Tujuan, Metode, dan Kelemahan Pemuliaan Tanaman

Ilustrasi pemuliaan tanaman

Pemuliaan tanaman adalah usaha manusia untuk mengubah susunan genetis tanaman. Kegiatan agrikulural ini mengubah susunan genetik secara tetap sehingga sifat ataupun morfologinya sesuai dengan keinginan manusia. Orang yang melakukan kegiatan agrikulural ini disebut pemulia tanaman. Kegiatan agrikulural ini bertujuan untuk meningkatkan hasil tanaman yang produktif serta perbaikan mutu tanaman yang dihasilkan.

Peningkatan hasil tanaman yang produktif diupayakan untuk menonjolkan daya hasil (misalnya bunga dan buah) dan kemampuan tanaman untuk tahan terhadap hama, penyakit, serta lingkungan yang tidak bersahabat. Selain itu, Kegiatan agrikulural ini yang produktif bertujuan meningkatkan daya tumbuh tanaman dan penyesuaian terhadap teknologi pertanian.

Sementara itu, mutu produk tanaman diarahkan untuk peningkatan ukuran, kandungan vitamin maupun nutrisi di dalamnya, warna yang memikat, keunikan, keindahan, hingga pembuangan sifat-sifat tanaman yang kurang menguntungkan bagi manusia.

Tujuan Pemuliaan Tanaman

Awalnya, kegiatan ini ditujukan untuk mendapatkan hasil (produksi pangan) yang lebih baik. Akan tetapi seiring berjalannya waktu, terjadi pergeseran tujuan. Tujuan Kegiatan agrikulural ini kini merupakan strategi jangka panjang guna melakukan langkah antisipasi perubahan selera pasar atau perubahan lingkungan. Contohnya, pemuliaan tanaman jagung yang semula dilakukan semata untuk mendapatkan tongkol jagung varietas unggul kini dilakukan untuk menghasilkan tanaman jagung yang tahan banting dan kuat bertahan di cuaca ekstrem.

Pergeseran tujuan ini merupakan bentuk antisipasi perubahan iklim. Seiring dengan semakin panasnya suhu udara di bumi, para ahli agrikultural harus memutar otak untuk berusaha menciptakan tanaman-tanaman yang ‘lolos’ seleksi alam untuk dapat hidup pada 20 – 50 tahun yang akan datang, di mana iklimnya diperkirakan akan berbeda sehingga hanya tanaman yang kuatlah yang sanggup bertahan hidup.

Kini, secara umum ada dua tujuan dari kegiatan ini. Yang pertama adalah untuk meningkatkan kepastian hasil, maksudnya adalah tanaman yang dimuliakan memiliki karakteristik kuat, cepat dipanen, tahan terhadap cuaca dan hama penyakit pengganggu, dan sebagainya. Adapun yang kedua adalah untuk memperbaki kualitas produk tanaman tersebut. Artinya, harus ada kemajuan atau perbaikan pada bentuk, ukuran, kandungan nutrisi, ketahanan simpan, dan warna hasil suatu tanaman yang dimuliakan. Dengan kemajuan teknologi di bidang bioteknologi, kedua tujuan utama ini dapat lebih mudah tercapai.

Macam-Macam Metode Pemuliaan Tanaman

Kegiatan agrikulural ini diawali dengan upaya meningkatkan variasi genetik yang dilanjutkan dengan seleksi pada keturunan terbaik. Ada beberapa cara untuk meningkatkan variasi genetik. Cara yang konvensional adalah menggunakan metode introduksi, persilangan, dan manipulasi genom. Sementara proses modern yang seringkali disebut sebagai bioteknologi, adalah manipulasi gen atau bagian kromosom serta transfer gen.

1. Introduksi

Introduksi berarti mendatangkan bahan baku tanaman dari tempat yang berbeda. Ini merupakan metode pemuliaan yang paling sederhana. Introduksi diilhami oleh teori “pusat keanekaragaman” yang diperkenalkan oleh ahli botani Rusia, N.I. Vavilov. Metode introduksi mendatangkan berbagai varietas tanaman dari tempat yang berbeda-beda, lalu dikembangbiakkan secara vegetatif. Ada beberapa tanaman yang telah dimuliakan dengan cara ini, di antaranya ketela pohon dan jarak pagar.

2. Persilangan

Persilangan adalah cara kedua yang paling populer untuk meningkatkan variasi tanaman. Sebagai contoh, menyilangkan tanaman gandum supaya tahan terhadap tanah dengan kadar garam yang tinggi. Bahkan, semua tanaman padi, jagung, dan kedelai, yang ditanam sebagai tanaman komoditi di negeri ini merupakan hasil persilangan. Bila diamati secara mendalam, sebenarnya persilangan telah memanfaatkan ilmu manipulasi komposisi gen. Bukan sekadar mengawinkan dua varietas tanaman yang berbeda. Persilangan banyak dipilih sebagai metode perbanyakan variasi karena murah, efektif, efisien, dan mudah dilakukan.

3. Manipulasi Genom

Manipulasi genom merupakan proses mengubah susunan gen menggunakan manipulasi ploidi, baik penggandaan set kromosom maupun perubahan jumlah kromosom. Sebagai contoh, semangka tanpa biji. Semangka ini sebenarnya merupakan persilangan antara semangka tetraploid dengan semangka diploid. Sejatinya, dalam manipulasi genom, masih diperlukan persilangan untuk menghasilkan individu baru yang lebih unggul.

4. Manipulasi Gen

Manipulasi gen merupakan metode pemuliaan tanaman dengan menggunakan penerapan genetika molekuler dan juga mutasi gen. Teknik yang dilakukan, di antaranya tilling, teknologi antisense, gene silencing, teknologi RNAi, rekayasa gen, hingga over-expression. Dalam skala laboratorium, teknik-teknik tersebut telah berhasil dibuktikan. Namun, hingga saat ini, belum ada varietas baru yang dihasilkan, khususnya untuk kebutuhan komersil.

5. Transfer Gen

Nama lain metode ini adalah transformasi DNA. Caranya, dengan menyisipkan gen dari organisme lain ke dalam DNA tanaman untuk tujuan tertentu. Tanaman yang dihasilkan biasanya mendapat sebutan tanaman transgenik. Sebagai contoh, gen Agrobacterium tumefaciens yang disisipkan ke dalam tanaman tembakau mampu membuat tanaman tersebut tahan terhadap antibotik tertentu.

Meskipun kemajuan teknologi telah membuktikan keandalan metode ini sehingga hasil produk yang diperoleh lebih sesuai dengan harapan manusia, berbagai aksi protes dan penentangan dilakukan oleh sejumlah kelompok pencinta lingkungan. Hal ini disebabkan kekhawatiran dari berbagai pihak akan dampak kerusakan lingkungan yang ditimbulkan bila metode ini dikembangkan secara luas.

Kelemahan Pemuliaan Tanaman

Meski dalam konsepnya kegiatan ini terlihat sangat ideal dan tepat diaplikasikan untuk mengatasi krisis pangan dunia, pada kenyataannya kegiatan ini masih memiliki banyak kelemahan yang harus diperbaiki dan menjadi bahan pertimbangan untuk mereka yang masih ragu-ragu melaksanakan kegiatan ini. Sejumlah ahli yang kontra terhadap pelaksanaan kegiatan ini memang memiliki alasan tersendiri atas keprihatinan mereka terhadap program ini. Inilah beberapa kelemahan dari pemuliaan tanaman.

1. Menyempitnya keanekaragaman genetis

Ini adalah akibat dari ‘bermain-main’ dengan gen tanaman. Ini juga merupakan isu yang muncul sejak awal program ini dilakukan. Karena program ini fokus untuk meningkatkan kualitas suatu tanaman (sifat dan hasilnya), hanya sebagian kecil variasi genetik yang mendominasi kebun; yakni yang dianggap unggul saja. Seleksi variasi tanaman yang unggul dan yang tidak unggul inilah yang menyebabkan semakin sempit keanekaragaman genetis tumbuhan yang dibudidayakan oleh manusia.

Hal ini lantas menjadi semakin parah dengan terlalu spesifiknya pilihan kultivar yang dibudidaya oleh petani karena konsumen menuntut keseragaman produk. Akibatnya, tanaman malah menjadi rentan terserang hama penyakit. Wabah besar hama dan penyakit beberapa kali terjadi akibat hal ini. Jika penyempitan variasi ini dibiarkan, lama-kelamaan kegiatan pemuliaan tanaman ini sendiri akan stuck alias mengalami stagnansi.

Menyadari hal ini, para praktisi program ini berusaha mengawinsilangkan tanaman dengan kerabat jauhnya atau dengan spesies tanaman berbeda agar muncul varietas baru sehingga keanekaragaman genetis akan semakin meluas, bukannya menyempit.

2. Dikuasainya plasma nutfah

Karena pemuliaan tanaman dan berbagai metode modernnya dilakukan oleh perusahaan benih yang cukup besar dan memiliki teknologi tinggi, plasma nutfah otomatis akan dikuasai oleh mereka. Adapun petani kecil dan masyarakat adat yang menguasai benih lama-kelamaan terdesak karena tak mampu bersaing dengan perusahaan benih besar. Jika sudah begitu, mereka akan menjadi ketergantungan terhadap pasokan benih dari perusahaan besar. Ini tentunya tidak adil, terutama menurut mereka yang anti-kapitalisme.

Untuk menghindari terjadinya hal ini dalam kegiatan ini, ada suatu solusi yang ideal. Solusi tersebut adalah dengan mengaplikasikan konsep pemuliaan tanaman partisipatif. Dengan konsep ini, plasma nutfah dikuasai oleh petani pemiliknya, sedangkan perusahaan besar memperoleh untung dari pemanfaatan sumber daya genetiknya.