Modernisasi Si Kecil Berbasis Enkapsulasi

Siapa yang tidak pernah mendengar kata sintetis? Sintetis merupakan sebuah kata yang merujuk pada sesuatu yang dibuat secara buatan oleh manusia. Dalam dunia biologi juga terdapat teknologi yang menggunakan "sintesis", teknologi tersebut merupakan teknologi benih sintetis. Teknologi ini merupakan aplikasi penting dalam kultur jaringan tanaman. Dimana kultur jaringan tanaman merupakan sebuah teknik di laboratorium yang digunakan untuk memperbanyak tanaman secara buatan. Bayangkan Anda memiliki satu tanaman favorit yang ingin Anda miliki lebih banyak tanamannya. Dengan kultur jaringan tanaman, Anda bisa membuat banyak tanaman baru dari satu tanaman yang Anda punya. Caranya adalah dengan mengambil sebagian kecil dari tanaman yang ada, seperti bagian batang atau daun, dan menempatkannya dalam sebuah cairan khusus di dalam tabung kecil yang disebut media kultur. Di sana, bagian tanaman tersebut akan tumbuh dan berkembang menjadi tanaman baru yang identik dengan tanaman induknya. Proses ini membutuhkan kondisi lingkungan yang terkontrol seperti suhu, kelembaban, dan cahaya yang tepat. Setelah tanaman baru tumbuh cukup besar, Anda bisa memindahkannya ke dalam pot tanah dan merawatnya seperti tanaman biasa. Kultur jaringan tanaman memungkinkan kita untuk menghasilkan tanaman dengan sifat-sifat tertentu, seperti yang lebih tahan terhadap hama atau penyakit, atau memiliki bunga yang lebih indah. Ini adalah salah satu cara di mana ilmu pengetahuan membantu kita untuk memperbanyak tanaman secara efisien dan cepat.

Beberapa perkembangan penelitian ilmiah telah membuktikan bahwa kini kita dapat mengembangkan benih buatan dengan menggunakan bahan tanaman yang berbeda. Dalam kebanyakan kasus, benih ini berfungsi dan bahkan terlihat seperti benih asli. Tapi bagaimana teknologi ini terungkap? Ilmuwan terkenal Murashige-lah yang pertama kali mengemukakan konsep benih buatan dan menyebutnya " benih sintetis ". Benih sintetis adalah benih yang dibuat secara buatan di laboratorium, bukan dari proses alami seperti penyerbukan tanaman oleh serangga atau angin. Proses pembuatan benih sintetis dimulai dengan mengambil bagian tanaman, seperti biji atau kuncup, dan menumbuhkannya di media kultur yang khusus. Di sana, tanaman tersebut akan tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh yang kemudian akan menghasilkan biji baru.

Salah satu fakta menarik yang perlu diperhatikan di sini adalah bahwa benih sintetik ini tidak hanya membutuhkan lapisan pelindung agar menyerupai benih asli, namun juga bahan nutrisi tambahan. Bahan nutrisi ini dapat mencakup nutrisi pertumbuhan, mikroorganisme pemacu pertumbuhan tanaman, atau komponen biologis lainnya yang memfasilitasi perkembangan embrio-ke-tanaman yang lebih baik. Dengan tambahan ini, Anda dapat memastikan pertumbuhan dan perkembangan benih sintetis yang lebih baik. 

Jika Anda mungkin bertanya-tanya mengapa kita perlu menggunakan teknologi benih sintetis? Apa alasan dari pengembangan metode ini? Benih sintetik mempunyai ketahanan terhadap kerusakan benih, dapat mempertahankan sifat yang dimiliki oleh tanaman dalam waktu lama, menjaga kemurnian genetik, dapat memudahkan pengaturan dan pengiriman, dan dapat disimpan dalam waktu lama tanpa kehilangan viabilitasnya.

Apabila dibandingkan dengan benih alami yang berasal langsung dari tumbuhan, terdapat keunggulan dan kelemahan baik pada benih tersebut maupun benih sintetik. Salah satu keunggulan benih sintetik adalah kemampuannya dalam menyediakan solusi untuk mempertahankan keaslian genetik tanaman induk seperti yang telah disebutkan sebab karakteristik dan kualitasnya yang teruji di laboratorium. Kemudahan dalam pengangkutan dan penyimpanannya juga memfasilitasi penanganannya yang efisien, yang didukung oleh kemampuan untuk melakukan perbanyakan massal secara ekonomis terhadap varietas tanaman unggul.

Namun, ada beberapa kendala yang masih dihadapi dalam teknologi benih sintetik ini. Mulai dari keadaan dormansi benih yang rentan terhadap tekanan eksternal, adanya cacat sinkronisasi dalam perkembangan embrio somatik, kurangnya kematangan benih yang memadai, hingga tingkat konversinya yang rendah menjadi planlet atau tumbuhan yang berada di fase menuju dewasa. Produksi benih ini juga terkendala oleh kemampuan tanaman untuk bertahan hidup dan pulih ketika disimpan pada kondisi lingkungan yang tidak terlalu ideal.
Efektivitas benih sintetik juga terpengaruh karena hanya sebagian kecil dari mereka yang dapat berkembang menjadi tanaman dewasa, sehingga membatasi nilai dan penerapannya secara keseluruhan. Minimnya tingkat toleransi terhadap stres pada embrio somatik juga menambah kesulitan dalam penyimpanannya, terutama dengan tantangan yang timbul dari bahan pelapis yang dapat mengering dengan cepat saat terpapar pada lingkungan sekitar.
Berdasarkan persyaratan tersebut, perbanyakan benih tumbuhan melalui teknologi artificial seed umumnya dilakukan di laboratorium. Bagian atau jaringan tumbuhan yang digunakan biasanya berupa bagian yang masih muda, seperti daun muda yang terletak sekitar daun pertama hingga ketiga dari pucuknya. Jaringan daun ini dipilih karena memiliki potensi dan kemampuan yang tinggi untuk diinduksi dan merespons pembentukan embrio, yang biasanya kita kenal sebagai benih atau biji.

Untuk membuat biji sintetik yang tangguh dan bisa hidup di berbagai kondisi lingkungan, seperti hutan dan pertanian, dibutuhkan pendekatan yang terpadu. Tahap pertama melibatkan pemilihan tiga kandidat tumbuhan dari berbagai genus yang sudah terbukti bisa bertahan di lingkungan ekstrem. Biji sintetik dari masing-masing kandidat ini kemudian dibuat. Selanjutnya, tahap kedua mencakup penelitian untuk mengetahui faktor lingkungan yang diperlukan untuk keberhasilan biji sintetik ini. Penelitian mencakup faktor seperti intensitas cahaya matahari dan suhu optimal. Hasilnya akan memandu kita dalam menentukan faktor lingkungan yang diperlukan agar biji sintetik bisa tumbuh dengan baik.

Tahap ketiga adalah penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan ketahanan biji sintetik dalam kondisi ekstrem. Metode yang diprioritaskan adalah rekayasa genetik dan peningkatan ketahanan kulit biji. Dari sini, diharapkan biji sintetik bisa tumbuh lebih baik di lingkungan yang sulit. Setelah melalui tahap penelitian, biji sintetik tersebut diuji kualitasnya di laboratorium sebelum ditanam di lapangan. Observasi dilakukan untuk memastikan biji tersebut bisa bertahan hidup dan tumbuh dengan baik di lingkungan nyata. Jika ada biji yang gagal tumbuh, penyebabnya akan dianalisis untuk meningkatkan kualitas biji tersebut di masa mendatang.

Biji sintetis merupakan  suatu solusi potensial dalam  agrikultur  untuk meningkatkan hasil dan ketahanan tanaman di Indonesia. Dimana diketahui  bahwa Biji sintetis dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik tanaman atau kondisi lingkungan tertentu, penggunaan biji sintetis yang tahan penyakit dan hama bisa mengurangi penggunaan pestisida kimia, juga dapat mengurangi pencemaran lingkungan,dapat meningkatkan hasil pertanian secara berkelanjutan dan memperkuat ketahanan pangan Indonesia. Selain itu,Biji sintetis  juga dapat membantu dalam mengatasi masalah kekurangan lahan dan air di wilayah agrikultur Indonesia.