Gen “Pinjaman” Tahan Hama pada Kedelai

Oleh: Astrid Junita, Hanifah Nur Alfiyyah, Mauli Novilda Afifa, Vira Berliani

Pendidikan Biologi UPI

Kamu pasti pernah makan tahu, tempe, kecap atau minum susu kedelai bukan? Tapi taukah kamu, dibalik nikmatnya saat mengonsumsi, dibutuhkan produksi kedelai dalam jumlah besar. Kacang kedelai tersebut dipanen dari hasil penanaman dan perawatan tanaman kedelai yang cukup panjang. Ada banyak faktor yang memengaruhi keberhasilan panen kedelai yang baik, salah satunya adalah perawatan dari hama.

Semua varietas tanaman kedelai (Glycine max) rentan terhadap penyakit karat atau “asian soybean rust”. Penyakit ini disebabkan oleh patogen jamur Phakopsora pachyrhizi. Gejala penyakit karat dimulai dengan adanya bintik kuning atau cokelat pada daun yang sudah tua. Kemudian bintik itu akan semakin banyak, daun akan menguning hingga menyebabkan luka pada daun tanaman, dan akhirnya mematikan tanaman kedelai. Penyakit karat pada kedelai bahkan dapat menyebabkan kerugian hasil panen lebih dari 50%. Meskipun sudah diberikan fungisida, namun kehilangan hasil panennya masih cukup besar.

Hal ini terjadi karena patogen jamur sangat cocok dengan tanaman kedelai sebagai inangnya. Namun patogen tersebut tidak dapat menyerang tanaman lain yang bukan inangnya. Fenomena patogen tidak cocok dengan inang lain tersebut disebabkan oleh adanya ketahanan (resistensi) spesies tanaman tertentu terhadap patogen, yang disebut nonhost resistance (NHR). Nonhost resistance (NHR) dapat terjadi karena melibatkan aktivitas gen pada metabolisme dan hormon imunitas tumbuhan.

Dalam suatu penelitian yang dilakukan oleh Langenbach tahun 2016, fenomena nonhost resistance (NHR) dapat digunakan untuk melindungi tanaman pangan dari hama. Prosesnya dilakukan dengan 2 tahap yaitu identifikasi gen dan transfer (pemberian) gen. Transfer gen perlu dilakukan karena tanaman kedelai tidak memiliki gen pertahanan terhadap hama karat, sedangkan tanaman jenis lain mempunyai gen tersebut dan disebut juga tanaman nonhost resistance (NHR). Melalui proses identifikasi, gen  pertahanan terhadap hama karat kedelai merupakan gen PING dan terdapat 10 gen yang terlibat (PING1, PING2, dst.). Gen ini ditemukan pada tanaman Arabidopsis thaliana atau dikenal sebagai Arabette. Arabidopsis thaliana merupakan tanaman yang sering dijadikan model dalam banyak penelitian. Selanjutnya, transfer gen dari Arabidopsis thaliana dilakukan dengan cara menyisipkan gen PING ke tanaman kedelai (yang sebelumnya tidak memiliki gen tersebut).

Hasilnya, terdapat pengurangan luas daun yang sakit sekitar 30%-60% pada tanaman kedelai yang telah memiliki gen PING. Dari 10 gen yang teridentifikasi, gen yang paling efektif dalam pertahanan terhadap hama karat adalah gen PING4, PING5, dan PING9. Ketiga gen ini efektif melemahkan koloni jamur pada daun sehingga mengurangi penyakit karat.

Proses transfer gen (rekayasa genetika) terbukti dapat meningkatkan ketahanan tanaman dari serangan hama dan penyakit, sehingga produksi pertanian pun akan meningkat. Sayangnya di Indonesia, metode pengendalian hama menggunakan metode rekayasa genetika ini belum diaplikasikan dalam produksi pertanian karena masih dalam tahap pengkajian keamanan pangan. Padahal sudah banyak penelitian yang menyebutkan manfaat apabila metode transfer gen diaplikasikan dalam bidang pertanian di Indonesia. Tantangan yang dihadapi Indonesia terkait penerapan rekayasa genetika dalam bidang pertanian ini adalah munculnya kontroversi masyarakat dalam bidang pertanian, lingkungan, kesehatan, serta bidang agama. (*)