TEKNOLOGI REPRODUKSI

TEKNOLOGI REPRODUKSI

Secara alami, makhluk hidupp setelah dewasa mengalami reproduksi. Dengan kemampuannya bereproduksi, maka setiapa makhlik hidup mamppu mempertahankan keberlangsungan hidup jenisnya. Seiring dengan kemajuan sains dan teknologi, para ahli melakukan berbagai berbagai penelitian dalam bidang teknologi repproduksi, baik ppada tumbuhan maupun hewan.

Penerapan genetika telah banyak digunakan dalam bidang pertanian dan peternakan untuk kesejahteraan manusia. Melalui genetika, para ahli dapat memperoleh tanaman dan hewan yang bersifat unggul sehingga produksinya tinggi.

Keuntungan Pengembangbiakan Tanaman dengan Sifat Unggul

Pengembagbiakan tanaman dengan sifat unggul dapat dilakukan dengan beberapa cara. Cara tersebut antara lain dengan radiasi dan persilangan. Radiasi adalah penyinaran dengan sinar radioaktif. Sinar yang digunakan dapat berupa sinar alfa, sinar beta, sinar gamma, sinar X. Persilangan tanaman adalah perkembangbiakan tanaman dengan mengawinkan suatu varietas tanaman dengan varietas lain. 

Penggunaan radiasi untuk pengembangbiakan tanaman didasarkan atas hubungan antara radiasi dengan materi genetik tanaman. Setelah perlakuan radiasi, biji tanaman langsung ditanam untuk selanjutnya dilakukan seleksi, pemurnian, pembuatan galur murni dan pengujian untuk memperoleh varietas unggul. Sifat unggul pada tanaman pertanian biasanya adalah tahan hama dan penyakit. Beberapa contoh tanaman padi hasil radiasi yaitu sebagai berikut.

• Padi Atomita-3 (tahun1990), memiliki sifat berumur pendek (± 120 hari), produksi tinggi, dan tahan terhadap hama wereng cokelat.
• Padi Atomita-4 (tahun 1991), dengan sifat seperti padi Atomita-3, umur 110-120 hari, produksi tinggi, tahan terhadap hama welerang cokelat, dan tahan terhadap bakteri tertentu.
• Kacang hijau Camar (tahun 1991) dengan sifat berumur pendek, umur polong masak 60 hari, reproduksi tinggi, tahan terhadap penyakit busuk daun dan bercak cokelat, waktu matangnya polong cukup seragam sehingga panen dapat serempak, dan polong berada di atas daun kanopi sehingga memudahkan panen secara maksimal.

Dengan persilangan dapat diperoleh bibit unggul, misalnya tanaman yang tahan hama dan penyakit atau tanaman yang memiliki kualitas lebih baik, misalnya persilangan tanaman buah atau persilangan tanaman hias seperti anggrek. 

contoh tanaman anggrek hasil penyilangan

KLONING

Apa itu kloning? kata klon berasal dari bahasa Yunani yang berarti ranting atau tunas muda. Dalam biologi sel, klon diartikan sebagai sekelompok sel yang setiap anggota selnya  berasal dari sel tunggal. Ciri khas dari hasil klon adalah identik atau sama satu sama lainnya dan identik  dengan sel asalnya. Kloning berarti upaya untuk memproduksi sejumlah individu yang secara genetik identik. Kloning dapat dilakukan pada tumbuhan maupun hewan.

Kloning pada tumbuhan. Telah kita ketahui bahwa sistem reproduksi pada tumbuhan terbagi atas dua cara, yaitu secara genetatif dan secara vegetatif yang merupakan alternatif untuk mendapatkan individu baru yang memiliki sifat sama persis dengan tanaman individu.

Perbanyakan tumbuhan secara vegetatif biasanya dilakukan dengan cara setek dan cankok. Pada masa sekarang teknologi reproduksi telah dikembangkan suatu sistem perbanyakan tumbuhan secara vegetatif yang lebih cepat dengan hasil yang lebih banyak. Cara tersebut adalah melalui sistem kultur jaringan atau kultur sel.

Prinsip dasar kultur jaringan adalah bahwa sel sebagai unit terkecil makhluk hidup memiliki kemampuan totipotensi. Totipotensi adalah kemampuan sel untuk menjadi individu baru. Artinya, setiap sel dari mana sel itu diambil, apabila ditempatan dalam lingkungan sesuai akan mampu tumbuh menjadi individu baru yang utuh dan lengkap (sempurna) sama dengan induknya. Sel yang terdiferensiasi tersebut tidak kehilangan informasi genetik selama mengalami diferensiasi.

Kloning dapat dilakukan dari sel-sel tumbuhan, baik akar, batang maupun daun. Sel-sel yang dibuat kloning bila ditempatkan pada media yang sesuai dapat ditumbuhkan menjadi individu baru yang sempurna.

kloning pada tumbuhan yang berasal dari sel daun

Dengan demikian,rekayasa reproduksi seperti kloning pada tumbuhan, terutama pada tanaman-tanaman yang memiliki nilai ekonomi tinggi, sangat menguntungkan manusia. Melalui proses kloning dapat menghasilkan tanaman yang lebih banyak dengan waktru yang lebih singkat. Selain itu, melalui cara ini, tanaman baru juga memiliki sifat morfologi dan fisiologi yang sama persis dengan tanaman induknya. Berarti kita dapat memilih sifat-sifat yang kita inginkan. Upaya kloning pada tumbuhan juga dapat dilakukan pada tanaman langka. Jadi adanya kloning pada tumbuhan dapat meningkatkan agrobisnis (bidang dalam pertanian).

Keuntungan Perkembangbiakan Hewan dengan Sifat Unggul

Dengan melihat sifat-sifat unggul yang dimiliki oleh hewan ternak, melalui penyilangan buatan dapat diperoleh kualitas ternak yang lebih baik. Kualitas ternak yang lebih baik, mislanya produksi daging dan susu kualitas tinggi. Penyilangan buatan pada hewan ternak misalnya pada sapi dan kambing. Penyilangan dilakukan dengan cara inseminasi buatan (kawin suntik).

Inseminasi buatan adalah suatu cara atau teknik untuk memasukkan sperma ternak jantan yang telah diproses ke dalam alat khusus.

Inseminasi buatan memiliki beberapa tujuan, yaitu sebagai berikut :

• Memperbaiki kualitas ternak
• Tidak mengharuskan ternak jantan unggul dibawa ke tempat yang dibutuhkan, sehingga dapat mengurangi biaya
• Mengoptimalkan penggunaan ternak jantan unggul secara lebih luas dalam jangka waktu yang lama
• Meningkatkan angja kelahiran dengan cepat dan teratur

Inseminasi buatan telah dilakukan pada sapi bali dan sapi perah. Sapi bali memiliki sifat-sifat unggul antara lain dagingnya berkualitas tinggi, daya adaptasi terhadap lingkungan baik, sehingga perumput yang baik, dan dapat berkembangkan dengan baik meskipun tingkat pakannya rendah. Sedangkan sapi perah memiliki bibit yang berasal dari Amerika dan Belanda. Sapi perah menghasilkan produksi susu yang lebih baik.

(a)

(b)

Gambar. (a) sapi bali dan (b) sapi perah

Tujuan pengembangbiakan tumbuhan dan hewan yang memiliki sifat-sifat unggul terutama untuk meningkatkan produksi pertanian dan meningkatkan kualitas ternak.

Kloning pada hewan. Hewan juga memiliki sifat totipotensi. Tetapi sifat totipotensi yang dimiliki oleh hewan lebih rendah daripada tumbuhan. Namun demikian, hewan tingkat tinggi yaitu pada fase embrio (fase blastula) memiliki daya totipotensi yang tinggi. Pada fase blastula, sel-sel yang tumbuh belum melakukan diferensiasi.

Kloning pada hewan jauh lebih sulit dibandingkan kloning pada tumbuhan. Secara teoritis kloning pada hewan tingkat tinggi (vertebrata) dapat dilakukan, dengan prinsip sebagai berikut.

Teknik kloning mula-mula dilakukan pada katak. Teknik ini dilakukan oleh John Gurdon (biologiwan dari Oxfod univercity) pada tahun 1970. Sel telur katak yang belum dibuahi,  intinya diambil(dirusak) sehingga diperoleh sel telur tanpa inti. Kemudian inti pada sel tersebut digantikan dengan inti yang berasal dari sel tubuh (bukan dari sel kelamin). Dalam percobaan ini, sel tubuh berasal dari inti sel usus katak betina sejenis. Selanjutnya terbentuklah individu baru yang berasal dari sel telur yang mengandung inti sel usus. Selanjutnya zigot tersebut dipelihara di medium pembiakan sehingga tumbuh menjadi beberapa individu katak yang identik dan semuanya betina. Jadi individu-individu katak yang baru yang dihasilkan tersebut memiliki susunan genetik yang identik dengan pendonor inti sel usus. Secara teoritis sel donor inti dapat diperoleh dari sel kulit, saluran pencernaan, saluran pernapasan, dan lain-lain. Dengan demikian, kloning pada individu terjadis secara aseksual dan bukan secara seksual.

Berdasarkan  prinsip tersebut, maka dapat dilakukan kloning pada semua vertebrata. Bahkan beberapa hewan selain katak, juga telah berhasil dilakukan kloning, misalnya tikus dan domba.

Kloning sebenarnya merupakan rekayasa genetika. Rekayasa genetika ataupun manipulasi teknik dalam genetika ini digunakan untuk mendapatkan sifat-sifat yang memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Tidak menutup kemungkinan, kloning juga dapat dilakukan pada manusia. Namun demikian, kloning pada manusia harus dipertimabangkan benar-benar aspek etika, moral, dan agama karena dampaknya sangat berpengaruh pada aspek sosial-budaya umat manusia.