Sifat Totipotensi untuk Kultur Jaringan
Kultur jaringan yaitu suatu cara memperbanyak tanaman dari sel atau jaringan tanaman akil balig cukup akal sehingga diperoleh individu baru yang sempurna. Dasar dari kultur jaringan ialah sebuah sifat yang dimiliki tumbuhan yang disebut totipotensi. Sifat totipotensi adalah kemampuan sel yang kalau ditaruh dalam lingkungan yang tepat dapat berkembang menjadi individu baru yang tepat. Untuk itu diharapkan medium yang sempurna untuk perkembangan sel, ialah medium yang mengandung nutrisi dan hormon tumbuh. Selain keadaan steril, kedua hal tersebut yakni kunci pokok bagi kesuksesan kultur jaringan. Totipotensi pertama kali dikemukakan oleh G. Haberlandt, spesialis fisiologi Jerman.
Kemudian oleh F.C. Stewardberhasil dibuktikan totipotensi dari satu sel wortel yang dikultur pada medium tertentu dan menciptakan tanaman wortel yang utuh dan lengkap. Penggunaan kultur jaringan memiliki aneka macam keuntungan antara lain :
- Diperoleh propagasi klonal, artinya ditemukan turunan secara genetik yang identik dengan induknya atau seragam dalam jumlah besar.
- Dapat dipakai sebagai pemuliaan tanaman, mirip seleksi, kultur anther atau polen, kultur protoplas, dan fusi protoplas.
- Diperoleh flora yang bebas dari virus, sebab dipakai eksplan yang sungguh-sungguh bebas virus.
- Metabolisme sekunder, yakni sifat totipotensi tidak terbatas pada struktur, namun menyangkut kesanggupan mensintesis materi kimia alami.
- Untuk pelestarian plasma nutfah.
Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika ialah langkah-langkah untuk mempergunakan gen atau DNA dari suatu orgnisme untuk keperluan manusia. Hal ini mampu dijalankan antara lain dengan persilangan, radiasi. Pencangkokan atau transplantasi gen atau kultur jaringan. Dalam pencangkokan gen biasa memakai basil atau virus.
1. Transfer gen (transplantasi gen)
Transfer gen diketahui pula pencangkokan gen. Dengan mempergunakan teknologi canggih, para jago sudah berhasil menemukan kedudukan gen di dalam kromosom. Bahkan dengan perantaran mikroorganisme bersel satu mereka mampu memindahkan gen dari sebuah species ke kromosom lainnya. Penerapan teknik ini banyak memberikan faedah yang mampu dipakai untuk menyembuhkan penyakit yang diturunkan untuk menghasilkan banyak sekali macam tumbuhan panen yang lebih. Pada organisme tingkat tinggi, seperti flora dan binatang, gen yang dicangkok terlebih dahulu harus disambung ke dalam alat mengangkut, ialah vektor mirip virus dan plasmid. Suatu vektor harus mampu memasuki suatu sel yang selanjutnya menjadi bab dari genom sel sehingga mentaati kendali sel secara wajar pada transkripsi dan replikasi DNA. Tentu saja sungguh penting bahwa setiap gen komplemen di mana vektor bisa menenteng masuk ke dalam sel harus tidak berbahaya bagi sel. Pada kurun kini, secara rutin gen-gen dicangkokan ke dalam sel-sel di kultur laboratorium.
Manfaat dari pencangkokan gen tidak mampu diragukan lagi dalam bidang pertanian, khususnya untuk menemukan gen-gen tanaman yang dapat bertahan dan melawan sebagian besar penyakit atau hama dan tumbuhan pembunuh (rumput liar). Para peneliti tumbuhan pangan telah bersusah payah untuk mentransplantasikan gen-gen pengikat nitrogen dan menghasilkan tumbuhan polongan yang mampu mengikat nitrogen sendiri tanpa bersimbiosis dengan bacteri pengikat nitrogen.
Dengan demikian tanaman hasil rekayasa genetika tersebut dapat tumbuh baik pada lahan yang miskin akan nitrogen. Bila kita mencangkokan gen-gen yang relevan ke dalam tumbuhan pangan lain dan mengaturnya dengan bacteri tersebut, maka kita tidak perlu menggunakan pupuk nitrogen. Dalam tahun 1987, percobaan pertama kepada tanaman yang mengandung gen-gen pestisida dilakukan dengan menggunakan flora. Gen-gen pestisida berasal dari bacteri Bacillus thuringiensis. Bacteri ini menciptakan suatu toksin yang membunuh larva hewan ngengat, tetapi tidak berbahaya (beracun) kepada insekta lain, mamalia atau burung.
2. Transplantasi nukleus pada hewan
Transplantasi nukleus dilakukan dengan dipindahkannya suatu telur dan diganti dengan nukleus dari suatau sel yang berdiferensiasi. Bila nukleus dari sebuah sel di dalam usus seekor berudu (kecebong) dicangkokan ke dalam sebuah telur katak, maka zigot artifisial begitu terbentuk meningkat secara normal menjadi seekor katak akil balig cukup akal secara. Transplantasi nukleus memasukan semua gen dari nukleus yang ditransplantasikan ke dalam setiap sel yang menciptakan embrio, tergolong “germ cells”, ialah sel-sel yang menumbuhkan telur dan sperma. Gen-gen yang ditransplantasikan ini akan diteruskan pada generasi selanjutnya.