Pembiakan
seksual dan aseksual
Pembiakan terbagi menjadi 2, yaitu pembiakan secara seksual
dan pembiakan secara aseksual. Pembiakan secara seksual yaitu dilakukan melalui
perkawinan yang melibatkan 2 individu, seperti yang terjadi pada manusia dan
hewan. Sedangkan pembiakan secara aseksual tidak melibatkan individu lain,
karena tidak melalui perkawinan. Misalnya yang terjadi pada bakteri atau
amoeba. Ia membelah selnya sendiri untuk mempertahankan jenisnya. Kemudian
terjadi pada kebanyakan tumbuhan. Mereka bereproduksi secara tidak kawin.
Pembiakan
aseksual adalah proses
reproduksi dimana keturunan timbul dari orang tua tunggal, dan mewarisi gen
dari satu orang tua. Aseksual adalah reproduksi yang tidak melibatkan meiosis,
ploidi pengurangan, atau fertilisasi. Sebuah definisi yang lebih ketat adalah
agamogenesis yang adalah reproduksi tanpa fusi gamet. Pembiakan aseksual adalah
bentuk reproduksi organisme bersel tunggal seperti archaea, bakteri, dan
protista. Banyak tanaman dan jamur bereproduksi secara aseksual juga.
pembiakan aseksual misalnya Membelah diri, Tunas
(Reproduksi), pembiakan vegetatif, Fragmentasi, Sporogenesis, Partenogenesis,
dan Apomiksis.
Pembiakan
seksual melibatkan
penyatuan serbuk sari (jantan) dan sel telur (betina) untuk memproduksi biji.
Sebuah biji tersusun atas tiga bagian yaitu kulit biji sebagai pelindung biji,
endosperma sebagai cadangan makanan, dan embrio yang merupakan calon tanaman.
Ketika biji telah dewasa dan berada pada lingkungan yang sesuai maka biji akan
mulai berkecambah.
Secara umum, terdapat dua tipe pembiakan secara seksual yaitu
:
·
isogami
Isogami adalah tipe perkembangbiakan dengan dua gamet yang
dihasilkan oleh kedua tetua tidak berbeda satu sama lain atau sama secara
morfologis sehingga dinamakan ‘’isogametes’’.
·
heterogami
heterogami, gamet yang dihasilkan oleh kedua tetuanya berbeda
secara morfologis sehingga dinamakan heterogametes. Tanaman yang menghasilkan
dua gamet yang berbeda dinamakan heterogamous.
Salah satu contoh pembiakan seksual adalah padi
Padi
Cara Pembiakan
Setiap bunga padi memiliki enam kepala sari (anther) dan kepala putik (stigma) bercabang dua berbentuk sikat botol. Kedua organ seksual ini umumnya siap bereproduksi dalam waktu yang bersamaan. Kepala sari kadang-kadang keluar dari palea dan lemma jika telah masak. Dari segi reproduksi,padi merupakan tanaman berpenyerbukan sendiri,karena 95% atau lebih serbuk sari membuahi sel telur tanaman yang sama. Setelah pembuahan terjadi,zigot dan inti polar yang telah dibuahi segera membelah diri. Zigot berkembang membentuk embrio dan inti polar menjadi endosperm. Pada akhir perkembangan,sebagian besar bulir padi mengadung pati dibagian endosperm. Bagi tanaman muda,pati dimanfaatkan sebagai sumber gizi.
Setiap bunga padi memiliki enam kepala sari (anther) dan kepala putik (stigma) bercabang dua berbentuk sikat botol. Kedua organ seksual ini umumnya siap bereproduksi dalam waktu yang bersamaan. Kepala sari kadang-kadang keluar dari palea dan lemma jika telah masak. Dari segi reproduksi,padi merupakan tanaman berpenyerbukan sendiri,karena 95% atau lebih serbuk sari membuahi sel telur tanaman yang sama. Setelah pembuahan terjadi,zigot dan inti polar yang telah dibuahi segera membelah diri. Zigot berkembang membentuk embrio dan inti polar menjadi endosperm. Pada akhir perkembangan,sebagian besar bulir padi mengadung pati dibagian endosperm. Bagi tanaman muda,pati dimanfaatkan sebagai sumber gizi.
Padi juga sudah berkembang dengan bioteknologi salah satu
contohnya adalah golden rice (beras emas).
Bioteknologi
Bioteknologi adalah cabang
ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses
produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi secara sederhana
sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di
bidang teknologi
pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah
dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru
di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara
lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah
penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat
ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.
Macam-macam bioteknologi :
1.
Fermentasi
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum,
fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi
yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam
lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.
2.
Rekayasa genetika
Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan
suatu produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan modifikasi
pada organisme hidup melalui transfer gen dari satu organisme ke organisme
lain.
3.
Proses pengenalan gen
Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan
suatu produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan modifikasi
pada organisme hidup melalui transfer gen dari satu organisme ke organisme
lain.
·
Mutagenesis
Memodifikasi gen pada organisme ini dengan mengganti basa
nitrogen dalam urutan DNA yang akan diganti dengan basa nitrogen lain sehingga
terjadi perubahan sifat organisme.
·
Human Genome Project
Human Genome Project merupakan upaya internasional yang
dimulai pada tahun 1990 untuk mengidentifikasi semua gen (genom) yang
terkandung dalam DNA dalam sel manusia dan memetakan lokasi masing-masing
kromosom manusia berjumlah 24. Proyek ini memiliki potensi yang tak terbatas
untuk pengembangan dalam pendekatan diagnostik untuk mendeteksi penyakit dan
molekul pendekatan untuk mengobati penyakit genetik manusia.
Golden Rice
Golden Rice adalah kultivar (varietas) padi transgenik
hasil rekayasa genetika yang berasnya mengandung beta-karotena (pro-vitamin A)
pada bagian endospermanya. Kandungan beta-karotena ini menyebabkan warna
berasnya tersebut tampak kuning-jingga sehingga kultivarnya dinamakan ‘Golden
Rice (‘Beras Emas’). Pada tipe liar (normal), endosperma padi tidak
menghasilkan beta-karotena dan akan berwarna putih hingga putih kusam. Di dalam
tubuh manusia, beta-karotena akan diubah menjadi vitamin A.
Golden Rice berawal dari sebuah keprihatinan. Di
negara berkembang di Amerika Latin, Asia dan Afrika, jutaan anak-anak terancam
buta karena kekurangan vitamin A. Vitamin A banyak terkandung dalam buah-buahan
sayuran yang berwarna merah, kuning, dan oranye. Misalnya pepaya, tomat, dan wortel.
Masyarakat miskin tidak mampu mengkonsumsi buah dan sayuran tersebut secara
rutin demi memenuhi kebutuhan vitamin A.
Jagung, beras, gandum, sorgum dan ubi jalar, secara
alami ada yang berwarnakuning, oranye, dan merah. Ini adalah produk pangan
massal dengan kandungan beta karotin tinggi, yang merupakan perkusor dari
vitamin A. Namun IngoPotrykus seorang pakar bioteknologi tumbuhan dari
Institute of Plant Sciences,Zurich, Swiss, punya ide lain. Ia ingin memasukkan
gen pembawa beta karotin kedalam tanaman padi, hingga beras yang dihasilkan
kaya akan vitamin A. Hasil rekayasa genetika padi Golden Rice dipublikasikan
dalam jurnal ilmiahScience pada tahun 2000. Tahun 2005, Ingo Potrykus kembali
mengumumkan penyempurnaan temuannya, yang kemudian diberi nama padi Golden Rice
2. Sejak publikasi tentang Golden Rice di jurnal Science, reaksi para penentangnya
sangat keras. Para aktivis lingkungan yang tergabung dalam Green Peace,
palinglantang mengritisi padi Golden Rice. Padi Golden Rice, mereka kategorikan
sebagai padi transgenik, yang akan merusak sumber plasma nutfah alami,sementara
manfaat langsungnya bagi kesehatan konsumen belum teruji dengan baik.
Bagaimana rekayasa golden rice dilakukan, sehingga
bijinya bisa mengandung beta karoten dan berwarna oranye kekuningan?
Beta karoten adalah zat warna oranye kekuningan,
seperti pada tanaman wortel. Ia terbentuk dari bahan dasar (prekusor) geranyl
geranyl diphosphate (GGDP). Melalui jalur biosintesa, GGDP akan diubah menjadi
phytoene, diteruskan menjadi lycopene, dan selanjutnya diubah lagi menjadi beta
karoten. Secara alami, dalam biji padi sudah terdapat GGDP, tetapi tidak mampu
membentuk beta karoten. Perubahan dari GGDP menjadi phytoene dilaksanakan oleh
enzim phytoene synthase (PHY) yang disandi oleh gen phy. Selanjutnya, gen crtI
mengkode enzim phytoene desaturase yang bertanggung jawab untuk mengubah
phytoene menjadi lycopene. Ada satu enzim lagi yang diperlukan untuk mengubah
lycopene menjadi beta karoten, yaitu lycopene cyclase (LYC). Melalui sejumlah
proses, maka gen phy, crtl, dan lyc yang berasal dari tanaman daffodil (bunga
narsis / bakung) disisipkan ke tanaman padi sehingga padi mampu memproduksi
beta karoten berwarna oranye kekuningan, yang kemudian disebut sebagai golden
rice.
Namun banyak juga kontroversi
mengenai golden rice ini. Beberapa pakar kesehatan malah memperkirakan, bahwa
dampak negatif beras emas bisa saja lebih berat, dibanding dengan kekurangan
vitamin A yang selama ini dikawatirkan. Hal ini tidak hanya berlaku bagi beras
emas, melainkan juga semua komoditas pertanian transgenik. Jepang dan Uni
Eropa, selama ini paling kuat menentang masuknya produk-produk pertanian
transgenik. Beda dengan AS yang gencar melakukan produksi sekaligus promosi
produk pertanian transgenik, termasuk memasarkan benihnya. Yang terakhir ini
juga dikawatirkan oleh para penentang beras emas. Sebab hak kekayaan
intelektual hasil rekayasa genetika Ingo Potrykus ini, sudah dibeli oleh
Monsanto. Yang akan terjadi kemudian adalah, negara-negara miskin dan
berkembang, justru akan membeli benih padi Golden Rice dengan harga tinggi.
Sementara manfaat langsung dari Golden Rice belum terjadi. Para pengritik
Golden Rice juga menunjukkan, bahwa bahaya kekurangan vitamin A pada anak-anak
negara miskin dan berkembang, bukan sekedar memerlukan produk pangan massal
berbeta karotin, melainkan karena distribusi pendapatan yang tidak merata
secara global. Kemiskinan yang terjadi di Amerika Latin, Asia, dan Afrika,
bukan karena kekurangan sumber daya alam, melainkan karena adanya eksploitasi
dari negara maju.
Kesimpulan:
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup maupun produk
dari makhluk hidup dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
Dengan adanya bioteknologi ini tercipta produk baru yang dapat dimanfaatkan
oleh manusia, salah satunya adalah padi. Padi adalah jenis tumbuhan dengan
pembiakan seksual yang telah ditemukan jenis baru yang disebut golden rice.
Beras berwarna kekuningan yang mengandung beta karoten. Namun banyak
kontroversi mengenai golden rice ini dan tergolong kedalam pertanian
transgenik.
Sumber:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar