biotechnology has been developed since the end of 20'" century. In 1985, National Committee was formed under the Minister of Research and Technology. Research in agricultural biotechnology has been increased since Riset Unggulan Terpadu (RUT) under Dewan Riset Nasional and Hibah Bersaing in university were given, which make research program that more than one year were possible to do with a continues fund. Research in plant biotechnology were focused on plant improvement, such as pest and disease resistance, were done for rice, soybean, sweet potato, sugar cane, and chocolate and virus resistance for groundnut, tobacco, papaya, potato, and chili. While in animal science, research in biotechnology were focused on production technology, such as artificial insemination and embryo transfer in dairy cow, and also for food enriched by producing probiotics and enzymes. Even though in theory genetic engineering on cattle has a good impact for the future, several problems (i.e. technical, economics, and social) need a careful consideration, in aquaculture, biotechnology research has been conducted for genes transfer to improve resistance to disease and to promote growth. Biotechnology also used to produce vaccines and to detect virus with accuracy and faster. To anticipate problems that might be occur in application of biotechnology, government has issued biosafety regulation.
Key words: Biotechnology, research, output, biosafety
Sejak pertanian dimulai 5.000-10.000 tahun yang lalu manusia sudah mempunyai naluri untuk memilih dan menggunakan benih yang unggul. Mereka mengetahui bahwa keturunan yang baik akan ditentukan oleh induk yang baik, karena sifat dari induk (tetua) diwariskan kepada anaknya. Kenyataan inilah yang mendasari berkembangnya bidang pertanian. Teknologi genetika merupakan cabang ilmu pertanian yang berkernbang cepat pada abad ini yang mengubah sistem produksi tanaman, ternak, dan ikan menjadi industri biologi yang lebih baik dan iebih adaptif terhadap lingkungan tumbuh. Penerapan teknologi genetika dengan perubahan bentuk menjadi ideal pada tanaman, ternak dan ikan telah meningkatkan produksi pertanian pada abad ini (Budianto, 2000).
Teknologi genetika memicu terjadinya revolusi hijau (green revolution) yang berjalan sejak 1960-an. Dengan adanya revolusi hijau ini terjadi pertambahan produksi pertanian yang berlipat ganda sehingga dapat tercukupi bahan makanan pokok asal serealia. Untuk dapat mempertahankan keberlanjutan revolusi hijau, Sumarno dan Suyamto (1998) menganjurkan rumusan agroekoteknologi yang menekankan pada tindakan bersama antara sistem produksi dan perawatan sumber daya lahan (Budianto, 2000).
Cabang ilmu genetika yang memfokuskan pada genetika level sel dan level DNA membuat terobosan baru pada akhir tahun 1980-an. Ilmu genetika ini menerapkan teknik perbaikan sifat spesies melalui level DNA dengan cara memasukkan gen eksogenus, untuk memperoleh sifat-sifat bermanfaat yang tidak terdapat pada spesies tersebut. Pada akhir abad 20 perkembangan teknologi genetika atau secara umum disebut bioteknologi mulai berkembang. Menurut Moel-jopawiro (2000a) bioteknologi dalam arti luas didefinisikan sebagai penggunaan proses biologi dari mikroba, tanaman atau hewan untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Sedangkan rekayasa genetika didefinisikan dalam arti luas sebagai teknik yang digunakan untuk merubah atau memindahkan material genetik (gen) dari sel hidup. Definisi yang lebih sempit, seperti yang digunakan oleh Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS) Departemen Pertanian Amerika, rekayasa genetika modifikasi genetik dari suatu organisme dengan menggunakan teknologi rekombinan DNA.
Bioteknologi merupakan bidang ilmu baru di bidang pertanian yang dapat menyelesaikan masalah-masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan cara konvensional. Penggunaan bioteknologi bukan untuk menggantikan metode konvensional tetapi bersama-sama menghasilkan keuntungan secara ekonomi. Penggunaan metode konvensional dengan teknologi tinggi memaksimumkan keberhasilan program perbaikan pertanian. Bioteknologi harus diintegrasikan ke dalam pendekatan-pendekatan konvensional yang sudah mapan. Bioteknologi berkembang dengan cepat di berbagai sektor dan meningkatkan keefektifan cara-cara menghasilkan produk dan jasa. Untuk alih teknologi dan pengembangan bioteknologi secara layak dan tidak merusak lingkungan, diperlukan berbagai persyaratan selain peraturan perundangan juga modal yang besar.
Salah satu isu strategis yang penting dalam penelitian pertanian ialah penelitian harus dapat secara terus menerus memperbaiki potensi genetik dan menghasilkan teknologi yang efisien dan ramah lingkungan untuk pernbangunan pertanian yang berkelanjutan. Sejalan dengan kebijaksanaan penelitian pertanian pada umumnya, perbaikan bahan genetik rnelibatkan gabungan pemakaian cara pendekatan konvensional dan modern, dengan penekanan pada aplikasi bioteknologi dalam pelestarian plasma nutfah dan program pemuliaan.
Halaman pencarian
Wisata Bioteknologi
Bagi Anda yang tertarik dan menaruh perhatian dengan bioteknologi, bagaimana ia diwujudkan dan perangkat apa yang diperlukan, maka kami membuka diri bagi kunjungan Anda [selengkapnya]
Mengenal Plasma Nutfah
marble dnaKita sudah sering mendengar istilah 'plasma nutfah' (germplasm). Namun sejauh mana Anda mengenal apa itu plasma nutfah tanaman pangan, arti penting dan beberapa kegunaannya bagi kesejahteraan manusia ? [selengkapnya]
Koleksi Buku & Majalah Baru Perpustakaan
marble dnaUntuk meningkatkan mutu layanan informasi, dalam tahun 2005 - 2006 perpustakaan BB-Biogen telah menambah koleksi beberapa buku dan majalah baru [selengkapnya]
Katalog Plasma Nutfah Tanaman Pangan Edisi I
marble dnaTelah terbit buku Katalog Plasma Nutfah Tanaman Pangan Edisi I tahun 2004, yang memuat informasi data paspor (asal aksesi) dari komoditas-komoditas plasma marble dnanutfah tanaman pangan yang dikoleksi di bank gen BB-Biogen. Untuk edisi tahun 2005, katalog ini juga telah tersedia dalam versi compact disc.
BB-Biogen
Jl. Tentara Pelajar 3A, Bogor 16111, Indonesia
Telp. (0251) 338820, 337975 Fax. (0251) 338820
Bioteknologi Pertanian
Perkembangan Penelitian Bioteknologi Pertanian di Indonesia
Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor
ABSTRACT
Research Development of Agricultural Biotechnology in Indonesia. Novianti Sunarlim and Sutrisno. Research in agricultural biotechnology has been developed since the end of 20'" century. In 1985, National Committee was formed under the Minister of Research and Technology. Research in agricultural biotechnology has been increased since Riset Unggulan Terpadu (RUT) under Dewan Riset Nasional and Hibah Bersaing in university were given, which make research program that more than one year were possible to do with a continues fund. Research in plant biotechnology were focused on plant improvement, such as pest and disease resistance, were done for rice, soybean, sweet potato, sugar cane, and chocolate and virus resistance for groundnut, tobacco, papaya, potato, and chili. While in animal science, research in biotechnology were focused on production technology, such as artificial insemination and embryo transfer in dairy cow, and also for food enriched by producing probiotics and enzymes. Even though in theory genetic engineering on cattle has a good impact for the future, several problems (i.e. technical, economics, and social) need a careful consideration, in aquaculture, biotechnology research has been conducted for genes transfer to improve resistance to disease and to promote growth. Biotechnology also used to produce vaccines and to detect virus with accuracy and faster. To anticipate problems that might be occur in application of biotechnology, government has issued biosafety regulation.
Key words: Biotechnology, research, output, biosafety
Sejak pertanian dimulai 5.000-10.000 tahun yang lalu manusia sudah mempunyai naluri untuk memilih dan menggunakan benih yang unggul. Mereka mengetahui bahwa keturunan yang baik akan ditentukan oleh induk yang baik, karena sifat dari induk (tetua) diwariskan kepada anaknya. Kenyataan inilah yang mendasari berkembangnya bidang pertanian. Teknologi genetika merupakan cabang ilmu pertanian yang berkernbang cepat pada abad ini yang mengubah sistem produksi tanaman, ternak, dan ikan menjadi industri biologi yang lebih baik dan iebih adaptif terhadap lingkungan tumbuh. Penerapan teknologi genetika dengan perubahan bentuk menjadi ideal pada tanaman, ternak dan ikan telah meningkatkan produksi pertanian pada abad ini (Budianto, 2000).
Teknologi genetika memicu terjadinya revolusi hijau (green revolution) yang berjalan sejak 1960-an. Dengan adanya revolusi hijau ini terjadi pertambahan produksi pertanian yang berlipat ganda sehingga dapat tercukupi bahan makanan pokok asal serealia. Untuk dapat mempertahankan keberlanjutan revolusi hijau, Sumarno dan Suyamto (1998) menganjurkan rumusan agroekoteknologi yang menekankan pada tindakan bersama antara sistem produksi dan perawatan sumber daya lahan (Budianto, 2000).
Cabang ilmu genetika yang memfokuskan pada genetika level sel dan level DNA membuat terobosan baru pada akhir tahun 1980-an. Ilmu genetika ini menerapkan teknik perbaikan sifat spesies melalui level DNA dengan cara memasukkan gen eksogenus, untuk memperoleh sifat-sifat bermanfaat yang tidak terdapat pada spesies tersebut. Pada akhir abad 20 perkembangan teknologi genetika atau secara umum disebut bioteknologi mulai berkembang. Menurut Moel-jopawiro (2000a) bioteknologi dalam arti luas didefinisikan sebagai penggunaan proses biologi dari mikroba, tanaman atau hewan untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Sedangkan rekayasa genetika didefinisikan dalam arti luas sebagai teknik yang digunakan untuk merubah atau memindahkan material genetik (gen) dari sel hidup. Definisi yang lebih sempit, seperti yang digunakan oleh Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS) Departemen Pertanian Amerika, rekayasa genetika modifikasi genetik dari suatu organisme dengan menggunakan teknologi rekombinan DNA.
Bioteknologi merupakan bidang ilmu baru di bidang pertanian yang dapat menyelesaikan masalah-masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan cara konvensional. Penggunaan bioteknologi bukan untuk menggantikan metode konvensional tetapi bersama-sama menghasilkan keuntungan secara ekonomi. Penggunaan metode konvensional dengan teknologi tinggi memaksimumkan keberhasilan program perbaikan pertanian. Bioteknologi harus diintegrasikan ke dalam pendekatan-pendekatan konvensional yang sudah mapan. Bioteknologi berkembang dengan cepat di berbagai sektor dan meningkatkan keefektifan cara-cara menghasilkan produk dan jasa. Untuk alih teknologi dan pengembangan bioteknologi secara layak dan tidak merusak lingkungan, diperlukan berbagai persyaratan selain peraturan perundangan juga modal yang besar.
Salah satu isu strategis yang penting dalam penelitian pertanian ialah penelitian harus dapat secara terus menerus memperbaiki potensi genetik dan menghasilkan teknologi yang efisien dan ramah lingkungan untuk pernbangunan pertanian yang berkelanjutan. Sejalan dengan kebijaksanaan penelitian pertanian pada umumnya, perbaikan bahan genetik rnelibatkan gabungan pemakaian cara pendekatan konvensional dan modern, dengan penekanan pada aplikasi bioteknologi dalam pelestarian plasma nutfah dan program pemuliaan.
Halaman pencarian
Wisata Bioteknologi
Bagi Anda yang tertarik dan menaruh perhatian dengan bioteknologi, bagaimana ia diwujudkan dan perangkat apa yang diperlukan, maka kami membuka diri bagi kunjungan Anda [selengkapnya]
Mengenal Plasma Nutfah
marble dnaKita sudah sering mendengar istilah 'plasma nutfah' (germplasm). Namun sejauh mana Anda mengenal apa itu plasma nutfah tanaman pangan, arti penting dan beberapa kegunaannya bagi kesejahteraan manusia ? [selengkapnya]
Koleksi Buku & Majalah Baru Perpustakaan
marble dnaUntuk meningkatkan mutu layanan informasi, dalam tahun 2005 - 2006 perpustakaan BB-Biogen telah menambah koleksi beberapa buku dan majalah baru [selengkapnya]
Katalog Plasma Nutfah Tanaman Pangan Edisi I
marble dnaTelah terbit buku Katalog Plasma Nutfah Tanaman Pangan Edisi I tahun 2004, yang memuat informasi data paspor (asal aksesi) dari komoditas-komoditas plasma marble dnanutfah tanaman pangan yang dikoleksi di bank gen BB-Biogen. Untuk edisi tahun 2005, katalog ini juga telah tersedia dalam versi compact disc.
BB-Biogen
Jl. Tentara Pelajar 3A, Bogor 16111, Indonesia
Telp. (0251) 338820, 337975 Fax. (0251) 338820
Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor
ABSTRACT
Research Development of Agricultural Biotechnology in Indonesia. Novianti Sunarlim and Sutrisno. Research in agricultural biotechnology has been developed since the end of 20'" century. In 1985, National Committee was formed under the Minister of Research and Technology. Research in agricultural biotechnology has been increased since Riset Unggulan Terpadu (RUT) under Dewan Riset Nasional and Hibah Bersaing in university were given, which make research program that more than one year were possible to do with a continues fund. Research in plant biotechnology were focused on plant improvement, such as pest and disease resistance, were done for rice, soybean, sweet potato, sugar cane, and chocolate and virus resistance for groundnut, tobacco, papaya, potato, and chili. While in animal science, research in biotechnology were focused on production technology, such as artificial insemination and embryo transfer in dairy cow, and also for food enriched by producing probiotics and enzymes. Even though in theory genetic engineering on cattle has a good impact for the future, several problems (i.e. technical, economics, and social) need a careful consideration, in aquaculture, biotechnology research has been conducted for genes transfer to improve resistance to disease and to promote growth. Biotechnology also used to produce vaccines and to detect virus with accuracy and faster. To anticipate problems that might be occur in application of biotechnology, government has issued biosafety regulation.
Key words: Biotechnology, research, output, biosafety
Sejak pertanian dimulai 5.000-10.000 tahun yang lalu manusia sudah mempunyai naluri untuk memilih dan menggunakan benih yang unggul. Mereka mengetahui bahwa keturunan yang baik akan ditentukan oleh induk yang baik, karena sifat dari induk (tetua) diwariskan kepada anaknya. Kenyataan inilah yang mendasari berkembangnya bidang pertanian. Teknologi genetika merupakan cabang ilmu pertanian yang berkernbang cepat pada abad ini yang mengubah sistem produksi tanaman, ternak, dan ikan menjadi industri biologi yang lebih baik dan iebih adaptif terhadap lingkungan tumbuh. Penerapan teknologi genetika dengan perubahan bentuk menjadi ideal pada tanaman, ternak dan ikan telah meningkatkan produksi pertanian pada abad ini (Budianto, 2000).
Teknologi genetika memicu terjadinya revolusi hijau (green revolution) yang berjalan sejak 1960-an. Dengan adanya revolusi hijau ini terjadi pertambahan produksi pertanian yang berlipat ganda sehingga dapat tercukupi bahan makanan pokok asal serealia. Untuk dapat mempertahankan keberlanjutan revolusi hijau, Sumarno dan Suyamto (1998) menganjurkan rumusan agroekoteknologi yang menekankan pada tindakan bersama antara sistem produksi dan perawatan sumber daya lahan (Budianto, 2000).
Cabang ilmu genetika yang memfokuskan pada genetika level sel dan level DNA membuat terobosan baru pada akhir tahun 1980-an. Ilmu genetika ini menerapkan teknik perbaikan sifat spesies melalui level DNA dengan cara memasukkan gen eksogenus, untuk memperoleh sifat-sifat bermanfaat yang tidak terdapat pada spesies tersebut. Pada akhir abad 20 perkembangan teknologi genetika atau secara umum disebut bioteknologi mulai berkembang. Menurut Moel-jopawiro (2000a) bioteknologi dalam arti luas didefinisikan sebagai penggunaan proses biologi dari mikroba, tanaman atau hewan untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Sedangkan rekayasa genetika didefinisikan dalam arti luas sebagai teknik yang digunakan untuk merubah atau memindahkan material genetik (gen) dari sel hidup. Definisi yang lebih sempit, seperti yang digunakan oleh Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS) Departemen Pertanian Amerika, rekayasa genetika modifikasi genetik dari suatu organisme dengan menggunakan teknologi rekombinan DNA.
Bioteknologi merupakan bidang ilmu baru di bidang pertanian yang dapat menyelesaikan masalah-masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan cara konvensional. Penggunaan bioteknologi bukan untuk menggantikan metode konvensional tetapi bersama-sama menghasilkan keuntungan secara ekonomi. Penggunaan metode konvensional dengan teknologi tinggi memaksimumkan keberhasilan program perbaikan pertanian. Bioteknologi harus diintegrasikan ke dalam pendekatan-pendekatan konvensional yang sudah mapan. Bioteknologi berkembang dengan cepat di berbagai sektor dan meningkatkan keefektifan cara-cara menghasilkan produk dan jasa. Untuk alih teknologi dan pengembangan bioteknologi secara layak dan tidak merusak lingkungan, diperlukan berbagai persyaratan selain peraturan perundangan juga modal yang besar.
Salah satu isu strategis yang penting dalam penelitian pertanian ialah penelitian harus dapat secara terus menerus memperbaiki potensi genetik dan menghasilkan teknologi yang efisien dan ramah lingkungan untuk pernbangunan pertanian yang berkelanjutan. Sejalan dengan kebijaksanaan penelitian pertanian pada umumnya, perbaikan bahan genetik rnelibatkan gabungan pemakaian cara pendekatan konvensional dan modern, dengan penekanan pada aplikasi bioteknologi dalam pelestarian plasma nutfah dan program pemuliaan.
Halaman pencarian
Wisata Bioteknologi
Bagi Anda yang tertarik dan menaruh perhatian dengan bioteknologi, bagaimana ia diwujudkan dan perangkat apa yang diperlukan, maka kami membuka diri bagi kunjungan Anda [selengkapnya]
Mengenal Plasma Nutfah
marble dnaKita sudah sering mendengar istilah 'plasma nutfah' (germplasm). Namun sejauh mana Anda mengenal apa itu plasma nutfah tanaman pangan, arti penting dan beberapa kegunaannya bagi kesejahteraan manusia ? [selengkapnya]
Koleksi Buku & Majalah Baru Perpustakaan
marble dnaUntuk meningkatkan mutu layanan informasi, dalam tahun 2005 - 2006 perpustakaan BB-Biogen telah menambah koleksi beberapa buku dan majalah baru [selengkapnya]
Katalog Plasma Nutfah Tanaman Pangan Edisi I
marble dnaTelah terbit buku Katalog Plasma Nutfah Tanaman Pangan Edisi I tahun 2004, yang memuat informasi data paspor (asal aksesi) dari komoditas-komoditas plasma marble dnanutfah tanaman pangan yang dikoleksi di bank gen BB-Biogen. Untuk edisi tahun 2005, katalog ini juga telah tersedia dalam versi compact disc.
BB-Biogen
Jl. Tentara Pelajar 3A, Bogor 16111, Indonesia
Telp. (0251) 338820, 337975 Fax. (0251) 338820
Senin, 02 Februari 2009
Mutasi Dalam Pemuliaan Tanaman
KELOMPOK PEMULIAAN TANAMAN
Tugas dan Fungsi :
Tugas dan fungsi Kelompok Pemuliaan tanaman adalah melakukan penelitian dan pengembangan aplikasi teknologi nuklir dalam perbaikan varietas tanaman melalui penelitian pemuliaan dengan teknik mutasi.
Mutasi Dalam Pemuliaan Tanaman
Mutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu makhluk yang terjadi secara tiba-tiba, acak, dan merupakan dasar bagi sumber variasi organisma hidup yang bersifat terwariskan (heritable). Mutasi dapat terjadi secara sepontan di alam (spontaneous mutation) dan dapat juga terjadi melalui induksi (induced mutation). Secara mendasar tidak terdapat perbedaan antara mutasi yang terjadi secara alami dan mutasi hasil induksi. Keduanya dapat menimbulkan variasi genetik untuk dijadikan dasar seleksi tanaman, baik seleksi secara alami (evolusi) maupun seleksi secara buatan (pemuliaan).
Dalam bidang pemuliaan tanaman, teknik mutasi dapat meningkatkan keragaman genetik tanaman sehingga memungkinkan pemulia melakukan seleksi genotipe tanaman sesuai dengan tujuan pemuliaan yang dikehendaki. Mutasi induksi dapat dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu terhadap organ reproduksi tanaman seperti biji, stek batang, serbuk sari, akar rhizome, kultur jaringan dan sebagainya. Apabila proses mutasi alami terjadi secara sangat lambat maka percepatan, frekuensi dan spektrum mutasi tanaman dapat diinduksi dengan perlakuan bahan mutagen tertentu. Pada umumnya bahan mutagen bersifat radioaktif dan memiliki energi tinggi yang berasal dari hasil reaksi nuklir.
Bahan mutagen yang sering digunakan dalam penelitian pemuliaan tanaman digolongkan menjadi dua kelompok yaitu mutagen kimia (chemical mutagen) dan mutagen fisika (physical mutagen). Mutagen kimia pada umumnya berasal dari senyawa alkyl (alkylating agents) misalnya seperti ethyl methane sulphonate (EMS), diethyl sulphate (dES), methyl methane sulphonate (MMS), hydroxylamine, nitrous acids, acridines dan sebagainya (IAEA, 1977). Mutagen fisika bersifat sebagai radiasi pengion (ionizing radiation) dan termasuk diantaranya adalah sinar-X, radiasi Gamma, radiasi beta, neutrons, dan partikel dari aselerators.
Baik mutagen kimia maupun mutagen fisika memiliki energi nuklir yang dapat merubah struktur materi genetik tanaman. Perubahan yang terjadi pada materi genetik dikenal dengan istilah mutasi (mutation). Secara relatif, proses mutasi dapat menimbulkan perubahan pada sifat-sifat genetis tanaman baik ke arah positif maupun negatif, dan kemungkinan mutasi yang terjadi dapat juga kembali normal (recovery). Mutasi yang terjadi ke arah “sifat positif” dan terwariskan (heritable) ke generasi-generasi berikutnya merupakan mutasi yang dikehendaki oleh pemulia tanaman pada umumnya. Sifat positif yang dimaksud adalah relatif tergantung pada tujuan pemuliaan tanaman.
Mutagen kimia dapat menimbulkan mutasi melalui beberapa cara. Gugusan alkyl aktif dari bahan mutagen kimia dapat ditransfer ke molekul lain pada posisi dimana kepadatan elektron cukup tinggi seperti phosphate groups dan juga molekul purine dan pyrimidine yang merupakan penyusun struktur dioxiribonucleic acid (DNA). Seperti diketahui umum, DNA merupakan struktur kimia yang membawa gen. Basa-basa yang menyusun struktur DNA terdiri dari adenine, guanine, thyimine, dan cytosine. Adenine dan guanine merupakan basa bercincin ganda (double-ring bases) disebut purines, sedangkan thymine dan cytosine bercincin tunggal (single-ring bases) disebut pyrimidines. Struktur molekul DNA berbentuk pilitan ganda (double helix) dan tersusun atas pasangan spesifik Adenine-Thymine dan Guanine-Cytosine. Contoh mutasi yang paling sering ditimbulkan oleh mutagen kimia adalah perubahan basa pada struktur DNA yang mengarah pada pembentukan 7-alkyl guanine.
Seperti disebut di atas mutagen fisika bersifat sebagai radiasi pengion (ionizing radiation) yang dapat melepas energi (ionisasi), begitu melewati atau menembus materi. Mutagen fisika termasuk diantaranya sinar-X, radiasi Gamma, radiasi beta, neutrons, dan partikel dari aselerators sudah umum digunakan dalam pemuliaan tanaman. Karakteristik untuk masing-masing jenis radiasi disajikan dalam Tabel di bawah ini. Begitu materi reproduksi tanaman diradiasi, proses ionisasi akan terjadi dalam jaringan dan dapat menyebabkan perubahan pada jaringan itu sendiri, sel, genom, kromosom, dan DNA atau gen. Perubahan yang ditimbulkan pada tingkat genom, kromosom, dan DNA atau gen dikenal dengan istilah mutasi (mutation).
Tabel 1. Karakteristik berbagai jenis radiasi.
Tipe Radiasi
Sumber
Deskripsi
Energi
Daya Tembus
Sinar-X
Mesin sinar-X
Radiasi elektomagnetik
50-300 kV
Beberapa mm sampai banyak cm
Sinar Gamma
Radioisotop dan reaksi nuklir
Radiasi elektomagnetik
Sampai beberapa MeV
Banyak cm
Neutron
Reaktor nuklir dan aselerator
Partikel tidak berubah
Kurang dari 1 sampai berjuta eV
Banyak cm
Partikel Beta
Radioistope atau aselerator
Berupa elektron
Sampai beberapa MeV
Sampai beberapa mm
Partikel Alfa
Radioisotop
Inti Helium
2-9 MeV
Sedikit mm
Proton atau Deutron
Reaktor nuklir atau aselerator
Inti Hidrogen
Sampai beberapa GeV
Sampai banyak cm
Mutasi Genom (Genome Mutation)
Poliploidi pada tanaman mencerminkan bahwa satu atau lebih set kromosom ditambahkan pada kromosom diploid misalnya triploid disimbolkan 2x+x=3x, tetraploid 2x+2x=4x (dimana x adalah jumlah kromosom dasar). Haploidi (dari diploidi) atau polihaploidi (dari poliploidi) mencerminkan status tanaman yang memiliki separuh dari jumlah kromosom normal misalnya 2x-->x, 4x-->2x dan seterusnya. Aneuploidi mencerminkan status tanaman yang memiliki penambahan atau pengurangan kromosom dari pasangan normalnya, misalnya 2x+1, 2x–1, 3x+1, 4x–1, 4x+2 dan sebagainya. Pengaruh beberapa mutagen kimia, seperti colchicine atau nitrous oxide dapat merubah tingkat ploidi pada genom tanaman, misalnya A-->AA, AA-->AAAA dan seterusnya.
Sebagai contoh mutasi genom, beberapa mutan tanaman sorghum yang diinduksi dengan colchicine telah dilaporkan sebagai hasil mutasi genom dengan pengurangan jumlah kromosom (haploidi) yang kemudian diikuti dengan diploidisasi. Sedangkan pengaruh mutagen fisika (radiasi sinar Gamma) pada mutasi genom telah dilaporkan pada mutan tanaman barley, dimana terjadi perubahan genom tanaman menjadi aneuploidi.
Mutasi Kromosom (Chromosome Mutation)
Pengaruh bahan mutagen, khususnya radiasi, yang paling banyak terjadi pada kromosom tanaman adalah pecahnya benang kromosom (chromosome breakage atau chromosome aberation). Pecahnya benang kromosom dibagi dalam 4 kelompok yaitu translokasi (translocations), inversi (inversions), duplikasi (duplications), dan defisiensi (deficiencies).
Translokasi terjadi apabila dua benang kromosom patah setelah terkena energi radiasi, kemudian patahan benang kromosom bergabung kembali dengan cara baru. Patahan kromosom yang satu berpindah atau bertukar pada kromosom yang lain sehingga terbentuk kromosom baru yang berbeda dengan kromosom aslinya. Translokasi dapat terjadi baik di dalam satu kromosom (intrachromosome) maupun antar kromosom (interchromosome). Translokasi sering mengarah pada ketidakseimbangan gamet sehingga dapat menyebabkan kemandulan (sterility) karena terbentuknya chromatids dengan duplikasi dan penghapusan. Alhasil, pemasangan dan pemisahan gamet jadi tidak teratur sehingga kondisi ini menyebabkan terbentuknya tanaman aneuploidi. Translokasi dilaporkan telah terjadi pada tanaman Aegilops umbellulata dan Triticum aestivum yang menghasilkan mutan tanaman tahan penyakit.
Inversi terjadi karena kromosom patah dua kali secara simultan setelah terkena energi radiasi dan segmen yang patah tersebut berotasi 180o dan menyatu kembali. Kejadian bila centromere berada pada bagian kromosom yang terinversi disebut pericentric, sedangkan bila centromere berada di luar kromosom yang terinversi disebut paracentric. Inversi pericentric berhubungan dengan duplikasi atau penghapusan chromatid yang dapat menyebabkan aborsi gamet atau pengurangan frequensi rekombinasi gamet. Perubahan ini akan ditandai dengan adanya aborsi tepung sari atau biji tanaman, seperti dilaporkan terjadi pada tanaman jagung dan barley. Inversi dapat terjadi secara spontan atau diinduksi dengan bahan mutagen, dan dilaporkan bahwa sterilitas biji tanaman heterosigot dijumpai lebih rendah pada kejadian inversi daripada translokasi.
Duplikasi menampilkan cara peningkatan jumlah gen pada kondisi diploid. Dulikasi dapat terjadi melalui beberapa cara seperti: pematahan kromosom yang kemudian diikuti dengan transposisi segmen yang patah, penyimpangan dari mekanisme crossing-over pada meiosis (fase pembelahan sel), rekombinasi kromosom saat terjadi translokasi, sebagai konsekuensi dari inversi heterosigot, dan sebagai konsekuensi dari perlakuan bahan mutagen. Beberapa kejadian duplikasi telah dilaporkan dapat miningkatkan viabilitas tanaman. Pengaruh radiasi terhadap duplikasi kromosom telah banyak dipelajari pada bermacam jenis tanaman seperti jagung, kapas, dan barley.
Defisiensi adalah penghilangan satu atau lebih segmen gen pada kromosom. Penghilangan dapat terjadi pada segmen panjang lengan kromosom seperti yang dilaporkan pada tanaman gandum. Tergantung pada gen dan tingkat ploidi, defisiensi dapat menyebabkan kematian, separuh kematian, atau menurunkan viabilitas. Pada tanaman defisiensi yang ditimbulkan oleh perlakuan bahan mutagen (radiasi) sering ditunjukkan dengan munculnya mutasi klorofil. Kejadian mutasi klorofil biasanya dapat diamati pada stadia muda (seedling stag), yaitu dengan adanya perubahan warna pada daun tanaman.
Mutasi Gen (Gene or Point Mutation)
Sesuai dengan konsep genetika, informasi genetik tersimpan dalam rangkaian polinukliotida yang membentuk struktur pilitan ganda (double helix) disebut DNA (RNA dalam kasus beberapa virus). Empat nukliotida yang berbeda terdiri dari basa purine (adenine dan gaunine) dan pyrimidine (thymine dan cytosine), dihubungkan bersama melalui ikatan fosfat dan gula (deoxyribose). Bahan mutagen tertentu dapat menginduksi perubahan spesifik susunan pasangan basa dalam struktur DNA. Perubahan yang terjadi disebut mutasi gen yang digolongkan menjadi dua katagori yaitu microlesions dan macrolesions. Microlesions adalah mutasi dimana terjadi substitusi pasangan basa, transisi atau transversi pasangan basa, dan penyisipan baru pasangan basa. Macrolesions adalah mutasi dimana terjadi penghapusan, duplikasi atau penyusunan kembali pasangan basa. Mutasi microlesions sering juga disebut mutasi titik (point mutation).
Mutagen kimia biasanya erat berhubungan dengan mutasi microlesions sedangkan mutagen kimia (radiasi) dengan mutasi macrolesions. Mutasi gen sering berasosiasi dengan fenomena sterilitas dan kematian, seperti misalnya dalam pengaruhnya mencegah terbentuknya bivalensi dalam meiosis. Pada mutan homosigot hal ini sangat berpengaruh terhadap penurunan produktivitas dan daya saing mutan sehingga dapat merugikan. Namun pada heterosigot mutan, mutasi gen dapat mengarah pada peningkatan viabilitas dan daya saing mutan, seperti yang telah diteliti dan dilaporkan pada tanaman jagung, barley, padi, tanaman bunga dan sebagainya.
Mutasi diluar Inti Sel (Extranuclear Mutation)
Pada kenyataannya tidak semua materi genetik (DNA) berada di dalam inti sel (nucleus). Hal tersebut terbukti setelah peneliti menjumpai bahwa beberapa sifat tanaman diturunkan dengan tidak menuruti pola hukum Mendel. Sampai pada akhirnya diketahui penurunan sifat lebih dikontrol oleh gen-gen yang berada di luar inti sel atau sitoplasma, dan penurunan sifat model ini dikenal dengan istilah extranuclear inheritance. Di dalam sitoplasma sel terdapat banyak organel diantaranya kloroplas (chloroplast) dan mitokondria (mitochondria) yang masing-masing berfungsi dalam proses fotosintesis dan sintesa adenosintriposfat (ATP).
Kloroplas dan mitokondria ternyata mengandung materi genetik (gen atau DNA) yang juga dapat termutasi. Mutasi gen kloroplas atau mitokondria sering disebut mutasi diluar inti atau extranuclear mutation. Mutasi pada gen kloroplas dapat menyebabkan kerusakan gen mutan (defective mutant genes) yang kemudian dapat mengganggu proses fotosintesis pada daun. Alhasil, dampak mutasi gen kloroplas sering diekspresikan dengan munculnya gejala warna belang pada daun tanaman, misalnya warna belang hijau-putih pada tanaman Pelargonium dan Mirabilis jalapa (bunga pukul empat). Warna belang pada daun sering memiliki nilai seni dan nilai ekonomis tersendiri bagi pemulia tanaman. Oleh karena itu, mutasi tipe ini sering sangat bermanfaat dalam pemuliaan tanaman hias (ornamental crops).
Seperti telah dilaporkan (Van Harten, 1998), mutasi di luar inti sel sering pula menimbulkan gejala pertumbuhan kerdil (dwarf growth), berubahan morfologi bunga dan penyimpangan morfologi lainnya, dan ketahanan terhadap herbisida, yang biasanya disandikan oleh gen mitokondria. Dalam beberapa studi, mutasi pada mitokondria gen telah menghasilkan tanaman jagung yang tahan penyakit bercak daun (Drechslera maydis) dan tanaman gandum yang tahan penyakit karat (Puccinia striiformis). Sementara itu, perhatian yang lebih besar telah diberikan untuk mutasi gen pada sitoplasma yang terkait dengan cytoplasmic male sterility (CMS) seperti pada tanaman jagung. Teknik CMS sangat bermanfaat dalam pemuliaan tanaman khususnya dalam produksi benih tanaman hibrida. Secara umum telah diketahui bahwa CMS adalah sifat yang disandikan oleh gen mitokondria (Lonsdale, 1987). Mutasi dan rekombinasi DNA mitokondria merupakan dasar kejadian CMS alami.
Fasilitas dan Prosedur Kerja
Untuk mendukung penelitian pemuliaan tanaman dengan teknik mutasi, di BATAN tersedia fasilitas penelitian berupa Gamma chamber, Gamma cell, Gamma room, laboratorium, laboratorium kultur jaringan, ruang tumbuh, rumah kaca, kebun percobaan dan sawah. Gamma chamber model 4000A memiliki sumber sinar Gamma dari Cobalt-60 dengan aktivitas awal sebesar 3474.6632 Curies. Gamma cell model GC-220 memiliki sumber sinar Gamma dari Cobalt-60 dengan aktivitas awal sebesar 10.697 Curies. Pada umumnya Gamma chamber dan Gamma cell digunakan untuk penelitian yang memerlukan perlakuan radiasi akut (accute irradiation), yaitu radiasi dengan laju dosis tinggi seperti pada biji-bijian atau materi reproduktif tanaman lainnya yang berukuran kecil. Sedangkan untuk penelitian yang memerlukan perlakuan radiasi kronik (chronic irradiation), yaitu radiasi dengan laju dosis rendah seperti terhadap tanaman pot atau tanaman dalam media kultur jaringan, dapat digunakan Gamma room. Gamma room model Panoramic Batch Irradiator yang ada di BATAN memiliki sumber sinar Gamma dari Cobalt-60 dengan aktivitas awal sebesar 75.000 Curies.
Setelah perlakuan radiasi dengan sinar Gamma, materi reproduktif tanaman kemudian ditumbuhkembangkan di ruang tumbuh, rumah kaca, atau langsung di kebun percobaan. Analisa mutan tanaman dilakukan di laboratorium, biasanya dengan membandingkan sifat-sifat genetik, biologi dan agronominya terhadap tanaman kontrol. Analisa mutan dapat juga dilakukan baik secara visual fenotipa maupun secara biologi molekuler seperti dengan teknik RAPD atau bioteknologi lainnya. Secara ringkas prosedur kerja pemuliaan tanaman dengan teknik mutasi khusus untuk tanaman serealia berserbuk sendiri (termasuk gandum) disajikan dalam gambar di bawah ini.
Tanaman yang Diteliti
Tanaman yang diteliti di PATIR-BATAN dikelompokkan sebagai berikut: (1) Tanaman pangan: padi, kedelai, kc. hijau, kc.tanah, sorghum, dan gandum, (2) Tanaman hortikultura: pisang, cabai, bawang merah, dan bawang putih, (3) Tanaman industri: kapas, sorghum, dan jarak. (4) Tanaman bunga: krisan dan anggrek, dan (5) Tanaman pakan ternak: sorghum.
Hasil-hasil Yang Telah Dicapai
Salah satu kegiatan di bidang pertanian adalah penelitian pemuliaan tanaman dengan menggunakan teknik mutasi (mutation breeding). Kejadian mutasi direfleksikan dalam munculnya keragaman genetik tanaman, yang kemudian melalui proses seleksi dan pengujian lebih lanjut, memungkinkan diperolehnya suatu varietas unggul tanaman. Penelitian pemuliaan mutasi di BATAN sebetulnya telah dimulai sejak tahun 1970, yaitu dengan program perbaikan varietas tanaman padi. Sampai kini BATAN telah menhasilkan beberapa mutan tanaman pangan yang dilepas sebagai varietas unggul oleh Departemen Pertanian seperti tersaji dalam Tabel berikut.
Varietas mutan tanaman pangan hasil riset PATIR-BATAN yang telah dilepas sebagai varietas unggul oleh Menteri Pertanian.
Tugas dan Fungsi :
Tugas dan fungsi Kelompok Pemuliaan tanaman adalah melakukan penelitian dan pengembangan aplikasi teknologi nuklir dalam perbaikan varietas tanaman melalui penelitian pemuliaan dengan teknik mutasi.
Mutasi Dalam Pemuliaan Tanaman
Mutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu makhluk yang terjadi secara tiba-tiba, acak, dan merupakan dasar bagi sumber variasi organisma hidup yang bersifat terwariskan (heritable). Mutasi dapat terjadi secara sepontan di alam (spontaneous mutation) dan dapat juga terjadi melalui induksi (induced mutation). Secara mendasar tidak terdapat perbedaan antara mutasi yang terjadi secara alami dan mutasi hasil induksi. Keduanya dapat menimbulkan variasi genetik untuk dijadikan dasar seleksi tanaman, baik seleksi secara alami (evolusi) maupun seleksi secara buatan (pemuliaan).
Dalam bidang pemuliaan tanaman, teknik mutasi dapat meningkatkan keragaman genetik tanaman sehingga memungkinkan pemulia melakukan seleksi genotipe tanaman sesuai dengan tujuan pemuliaan yang dikehendaki. Mutasi induksi dapat dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu terhadap organ reproduksi tanaman seperti biji, stek batang, serbuk sari, akar rhizome, kultur jaringan dan sebagainya. Apabila proses mutasi alami terjadi secara sangat lambat maka percepatan, frekuensi dan spektrum mutasi tanaman dapat diinduksi dengan perlakuan bahan mutagen tertentu. Pada umumnya bahan mutagen bersifat radioaktif dan memiliki energi tinggi yang berasal dari hasil reaksi nuklir.
Bahan mutagen yang sering digunakan dalam penelitian pemuliaan tanaman digolongkan menjadi dua kelompok yaitu mutagen kimia (chemical mutagen) dan mutagen fisika (physical mutagen). Mutagen kimia pada umumnya berasal dari senyawa alkyl (alkylating agents) misalnya seperti ethyl methane sulphonate (EMS), diethyl sulphate (dES), methyl methane sulphonate (MMS), hydroxylamine, nitrous acids, acridines dan sebagainya (IAEA, 1977). Mutagen fisika bersifat sebagai radiasi pengion (ionizing radiation) dan termasuk diantaranya adalah sinar-X, radiasi Gamma, radiasi beta, neutrons, dan partikel dari aselerators.
Baik mutagen kimia maupun mutagen fisika memiliki energi nuklir yang dapat merubah struktur materi genetik tanaman. Perubahan yang terjadi pada materi genetik dikenal dengan istilah mutasi (mutation). Secara relatif, proses mutasi dapat menimbulkan perubahan pada sifat-sifat genetis tanaman baik ke arah positif maupun negatif, dan kemungkinan mutasi yang terjadi dapat juga kembali normal (recovery). Mutasi yang terjadi ke arah “sifat positif” dan terwariskan (heritable) ke generasi-generasi berikutnya merupakan mutasi yang dikehendaki oleh pemulia tanaman pada umumnya. Sifat positif yang dimaksud adalah relatif tergantung pada tujuan pemuliaan tanaman.
Mutagen kimia dapat menimbulkan mutasi melalui beberapa cara. Gugusan alkyl aktif dari bahan mutagen kimia dapat ditransfer ke molekul lain pada posisi dimana kepadatan elektron cukup tinggi seperti phosphate groups dan juga molekul purine dan pyrimidine yang merupakan penyusun struktur dioxiribonucleic acid (DNA). Seperti diketahui umum, DNA merupakan struktur kimia yang membawa gen. Basa-basa yang menyusun struktur DNA terdiri dari adenine, guanine, thyimine, dan cytosine. Adenine dan guanine merupakan basa bercincin ganda (double-ring bases) disebut purines, sedangkan thymine dan cytosine bercincin tunggal (single-ring bases) disebut pyrimidines. Struktur molekul DNA berbentuk pilitan ganda (double helix) dan tersusun atas pasangan spesifik Adenine-Thymine dan Guanine-Cytosine. Contoh mutasi yang paling sering ditimbulkan oleh mutagen kimia adalah perubahan basa pada struktur DNA yang mengarah pada pembentukan 7-alkyl guanine.
Seperti disebut di atas mutagen fisika bersifat sebagai radiasi pengion (ionizing radiation) yang dapat melepas energi (ionisasi), begitu melewati atau menembus materi. Mutagen fisika termasuk diantaranya sinar-X, radiasi Gamma, radiasi beta, neutrons, dan partikel dari aselerators sudah umum digunakan dalam pemuliaan tanaman. Karakteristik untuk masing-masing jenis radiasi disajikan dalam Tabel di bawah ini. Begitu materi reproduksi tanaman diradiasi, proses ionisasi akan terjadi dalam jaringan dan dapat menyebabkan perubahan pada jaringan itu sendiri, sel, genom, kromosom, dan DNA atau gen. Perubahan yang ditimbulkan pada tingkat genom, kromosom, dan DNA atau gen dikenal dengan istilah mutasi (mutation).
Tabel 1. Karakteristik berbagai jenis radiasi.
Tipe Radiasi
Sumber
Deskripsi
Energi
Daya Tembus
Sinar-X
Mesin sinar-X
Radiasi elektomagnetik
50-300 kV
Beberapa mm sampai banyak cm
Sinar Gamma
Radioisotop dan reaksi nuklir
Radiasi elektomagnetik
Sampai beberapa MeV
Banyak cm
Neutron
Reaktor nuklir dan aselerator
Partikel tidak berubah
Kurang dari 1 sampai berjuta eV
Banyak cm
Partikel Beta
Radioistope atau aselerator
Berupa elektron
Sampai beberapa MeV
Sampai beberapa mm
Partikel Alfa
Radioisotop
Inti Helium
2-9 MeV
Sedikit mm
Proton atau Deutron
Reaktor nuklir atau aselerator
Inti Hidrogen
Sampai beberapa GeV
Sampai banyak cm
Mutasi Genom (Genome Mutation)
Poliploidi pada tanaman mencerminkan bahwa satu atau lebih set kromosom ditambahkan pada kromosom diploid misalnya triploid disimbolkan 2x+x=3x, tetraploid 2x+2x=4x (dimana x adalah jumlah kromosom dasar). Haploidi (dari diploidi) atau polihaploidi (dari poliploidi) mencerminkan status tanaman yang memiliki separuh dari jumlah kromosom normal misalnya 2x-->x, 4x-->2x dan seterusnya. Aneuploidi mencerminkan status tanaman yang memiliki penambahan atau pengurangan kromosom dari pasangan normalnya, misalnya 2x+1, 2x–1, 3x+1, 4x–1, 4x+2 dan sebagainya. Pengaruh beberapa mutagen kimia, seperti colchicine atau nitrous oxide dapat merubah tingkat ploidi pada genom tanaman, misalnya A-->AA, AA-->AAAA dan seterusnya.
Sebagai contoh mutasi genom, beberapa mutan tanaman sorghum yang diinduksi dengan colchicine telah dilaporkan sebagai hasil mutasi genom dengan pengurangan jumlah kromosom (haploidi) yang kemudian diikuti dengan diploidisasi. Sedangkan pengaruh mutagen fisika (radiasi sinar Gamma) pada mutasi genom telah dilaporkan pada mutan tanaman barley, dimana terjadi perubahan genom tanaman menjadi aneuploidi.
Mutasi Kromosom (Chromosome Mutation)
Pengaruh bahan mutagen, khususnya radiasi, yang paling banyak terjadi pada kromosom tanaman adalah pecahnya benang kromosom (chromosome breakage atau chromosome aberation). Pecahnya benang kromosom dibagi dalam 4 kelompok yaitu translokasi (translocations), inversi (inversions), duplikasi (duplications), dan defisiensi (deficiencies).
Translokasi terjadi apabila dua benang kromosom patah setelah terkena energi radiasi, kemudian patahan benang kromosom bergabung kembali dengan cara baru. Patahan kromosom yang satu berpindah atau bertukar pada kromosom yang lain sehingga terbentuk kromosom baru yang berbeda dengan kromosom aslinya. Translokasi dapat terjadi baik di dalam satu kromosom (intrachromosome) maupun antar kromosom (interchromosome). Translokasi sering mengarah pada ketidakseimbangan gamet sehingga dapat menyebabkan kemandulan (sterility) karena terbentuknya chromatids dengan duplikasi dan penghapusan. Alhasil, pemasangan dan pemisahan gamet jadi tidak teratur sehingga kondisi ini menyebabkan terbentuknya tanaman aneuploidi. Translokasi dilaporkan telah terjadi pada tanaman Aegilops umbellulata dan Triticum aestivum yang menghasilkan mutan tanaman tahan penyakit.
Inversi terjadi karena kromosom patah dua kali secara simultan setelah terkena energi radiasi dan segmen yang patah tersebut berotasi 180o dan menyatu kembali. Kejadian bila centromere berada pada bagian kromosom yang terinversi disebut pericentric, sedangkan bila centromere berada di luar kromosom yang terinversi disebut paracentric. Inversi pericentric berhubungan dengan duplikasi atau penghapusan chromatid yang dapat menyebabkan aborsi gamet atau pengurangan frequensi rekombinasi gamet. Perubahan ini akan ditandai dengan adanya aborsi tepung sari atau biji tanaman, seperti dilaporkan terjadi pada tanaman jagung dan barley. Inversi dapat terjadi secara spontan atau diinduksi dengan bahan mutagen, dan dilaporkan bahwa sterilitas biji tanaman heterosigot dijumpai lebih rendah pada kejadian inversi daripada translokasi.
Duplikasi menampilkan cara peningkatan jumlah gen pada kondisi diploid. Dulikasi dapat terjadi melalui beberapa cara seperti: pematahan kromosom yang kemudian diikuti dengan transposisi segmen yang patah, penyimpangan dari mekanisme crossing-over pada meiosis (fase pembelahan sel), rekombinasi kromosom saat terjadi translokasi, sebagai konsekuensi dari inversi heterosigot, dan sebagai konsekuensi dari perlakuan bahan mutagen. Beberapa kejadian duplikasi telah dilaporkan dapat miningkatkan viabilitas tanaman. Pengaruh radiasi terhadap duplikasi kromosom telah banyak dipelajari pada bermacam jenis tanaman seperti jagung, kapas, dan barley.
Defisiensi adalah penghilangan satu atau lebih segmen gen pada kromosom. Penghilangan dapat terjadi pada segmen panjang lengan kromosom seperti yang dilaporkan pada tanaman gandum. Tergantung pada gen dan tingkat ploidi, defisiensi dapat menyebabkan kematian, separuh kematian, atau menurunkan viabilitas. Pada tanaman defisiensi yang ditimbulkan oleh perlakuan bahan mutagen (radiasi) sering ditunjukkan dengan munculnya mutasi klorofil. Kejadian mutasi klorofil biasanya dapat diamati pada stadia muda (seedling stag), yaitu dengan adanya perubahan warna pada daun tanaman.
Mutasi Gen (Gene or Point Mutation)
Sesuai dengan konsep genetika, informasi genetik tersimpan dalam rangkaian polinukliotida yang membentuk struktur pilitan ganda (double helix) disebut DNA (RNA dalam kasus beberapa virus). Empat nukliotida yang berbeda terdiri dari basa purine (adenine dan gaunine) dan pyrimidine (thymine dan cytosine), dihubungkan bersama melalui ikatan fosfat dan gula (deoxyribose). Bahan mutagen tertentu dapat menginduksi perubahan spesifik susunan pasangan basa dalam struktur DNA. Perubahan yang terjadi disebut mutasi gen yang digolongkan menjadi dua katagori yaitu microlesions dan macrolesions. Microlesions adalah mutasi dimana terjadi substitusi pasangan basa, transisi atau transversi pasangan basa, dan penyisipan baru pasangan basa. Macrolesions adalah mutasi dimana terjadi penghapusan, duplikasi atau penyusunan kembali pasangan basa. Mutasi microlesions sering juga disebut mutasi titik (point mutation).
Mutagen kimia biasanya erat berhubungan dengan mutasi microlesions sedangkan mutagen kimia (radiasi) dengan mutasi macrolesions. Mutasi gen sering berasosiasi dengan fenomena sterilitas dan kematian, seperti misalnya dalam pengaruhnya mencegah terbentuknya bivalensi dalam meiosis. Pada mutan homosigot hal ini sangat berpengaruh terhadap penurunan produktivitas dan daya saing mutan sehingga dapat merugikan. Namun pada heterosigot mutan, mutasi gen dapat mengarah pada peningkatan viabilitas dan daya saing mutan, seperti yang telah diteliti dan dilaporkan pada tanaman jagung, barley, padi, tanaman bunga dan sebagainya.
Mutasi diluar Inti Sel (Extranuclear Mutation)
Pada kenyataannya tidak semua materi genetik (DNA) berada di dalam inti sel (nucleus). Hal tersebut terbukti setelah peneliti menjumpai bahwa beberapa sifat tanaman diturunkan dengan tidak menuruti pola hukum Mendel. Sampai pada akhirnya diketahui penurunan sifat lebih dikontrol oleh gen-gen yang berada di luar inti sel atau sitoplasma, dan penurunan sifat model ini dikenal dengan istilah extranuclear inheritance. Di dalam sitoplasma sel terdapat banyak organel diantaranya kloroplas (chloroplast) dan mitokondria (mitochondria) yang masing-masing berfungsi dalam proses fotosintesis dan sintesa adenosintriposfat (ATP).
Kloroplas dan mitokondria ternyata mengandung materi genetik (gen atau DNA) yang juga dapat termutasi. Mutasi gen kloroplas atau mitokondria sering disebut mutasi diluar inti atau extranuclear mutation. Mutasi pada gen kloroplas dapat menyebabkan kerusakan gen mutan (defective mutant genes) yang kemudian dapat mengganggu proses fotosintesis pada daun. Alhasil, dampak mutasi gen kloroplas sering diekspresikan dengan munculnya gejala warna belang pada daun tanaman, misalnya warna belang hijau-putih pada tanaman Pelargonium dan Mirabilis jalapa (bunga pukul empat). Warna belang pada daun sering memiliki nilai seni dan nilai ekonomis tersendiri bagi pemulia tanaman. Oleh karena itu, mutasi tipe ini sering sangat bermanfaat dalam pemuliaan tanaman hias (ornamental crops).
Seperti telah dilaporkan (Van Harten, 1998), mutasi di luar inti sel sering pula menimbulkan gejala pertumbuhan kerdil (dwarf growth), berubahan morfologi bunga dan penyimpangan morfologi lainnya, dan ketahanan terhadap herbisida, yang biasanya disandikan oleh gen mitokondria. Dalam beberapa studi, mutasi pada mitokondria gen telah menghasilkan tanaman jagung yang tahan penyakit bercak daun (Drechslera maydis) dan tanaman gandum yang tahan penyakit karat (Puccinia striiformis). Sementara itu, perhatian yang lebih besar telah diberikan untuk mutasi gen pada sitoplasma yang terkait dengan cytoplasmic male sterility (CMS) seperti pada tanaman jagung. Teknik CMS sangat bermanfaat dalam pemuliaan tanaman khususnya dalam produksi benih tanaman hibrida. Secara umum telah diketahui bahwa CMS adalah sifat yang disandikan oleh gen mitokondria (Lonsdale, 1987). Mutasi dan rekombinasi DNA mitokondria merupakan dasar kejadian CMS alami.
Fasilitas dan Prosedur Kerja
Untuk mendukung penelitian pemuliaan tanaman dengan teknik mutasi, di BATAN tersedia fasilitas penelitian berupa Gamma chamber, Gamma cell, Gamma room, laboratorium, laboratorium kultur jaringan, ruang tumbuh, rumah kaca, kebun percobaan dan sawah. Gamma chamber model 4000A memiliki sumber sinar Gamma dari Cobalt-60 dengan aktivitas awal sebesar 3474.6632 Curies. Gamma cell model GC-220 memiliki sumber sinar Gamma dari Cobalt-60 dengan aktivitas awal sebesar 10.697 Curies. Pada umumnya Gamma chamber dan Gamma cell digunakan untuk penelitian yang memerlukan perlakuan radiasi akut (accute irradiation), yaitu radiasi dengan laju dosis tinggi seperti pada biji-bijian atau materi reproduktif tanaman lainnya yang berukuran kecil. Sedangkan untuk penelitian yang memerlukan perlakuan radiasi kronik (chronic irradiation), yaitu radiasi dengan laju dosis rendah seperti terhadap tanaman pot atau tanaman dalam media kultur jaringan, dapat digunakan Gamma room. Gamma room model Panoramic Batch Irradiator yang ada di BATAN memiliki sumber sinar Gamma dari Cobalt-60 dengan aktivitas awal sebesar 75.000 Curies.
Setelah perlakuan radiasi dengan sinar Gamma, materi reproduktif tanaman kemudian ditumbuhkembangkan di ruang tumbuh, rumah kaca, atau langsung di kebun percobaan. Analisa mutan tanaman dilakukan di laboratorium, biasanya dengan membandingkan sifat-sifat genetik, biologi dan agronominya terhadap tanaman kontrol. Analisa mutan dapat juga dilakukan baik secara visual fenotipa maupun secara biologi molekuler seperti dengan teknik RAPD atau bioteknologi lainnya. Secara ringkas prosedur kerja pemuliaan tanaman dengan teknik mutasi khusus untuk tanaman serealia berserbuk sendiri (termasuk gandum) disajikan dalam gambar di bawah ini.
Tanaman yang Diteliti
Tanaman yang diteliti di PATIR-BATAN dikelompokkan sebagai berikut: (1) Tanaman pangan: padi, kedelai, kc. hijau, kc.tanah, sorghum, dan gandum, (2) Tanaman hortikultura: pisang, cabai, bawang merah, dan bawang putih, (3) Tanaman industri: kapas, sorghum, dan jarak. (4) Tanaman bunga: krisan dan anggrek, dan (5) Tanaman pakan ternak: sorghum.
Hasil-hasil Yang Telah Dicapai
Salah satu kegiatan di bidang pertanian adalah penelitian pemuliaan tanaman dengan menggunakan teknik mutasi (mutation breeding). Kejadian mutasi direfleksikan dalam munculnya keragaman genetik tanaman, yang kemudian melalui proses seleksi dan pengujian lebih lanjut, memungkinkan diperolehnya suatu varietas unggul tanaman. Penelitian pemuliaan mutasi di BATAN sebetulnya telah dimulai sejak tahun 1970, yaitu dengan program perbaikan varietas tanaman padi. Sampai kini BATAN telah menhasilkan beberapa mutan tanaman pangan yang dilepas sebagai varietas unggul oleh Departemen Pertanian seperti tersaji dalam Tabel berikut.
Varietas mutan tanaman pangan hasil riset PATIR-BATAN yang telah dilepas sebagai varietas unggul oleh Menteri Pertanian.
teknik kultur jaringan
Bioteknologi Dalam Perbanyakan Tanaman / Kultur Jaringan
Biologi Kelas 3 > Bioteknologi
158
< Sebelum Sesudah >
Sifat TOTIPOTENSIAL tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru.
Penemu F.C. Steward menggunakan jaringan floem akar wortel.
Gambar 1
Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan oleh Steward terhadap tanaman wortel (Daucus carota)
MANFAAT / KEUNTUNGAN KULTUR JARINGAN
1.
Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yau~g singkat
2.
Sifat identik dengan induk
3.
Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki
4.
Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa
Biologi Kelas 3 > Bioteknologi
158
< Sebelum Sesudah >
Sifat TOTIPOTENSIAL tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru.
Penemu F.C. Steward menggunakan jaringan floem akar wortel.
Gambar 1
Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan oleh Steward terhadap tanaman wortel (Daucus carota)
MANFAAT / KEUNTUNGAN KULTUR JARINGAN
1.
Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yau~g singkat
2.
Sifat identik dengan induk
3.
Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki
4.
Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa
Keanekaragaman Hayati
Berbagai Tingkat Keanekaragaman Hayati
Biologi Kelas 1 > Keanekaragaman Hayati
1
< Sebelum Sesudah >
Keanekaragaman hayati dapat terjadi pada berbagai tingkat kehidupan, mulai dari organisme tingkat rendah sampai organisme tingkat tinggi. Misalnya dari mahluk bersel satu hingga mahluk bersel banyak; dan tingkat organisasi kehidupan individu sampai tingkat interaksi kompleks, misalnya dari spesies sampai ekosistem.
Secara garis besar, keanekaragaman hayati terbagi menjadi tiga tingkat, yaitu :
1.
Keanekaragaman gen
Setiap sifat organisme hidup dikendalikan oleh sepasang faktor keturunan (gen), satu dari induk jantan dan lainnya dari induk betina. Keanekaragaman tingkat ini dapat ditunjukkan dengan adanya variasi dalam satu jenis.
misalnya :
- variasi jenis kelapa : kelapa gading, kelapa hijau
- variasi jenis anjing : anjing bulldog, anjing herder, anjing kampung
Yang membuat variasi tadi adalah : Rumus : F = G + L
F = fenotip
G = genoti
L = lingkungan
Jika G berubah karena suatu hal (mutasi dll) atau L berubah maka akan terjadi perubahan di F. Perubahan inilah yang menyebabkan terjadinya variasi tadi.
Gbr. Variasi morfologi dalam satu jenis gandum akibat persilangan
2.
Keanekaragaman jenis (spesies)
Keanekaragaman ini lebih mudah diamati daripada Keanekaragaman gen. Keanekaragaman hayati tingkat ini dapat ditunjukkan dengan adanya beraneka macam jenis mahluk hidup baik yang termasuk kelompok hewan, tumbuhan dan mikroba.
misalnya :
- variasi dalam satu famili antara kucing dan harimau. Mereka termasuk dalam satu famili(famili/keluarga Felidae) walaupun ada perbedaan fisik, tingkah laku dan habitat.
3.
Keanekaragaman ekosistem
Keanekaragaman tingkat ini dapat ditunjukkan dengan adanya variasi dari ekosistem di biosfir.
misalnya :
ekosistem lumut, ekosistem hutan tropis, ekosistem gurun, masing-masing ekosistem memiliki organisme yang khas untuk ekosistem tersebut. misalnya lagi, ekosistem gurun di dalamnya ada unta, kaktus, dan ekosistem hutan tropis di dalamnya ada harimau.
Ketiga macam keanekaragaman tersebut tidak dapat dipisahkan satu dengan yang lain. Ketiganya dipandang sebagai suatu keseluruhan atau totalitas yaitu sebagai keanekaragaman hayati.
Biologi Kelas 1 > Keanekaragaman Hayati
1
< Sebelum Sesudah >
Keanekaragaman hayati dapat terjadi pada berbagai tingkat kehidupan, mulai dari organisme tingkat rendah sampai organisme tingkat tinggi. Misalnya dari mahluk bersel satu hingga mahluk bersel banyak; dan tingkat organisasi kehidupan individu sampai tingkat interaksi kompleks, misalnya dari spesies sampai ekosistem.
Secara garis besar, keanekaragaman hayati terbagi menjadi tiga tingkat, yaitu :
1.
Keanekaragaman gen
Setiap sifat organisme hidup dikendalikan oleh sepasang faktor keturunan (gen), satu dari induk jantan dan lainnya dari induk betina. Keanekaragaman tingkat ini dapat ditunjukkan dengan adanya variasi dalam satu jenis.
misalnya :
- variasi jenis kelapa : kelapa gading, kelapa hijau
- variasi jenis anjing : anjing bulldog, anjing herder, anjing kampung
Yang membuat variasi tadi adalah : Rumus : F = G + L
F = fenotip
G = genoti
L = lingkungan
Jika G berubah karena suatu hal (mutasi dll) atau L berubah maka akan terjadi perubahan di F. Perubahan inilah yang menyebabkan terjadinya variasi tadi.
Gbr. Variasi morfologi dalam satu jenis gandum akibat persilangan
2.
Keanekaragaman jenis (spesies)
Keanekaragaman ini lebih mudah diamati daripada Keanekaragaman gen. Keanekaragaman hayati tingkat ini dapat ditunjukkan dengan adanya beraneka macam jenis mahluk hidup baik yang termasuk kelompok hewan, tumbuhan dan mikroba.
misalnya :
- variasi dalam satu famili antara kucing dan harimau. Mereka termasuk dalam satu famili(famili/keluarga Felidae) walaupun ada perbedaan fisik, tingkah laku dan habitat.
3.
Keanekaragaman ekosistem
Keanekaragaman tingkat ini dapat ditunjukkan dengan adanya variasi dari ekosistem di biosfir.
misalnya :
ekosistem lumut, ekosistem hutan tropis, ekosistem gurun, masing-masing ekosistem memiliki organisme yang khas untuk ekosistem tersebut. misalnya lagi, ekosistem gurun di dalamnya ada unta, kaktus, dan ekosistem hutan tropis di dalamnya ada harimau.
Ketiga macam keanekaragaman tersebut tidak dapat dipisahkan satu dengan yang lain. Ketiganya dipandang sebagai suatu keseluruhan atau totalitas yaitu sebagai keanekaragaman hayati.
IndoBIC
IndoBIC (Indonesian Biotechnology Information Centre) didirikan pada tahun 2003 sebagai hasil kerjasama antara International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA) dan Southeast Asian Regional Centre for Tropical Biology (SEAMEO BIOTROP).
IndoBIC, sebagai bagian dari jaringan regional melalui BIC, diharapkan mampu memperkuat jaringan yang telah dibuat dan kemitraan yang sedang dibangun. Sambil memfokuskan pada strategi komunikasi yang efektif dalam penyebaran informasi bioteknologi, juga diharapkan mampu menggali lebih jauh sarana-sarana lainnya untuk memperluas pencapaiannya, dan mempertahankan kredibilitasnya sehingga mampu menjadi penghubung regional bagi informasi yang relevan dan akurat tentang bioteknologi pertanian.
IndoBIC, sebagai bagian dari jaringan regional melalui BIC, diharapkan mampu memperkuat jaringan yang telah dibuat dan kemitraan yang sedang dibangun. Sambil memfokuskan pada strategi komunikasi yang efektif dalam penyebaran informasi bioteknologi, juga diharapkan mampu menggali lebih jauh sarana-sarana lainnya untuk memperluas pencapaiannya, dan mempertahankan kredibilitasnya sehingga mampu menjadi penghubung regional bagi informasi yang relevan dan akurat tentang bioteknologi pertanian.
Langganan:
Komentar (Atom)