Interaksi Mikroba-Tanaman

Read Also

Produksi produk pertanian dalam jumlah yang mencukupi kebutuhan manusia di dunia masih merupakan permasalahan yang sangat penting. Dengan kata lain, pentingnya pertanian dalam struktur ekonomi global, walaupun perkiraan persis nilai moneternya sangat susah dibuat. Tabel 9.1 menyantumkan perkiraan harga bahan pangan, tetapi karena beberapa alasan (termasuk sedikit alasan yang dapat dipercaya), figur-figur tersebut tidak nyata. Contohnya, kami menyebutkan harga ekspor/impor daging, tetapi, mungkin harga-harga ini berbeda dari harga lokal, karena kualitas daging ekspor berbeda dari daging lokal dan karena peraturan ekspor pemerintah. Meskipun begitu, perkiraan tidak tepat ini menunjukan bahwa pertanian merupakan salah satu sektor perekonomian utama manusia. Perkembangan industri pertanian membawa dampak yang sangat luar biasa dibidang ekonomi, dan metode bioteknologi menunjukkan dua strategi yang bermanfaat bagi perkembangan lebih besar.
·    Perbaikan dengan penggunaan mikroorganisme patogen simbiotik atau yang potensial mikroorganisme.
Tanaman berada dekat dengan banyak mikroorganime. Permukaan daun ditutupi lapisan simbiotik dan terkadang dengan bakteri-bakteri patogen dan yeast, dan tanah yang dekat dengan akar diisi spesies bakteri yang berbeda dengan bakteri yang ditemukan di tanah yang dijauhkan dari tanaman. Ada beberapa percobaan yang bisa dilakukan untuk memodifikasi mikroorganisme simbiotik sehingga menguntungkan tanaman. Contoh yang disebutkan pada Bab 1 termasuk penggunaan ice nucleation-defective Pseudomonas syringae untuk mengurangi bahaya pembekuan dan penggunaan spesies Rhizobium yang sudah dimodifikasi untuk meningkatkan nutrisi nitrogen pada tanaman yang diolah.
Tabel 9.1
Produk Pertanian di seluruh dunia (1986)
                                                                Produksi setiap tahun               perkiraan harga
                                                                (jutaan ton)                                (milyaran dolar)
Biji-bijian                                              1867                                             270
Umbi-umbian^a,b                                   592                                               51
Sayur mayor^c,d                                     414                                               192
Buah-buahan^e                                     326                                               205
Minyak^f                                                 130                                               27
Gula (mentah)                                      100                                               13
Kopi (hijau)                                          5.2                                                23
Biji coklat                                             2.0                                                4.4
Teh                                                         2.3                                                3.9
Serat sayuran^g                                      21                                                 36
Tembakau                                            6.1                                                22
Karet                                                      4.4                                                3.7
Daging                                                   155                                               306
Susu                                                       521                                               175
telur                                                        31                                                 25    
Angka produksi berasal dari production yearbook 1986 FAO (Food and Agriculture of the United state). Sedangkan harga masing-masing produk berasal dari Trade yearbook FAO 1986 dimana harga-harga tersebut merupakan rata-rata harga impor internasional.
^akentang merupakan komoditi yang mendominasi pada kategori ini
^bharga komoditi dikalkulasi dengan mengasumsikan umbi-umbian selain kentang harganya adalah 50% dari harga kentang.
^cproduksi sayur mayur tidak dimasukkan di banyak Negara. Sayur-sayuran diperkirakan 40% dari total produksi dibeberapa Negara.
^dstatistik dari 14 kategori sayur tersedia dalam FAO year book, tetapi hany terdiri dari setengah total produksi sayur. Sangat susah menentukan harga pasrinya karena perbedaan yang besar dan kerumitan kategorinya. Oleh karena itu kami menyederhanakan situasi dan mengambil, seperti harga satuan, harga satuan tomat dan bawang merah (dua jenisa sayuran yang tumbuh dalam jumlah yang besar). Dengan demikian harganya hanya perkiraan.
^eapel, pisang, jeruk, dan anggur dihitung mencapai 2/3 dari total produksi buah. Harga satuannya dihitung dengan merata-ratakan harga buah-buahan tersebut.
^fkedelai merupakan produk utama pada kategori ini
^g75%dari kategori ini adalah koton. Sekitar 20% adalah goni
·    Perbaikan dengan produksi tanaman transgenik.
Tanaman olahan menunjukkan usaha perbaikan yang sungguh-sunguh selama bertahun-tahun (kadang berabad-abad). Program pengembangbiakaan tanaman secara traditional dilaksanakan dengan dua metode: pemilihan mutasi spontan yang menguntungkan dan pemasukan ciri yang diinginkan dari spesies yang terkait dengan cara pengembangan silang. Metode pertama sangat tidak efisien dan lambat; yang kedua dibatasi dengan kekurangan bahan yang dapat dipakai. Teknologi DNA Rekombinan membawa perubahan revolusioner pada usaha tersebut. Hal ini memungkinkan peneliti untuk mendefinisikan gen secara jelas dengan ciri-ciri yang jelas, mengklon gen, dan mentransfernya pada tanaman yang diteliti. Gen-gen tersebut dapat diambil dari organisme yang tidah ada sangkut pautnya dengan tanaman target- bahkan dari bakteri ataupun binatang.
Pentransferan gen yang sudah diklon dari prokariotik bakteri kedalam eukariotik yang lebih tinggi seperti kedalam tanaman sangatlah susah. Namun, ada dua spesies bakteri, Agrobacterium tumefaciens dan A. rhizogenes, yang mentransfer bagian kecil DNA kedalam tanaman seperti bagian dari siklus hidup normalnya. Sampai saat ini, system pentransferan DNA alami menjadi sesuatu yang sentral dalam konstruksi variasi tanaman dengan ciri-ciri yang lebih unggul. Peran Agrobacterium saat ini dalam rancangan genetik pada tanaman menunjukan manfaat mempelajari pisiologi dari terbentuknya bakteri secara alami untuk mengetahui kegunaan bakteri ini pada teknologi baru.
Beberapa langkah dimana pertanian dapat memberikan keuntungan dari rancangan genetik diteliti di bab ini. Tujuan nyata dari peningkatan hasil panen dapat diwujudkan baik dengan manipulasi tanaman secara langsung ataupun secara tidak langsung dengan menambahkan gen asing yang mengkode penyakit atau sifat resisten serangga. Salah satu tujuan jangka panjang yang menarik adalah menggabungkannya kapasitas dan fikasai nitrogen kedalam tanaman yang diolah. Yang lainnya adalah untuk meningkatkan kualitas produk. Beberapa strategi dapat didefinisikan pada level molekular. Seperti contohnya, untuk membuat roti berkualitas tinggi, tepung terigu harus mengandung protein (glutenin yang berat molekulnya tinggi) yang mampu memberikan elastisitas, dan protein ini rupanya terlibat dalam rantai polipeptida yang berisikan banyak putaran. Akan menjadi sangat mudah mengubah ciri-ciri protein ini dengan mutagenesis site-directed dan untuk memasukan allele yang memberikan peningkatan elastisiti yang diinginkan kedalam terigu kultivar yang lain. Tujuan jangka panjang yang lain adalah untuk mengubak komposisi asam amino protein biji-bijian. Benih merupakan sumber utama protein untuk sebagian besar populasi di dunia, karena benih kurang akan asam amino esensial tertentu, seperti metionin dan lisin. Mungkin simpanan protein didalam benih dapat dirancang untuk mengubah komposisinya dan meningkatkan kadar nutrisinya. Seperti contoh yang lainya, dengan mengubah level ekspresi dari asam lemak desaturase, salah satunya mungkin menghasilkan minyak sayur dengan ciri yang diinginkan. Akhirnya, perbaikan yang akan mengubah panen yang lebih mudah, tidak cepat busuk selama transportasi, dan tahan lama memiliki nilai ekonomi yang sangat potensial.