MACAM
TEKNOLOGI DALAM BIDANG PERLINDUNGAN TANAMAN
1.
Pengamatan Dengan Penginderaan Jauh
Penginderaan jauh (atau disingkat inderaja)
adalah pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh
sebuah alat yang tidak secara fisik melakukan kontak dengan objek tersebut atau
pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat
dari jarak jauh (Wikipedia).
Penggunaan drone dalam
mendukung pengamatan untuk budidaya tanaman telah dilakukan sejak lama di
negara lain. Beberapa peneliti telah banyak menulis jurnal dan buku terkait
penginderaan jauh (remote sensing) dalam dunia pertanian, salahsatunya
adalah Jianxi Huang dari China Agricultural University yang telah memulai
penelitiannya dari akhir tahun 90an. Penggunaan drone di
Indonesia terkait budidaya tanaman telah dilakukan tetapi masih menjadi hal
baru dan belum diterapkan secara menyeluruh terkait dengan harga alatnya yang
tidak murah.
Contohnya terkait pengamatan OPT Ganoderma pada
kebun sawit yang luas,
2.
DNA
Barcoding
DNA barcoding merupakan suatu
urutan basa DNA yang sangat berbeda-beda antarspesies namun hampir tidak
berubah di dalam suatu spesies sehingga dapat dipakai sebagai penanda suatu
spesies. Urutan ini, apabila ditemukan, dapat digunakan untuk mengkatalog
keanekaragaman hayati secara cepat di suatu daerah suaka atau mengawasi
pengiriman hewan atau tumbuhan dari perdagangan hewan atau tumbuhan terancam
secara ilegal.
Langkah-langkah membuat DNA
Barcoding :
-
Membuat primer mtCO1
(untuk amplifikasi DNA)
-
Ekstraksi DNA, untuk
mendapatkan sekuens sampel, lalu diamplifikasi dengan primer mtCO1
DNA marker,
salah satu aplikasi teknologi molekuler yang bertujuan untuk membedakan
karakteristik suatu spesies pada level gen, terutama analisis genomnya selain
dari karakter fisiknya yang tidak dipengaruhi oleh variasi lingkungan. DNA
marker juga banyak diaplikasikan untuk mengontrol variasi susunan DNA pada
sejumlah spesies termasuk rekayasa variasi genetik berdasarkan sifat yang
dianggap baik dan menguntungkan.
Penggunaan DNA
marker diawali dengan pengambilan sebagian kecil dari bagian tubuh spesies.
Langkah selanjutnya adalah isolasi DNA dan identifikasi gen yang diharapkan
membawa sifat baik dan unggul sesuai yang diharapkan dari spesies tersebut. DNA
yang terisolasi dikaji melalui bank data gentika dalam rangka identifikasi gen
dan pendugaan karakter yang diekspresikan.
Salah satu
penerapan DNA marker adalah pada varietas tanaman. Hal ini dilakukan untuk
melihat persamaan dan perbedaan jenis tanaman melalui variasi gen karena
karakter fisik bisa berubah akibat interaksi dengan lingkungan. Jenis DNA
marker pada tanaman ada 2, yaitu berdasarkan teknik PCR dan tidak berdasarkan
teknik PCR. DNA marker yang didasarkan pada teknik PCR, misalnya RAPD (Random
Amplified Polymorphic DNA), AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) dan
SSR (Simple Sequence Repeats). Sedangkan, DNA marker yang tidak didasarkan pada
teknik PCR, misalnya RFLP (Restriction Fragment Lenght Polymorphisme).
Teknik DNA
Barcoding dapat mengidentifikasi dan membedakan suatu organisme mulai tahap
spesies hingga sub spesies. Keunggulan teknik DNA Barcoding, yaitu dapat
digunakan untuk identifikasi dan karakterisasi berbagai spesies yang tidak
dapat dibedakan secara morfologi (Tudge 2000). Selain itu, teknik DNA Barcoding
juga dapat digunakan untuk identifikasi suatu organisme walaupun DNA dari
organisme tersebut tidak dalam bentuk murni atau utuh, bahkan DNA yang sudah
mengalami degradasi dan proses pengolahan pun dapat digunakan untuk analisis
DNA Barcoding
3.
Tipe
ketahanan tanaman
Ada
4 strategi dasar yang digunakan
tanaman untuk pertahanan dirinya guna mengurangi kerusakan akibat serangan
serangga herbivor, yaitu:
1) escape atau menghindari serangan serangga
berdasarkan waktu atau tempat, misalnya tumbuh pada tempat yang tidak mudah
diakses oleh herbivor atau menghasilkan bahan kimia penolak herbivor
(repellent);
2) tanaman toleran terhadap herbivor dengan
cara mengalihkan herbivor untuk makan bagian yang tidak penting bagi tanaman
atau mengembangkan kemampuan untuk melakukan pemulihan dari kerusakan akibat
serangan herbivor;
3) tanaman menarik datangnya musuh alami bagi
herbivor yang dapat melindungi tanaman tersebut dari serangan herbivor, dan
terakhir
4)
tanaman melindungi dirinya sendiri melalui mekanisme pertahanan kimia atau
fisik seperti menghasilkan toksin yang dapat membunuh herbivor atau dapat
mengurangi kemampuan herbivor untuk mencerna tanaman itu yang sering disebut
dengan antibiosis
Mekanisme
ketahanan tanaman terhadap serangga hama:
-
Ketidaksukaan
(non-preferences)/antisenosis atau menolak kehadiran serangga. Ada antisenosis
kimiawi, menolak kerana adanya senyawa allelokimia dan antisenosis fisik,
menolak karena adanya struktur atau sifat morfologi tanaman.
-
Antibiosis yaitu sifat
ketahanan yang memberi pengaruh fisiologis yang merugikan pada serangga, yang
merupakan akibat dari serangga yang makan dan mencerna jaringan atau cairan
tanaman tertentu. Misalnya karenaa adanya metabolit toksik pada jaringan
tanaman seperti alkaloid, glukosid dan quinon, tidak ada atau kurang
tersedianya unsur nutrisi utama bagi serangga, dll
-
Toleran merupakan
respon tanaman terhadap serangga, misalnya : kekuatan tanaman secara umum,
pertumbuhan kembali jaringan tanaman yang rusak, ketegaran batang dan ketahanan
terhadap rebah, dll
Ketahanan tanaman inang terhadap
hama, dapat bersifat genetik, yaitu
sifat tahan yang diatur oleh sifat-sifat genetik yang dapat diwariskan, dan
ketahanan ekologi, yaitu ketahanan tanaman yang disebabkan oleh pengaruh faktor
lingkungan
Ketahanan
Genetik juga dapat dibedakan menjadi beberapa
tipe: (1) ketahanan vertikal, ketahanan hanya terhadap satu biotipe hama, dan
biasanya bersifat sangat tahan tetapi mudah patah oleh munculnya biotipe baru;
(2) ketahanan horizontal atau ketahanan umum, ketahanan terhadap banyak biotipe
hama dengan derajat ketahanan yang tidak tinggi (agak tahan); dan (3) ketahanan
ganda, memiliki sifat tahan terhadap beberapa jenis hama.
Ketahanan
ekologi atau ketahanan terlihat (apparent
resistance) atau ketahanan palsu (pseudo resistance) dikendalikan oleh keadaan
lingkungan. Ketahanan ekologi ini tidak diturunkan dan tergantung dari kekuatan
tekanan dari lingkungan.
Ketahanan tanaman bersifat (1)
genik, yaitu sifat tahan yang diatur oleh sifat genetik yang dapat diwariskan,
(2) morfologik, yaitu sifat tahan karena sifat morfologi tanaman yang tidak
menguntungkan bagi hama/patogen, dan (3) kimiawi, yaitu sifat tahan karena zat
kimia yang dihasilkan tanaman.
4.
Gen
Editing
Gen Editing (bahasa
Inggris: genome editing with engineered nucleases,
GEEN), adalah salah satu bentuk rekayasa
genetik berupa penyisipan, penggantian, atau pembuangan
(sebagian) DNA pada genom suatu organisme hidup dengan menggunakan
enzim-enzim nuklease yang sudah
direkayasa untuk
memotong dan menyambungnya.
CRISPR-Cas9
diadaptasi dari sistem penyuntingan genom yang terjadi secara alami pada
bakteri. Bakteri menangkap potongan DNA dari virus yang menyerang dan
menggunakannya untuk membuat segmen DNA yang dikenal sebagai susunan CRISPR.
Array CRISPR memungkinkan bakteri untuk "mengingat" virus (atau yang
terkait erat). Jika virus menyerang lagi, bakteri menghasilkan segmen RNA dari
susunan CRISPR untuk menargetkan DNA virus. Bakteri kemudian menggunakan Cas9
atau enzim serupa untuk memotong DNA, yang menonaktifkan virus.
Beberapa tahun
terakhir telah menyaksikan kemunculan metode modifikasi terarah di lokasi
menggunakan meganucleases, zinc finger nucleases (ZFNs), nukleasi efektor
seperti aktivator transkripsi (TALENs), dan berkelompok pengulangan palindrom
pendek berulang (CRISPR) / protein terkait CRISPR 9 (Cas9)
5.
Cross-Protection
Dalam interaksi awal, virus
tantangan dapat dihambat dari uncoating, sehingga mencegah inisiasi siklus
replikasi. Jika replikasi dimulai, sejumlah mekanisme mungkin terlibat dalam mengendalikan
replikasi virus tantangan: (1) terjemahan awal asam nukleat virus yang masuk
dapat diblokir, (2) transkripsi asam nukleat virus yang masuk dapat dicegah
bahkan jika diterjemahkan pada awalnya, dan (3) produksi asam nukleat virus
sepanjang genom dapat dihambat. Akhirnya, bahkan jika virus tantangan
direplikasi, pergerakan dari sel ke sel dapat dicegah.
Komentar
Posting Komentar