Tanaman transgenik

Pemilihan genetik untuk pembiakan tanaman (peningkatan kualiti/sifat tanaman) telah dilakukan sejak tahun 8000 SM ketika amalan pertanian bermula di Mesopotamia.^[6] Secara konvensional, pembiakan tanaman dilakukan dengan menggunakan proses pemilihan dan persilangan tanaman.^[7] Kedua-dua proses tersebut memakan masa yang cukup lama dan hasil yang diperoleh tidak menentu kerana bergantung kepada mutasi semulajadi secara rawak.^[7] Contoh hasil pembiakan tanaman konvensional adalah durian montong yang mempunyai perbezaan sifat dengan leluhurnya, iaitu durian liar.^[3] Hal ini disebabkan manusia telah menyilangkan atau mengahwinkan durian liar dengan kelainan lain untuk mendapatkan durian dengan sifat unggul seperti durian montong.^[3]

Sejarah penemuan tanaman transgenik bermula pada tahun 1977 apabila bakteria Agrobacterium tumefaciens diketahui dapat memindahkan DNA atau gen yang dimilikinya ke dalam tanaman.^[6] Pada tahun 1983, tanaman transgenik pertama, iaitu bunga matahari yang disisipi gen buncis (Phaseolus vulgaris) telah berjaya dibangunkan oleh manusia.^[6][8] Sejak itu, pembangunan tanaman transgenik untuk keperluan komersial dan peningkatan tanaman terus dilakukan manusia.^[9]Tanaman transgenik pertama yang berjaya dihasilkan dan dipasarkan adalah jagung dan soya.^[9] Kedua-duanya dilancarkan pertama kali di Amerika Syarikat pada tahun 1996.^[9] Pada tahun 2004, lebih daripada 80 juta hektar tanah pertanian di dunia telah ditanami dengan tanaman transgenik dan 56% soya di dunia merupakan soya transgenik.^[7]

Untuk membuat suatu tanaman transgenik, pertama sekali dilakukan pengenalan atau pencarian gen yang akan menghasilkan sifat tertentu (sifat yang diingini).^[2] Gen yang diinginkan dapat diambil daripada tanaman lain, haiwan, kulat, atau bakteria.^[10] Setelah gen yang diinginkan diperolehi maka dilakukan pembiakan gen yang dipanggil dengan istilah pengklonan gen.^[11] Pada tahap pengklonan gen, DNA asing akan dimasukkan ke dalam vektor pengklonan (agen pembawa DNA), contohnya plasmid (DNA yang digunakan untuk pemindahan gen).^[12] Kemudian, vektor pengklonan akan dimasukkan ke dalam bakteria sehingga DNA boleh disalin semula seiring dengan pembiakan bakteria tersebut.^[12] Apabila gen yang diinginkan telah disalin semula dalam jumlah yang cukup maka akan dilakukan pemindahan gen asing tersebut ke dalam sel tumbuhan yang berasal daripada bahagian tertentu, salah satunya adalah bahagian daun.^[11] Pemindahan gen ini boleh dilakukan dengan beberapa kaedah, iaitu kaedah senjata gen, kaedah perubahan DNA yang menggunakan perantaraan bakteria Agrobacterium tumefaciens, dan elektroporasi (kaedah pemindahan DNA dengan bantuan elektrik).^[11][13]

• Kaedah senjata gen atau penembakan mikro-projektil.^[11] Kaedah ini sering digunakan pada spesies jagung dan padi.^[11] Untuk melakukannya, senjata yang digunakan boleh menembak mikro-projektil berkelajuan tinggi ke dalam sel tumbuhan.^[11] Mikro-projektil tersebut akan menghantar DNA untuk masuk ke dalam sel tumbuhan.^[11] Penggunaan senjata gen memberikan hasil yang bersih dan selamat, walaupun terdapat kemungkinan berlaku kerosakan sel semasa penembakan berlangsung.^[11]
• Kaedah perubahan yang menggunakan perantaraan Agrobacterium tumefaciens.^[14] Bakteria Agrobacterium tumefaciens boleh menjangkiti tanaman secara semulajadi kerana mempunyai plasmid Ti, suatu vektor (pembawa DNA) untuk memasukkan gen asing.^[14] Di dalam plasmid Ti terdapat gen yang mengekod sifat virulensi untuk menyebabkan penyakit tanaman tertentu.^[14] Gen asing yang ingin dimasukkan ke dalam tanaman boleh dimasukkan di dalam plasmid Ti.^[14] Selanjutnya, A. tumefaciens secara langsung boleh memindahkan gen pada plasmid tersebut ke dalam genom (DNA) tanaman.^[14] Setelah DNA asing bergabung dengan DNA tanaman maka sifat-sifat yang diingini dapat dinyatakan tumbuhan.^[14]
• Kaedah elektroporasi.^[13] Dalam kaedah elektroporasi ini, sel tanaman yang akan menerima gen asing harus mengalami pelepasan dinding sel hingga menjadi protoplas (sel yang kehilangan dinding sel).^[13] Selanjutnya sel diberi kejutan elektrik dengan voltan tinggi untuk membuka liang-liang membran sel tumbuhan sehingga DNA asing dapat masuk ke dalam sel dan bersatu dengan DNA kromosom tanaman.^[13] Kemudian, dilakukan proses pengembalian dinding sel tanaman.^[13]

Setelah proses pemindahan DNA selesai, pemilihan sel daun dilakukan untuk mendapatkan sel yang berjaya dimasukkan gen asing.^[9] Hasil seleksi ditumbuhkan menjadi kalus (sekumpulan sel yang belum terbezakan) sehingga kemudiannya terbentuk akar dan tunas.^[9] Apabila telah terbentuk tanaman muda (plantlet), maka dapat dilakukan pemindahan ke tanah dan sifat baru tanaman dapat diperhatikan.^[9]

Beberapa contoh tanaman transgenik yang dibangunkan di dunia tertera pada jadual di bawah.

Jenis tanaman	Sifat yang telah diubahsuai	Pengubahsuaian	Foto
Padi	Mengandungi provitamin A (beta-karotena) dalam jumlah tinggi.[15]	Gen daripada tumbuhan nargis, jagung, dan bakteria Erwinia dimasukkan pada kromosom padi.[15]
Jagung, kapas, kentang	Tahan terhadap hama.[16]	Gen toksin Bt daripada bakteria Bacillus thuringiensis dipindahkan ke dalam tanaman.[15][16]
Tembakau	Tahan terhadap cuaca dingin.[15]	Gen untuk mengawal pertahanan pada cuaca sejuk daripada tanaman Arabidopsis thaliana atau daripada sianobakteria (Anacyctis nidulans) dimasukkan ke tembakau.[15]
Tomato	Proses pelembutan tomato diperlahankan sehingga tomato boleh disimpan lebih lama dan tidak cepat busuk.[17]	Gen khusus yang disebut antisenescens dipindahkan ke dalam tomato untuk menghalang enzim poligalakturonase (enzim yang mempercepatkan kerosakan dinding sel tomato).[16] Selain menggunakan gen bakteria E. coli, tomato transgenik juga dibuat dengan mengubah gen yang telah dimilikinya secara semulajadi.[17]
Kacang soya	Mengandungi asid folik yang tinggi dan tahan terhadap racun tumbuhan glifosat.[15][18] Dengan demikian, ketika disembur dengan racun tumbuhan tersebut, hanya rumpai di sekitar soya yang akan mati.	Gen resisten racun tumbuhan daripada bakteria Agrobacterium galur CP4 dimasukkan ke soya dan juga digunakan teknologi molekul untuk meningkatkan pembentukan asid oleik.[15][18]
Ubi keledek	Tahan terhadap penyakit tanaman yang disebabkan virus.[19]	Gen daripada selubung virus tertentu dipindahkan ke dalam ubi keledek dan dibantu dengan teknologi peredaman gen.[19]
Kanola	Menghasilkan minyak kanola yang mengandungi asid laurik yang tinggi sehingga lebih menguntungkan untuk kesihatan dan secara ekonomi.[20] Selain itu, kanola transgenik yang dimasukkan gen pengekod vitamin E juga telah ditemui.[16]	Gen FatB daripada Umbellularia californica dipindahkan ke dalam tanaman kanola untuk meningkatkan kandungan asid laurik.[20]
Betik	Tahan terhadap virus tertentu, contohnya Papaya ringspot virus (PRSV).[21]	Gen yang mengekod selubung virus PRSV dipindahkan ke dalam tumbuh-tumbuhan betik.[21]
Tembikai wangi	Buah tidak cepat busuk.[22]	Gen baru dari bakteriofag T3 diambil untuk mengurangkan pembentukan hormon etilen (hormon yang berperanan dalam kematangan buah) dalam tembikai wangi.[22]
Bit gula	Tahan terhadap racun tumbuhan glifosat dan glufosinat.[23]	Gen bakteria Agrobacterium galur CP4 dan kulat Streptomyces viridochromogenes dipindahkan ke dalam tumbuh-tumbuhan bit gula.[23]
Plum	Tahan terhadap jangkitan virus cacar plum (plum pox virus).[24]	Gen selubung virus cacar plum dipindahkan ke tanaman plum.[24]
Gandum	Tahan terhadap penyakit hawar yang disebabkan kulat Fusarium.[25]	Gen pengekod enzim kitinase (pemecah dinding sel kulat) daripada barli dipindahkan ke tanaman gandum.[25]

Aplikasi yang telah dibangunkan sunting

Beberapa tanaman transgenik telah diaplikasikan untuk menghasilkan tiga macam sifat unggul, iaitu tahan perosak, tahan racun rumpai, dan buah-buahan yang dihasilkan tidak mudah busuk.^[26][27] Tanaman jagung dan kapas transgenik dengan sifat tahan perosak telah dihasilkan secara besar-besaran dan dipasarkan di dunia.^[27] Gen asing yang banyak digunakan untuk sifat rintangan perosak ini adalah gen pengekod toksin Bt daripada bakteria Bacillus thuringiensis.^[26] Sejak tahun 1996, Monsanto, salah satu syarikat multinasional dalam bidang bioteknologi, telah menjual benih kapas transgenik dengan tanda dagang "Bollgard".^[28] Selain itu, tanaman kacang soya dan kanola tahan racun rumpai juga telah dijual ke pelbagai negara dengan jenama "Roundup Ready".^[29]

Tanaman tomato transgenik dengan sifat pematangan buah diperlahankan pernah dihasilkan oleh Calgene pada tahun 1994 dan dipasarkan di Amerika Syarikat dengan jenama "Flavr Savr".^[30] Biasanya, tanaman tomato semulajadi dituai dalam keadaan masih hijau dan belum matang kemudian disembur dengan gas etilena untuk membuat buah matang dan berwarna merah.^[30] Namun, rasa tomato yang dihasilkan biasanya kurang rasa.^[30] Tujuan pembuatan tomato transgenik tersebut adalah untuk memanjangkan masa simpan dan mengelakkan kerosakan buah-buahan semasa pengangkutan dari tanah penanaman ke tempat jualan.^[31] Namun, penjualan Flavr Savr ditarik balik dalam masa kurang daripada setahun kerana alasan kesihatan dan hasil jualannya mengalami kerugian.^[30] Produk tersebut tidak banyak terjual kerana harganya dua kali ganda daripada tomato biasa namun rasa yang dihasilkan sama.^[30]

Aplikasi yang sedang dibangunkan sunting

Dalam tahap kajian, tanaman transgenik sedang diaplikasikan untuk menghasilkan sebatian yang bermanfaat bagi kesihatan manusia, seperti vitamin A dan vaksin.^[26] Untuk pengeluaran vaksin yang boleh dimakan, contoh tanaman yang sedang dibangunkan adalah pisang, kentang, dan tomato.^[32] Salah satu tanaman transgenik yang sudah diteliti sejak tahun 1980 untuk mengurangkan jumlah penghidap kekurangan vitamin A adalah padi emas.^[33] Aplikasi lain yang sedang dibangunkan adalah penggunaan tanaman untuk membersihkan pencemaran tanah daripada sebatian beracun (seperti arsenik) dan logam berat (contohnya merkuri).^[34] Gen asing daripada bakteria dipindahkan ke dalam tembakau dan Arabidopsis sehingga kedua-dua tanaman tersebut dapat menarik merkuri dalam tanah dan mengubahnya menjadi sebatian yang mudah mengewap serta tidak berbahaya.^[34]

Tanaman Arabidopsis juga dibangunkan untuk menghasilkan poli(3-hidroksibutirat) atau PHB, suatu bahan pembentuk plastik yang mudah diurai.^[35] Sebahagian besar plastik yang terdapat dibuat daripada sumber-sumber yang tidak boleh diperbaharui, salah satunya adalah petroleum.^[26] Untuk mengurangkan penggunaan sumber-sumber tersebut, digunakan PHB yang dihasilkan oleh bakteria, seperti Alcaligenes eutrophus.^[35] Empat pen pembentuk PHB daripada bakteria tersebut telah dipindahkan keArabidopsis sehingga tanaman tersebut dapat menghasilkan PHB.^[26] Penyelidikan tentang PHB daripada tumbuhan masih dalam tahap pembangunan sebelum pengeluaran besar-besaran.^[35]

Perkembangan tanaman transgenik dapat diterima dengan baik oleh Amerika Syarikat, Argentina, China, dan Kanada.^[36] Namun, banyak negara Eropah yang menolak tanaman transgenik kerana kebimbangan terhadap potensi gangguan kesihatan pengguna dan kerosakan alam sekitar.^[36]

Pengaruh pada kesihatan manusia sunting

Sikap kontra terhadap produk tanaman transgenik biasanya berasal daripada organisasi bukan kerajaan/NGO, seperti Greenpeace dan Friends of the Earth Antarabangsa.^[37] Dari segi kesihatan, tumbuhan ini dianggap boleh menjadi alergen baru bagi manusia.^[5] Untuk bertindak balas terhadap hal tersebut, para penyelidik mengatakan bahawa sebelum suatu tanaman transgenik dihasilkan secara besar-besaran, pelbagai ujian potensi alergi dan ketoksikan akan dilakukan untuk memastikan agar produk tanaman tersebut selamat untuk dimakan.^[4] Apabila berpotensi menyebabkan alahan, makan tanaman transgenik tersebut tidak akan dikembangkan lebih lanjut.^[38] Kebimbangan lain yang timbul dalam masyarakat adalah kemungkinan gen asing pada tanaman transgenik boleh berpindah ke tubuh manusia apabila dimakan.^[38] Pendapat tersebut dinilai berlebihan oleh para saintis kerana makanan yang berasal daripada tumbuh-tumbuhan transgenik akan terurai menjadi unsur-unsur yang dapat diserap tubuh sehingga tidak akan terdapat gen aktif.^[38] Untuk memberikan kebebasan kepada masyarakat dalam memilih produk transgenik atau produk semula jadi, pelbagai negara, khususnya negara-negara Eropah, telah melakukan pemberian label terhadap produk transgenik.^[39][40] Pelabelan tersebut juga bertujuan untuk memberikan maklumat kepada pengguna sebelum mengambil hasil tanaman transgenik.^[39] Dan boleh menimbulkan ketumbuhan, hasil ini telah diuji oleh seorang saintis terhadap tikus yang diberi makan jagung transgenik semasa beberapa waktu mengalami tumor di buah pinggang dan hatinya.^[41] Namun penelitian yang dilakukan Gilles-Éric Séralini ini memiliki kontroversi.^[42]

Pengaruh pada ekologis sunting

Penolakan terhadap penanaman tanaman transgenik muncul kerana dianggap berpotensi mengganggu keseimbangan ekosistem. Salah satunya adalah terbentuknya perosak atau rumpai super (yang lebih kuat atau resisten) di lingkungan.^[5] Kebimbangan ini terlihat jelas pada perdebatan mengenai jagung transgenik yang mempunyai racun transgenik untuk membunuh perosak lepidoptera berupa rama-rama dan kupu-kupu tertentu.^[43] Ada kemungkinan perosak yang ingin dibunuh dapat menyesuaikan diri dengan tanaman tersebut dan menjadi perosak yang lebih tahan atau kebal terhadap racun transgenik.^[5] Selain itu, rama-rama Monarch, yang bukan merupakan perosak jagung, turut terkena kesan berupa peningkatan kematian akibat memakan daun tumbuhan pokok renek (Asclepias) yang terkena debunga jagung transgenik.^[4] Penyelidikan mengenai rama-rama Monarch tersebut dapat disanggah oleh kajian lain yang menyatakan bahawa kupu-kupu tersebut mati kerana habitat mereka dirosakkan dan hal ini tidak berkaitan sama sekali dengan jagung transgenik.^[3] Di sisi lain, penggunaan tanaman transgenik seperti jagung transgenik telah menurunkan penggunaan racun perosak secara signifikan sehingga mengurangkan pencemaran kimia ke alam sekitar.^[4] Selain itu, petani juga merasakan kesan ekonomi dengan penjimatan kos pembelian racun perosak.^[4]

Kontroversi lain yang berkaitan dengan isu ekologi adalah timbulnya perpindahan gen secara tidak terkawal dari tanaman transgenik ke tanaman lain dalam alam melalui pendebungaan.^[38] Debunga dari tanaman transgenik boleh dibawa angin dan haiwan hingga menghinggap tanaman lain.^[38] Akibatnya, boleh terbentuk tumbuhan baru dengan sifat yang tidak dijangka dan berpotensi merugikan persekitaran.^[38] Sebagai langkah berjaga-jaga, beberapa tanaman yang dimasuki gen untuk mempercepat pertumbuhan dan pembiakan tanaman, seperti: alfalfa (Medicago sativa), kanola, bunga matahari, dan padi, disyorkan untuk ditanam pada daerah tertutup (terlindung) atau dihadkan dengan daerah penghalang.^[4][5] Hal itu dilakukan untuk menekan perpindahan debunga ke tanaman lain, terlebih rumpai.^[4] Apabila rumpai mempunyai gen tersebut maka pertumbuhannya akan semakin tidak terkawal dan dengan cepat boleh merosakkan pelbagai daerah pertanian dalam sekitarnya.^[4] Hingga kini belum terdapat petunjuk bahawa pemindahan mendatar ini telah menyebabkan munculnya "rumpai super", walaupun telah diketahui berlaku pemindahan mendatar.

Pengaruh etika dan agama sunting

Dari segi etika, pihak yang kontra dengan tanaman transgenik menganggap bahawa kejuruteraan atau manipulasi genetik tanaman merupakan tindakan yang tidak menghormati ciptaan Tuhan.^[44] Perubahan sifat tanaman dengan penambahan gen asing juga dianggap sebagai tindakan "bermain sebagai Tuhan" kerana mengubah makhluk yang telah diciptakan-Nya.^[45] Pemikiran teologis Katolik memandang bahawa manipulasi atau kejuruteraan genetik merupakan suatu kemungkinan yang disediakan oleh Tuhan kerana tanaman diberikan kepada manusia untuk dipelihara dan dimanfaatkan mengubah makhluk.^[44] Dalam sudut pandang agama tersebut, pengubahsuaian genetik tanaman tidak bertentangan dengan ajaran Gereja Katolik, namun kelestarian alam juga harus diperhatikan kerana ia merupakan tanggungjawab manusia.^[46] Dalam respons kepada isu tentang tanaman transgenik, Dewan Undang-undang Islam dan Badan Pensijilan Makanan Islam di Amerika (IFANCA) menyatakan bahawa makanan daripada tumbuh-tumbuhan transgenik telah dibangunkan bersifat halal dan boleh digunakan oleh umat Islam.^[47] Untuk tanaman yang dimasukkan gen daripada binatang haram, produk tanaman transgenik tersebut akan dipanggil Masbuh, yang bererti masih ragu-ragu (belum diketahui) status halal atau haramnya.^[47] Pensijilan makanan yang telah dikeluarkan oleh IFANCA juga diiktiraf dan diterima oleh Majelis Ulama Indonesia (MUI), Majlis Ulama Islam Singapura (MUIS), Liga Muslim Dunia, Arab Saudi, dan kerajaan Malaysia.^[47]

Pihak yang menyokong tanaman transgenik menganggap bahawa pemindahan gen daripada suatu makhluk hidup ke makhluk lainnya merupakan perkara yang semula jadi dan biasa terjadi sejak pertama kali berlangsungnya kehidupan.^[3] Mereka juga mendakwa bahawa kacukan pelbagai jenis padi yang dilakukan untuk mendapatkan padi dengan sifat unggul telah dilakukan para petani sejak dahulu.^[3] Perkahwinan pelbagai jenis padi tanpa disedari telah mencampur gen-gen yang terdapat di tanaman tersebut.^[3] Para saintis hanya mempercepatkan proses pemindahan gen tersebut secara sengaja dan sistematik.^[3]

Pengaruh terhadap ekonomi global sunting

Penyelidikan dan pembangunan tanaman transgenik memerlukan kos yang besar dan biasanya dilakukan oleh syarikat-syarikat swasta mahupun kerajaan di negara maju.^[5] Untuk mengembalikan bayaran pelaburan syarikat dan melindungi produk hasil pelaburannya, tanaman transgenik yang telah dihasilkan akan dipatenkan.^[48] Pada dalam salah satu laporan kerja Suruhanjaya Eropah, dinyatakan bahawa penguatkuasaan paten pada produk transgenik boleh mengakibatkan petani kehilangan kemampuan menghasilkan benih secara mandiri dan harus membeli pada pengeluar dari negara maju.^[49] Kebergantungan para petani terhadap pengeluar juga semakin meningkat dengan penemuan teknologi "gen bunuh diri".^[5] Sebahagian tanaman transgenik dimasukkan "gen bunuh diri" yang menyebabkan tanaman hanya dapat ditanam sekali dan biji keturunan selanjutnya bersifat mandul (tidak boleh berkembang biak).^[48] Hal ini akan menyebabkan terjadinya arus modal daripada negara membangun ke negara maju untuk pembelian benih transgenik setiap kali akan melakukan penanaman.^[5] Para petani di negara-negara dunia ketiga bimbang apabila harga benih akan menjadi mahal kerana penguatkuasaan paten dan mekanisme "gen bunuh diri" yang dilakukan oleh pengeluar benih.^[48] Jika petani tersebut tidak mampu membeli benih transgenik maka jurang ekonomi antara negara pengeluar tanaman transgenik dan negara membangun sebagai pengguna akan semakin melebar.^[5] Salah satu usaha mencegah terjadinya jurang tersebut pernah dilakukan oleh Yayasan Rockefeller.^[48] Yayasan yang berpusat di Amerika Syarikat tersebut telah menjual benih transgenik dengan harga yang lebih murah kepada negara-negara miskin.^[48]

Pada beberapa negeri Brazil, larangan tanaman transgenik telah mengakibatkan terjadinya penyeludupan benih transgenik oleh para petani di negara tersebut.^[48][50] Mereka takut menderita kerugian ekonomi apabila tidak mampu bersaing di pasaran global dengan negara pengeksport bijirin lain.^[48]

Untuk mengesan dan membezakan tanaman transgenik dengan tanaman semula jadi lain, telah dibangunkan beberapa teknik dan alat uji.^[51] Salah satu uji kualitatif yang pantas dan mudah adalah jalur aliran-lateral (sejenis tongkat ukur).^[52] Benih tanaman yang akan diuji dihancurkan terlebih dahulu kemudian jalur tersebut dicelupkan ke dalamnya.^[51] Apabila dalam masa 5-10 minit muncul dua garis pada jalur maka sampel tersebut positif merupakan tanaman transgenik, sedangkan apabila hanya satu jalur yang diperolehi maka hasil yang diperoleh adalah negatif.^[51][52] Teknik ini berdasarkan pada pengesanan kehadiran protein atau antibodi tertentu daripada tanaman transgenik.^[51]

Ujian lain yang boleh digunakan untuk mengesan tanaman transgenik adalah tindak balas berantai polimerase (PCR) dan ELISA (cerakin imunoserapan berkaitan enzim).^[51] Ujian PCR merupakan salah satu kaedah diagnostik molekular yang mengesan DNA atau gen pada tanaman transgenik secara langsung.^[51] Sementara itu, ELISA dan jalur aliran-lateral merupakan kaedah imunodiagnostik (kaedah diagnostik menggunakan prinsip tindak balas antigen-antibodi) yang mengesan protein hasil ekspresi gen pada tanaman transgenik.^[51]

• Padi emas

• (Inggeris) Pro dan kontra tanaman transgenik.
• (Inggeris) Database tanaman transgenik.
• (Inggeris) Website Greenpeace.
• (Inggeris) Video dan narasi pembuatan tanaman transgenik. Diarkibkan 2010-06-13 di Wayback Machine
• (Inggeris) Website Monsanto.
• (Inggeris) Keamanan GMO