Rekayasa Genetika
Perkembangan dan kemajuan yang
dicapai dalam bidang biologi molekuler telah melahirkan dan berkembangnya
teknologi rekombinan DNA atau yang dikenal dengan sebutan rekayasa genetik . Rekayasa
genetik atau rekombinan DNA adalah suatu kumpulan teknik-teknik
eksperimental yang memungkinkan peneliti untuk mengisolasi, mengidentifiksi dan
melipatgandaan suatu fragmen dari material genetik (DNA) dalam bentuk
murninya. Manipulasi-manipulasi
tersebut dilakukan secara in vitro dengan menggunakan material-material
biologi
Penggunaan kultur jaringan
untuk pembiakan klonal didasarkan pada anggapan bahwa jaringan
secara genetik tetap stabil jika dipisahkan dari tumbuhan induk dan ditempatkan
dalam kultur. Pendapat ini sebahagian besar berlaku jika tumbuhan
dibiakkan dengan kuncup ketiak atau tunas liar yang secara langsung dipisahkan
dari tanaman. Walaupun demikian, apabila tunas terbentuk dari jaringan
kalus, sering terjadi penyimpangan (Chaleff, 1984).
Protoplas sel totipoten tanpa
dinding sel dapat dihasilkan dengan mudah dan telah dirancang suatu
metode untuk menumbuhkannya menjadi jaringan kalus dan dilanjutkan menjadi
tanaman kecil yang dapat dikembangbiakan secara konvensional. Protoplas
dapat dipisahkan dari jaringan tanaman, termasuk akar, daun, buah, serbuk sari,
bintil akar kacangan, organ penyimpanan dan jaringan kalus. Jaringan daun
sering digunakan karena hasil protoplas dari sumber ini cukup tinggi dan
seragam. Protoplas sering menghasilkan jaringan kalus yang kemudian dari
kalus ini diregenerasikan suatu tumbuhan yang lengkap. Sayangnya,
keberhasilan metoda ini kecil peluangnya untuk tanaman kacang-kacangan
dan padi-padian. Belakangan ini kemungkinan tanaman Medicago sativa
(Alfafa) untuk beregenerasi dari protoplasma menjadi tumbuhan lengkap
peluangnya cukup tinggi dalam kondisi pertumbuhan yang relatif
sederhana. Hal ini memberi petunjuk penting bahwa usaha dibidang kacang-kacangan
akan dapat berkembang lebih cepat. Sebegitu jauh kita masih belum
mampu untuk mengembangkan tumbuhan dari jenis padi-padian dan kacang-kacangan
melalui pertumbuhan protoplasma.
Manfaat penting dari protoplasma dalam
pemuliaaan tanaman terletak pada beberapa sifatnya, yaitu : (1)
protoplas dapat dihasilkan dan disaring untuk membentuk banyak variasi.
Meskipun protoplas yang terbentuk secara genetik bersifat homogen, tetapi kalus
yang merupakan keturunannya dapat menjadi tanaman yang menunjukan perbedaan
sifat-sifat yang cukup besar , (2) tidak adanya dinding sel memudahkan
fusi antara protoplas dan dengan demikian mengawali terjadinya pembastaran.
Fakta bahwa fusi dapat terjadi antara sel somatik yang bersifat diploid yang
memungkinkan pemulia tanaman merancang suatu teknik dengan
baik, (3) tidak adanya dinding sel juga memudahkan penyerapan DNA,
sebagai fragmen atau plasmid yang berasal dari bakteri, untuk menghasilkan
tanaman dengan sifat-sifat yang baru sama sekali. Meskipun tanaman yang diperbanyak
secara vegetatif (klon) umumnya mirip induknya, tetapi tidak berarti, bahwa
semua klon secara genetik bersifat serupa. Klon yang berbeda secara nyata dari
induknya dapat terjadi, dan dikenal sebagai varian somatik dan merupakan hasil perubahan genetik pada
sel merismatik yang menghasilkan semua atau sebagian tumbuhan baru. Dalam
hal-hal tertentu varian somatik dapat menjadi varietas baru yang penting,
misalnya pada jeruk manis. Beberapa mekanisme genetik dapat menyebabkan
terjadinya variasi somatik, antara lain : perubahan jumlah kromosom dalam
inti, mutasi gen tunggal, seperti kloroplas dan mitokondria.