Swadayaonline.com - Saat ini, dunia sedang menghadapi masalah yang saling terkait mengenai pertanian, lingkungan, masyarakat dan sumber daya. Hal ini seiring meningkatnya populasi manusia di dunia dan perubahan iklim. Penyediaan makanan bagi penduduk dunia akan menjadi perhatian paling utama bagi setiap negara karena pertumbuhan populasi manusia dunia yang terus meningkat secara eksponensial. Di Indonesia untuk bisa memenuhi pangan segenap rakyat yang jumlahnya akan melebihi 250 juta orang dan memenuhi kelestarian biosfera sebagaimana tuntunan masyarakat dunia terhahap wilayah tropika basah, merupakan dua ‘’isyarat dunia” yang harus dihadapi kalangan perbenihan pada khususnya. Di satu sisi harus mengupayakan benih sebagai sarana efisiensi produksi yang tinggi, dan di sisi lain untuk menjadi sarana yang berdimensi keanekaragaman hayati yang bersifat konservatif.

Penggunaan variates unggul tanaman harus disertai oleh tersediannya benih tanaman yang bermutu tinggi dalam jumlah dan waktu yang tepat. Untuk meningkatkan pruduktivitas, efisiensi dan daya saing produk pertanian, maka bioteknologi perlu diintegrasikan dengan teknik konvensional. Penerapan teknik sintetik (artifisial) perlu terus dikembangkan sehingga meningkatkan kemampuan dan efisiensi dalam perbenihan. Penerapan teknik in vitro seperti ini, seperti embriogenesis somatik untuk menghasilkan benih sintetik (artifisial) perlu terus dikembangkan sehingga meningkatkan kemampuan dan efisiensi sistem perbenihan.

Benih Sintetik diperkenalkan pertama kali pada sekitar tahun 1970. Definisi istilah benih sintetik (artificial seeds) disebut juga sebagai benih sintetik (synthetic seeds) atau secara singkat dengan istilah syn seed atau dengan istilah lain somatic seeds. Konsep Syn Seed ini diperkenalkan oleh Toshio Murashige. Lebih lanjut dikembangkan oleh Sherry Kito dan Jules Janick (dessicated syn seed) dengan polyox (polyethylene oxide homopolymer) dengan studi bahwa tanpa polyox embrio akan mati setelah 6 – 8 jam. Polyox mencegah desikasi secara ektrim karena mudah larut dalam air, bila kering membentuk lapisan (film) tipis dan tidak mendukung perkembangan mikroorganisme serta mudah dilepas/terdegradasi. Sedangkan Keith Redenbaugh (hydrated syn seed) dengan studi embrio somatik yang dilapisi hidrogel (menggunakan alginat).

Produksi benih sintetik sangat bermanfaat terutama untuk tanaman yang memiliki benih mengalami kematian saat masih di pohon induk. Teknik ini serupa dengan metode perbanyakan tanaman secara vegetatif yang dapat mewariskan sifat dari tetua secara identik. Benih sintetik memiliki kelebihan dalam aspek penyimpanan, penanganan, pengiriman dan penanaman dikarenakan ukurannya yang kecil.

Benih sintetik dapat dibuat dengan cara enkapsulasi suatu propagul tanaman dalam matriks yang memungkinkan tumbuh lebih lanjut menjadi tanaman. Propagul tanaman dapat berupa mata tunas atau embrio somatik yang telah ditumbuhkan dalam kondisi aseptik di kultur jaringan. Dalam media tanam, propagul tanaman ini dapat tumbuh dengan mudah menjadi individu-individu tanaman karena telah memiliki kemampuan untuk mengontrol pertumbuhan pada media tanam.

Dalam pembuatan benih sintetik, endosperma buatan dapat dibentuk dalam matriks untuk enkapsulasi. Matriks tersebut adalah suatu jenis hidrogel yang diantaranya terbuat dari ekstrak rumput laut (agar atau alginat), dari tanaman atau mirkoorganisme. Komposisi ini akan membentuk gel jika dicampur atau diteteskan ke dalam elektrolit yang sesuai (seperti tembaga sulfat, kalsium khlorida atau amonium klorida). Selain itu, dapat ditambahkan zat aditif lain seperti nutrisi/hara, zat pengatur tumbuh (ZPT), pestisida dan fungisida.

Pada umumnya, kulit benih sekunder yang menyelimuti endosperma sintetik diperlukan sebagai simulasi dari kulit benih. Hal ini karena kulit benih melindungi embrio dari kerusakan dan mengeringnya benih. Kulit benih juga menjamin agar benih tetap hidup sebelum berkecambah. Perkecambahan diawali dengan imbibisi dan disusul dengan dengan melunaknya kulit benih sehingga memungkinkan embrio berkembang.

Lapisan (coating) juga berfungsi sebagai endosperma terdiri atas sumber karbon, hara, ZPT, dan anti mikrobial. Lapisan pelindung tidak boleh merusak embrio, mampu melindungi embrio dari kerusakan mekanis, dan memungkinkan perkecambahan/konversi tanpa menginduksi sifat lain yang tidak diinginkan.

Proses penting dengan perubahan dari embrio somatik yang quisence (dorman) menjadi aktif yang ditandai dengan perkecambahan embrio, perkembangan sistem perakaran yang vigor, pertumbuhan dan perkembangan meristem batang, pertumbuhan dan perkembangan paling tidak dua daun sejati, tidak terdapat kerusakan hipokotil, dan menghasilkan tanaman utuh dengan fenotip normal.

Pembuatan benih sintetik secara singkat, yaitu embrio somatik terbentuk dari bagian tanaman hasil kultur jaringan merupakan bahan yang ideal untuk pembuatan benih sintetik, mata tunas di potong dari batang tanaman hasil invitro, mata tunas dipotong dengan ukuran 2 – 3 mm dan diletakkan dalam matriks enkapsulasi, mata tunas atau embrio somatik diteteskan ke dalam larutan penggumpal sehingga terbentuk kapsul dan biarkan mengeras, kekerasan kapsul dapat dikontrol dengan mengatur konsentrasi larutan penggumpal dan lama perendaman, ukuran dari kapsul ditentukan oleh ukuran mata tunas  atau embrio somatik dan diameter bagian dalam dari pipet yang digunakan. Benih sintetik dikumpulkan dengan cara meniriskan atau membuang larutan penggumpal. Selanjutnya kapsul dibilas dengan air. Benih sintetik ini harus cukup lentur sehingga dapat melindungi embrio sekaligus memungkinkan perkecambahan dan pertumbuhan dari mata tunas atau somatik embrio. Kapsul harus cukup kuat agar benih tahan menghadapi benturan/goncangan selama pembuatan, handling, distribusi dan penanaman. Agar benih tetap dorman hingga saat ditanam tiba, lapisan tipis resin yang larut air digunakan untuk melapisi matriks enkapsulasi.

Dengan semakin dinamisnya sistem budidaya saat ini, benih sintetik ini menjadi sangat besar potensinya diantaranya sebagai sarana untuk distribusi benih secara murah, mekanisasi proses penanaman dapat dilakukan dengan mudah dan memungkinkan penanaman langsung propagul tanaman dari kultur jaringan ke lapangan, benih sintetik juga memungkinkan dilakukannya perbanyakan individu tanaman hasil rekayasa genetik secara cepat. Khususnya komoditas tanaman perkebunan yang memiliki kesulitan dalam hal pewarisan sifat dari tetua secara konsisten serta pendistribusian benih sampai ke daerah pengembangan yang pada umumnya dilakukan di wilayah pelosok (remote area).

Teknologi ini juga bermanfaat untuk perbanyakan material tanam dalam skala komersial bagi beberapa kondisi tanaman yang benihnya sulit atau tidak tersedia, tanaman yang benihnya (true seed) mahal, tanaman hibrida, dan tanaman-tanaman yang umumnya diperbanyak secara vegetatif yang peka terhadap infeksi penyakit, dan tanaman hasil rekayasa genetika. Selain itu juga, teknologi ini bermanfaat untuk preservasi bahan genetik penting (melalui cryopreservation) dan untuk studi peran endosperma dalam perkecambahan. Oleh karena itu, peluang produksi benih sintetik ini menjadi terbuka dalam rangka peningkatan produksi dan produktivitas pertanian kedepan menjadi lebih baik. Saipulloh, SP, M.Si (Pengawas Benih Direktorat Jenderal Perkebunan) / Drs. Nono Suharyono (Pranata Humas Ahli Madya Ditjen Perkebunan).