Pembuatan tumbuhan yang mampu mengikat Nitrogen (N2) sendiri

Nitrogen merupakan elemen esensial dari protein, DNA, dam RNA. Pertumbuhan tanaman juga sangat dipengaruhi oleh nitrogen ini. Pada tumbuhan tertentu, terutaa polong-polongan, di akarnya sering terdapat akar yang menggelembung, yang disebut nodul. Di dalam nosul ini terdapat bakteri Rhizobium yang bersimbiosis. Bakteri Rhizobium dapat mengikat nitrogen dan mengubah nitrogen menjadi nitrat. Prosese tadi disebut fiksasi nitrogen. Akibat adanya simbiosis ini, tumbuhan polong-polongan tercukupi kebutuhan nitratnya, dan sebaliknya menghasilkan gula bagi bakteri.

Serelia atau tumbuhan rumput-rumputan berbiji merupakan tumbuhan yang mensuplai 50% makanan pokok penduduk dunia. Namun, serelia tidak memiliki bakteri yang dapat memfiksasi nitrogen di akarnya, sehingga kebutuhan nitrogennya dapat diperoleh dari pupuk buatan. Kelebihan pupuk buatan dapat dapat terbilas air dan mencemari air minum dan lain-lain.


Dengan adanya bioteknologi, para ilmuwan mencoba mengembangkan tumbuhan yang akarnya dapat bersimbiosis dengan Rhizobium. Ide ini melibatkan 12 gen nif, yang dapat mengontrol fiksasi nitrogen. Para ilmuwan mencoba menyisipkan gen nif kepada :
1. tumbuhan serelia yang sesuai,
2. bakteri yang berasosiasi dengan tumbuhan serelia,
3. plasmid Ti dari Agrobacterium dan kemudian menginfeksi tumbuhan yang sesuai dengan bakteri yang telah direkayasa.

Para ilmuwan memanfaatkan rekayasa genetika untuk mengisolasi gen yang diinginkan kemudian menyisipkannya ke sel organisme lain yang dikehendaki. Dalam penyisipan ini dilibatkan bakteri Agrobacterium tumefaciens untuk memasukkan gen ke sel-sel tumbuhan.


Sel Agrobacterium memiliki untaian DNA yang disebut plasmid Ti [T=tumor, i=including]. Gen yang dikehendaki disisipkan dulu ke plasmid Ti. Tumbuhan yang diinfeksi Agrobacterium mengalami tumor ganas yang disebabkan oleh Ti. Tumor ini disebut crown gall yang sel-sel didalamnya masing-masing mengandung plasmid Ti yang telah disisipkan gen. tumbuhan dapat dikulturkan dari potongan kecil jaringan dari crown gall. Tumbuhan hasil kultur ini telah memiliki sifat yang berbeda karena telah disisipkan gen, jadi sifat gen akan sesuai dengan gen yang disisipkan.
Ø  Nitrogen memasuki ekosistem melalui 2 jalur alami:

·         Melalui hujan dan debu nitrogen.
·         Melalui fiksasi nitrogen, yang dilakukan oleh mikroba prokariotik dengan kemampuan mengubah N2 menjadi senyawa yang dapat digunakan untuk mensintesis senyawa organik bernitrogen seperti asam amino.

Ø  Sumber utama:
        Atmosfer (80%)
        Tanaman
        Bahan organik tanah
        Industri pupuk nitrogen kimiawi menyumbang pada daur nitrogen di alam.
        Terjadi halilintar di udara ternyata dapat menghasilkan zat Nitrat, yang kemudian di bawa air hujan meresap ke bumi.
        Sisa-sisa tanaman dan bahan-bahan organis.
        Mikrobia atau bakteri-bakteri.
        Pupuk buatan (Urea, ZA dan lain-lain)
        Hasil dari fiksasi nitrogen adalah amonia, yang di dalam tanah akan berubah menjadi amonium setelah mengalami penambahan ion H + (amonifikasi), yang dapat digunakan oleh tanaman.
         Beberapa bakteri aerob dapat mengoksidasi amonium menjadi nitrat, melalui proses yang disebut nitrifikasi.
         Nitrat juga dapat digunakan oleh tanaman.
         Beberapa bakteri dapat menggunakan oksigen dari nitrat dan melepaskan N2 ke udara (denitrifikasi).
Ø  Fungsi Nitrogen bagi tanaman adalah:
·         Diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian vegetatif tanaman, seperti daun, batang dan akar.
·         Berperan penting dalam hal pembentukan hijau daun yang berguna sekali dalam proses fotosintesis.
·         Membentuk protein, lemak dan berbagai persenyawaan organik.
·         Meningkatkan mutu tanaman penghasil daun-daunan.
·         Meningkatkan perkembangbiakan mikro-organisme di dalam tanah.


0 komentar:

Posting Komentar

 

Serba Ada Blog Copyright © 2011-2012 | Powered by Blogger