Bioteknologi pertanian merupakan cabang penting dalam pengembangan bioteknologi yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan manusia akan produk pertanian. Penggunaan bioteknologi dalam pertanian telah mengubah cara kultivasi dan penanganan pasca panen dengan tujuan melindungi tanaman dari hama dan penyakit, meningkatkan kandungan gizi dan hasil panen, serta mempertahankan kualitas tanaman pasca-panen dalam jangka waktu yang lebih lama (Montagu, 2020).

Rekayasa genetika merupakan aplikasi utama bioteknologi dalam pertanian, yang melibatkan perubahan materi genetik organisme untuk memberikan sifat baru yang unggul. Metode ini digunakan untuk mengembangkan tanaman tahan hama dan penyakit, tanaman dengan kandungan gizi yang lebih baik, serta tanaman yang toleran terhadap kondisi lingkungan ekstrim seperti kekeringan dan salinitas tinggi. Organisme hasil rekayasa genetika disebut dengan Genetic Modified Organism (GMO). Salah satu produk GMO yang terkenal adalah Golden Rice, yaitu tanaman padi yang dimodifikasi genetik untuk meningkatkan kadar betakaroten pada beras (Kettenburg et al., 2018).

Gambar 1. Ilustrasi Golden Rice (American Council on Science and Health)

Teknik kultur jaringan memainkan peran penting dalam bioteknologi pertanian dengan metode ini mengisolasi, memperbanyak, serta mempreservasi bagian dari tanaman. Proses kultur jaringan dilakukan dalam kondisi aseptik, memungkinkan tanaman yang dihasilkan memiliki sifat yang mirip dengan tanaman induk. Teknik ini digunakan untuk memperbanyak tanaman hasil rekayasa genetika dan menyediakan benih unggul yang tersedia sepanjang waktu, tidak tergantung pada perbanyakan tanaman secara konvensional. Kultur jaringan juga memungkinkan produksi benih tanaman dalam waktu relatif cepat dan dalam jumlah besar, tidak tergantung pada kondisi musim atau cuaca.

Gambar 2. Kultur Jaringan Tanaman (Plant Cell Technology)

Molecular marker digunakan untuk membantu dalam proses pembiakan tanaman. Proses kultivasi secara tradisional melibatkan pemilihan tanaman berdasarkan sifat yang dapat terukur, misalnya rasa manis pada buah. Dengan menggunakan molecular marker, gen yang diinginkan dari suatu tumbuhan dapat dibiakkan bahkan tanpa adanya sifat yang terukur tersebut sehingga pembiakan akan lebih tepat dan efisien. Sebagai contoh, International Institute of Tropical Agriculture telah menggunakan molecular marker untuk mendapatkan kacang tunggak yang tahan terhadap kumbang bruchid. Kegunaan lain dari molecular marker adalah untuk mengidentifikasi gen yang tidak diinginkan yang kemudian dapat dihilangkan sehingga meningkatkan potensi dari tumbuhan.

Referensi:

Montagu M. V. (2019). The future of plant biotechnology in a globalized and environmentally endangered world. Genetics and molecular biology, 43, e20190040. https://doi.org/10.1590/1678-4685-GMB-2019-0040

Kettenburg, A. J., Hanspach, J., Abson, D. J., & Fischer, J. (2018). From disagreements to dialogue: unpacking the Golden Rice debate. Sustainability science, 13, 1469-1482.