Peran Ilmu Biologi dalam Pelestarian, Identifikasi dan Pemanfaatan
Sumber Daya Genetik
Prof. Dr. Ir. Sobir, M.Si. Pusat Kajian Hortikultura Tropika Kampus IPB Baranangsiang, Jl Pajajaran Bogor 16144 Tlp/Fax.0251-8326881, www.pkht.or.id, email:
[email protected]
Sumberdaya Genetik Plasma Nutfah/Germplasm: means the genetic material that forms the physical basis of heredity and that is transmitted from one generation to the next by germ cells Sumber Daya Genetik/Genetic Resources: means any material of plant, animal, microbial or other origin containing functional units of heredity of actual or potential value
Keanekaragaman Hayati/Biodiversity The variability among living organisms from all sources including, inter alia, terrestrial, marine and other aquatic ecosystems and the ecological complexes of which they are part; this includes diversity within species, between species and of ecosystems
Sumberdaya Genetik
Varietas tanaman yang dilindungi Dipelihara di Bank Gen, kebun koleksi, dan masyarakat lokal
Dikelola Pemulia
Varietas tanaman
Varietas lokal, Lanras dan Kerabat liar
Potensi Sumberdaya Genetik Indonesia
Kepulauan Indonesia memiliki keragaman lingkung-an yang tinggi (47 ekosistem), iklim yang lembab, matahari sepanjang tahun memiliki potensi genetik sangat tinggi. Luas areal hanya 1.3 % dari luas dunia dengan proporsi sumber daya genetik 17% secara total dan 11% untuk flora (indek kepadatan 8.5).
Potensi Sumberdaya Genetik Indonesia Karbohidrat 100 sps Kacang /smbr protein 100 sps Buah Buahan 450 sps Sayuran 250 sps Bumbu dan Rempah 70 sps Bahan minuman 40 sps Bahan rumah/bambu 56 sps Tanaman kayu/rotan 250 sps Tanaman obat 1.000 sps Tanaman hias 5.000 sps Total 7.310 sps
Sumberdaya Genetik dan Alam Semesta Kejadian
Waktu (Th)
Ledakan besar terjadinya tatasurya
4800 Juta SM
Awal kehidupan dan evolusi sel biologis
3500 Juta SM
Evolusi alga biru dan hijau
3200 Juta SM
Alga berfilamen
2000 Juta SM
Sel eukaryotik dan fotosintesis
400 Juta SM
Organisme berfotosintesis – Thallophytes, fungi dan tanaman di darat
320 Juta SM
Bryopfita : ganggang dan lumut
300 Juta SM
Tracheofita: (Lycopodium, Selaginella)
280 Juta SM
Sumberdaya Genetik dan Alam Semesta Kejadian
Waktu (Th)
Gymnosperma : Cycadoides
280 Juta SM
Ginkgo
250 Juta SM
Conifera
250 Juta SM
Angiosperma
125 Juta SM
Semut
60 Juta SM
Budidaya oleh semut
50 Juta SM
Homo habilis (Tetua manusia)
2.5 Juta SM
Homo sapiens (Manusia)
1.5 Juta SM
Budidaya oleh Manusia
12.000 SM
Peran SDG
ame nity
Peran SDG Kebutuhan Pangan Meningkat 1. Penduduk dunia makin banyak (Indonesia tumbuh 2%) tahun 2. Penduduk makin kaya, perlu pangan lebih baik Kapasitas Produksi Pangan Menurun 1. Luas lahan pertanian menurun (persaingan penggunaan lahan), kesuburan lahan menurun 2. Ketersediaan air makin terbatas 3. Kejadian anomali iklim meningkat (peningkatan stress biotik dan abiotik)
Peran SDG Meningkatkan kapasitas lahan yang ada secara optimal dan efisien melalui 1. Optimalisasi proses fotosintesis. Efisiensi pemanfaatan sinar matahari dan air 2. Penurunan laju respirasi pada tingkat paling optimum 3. Peningkatan ketahanan terhadap OPT 4. Peningkatan toleransi terhadap cekaman abiotik 5. Efisiensi penggunaan hara 6. Standar mutu produk sesuai preferensi konsumen
Peran Sumberdaya Genetik sangat tinggi
Peran SDG terhadap daya saing bangsa Ability of a firm or a nation in mobilize the resources to offer products and services that meet the quality standards of the local and world markets at prices that are competitive and provide adequate returns on the resources employed or consumed in producing them
Peran SDG dalam inovasi Innovation occurs when someone use an invention or uses existing tools in a new ways to change how the worlds work, how people organize themselves and how they conduct their lives
an innovation is not innovation until someone successfully implements and make money on idea
Peran SDG secara ekonomi
Plant – cultivated, wild or managed
Real & moveable property, access control, resource sovereignty (visa, permit)
Botanical variety
Variety Right
Genome
Patent right
Knowledge about use and management
Knowledge and cultural rights
Pemanfaatan SDG Pemuliaan Tanaman
Varietas Baru
Varietas Unggul
perlindungan konsumen UU 13 -2010
SDG
Merakit Keragaman Genetik o Konvensional o Bioteknologi Seleksi Evaluasi
Pelepasan Varietas Pendaftaran Kom.
PVT
Penjualan Benih
perlindungan atas kerja keras Pemulia UU 29-2000
Produksi lapang
Tantangan Pengelolaan SDG Terjadi erosi sumber daya Genetik, yang dapat mencapai 75%, sehingga banyak potensi genetik yang hilang sebelum dimanfaatkan. Terutama disebabkan 1. Tidak dikonservasi dengan baik 2. Pemanfaatan berlebihan
domestikasi
Seleksi, explotasi dan pemanfaatan
SDG merupakan titipan TUHAN untuk kesejahteraan manusia dulu, kini dan kelak
Pemanfaatan SDG
SDG Konservasi
Kesejahte raan Identifikasi Karakterisasi
Pemahaman Penggunaan
Pemanfaatan Ekonomi
Pemanfaatan SDG perlu upaya, kapasitas, dana dan fasilitas. Perlu peningkatan sebaran pelaku pengembang SDG agar jumlah yang dimanfaatkan meningkat dan lebih sesuai dengan kebutuhan spesifik lokasi, budaya, dan gaya hidup. Dilakukan dengan pendekatan participatory
Konservasi SDG I. Konservasi langsung 1. Explorasi sangat penting untuk mengetahui keberadaan dan status Sumber Daya Genetik 2. Koleksi a. in-situ dengan melibatkan pemangku kepentingan setempat (lingkungan asal, lahan produksi, pekarangan) b. ex-situ oleh lembaga yang bertanggung jawab serta bersedia sharing untuk pemanfaatan secara optimum (benih, invitro, DNA, pollen, kebun koleksi) c. Rejuvenasi, untuk mempertahankan daya tumbuh
II. Konservasi tidak langsung 1. Dokumentasi SDG, untuk mengetahui cakupan volume. Indonesia belum memasukan SDG marine. 2. Peningkatan kesadaran masyarakat tempat Sumber Daya Genetik berada
Tujuan Konservasi 1. Mempertahankan proses ekologi dasar dan sistem pendukung kehidupan dimana manusia dapat bertahan dan aktivitas ekonomi berlangsung. 2. Mempertahankan keragaman spesies dan genetik 3. Penggunaan berkelanjutnya spesies dan ekonsistem yang mendukung komunitas perdesaan dan industri. Sehingga konservasi meliputi: Perlindungan, preservasi, pemeliharaan, exploitasi, dan penggunaan berkelanjutan.
Pusat Keanekaragaman Genetik
Identifikasi dan Karakterisasi Suatu SDG akan memiliki nilai potensial dan nyata bila diketahui spesifikasinya oleh karena itu perlu dilakukan: 1. Identifikasi, untuk mengetahui status taxonomi dan selanjutnya dapat diduga potensinya sesuai dengan kelasnya 2. Karakterisasi. Tahapan ini merupakan tahanpan paling penting dalam pengambilan keputusan mengenai status SDG. Apakah masih potensial dalam jangka waktu panjang atau sudah memiliki nilai nyata sekarang.
Karakterisasi Morfologi
Plat Descriptor UPOV TG Panduan Pengujian Individu
Karakterisasi Organoleptik dan Anatomi
Karakterisasi Molekuler PCR (RAPD, SSR AFLP) Hibridisasi (RFLP) Protein (Isozyme, Western Blot)
Pemahaman Penggunaan Setelah mengetahui potensinya maka harus dipahami sistem pemanfaatannya. a. Bakteri untuk remediasi lingkungan, pestisida, industri, pengobatan. b. Cendawan untuk pangan, pertanian, industri dan lingkungan c. Tanaman liar untuk pengobatan, lingkungan, kosmetik, industri, pertanian, energi d. Khewan untuk pangan, e. Ikan untuk pangan f. Pendaftaran HAKI
Pemahaman Penggunaan
Mutan photo-insensitive Sesbania rostrata bisa fiksasi N pada batang dan akar
Mutan pisang kepok yang tidak berbunga jantan menyebabkan tidak terinfeksi layu darah
Pemanfaatan Ekonomi Setelah diapahami bagaimana penggunaannya, harus dikembangkan menjadi barang masal yang tersedarisasi. Yang membutuhkan. 1. Uji klinis, stabilitas, biosafety, 2. Sistem produksi masal 3. Perizinan perdagangan 4. Promosi dan branding 5. Rantai pasokan 6. Siklus produk
Pemanfaatan Ekonomi
Sawit pada saat ini telah memberikan nilai ekonomi sebesar 280 T IDR/th
Untuk swasembada kedelai perlu pengganti pakan sepert kacang koro
Peran Ilmu Biologi Ilmu Biologi berperan sangat penting dalam utilisasi SDG melalui Bioprospecting: Exploration of biodiversity for commercially valuable genetic and biochemical resources (Eisner 1989, Reid et al. 1993) The systematic search for genes, natural compounds, designs and whole organisms in wild life with a potential for product development by biological observation, and biophysical, biochemical and genetic methods without disruption to nature (Nicolas Mateo et al., 2001)
Bioprospekting Setengah lebih dari150 obat paling diresepkan di Amerika berasal atau mengikuti pola senyawa alam Sebesar 62% dari obat kanker di Amerika Sebesar 80% dari molekul kecil baru yang diperkenalkan global sebagai obat, berasal atau terinspirasi dari produk alam Penjualan tahunan produk yang berasal dari Etno Teknologi/Pengetahuan Tradisional mengenai SDG diperkirakan mencapai: US$ 3 milyar dari bidang kosmetik US$ 20 milyar dari pengobatan herbal US$ 75 milyar dari industri farmasi
Source: Building Biodiversity Business 2008
Area Bioprospecting Gene Prospecting
Rekayasa Genetik Perakitan Varietas Fermentasi Kultur Sel Sel Punca
Chemical Prospecting
Bionic Prospecting
Obat dan Farmasi Pestisida Aditif makanan Cosmetic Produk Industri Kimia
Disain Teknologi Sensor Arsitektur Rekayasa Biologis Biomodeling
Area Bioprospecting
Keterkaitan Bioprospekting Sumberdaya Genetik HAKI/Hak Adat
Konservasi
Pengunaan brlklanjutan
• Bioteknologi • TIK • Teknologi Farmasi
Berbagi Manfaat
Bioinformatika
HAKI
Bioprospekting
Obat/Farmasi Industri Agro Kosmetik Proteins Enzim Pemuliaan Lingkungan, Designs. Energi
Langkah Bioprospekting
Studi Kasus Manggis Penelitian mengenai bahan aktif xhantone pada manggis sudah dilakukan dan tersedia informasi 1. Pathway metabolism 2. Komposisi xhantone manggis Indonesia 3. Faktor yang mempengaruhi produksi xhantone 4. Aktivitas anti oxidant-nya
Peran Universitas 1. Pendidikan. Meningkatkan kapasitas SDM Indonesia bagi pengelolaan SDG secara berkelanjutan . 2. Penelitian bagi penyediaan ilmu dan teknologi bagi pemanfaatan optimum SDG secara berkelanjutan 3. Pengabdian Pada Masyarakat, yang mencakup a. Peningkatan kapasitas sumberdaya manusia untuk pemeliharaan optimum Sumber Daya Genetik nasional b. Membantu merumuskan kebijakan bagi konservasi, pemanfaatan dan pembagian manfaat dari Sumber Daya Genetik nasional c. Menjadi common ground bagi pemanfaatan SDG secara berkeadilan dan lestari.
Jejaring Sumber daya Genetik Indonesia sangat besar, sehingga perlu manfaatkan secara berkelanjutan dengan simultan dengan melibatkan semua pemangku kepentingan. Harus ada kemauan kerja sama, kerja keras dan kerja cerdas. Memulai dengan apa yang paling dapat dijangkau Memperhatikan state of the art Memperkenalkan hasil sementara Membentuk jejaring baik vertikal maupun horisontal
"If you think that you can run an organisation in the next 10 years as you've run it in the past 10 years you're out of your mind.“ CEO, Coca Cola
The biodiversity too big to be ignored The researcher too few to be neglected The funding too small to be wasted
Pembagian Manfaat SDG Dalam pemanfaatan SDG secara berkeadilan dan berkelanjutan, peran negara menjadi perlu karena penggunaan bersifat lintas negara. Perlu mengikuti prinsip 1. Sumberdaya alam termasuk SDG berada dibawah kedaulatan Negara. Implementasi dari pemerintah pusat hingga daerah 2. Akses terhadap sumberdaya genetik harus mendapat izin dari penyedia SDG, baik negara, daerah, maupun perorangan. 3. Pengguna dan penyedia harus mencapai kesepakatan untuk pembagian manfaatnya yang mungkin timbul dari pemanfaatannya.
Pembagian Manfaat SDG Adanya aturan tersebut maka pemangku kepentingan local mendapat manfaat 1. Akses terhadap pengetahuan tradisional terkait SDG dan SDG dimana masyarakat lokal memiliki hak untuk mengakses SDG tersebut, harus berdasarkan persetujuan dari pemangku pengetahuan tradisional (custodian) dengan mempertimbangkan hukum dan prosedur adat yang sejalan dengan peraturan nasional 2. Masyarakat lokal mendapat manfaat yang adil dan merata dari penggunaan SDG harus sesuai dengan peraturan nasional 3. Menyediakan insentif untuk melindungi dan mengembangkan pengetahuan tradisional
