BIOTEKNOLOGI DALAM PERTANIAN

Pengertian Bioteknologi

Aplikasi prinsip sains dan kejuruteraan dalam pemprosesan bahan oleh agen biologi untuk menghasilkan barangan dan perkhidmatan bagi keperluan manusia.

Kepentingan bioteknologi dalam pertanian

1. Meningkatkan hasil

- meningkatkan kualiti dan kuantiti hasil tanaman dan ternakan
- penghasilan haiwan transgenik secara penyuntikan gen hormon tumbesar
- menyebabkan saiz badan dan kadar tumbesar meningkat
- kualiti hasil seperti mutu daging dan serat daging ditingkatkan
- mengubahsuai kandungan protein dalam susu

2. Menambahkan nilai pemakanan
- meningkatkan kandungan protein dan vitamin dalam produk pertanian secara
kaedah kejuruteraan genetik
- meningkatkan kandungan vitamin E dalam minyak kelapa sawit, jagung dan kacang soya
- meningkatkan vitamin A dalam padi
- nilai diet manusia bertambah baik dan manusia menjadi lebih sihat dan dapat mengurangkan serangan penyakit

3. Membaiki ciri fizikal hasil pertanian
- membaiki ciri fizikal seperti saiz, tekstur, warna dan rasa
- menggunakan kaedah kejuruteraan genetik
- contoh – penghasilan varieti orkid yang mempunyai warna lebih menarik dan tangkai bunga yang pendek

4. Meningkatkan resistan terhadap serangan perosak dan penyakit
- hasil tanaman atau ternakan yang resistan patogen
- penghasilan tanaman yang resistan serangan serangga melalui pemindahan gen bakteria Bacillus thuringiensis (Bt)
- contohnya tanaman yang menerima gen Bt ialah Kapas Bt dan Jagung Bt

Produk pertanian dan sifat toleran tertentu:

Produk Sifat

Jagung Resistan serangan pengorek batang
Betik Resistan virus bintik berpusar
Ubi kentang Resistan virus daun kerinting
Tomato Melambatkan buah rosak

5. Meningkatkan toleran tanaman dan ternakan terhadap persekitaran
- faktor persekitaran seperti kemasinan tanah, perubahan suhu dan cuaca
- boleh merencatkan pertumbuhan tanaman
- atasi dengan menghasilkan tanaman transgenik

6. Mengawal penyakit
- aplikasi bioteknologi menghasilkan vaksin dan antibiotik
- mengawal penyakit yang disebabkan oleh kulat, virus atau bakteria

7. Mengurangkan penggunaan bahan kimia pertanian
- penggunaan pestisid dan baja kimia mencemarkan alam sekitar
- bioteknologi menghasilkan :
- tanaman transgenik yang resistan penyakit – dapat kurangkan penggunaan pestisid
- tanaman kekacang mengikat nitrogen dari atmosfera – dapat jimat guna baja N
- vaksin untuk cegah penyakit ternakan

Penggunaan bioteknologi dalam pertanian

1. Inokulasi rhizobium
- bakteria Rhizobium sp terdapat dalam nodul akar kekacang
- bakteria ini mengikat nitrogen dari atmosfera
- nitrogen yang diikat digunakan oleh tumbuhan
- inokulum Rhizobium menghasilkan simbiotik antara kekacang dan Rhizobium

2. Kawalan perosak secara biologi
Kaedah :
(a) Penggunaan tanaman pencegah
- struktur seperti duri, bulu, lendair dan aroma mencegah kehadiran perosak
- aroma serai wangi menghalau nyamuk dan lipas
(b) Penanaman tanaman resistan penyakit
- menggunakan kejuruteraan genetik untuk mengubah dan memindahkan gen
- menghasilkan varieti baru yang dikehendaki yang resistan terhadap penyakit
- contohnya pemindahan gen Bt untuk menghasilkan tanaman yang resistan serangga
dan virus
(c) Penggunaan serangga pemangsa
- mengawal perosak menggunakan haiwan pemangsa
- contoh : burung jelapang – kawal tikus; burung/semut/bakteria – kawal serangga

3. Penguraian sisa pertanian
- membersih pencemaran sisa pertanian
- menggunakan mikroorganisma seperti E. Coli dan Pseudomonas sp
- contoh aktiviti penguraian sisa pertanian yang berguna dalam bidang pertanian:
(a) Pengkomposan – mengubah sisa pertanian kepada bahan organik berguna
(b) Landfarming – mengurai bahan cemar
(c) Biostimulasi – memecahkan bahan cemar kepada hasil kurang bahaya
4. Industri makanan berasaskan pertanian

(a) Penghasilan makanan berasaskan tanaman
- Penapaian – tapai, tempe, kicap
- Kultur tisu – pembiakan tanaman
- Trangenik – ubah sifat tanaman cara pemindahan gen

(b) Penghasilan makanan berasaskan ternakan
- Penapaian – yogurt, keju,
- Pembiakan in vitro – pembiakan ternakan secara permanian beradas
- Transgenik – hasil pengeluaran yang diubahsuai

……kejuruteraan genetik boleh mengubah sifat haiwan

5. Penghasilan varieti baru melalui kejuruteraan genetik
- menghasilkan organisma baru dikenali sebagai transgenik
- melalui pemindahan gen secara kejuruteraan genetik
- contoh tanaman transgenik:
(a) Kapas Bt – terima gen bakteria Bacillus thuringiensis – resistan kepada kumbang pengorek batang
(b) Betik – disambat gen protein kapsul – halang penyakit Papaya Ring Spot Virus
- contoh ternakan transgenik ;
(a) Biri-biri – disambat gen enzim sistin – meningkatkan kualiti bulu
(b) Kambing – hasil protein anti pembekuan darah

Aplikasi prinsip bioteknologi menghasilkan :

1. Baja organik – kompos

 2.. Makanan melalui proses penapaian – tapai