3.1.1 Penelitian Pendahuluan
3.1.2.8 Kualitas Air
Parameter kualitas air yang diukur selama penelitian ini disajikan dalam Tabel 5. Beberapa parameter kualitas air menunjukkan nilai yang berada di luar kisaran optimum menurut Tahang et al. (2006) yakni parameter suhu lebih rendah (24-28°C), salinitas lebih tinggi (34-38 ppt), dan DO rendah (2,3-3,8 mg/L).
Tabel 5 Kualitas air pada wadah pemijahan abalon dan pemeliharaan larva abalon
Parameter Satuan Wadah
Pemijahan Wadah Pemeliharaan Pustaka (Tahang et al. 2006) Suhu °C 26-28 24-28 29,5-30 pH - 7,2-7,4 7,2-7,5 7-8 Salinitas ppt 34-38 34-38 30-33 DO mg/L 3,0-4,2 2,3-3,8 >3 TAN mg/L 0,12-0,15 0,12-0,15 <1 Nitrit mg/L < 0,05 < 0,05 <1 3.2 Pembahasan
Abalon merupakan salah satu komoditas perairan dunia yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Tingginya tingkat permintaan abalon menjadi salah satu penyebab pentingnya mencari metode alternatif untuk meningkatkan produksi
abalon yang berkualitas baik dan berkelanjutan. Persilangan dengan teknik rekayasa pemijahan antar spesies berbeda (interspesifik) diharapkan menjadi salah satu langkah untuk mendapatkan benih yang lebih berkualitas (Freeman 2001).
Dalam teknologi pembenihan, pemilihan teknik dan skala pemijahan yang tepat menentukan keberhasilan produksi benih yang optimum terutama dalam penerapan selektif breeding dan hibridisasi untuk memproduksi benih unggul (Santoso 2012).
Metode pemijahan buatan pada abalon antara lain dengan cara perlakuan suhu (pengeringan), photoperiod, penyinaran dengan sinar ultra violet, atau
menggunakan bahan kimia hidrogen peroksida dan kombinasi beberapa metode
(Soleh dan Suwoyo 2008). Dalam penelitian pendahuluan diperoleh hasil pemijahan abalon yang tertinggi pada tingkat kematangan gonad yang berbeda antara abalon Haliotis asinina dan Haliotis squamata yaitu dengan pemijahan secara alami skala massal. Ketidaksesuaian proses pematangan diduga terkait dengan perbedaan ukuran induk, lama waktu kematangan gonad, dan musim pemijahan pada kedua spesies (Soleh dan Suwoyo 2008). Pada masa pengembangan gonad akhir menuju matang, individu akan sulit untuk dipijahkan meskipun dengan perangsangan induksi. Menurut Najmudeen dan Vector (2003), keberhasilan induksi pemijahan dengan teknik pengeringan tercapai pada saat gonad hewan telah masak penuh. Secara umum, abalon tropis hampir memijah sepanjang tahun kecuali pada bulan Mei-Juni yang merupakan masa istirahat (Capinpin et al. 1998). Menurut Singhagraiwan dan Doi (1992), rendahnya periode pemijahan terjadi pada April-Juni (suhu air tinggi) dan puncak periode pemijahan terjadi pada Oktober (suhu air rendah). Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei-Juli dimana jumlah induk yang matang gonad terbatas, maka digunakan teknik pemijahan alami skala massal.
Tahapan kritis pada pembenihan abalon adalah saat fertilisasi sel telur oleh sperma atau pertemuan gamet jantan dan betina. Berdasarkan hasil pengamatan derajat pembuahan telur pada penelitian ini menunjukkan bahwa truebreeding memiliki derajat pembuahan telur yang lebih tinggi dibandingkan dengan hibridisasi. Hal ini dimungkinkan akibat tidak sinkronnya waktu pemijahan antara
Haliotis asinina dan Haliotis squamata dengan teknik pemijahan alami. Haliotis
asinina memijah pada dini hari, sedangkan Haliotis squamata memijah pada pagi hari. Selain itu, dimungkinkan pula akibat kematangan gonad indukan yang tidak merata secara individual sehingga keberhasilan pemijahan rendah pada hibridisasi. Pada hibridisasi dengan jantan Haliotis asinina menunjukkan derajat pembuahan telur yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan resiproknya. Keberhasilan pembuahan dipengaruhi oleh kualitas sperma yang baik yaitu memiliki energi yang cukup pada proses pembuahan dan pergerakan yang aktif. Hal ini berhubungan dengan ukuran telur abalon yang kecil serta tidak memiliki mikrofil dan spermatozoa abalon memiliki akrosom yang memegang peranan penting pada fertilisasi (Gwo et al. 2002). Pada proses pembuahan telur, spermatozoa memiliki peran penting yakni penetrasi ke dalam telur, kemudian melebur dengan membran telur, dan melakukan reaksi akrosomal (Gwo et al.
2002). Derajat pembuahan rata-rata pada truebreed Haliotis asinina
(94,73±1,22%). Waktu kontak sperma dengan telur singkat yaitu berkisar 2 menit dan tingkat fertilisasi berkisar 87-90% (Gwo et al. 2002). Pada hibridisasi dengan jantan Haliotis squamata memiliki tingkat pembuahan yang paling rendah
(67,13±7,57%) dimana truebreed Haliotis squamata mencapai 90,60±2,34%.
Dalam penelitian ini, ditemukan telur sudah mati sebelum dibuahi karena perbedaan waktu pemijahan yang lama. Menurut Ebert dan Hamilton (1983); Encena et al. (1998), telur Haliotis asinina masih dapat dibuahi 2 jam setelah
dipijahkan menggunakan konsentrasi sperma 1 105 sperma ml-1, namun tingkat fertilisasi dan perkembangan zigot akan menurun sejalan dengan waktu.
Pasca fertilisasi, perkembangan telur pun dimulai dari masa inkubasi
sampai dengan menetas. Proses perkembangan hingga penetasan telur
(embriogenesis) dipengaruhi oleh kualitas telur dan zigot hasil pembuahan. Embriogenesis berhasil apabila telur memiliki cukup energi untuk berlangsungnya pembelahan sel dan organogenesis. Secara umum, proses perkembangan embrio
pada truebreeding dan hibridisasi menunjukkan tahapan yang sama (Gambar 12)
tetapi berbeda waktu. Waktu perkembangan yang dibutuhkan oleh embrio hasil hibridisasi relatif lebih lama dibandingkan dengan embrio truebreed, yaitu sekitar 2-3 jam lebih lama pada suhu inkubasi 27-28°C saat penetasan (Tabel 6). Menurut Blanc dan Chevassus (1979), lama waktu perkembangan embrio hybrid dapat
menyerupai salah satu dari induknya, di antara keduanya, atau bahkan lebih lama dari induknya. Di samping itu, ploidi dari hybrid memungkinkan berpengaruh terhadap parameter lama embriogenesis (Chevassus 1983). Kegagalan dan hancurnya membran telur serta perkembangan abnormal dari zigot berhubungan dengan tingginya konsentrasi sperma, yaitu tingginya tingkat akrosomal lisin sperma yang melebur dalam membran oosit. Tanpa adanya lapisan pelindung, telur dan embrio cukup rapuh dan cenderung untuk lisis (Encena et al. 1998).
Konsentrasi sperma yang diperlukan untuk fertilisasi maksimal dan
perkembangan normal trokofor Haliotis asinina yakni sebesar 5 103 hingga 1 105 sperma ml-1 (Encena et al. 1998).
Berdasarkan hasil pengamatan derajat penetasan telur, truebreed memiliki derajat penetasan telur yang lebih tinggi dibandingkan hybrid. Pada hibridisasi
dimungkinkan terjadi perkembangan embrio yang abnormal sehingga
menyebabkan terhentinya embriogenesis dan gagal menetas. Abnormalitas embrio
dapat diakibatkan oleh kondisi lingkungan yang tidak optimal, konsentrasi sperma yang tidak optimal, serta adanya kontaminasi sperma oleh lendir, air laut, dan feses (Gwo et al. 2002). Menurut Clavier (1992), tingginya konsentrasi sperma selama fertilisasi mampu melisiskan membran sel telur sehingga mengakibatkan sel telur tidak aktif atau persentase trokofor yang abnormal meningkat. Sebaliknya, sel telur tidak terbuahi jika konsentrasi sperma sangat rendah, tertundanya atau kegagalan pemijahan induk jantan (Encena et al. 1998).
Pada hibridisasi dengan betina Haliotis squamata, derajat penetasan telur lebih tinggi dibandingkan perlakuan resiproknya. Dalam hal ini, diduga terkait dengan ukuran telur Haliotis squamata yang lebih besar dibandingkan ukuran telur Haliotis asinina. Menurut Soleh dan Suwoyo (2008), telur Haliotis asinina memiliki diameter 160-268 mikron dan telur abalon tokobushi (Haliotis
squamata) memiliki diameter 260-271 mikron. Selain itu, kuning telur sebagai
bagian organ penting dalam proses perkembangan harus cukup menyediakan sumber energi bagi bakal embrio (Hikmawan 2008).
Individu hasil hibridisasi interspesifik akan mewarisi set kromosom yang berasal dari kedua tetuanya. Pada perkawinan antar spesies yang memiliki
hubungan kekerabatan jauh dimungkinkan memiliki jumlah kromosom homolog
yang lebih sedikit dan ketidakteraturan pada genom keturunan hibridanya. Pada situasi ini, beberapa mekanisme dalam tubuh akan menyesuaikan dengan fungsi dari genom baru yang terbentuk, agar individu dapat bertahan hidup (Cuellar 1974
dalam Nicolescu 2003). Perkembangan larva abalon hasil hibridisasi dengan
jantan Haliotis squamata menunjukkan bentuk yang abnormal pada fase trokofor dan fase veliger awal (Tabel 3). Fase selanjutnya tidak dapat teramati akibat terjadinya kematian yang tinggi pada fase veliger awal. Ketidakmampuan bertahan hidup yang terjadi pada larva abalon hasil hibridisasi antara jantan
Haliotis squamata dan betina Haliotis asinina diduga terkait dengan
ketidaksesuaian genom atau rendahnya jumlah kromosom homolog, serta kurangnya kecukupan energi pada media hidup dengan kualitas air yang kurang sesuai. Rendahnya kelangsungan hidup larva hasil hibridisasi juga bisa disebabkan karena ekspresi dari beberapa gen lethal akibat ketidaksesuaian genom pada hibrida sehingga mekanisme regulasi genetik menjadi terganggu, atau kehilangan fitness (Nicolescu 2003). Ketidaksesuaian lingkungan hidup terkait dengan tingginya kematian pada larva hibrid diduga karena suhu dan salinitas yang kurang sesuai sehingga menurunkan laju pertumbuhan, inefisiensi penggunaan energi metabolisme, kematian mendadak atau bertahap. Suhu media pemeliharaan yang rendah (24-28°C) berkorelasi dengan penurunan tingkat metabolisme, sehingga laju pertumbuhan dari larva abalon terhambat. Pada fase awal, larva membutuhkan banyak energi dari kuning telurnya (endogenous
feeding) untuk berkembang normal, selanjutnya sumber energi diperoleh dari hasil
metabolisme sehingga jika ketersediaan energi untuk perkembangan larva rendah maka kelangsungan pertumbuhan tidak dapat berlanjut. Demikian pula salinitas mempengaruhi tekanan osmotik dan proses osmoregulasi ikan terhadap lingkungan. Salinitas yang berada di luar toleransi (34-38 ppt) menyebabkan larva abalon harus mengeluarkan energi lebih banyak untuk osmoregulasi. Tingginya tingkat osmoregulasi yang tidak diimbangi dengan tingginya tingkat metabolisme menyebabkan proses fisiologis larva tidak berjalan normal seperti pada kasus larva hibrida SA diduga kematiannya terkait dengan rendahnya ketersediaan energi sehingga larva pun tidak mampu bertahan hidup. Sebaliknya, larva abalon hasil hibridisasi dengan jantan Haliotis asinina memiliki tingkah laku pergerakan
larva yang lebih aktif dibandingkan. Hal ini terkait dengan kemampuannya melewati fase awal yang merupakan fase kritis dan penting dalam siklus hidupnya. Keberhasilan suatu spesies untuk melewati fase awal merupakan suatu indikator keunggulan karena memiliki peluang besar untuk tumbuh dan hidup
hingga dewasa (Wuwungan 2009).
Fenotip kualitatif abalon hasil hibridisasi antara jantan Haliotis asinina dan betina Haliotis squamata (AS) menunjukkan kecenderungan kemiripan fenotip cangkang terhadap induk jantannya Haliotis asinina serta fenotip otot/daging terhadap induk betinanya Haliotis squamata (Tabel 4). Pola pewarisan karakter fenotip kualitatif abalon hasil hibridisasi dengan jantan Haliotis asinina (AS) menunjukkan adanya karakter 100% intermediate (non-mendelian) yang diduga terjadi akibat pola aksi gen dominansi tidak penuh ataupun aditif pada karakter warna cangkang dan warna otot (Gambar 15), sehingga menghasilkan fenotip unik/intermediate (Tave 1995). Hal ini didukung oleh Chevassus (1983) yang menyatakan bahwa hasil hibridisasi umumnya memiliki karakteristik yang berada di antara kedua sifat spesies induknya.
Melalui uji chi kuadrat diketahui bahwa seluruh karakter berbeda nyata dengan kedua tetuanya yang menunjukkan adanya pola pewarisan non-mendelian, kecuali pada karakter kecerahan warna cangkang dan porsi otot yang menunjukkan adanya pola pewarisan mendelian (Lampiran 10). Pada karakter tekstur cangkang, warna tentakel, pembentukan cilia, serta elastisitas otot diduga terjadi penyimpangan ekspresi fenotip yang dimungkinkan akibat adanya pola aksi gen multialelik, pleitropik, ataupun fenokopi dan modifikasi (Tave 1995).
Berdasarkan karakteristik kuantitatif benih abalon hasil hibridisasi dengan jantan Haliotis asinina (AS) menunjukkan rata-rata koefisien keragaman yang rendah (Gambar 16). Hal ini diduga berhubungan dengan rendahnya variasi genetik dan tingginya kemiripan kedua spesies abalon berdasarkan dendrogram morfometrik (Gambar 17). Karakter D3 menunjukkan kedua tetua abalon tidak berbeda nyata tetapi berbeda nyata dengan hibridanya dan diduga merupakan penciri jenis abalon yang umum di masyarakat. Karakter SL menunjukkan adanya koefisien keragaman hibrid yang berbeda nyata dan lebih tinggi dari kedua tetuanya. Pada karakter SL yang ditunjukkan hibrid diduga terjadi konfigurasi
genetik sehingga variasi genetik luruh. Berkurangnya lokus polimorfisme serta jumlah alel per lokus berakibat meningkatkan homogenitas populasional (Sulistiyono et al. 2005). Selain itu, sistem pembenihan dalam lingkungan yang tertutup dengan jumlah individu yang terbatas dalam waktu yang lama memungkinkan adanya genetic drift (penghanyutan gen) sehingga dapat menurunkan variasi genetik. Lebih lanjut dijelaskan oleh Smith & McKoy (1980) bahwa hilangnya variasi genetik juga dapat disebabkan oleh menurunnya proporsi heterozigositas dan naiknya proporsi homozigot karena perkawinan yang tidak teracak (non-random mated). Koefisien keragaman rendah diduga akibat pemeliharaan abalon hibrida dan truebreed dilakukan dalam satu wadah dimana input genetik abalon Haliotis squamata dan Haliotis asinina menunjukkan kemiripan fenotipik yang tinggi. Hal ini serupa dengan riset Senanan et al. (2004), yaitu keragaman genetik ikan Clarias macrocephalus diduga dipengaruhi oleh adanya input genetik dari ikan Trichogaster pectoralis yang dipelihara dalam satu wadah pemeliharaan. Fenotip kualitatif umumnya bersifat tidak aditif, sedangkan fenotip kuantitatif umumnya dikontrol oleh banyak gen yang aksinya bersifat aditif (Noor 1996) dimana faktor lingkungan akan memengaruhi ekspresi fenotip suatu individu. Menurut Dwidjoseputro (1977), genotip yang sama akan menunjukkan fenotip yang berlainan jika faktor lingkungan bagi fenotip itu berlainan. Pengaruh lingkungan terhadap sifat kuantitatif relatif lebih besar dibandingkan sifat kualitatif.
Benih abalon hasil hibridisasi antara abalon Haliotis asinina dan Haliotis
squamata menunjukkan keragaman yang lebih rendah dibandingkan truebreed
masing-masing spesiesnya. Secara genetik, prinsip crossbreeding adalah dapat
meningkatkan heterozigositas dengan demikian akan meningkatkan keragaman
genetik dan fitness populasi (Hardjosubroto 1999). Semakin beragam sumberdaya genetik suatu populasi, akan semakin tinggi kemampuan populasi tersebut untuk bertahan hidup dalam jangka waktu yang lama dan semakin tinggi pula daya adaptasinya terhadap perubahan lingkungan sekitar. Leary et al. (1985) dalam
Wuwungan (2009) menyatakan fenotip individu dengan keragaman genetik yang
tinggi menunjukkan fitness yang lebih baik meliputi laju pertumbuhan, fekunditas, viabilitas, serta daya tahan terhadap perubahan lingkungan dan stres.
Penyimpangan hasil hibridisasi dengan tingkat keseragaman tinggi diduga terkait dengan kondisi budidaya pada populasi abalon ini, dimana secara genetis
keragamannya cukup tinggi.
Berdasarkan kesamaan karakter morfometriknya (Gambar 17), terlihat bahwa benih abalon hasil hibridisasi antara jantan Haliotis asinina dan betina
Haliotis squamata menunjukkan hubungan yang dekat dengan abalon Haliotis
squamata sebesar 98,69% maupun abalon Haliotis asinina menunjukkan 98,38%.
Namun, secara genetis benih hasil hibridisasi dengan jantan Haliotis asinina lebih banyak mewarisi sifat dari induk betinanya (Haliotis squamata). Nilai pewarisan karakter morfometrik yang dihitung pada benih abalon hasil hibridisasi dengan induk betinanya Haliotis squamata menunjukkan kisaran heritabilitas yang relatif rendah (0,73-1,02%). Nilai heritabilitas yang rendah menunjukkan ekspresi sifat tersebar, dipengaruhi oleh lingkungan ataupun jumlah induk yang digunakan dalam pemijahan (Vandeputte et al. 2004). Nilai heritabilitas yang rendah juga
menunjukkan perbedaan lingkungan pemeliharaan antara induk dan keturunannya
berpengaruh terhadap perubahan ekspresi fenotipnya. Menurut Mulyasari et al. (2010), truss morfometrik sangat dipengaruhi oleh lingkungan. Variasi fenotip kuantitatif merupakan gabungan antara variasi genetik, variasi lingkungan, serta interaksi genetik dengan lingkungan (Tave 1999). Pengaruh lingkungan terhadap setiap individu akan menunjukkan cerminan karakteristik yang berbeda. Potensi genetik dapat terealisasi dengan baik apabila lingkungan mendukung ekspresi fenotip secara optimal (Dunham 2004). Kondisi lingkungan yang optimal akan
mendukung kemampuan tumbuh organisme, begitu pula sebaliknya.
32
I V. KESI MPULAN
Hibridisasi interspesifik antara jantan Haliotis asinina dan betina Haliotis
squamata menunjukkan derajat pembuahan dan penetasan yang lebih tinggi dari
hibrid resiproknya, namun masih lebih rendah dibandingkan truebreed. Keragaman benih hibrid dengan jantan Haliotis asinina lebih tinggi dari truebreed pada karakter panjang cangkang (SL), jarak diagonal antara titik lebar cangkang bagian atas dan titik tengah ujung cangkang (D2), dan jarak diagonal antara titik lebar cangkang bagian bawah dan titik pangkal lubang respirasi (D4) dan menunjukkan kemiripan dengan induk betinanya yakni Haliotis squamata (98,69%) serta dengan kisaran heritabilitas 0,73-1,02%.