Hebatnya si "Padi Super" Menghadapi Teriknya Matahari

Gabungan antara teknik pemuliaan tradisional dan informasi genom telah membuka pintu bagi peningkatan efisiensi panen padi serta toleransi terhadap kekeringan. Teknologi penanda molekuler memainkan peran kunci dalam mengidentifikasi dan mengevaluasi sumber daya plasma nutfah yang memiliki ketahanan terhadap tekanan panas dan kekeringan, yang kemudian dapat dimanfaatkan dalam program pemuliaan tanaman.

Rekayasa genetika menjadi alat penting dalam mempelajari serta meningkatkan ketahanan tanaman terhadap stres. Metode ini memungkinkan modifikasi gen secara tepat tanpa mengubah stabilitas genom secara keseluruhan, membuka potensi baru dalam menghasilkan varietas tanaman yang lebih tangguh. Penelitian yang dilakukan Shabu dan rekan-rekannya pada tahun 2020 mengungkapkan bahwa strategi transformasi gen yang dimediasi Agrobacterium merupakan pilihan yang tepat untuk menciptakan varietas beras transgenik dengan penanganan T-DNA yang sesuai dan konsolidasi transgen dengan jumlah salinan yang rendah.

Gambar 2. Skema Rekayasa Genetik pada Tanaman Padi (Rani, 2023)

Mekanisme transformasi yang dimediasi Agrobacterium didasarkan pada transfer potongan plasmid pada Agrobacterium yang telah disisipi gen HSP ke dalam inti sel padi. Metode rekayasa genetik dimulai dengan persiapan gen HSP yang diisolasi dari bakteri termofilik. Gen ini kemudian dimasukkan ke dalam plasmid, yakni molekul DNA melingkar yang ada di dalam bakteri Agrobacterium tumefaciens. Plasmid yang digunakan biasanya disebut Ti plasmid atau Tumor-inducing plasmid yang telah dimodifikasi agar gen HSP bisa dimasukkan (Gambar 2). 

Plasmid yang sudah mengandung gen target tersebut kemudian dimasukkan ke dalam sel Agrobacterium melalui proses yang disebut transformasi. Kini, Agrobacterium membawa gen target dalam plasmidnya. Padi yang akan ditransformasi biasanya diambil potongan kecil dari bagian daunnya. Potongan daun ini kemudian dicelupkan atau dibiarkan berinteraksi dengan Agrobacterium. Bakteri ini akan menginfeksi sel-sel tanaman.

Selama infeksi, Agrobacterium mentransfer sebagian dari DNA plasmid yang mengandung gen HSP ke dalam sel tanaman. DNA ini kemudian terintegrasi ke dalam genom tanaman. Sel-sel tanaman yang telah berhasil menerima gen target kemudian diinduksi untuk tumbuh menjadi tanaman utuh. Terakhir, dilakukan seleksi dan pengujian lebih lanjut untuk memastikan tanaman berhasil mengekspresikan gen HSP karena tidak semua sel tanaman dapat menerima dan mengekspresikan gen target. 

Selain rekayasa genetika yang telah dipaparkan di atas, teknik budidaya tahan kekeringan juga harus tetap diusahakan dalam rangka mengatasi tantangan kekeringan. Langkah-langkah seperti irigasi yang tepat waktu dan penggunaan pupuk yang bijaksana dapat membantu meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan. Dengan menggabungkan teknologi modern dengan praktik pemuliaan tradisional, para peneliti dan petani memiliki peluang besar untuk menciptakan varietas padi yang lebih tangguh dan mampu bertahan dalam menghadapi tantangan lingkungan yang semakin kompleks.

Tanaman padi transgenik memiliki sejumlah kelebihan yang patut dipertimbangkan. Padi transgenik HSP memiliki tingkat toleransi terhadap stres panas yang lebih baik dibandingkan dengan varietas padi non-transgenik. Padi transgenik HSP juga menunjukkan peningkatan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, seperti peningkatan tinggi tanaman, jumlah daun, dan luas daun. Hal ini dapat meningkatkan potensi hasil panen dan ketahanan tanaman terhadap stres lingkungan lainnya. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa padi transgenik HSP juga dapat meningkatkan kualitas beras, seperti kandungan protein, amilosa, dan vitamin B. Melalui modifikasi genetik, padi dapat diberikan keunggulan dalam hal tahan terhadap kondisi lingkungan yang ekstrim dan serangan patogen.

Namun, seperti halnya setiap teknologi baru, padi transgenik juga memiliki kekurangan yang perlu dipertimbangkan. Kekurangan pertama pada padi transgenik ini adalah kekhawatiran bahwa mengkonsumsi padi transgenik memiliki efek kesehatan jangka panjang bagi manusia. Polinasi silang dari padi transgenik ke padi non-transgenik juga dapat menimbulkan resiko bagi keanekaragaman hayati dan ekosistem. Selain itu, masalah etika juga menjadi pertimbangan bagi beberapa orang yang memiliki keberatan etis terhadap rekayasa genetika dan penggunaan tanaman transgenik dalam industri pangan. Tantangan lainnya adalah adanya perdebatan yang terus berlanjut tentang manfaat sebenarnya dari teknologi transgenik. Penting bagi masyarakat untuk memiliki pemahaman yang akurat tentang keamanan pangan dan manfaat teknologi ini. Proses pengujian yang ketat terhadap keamanan pangan dan dampak lingkungan harus dilakukan sebelum teknologi ini diterapkan secara luas.

Dengan demikian, meskipun tanaman padi transgenik memiliki potensi untuk memberikan solusi bagi tantangan pertanian global, penting bagi kita untuk mempertimbangkan baik kelebihan maupun kekurangannya, serta menjaga keamanan pangan dan lingkungan dalam penerapannya.