Sapi perah termasuk kedalam famili Bovidae, sub famili Bovinae, genus
Bos. Sapi perah yang dikembangkan di berbagai belahan dunia adalah jenis Bos taurus (sapi Eropa) yang berasal dari daerah sub tropis dan Bos indicus (sapi berponok di Asia) yang berasal dari daerah tropis, serta hasil persilangan keturunan Bos taurus dan Bos indicus. Sapi yang berasal dari Bos taurus yang banyak dikembangkan ada lima bangsa yaitu Holstein, Brown Swiss, Ayshire, Guernsey dan Jersey. Bangsa yang umum dikembangkan di Indonesia adalah bangsa Friesian Hosltein (FH). Sapi FH berasal dari propinsi Friesland negeri Belanda. Bangsa sapi ini adalah bangsa sapi perah yang tertua, terkenal dan tersebar hampir di seluruh dunia.
Bangsa sapi FH murni memiliki warna bulu Black and White (hitam dan putih) atau merah dan putih (Red Holstein) dengan batas-batas warna yang jelas, seperti pada dahi umumnya terdapat warna putih berbentuk segitiga dan bulu kipas ekor, bagian perut serta kaki dari teracak sampai lutut (knee atau hock) berwarna putih. Selain itu, sapi FH memiliki tanduk yang pendek dan mengarah kedepan. Sifat-sifatnya adalah jinak, tidak tahan panas, tetapi sapi ini mudah menyesuaikan diri dengan keadaan lingkungan dan lambat dewasa. Menurut Blakely dan Bade (1991), Karakteristik sapi FH adalah memiliki berat induk 675 kg, warna bulu hitam dan putih, temperamen tenang, kemampuan merumputnya sedang, masak kelamin lambat, kadar lemak susu 3.5-3.7 %, dengan warna lemak kuning membentuk butiran-butiran (glubola) sehingga aman untuk konsumsi susu segar, bahan kering tanpa lemak 8.5 %, rata-rata produksi susu per tahun 5750-6250 kg dan berat lahir anak 42 kg.
Populasi sapi perah di Indonesia pada tahun 2009 diperkirakan sebanyak 487.000 ekor. Populasi ini 29.423 ekor lebih tinggi dibandingkan populasi pada tahun 2008 (457.577 ekor). Produksi susu pada tahun 2009 adalah 646.953 ton.
Seleksi Menggunakan Penanda Molekuler
Metode seleksi sederhana berdasarkan informasi fenotipe telah banyak dilakukan untuk perbaikan produktivitas ternak, namun terdapat beberapa keterbatasan seperti perbedaan jenis kelamin dan sifat-sifat yang sulit atau mahal
5
untuk diukur dan diamati (Vischer et al. 2000). Salah satu metode untuk mengatasi kelemahan tersebut adalah dengan melakukan seleksi menggunakan penanda molekuler.
Penanda molekuler merupakan pemanfaatan dari keragaman pada tingkat DNA, yaitu molekul yang terdapat dalam inti sel. Molekul DNA terdiri atas dua untai nukleotida yang saling berkomplemen. Struktur tersebut memungkinkan terjadinya mekanisme pewarisan sifat (Alberts 2002). Hal tersebut merupakan salah satu faktor utama yang mendasari terjadinya proses seleksi (Vignal et al. 2002). Tipe dasar dalam perubahan DNA berupa substitusi, delesi, insersi dan inversi (Nei dan Kumar 2000).
Single nucleotide polymorphisms (SNP) merupakan penanda yang memiliki perbedaan satu nukleotida dalam sekuen DNA dan diperkirakan bahwa satu SNP terjadi setiap 250–1000 pb. Perbedaan tersebut disebabkan oleh terjadinya proses substitusi, sehingga biasanya memiliki dua kemungkinan pada posisi yang sama dalam sekuen DNA (Vignal et al. 2002). Frekuensi mutasi dan stabilitas yang tinggi menyebabkan SNP sering digunakan sebagai penanda molekuler dalam penelitian tentang genetika populasi dan pemetaan gen untuk penyakit kompleks (Ye et al. 2001). Metode yang umum digunakan dalam analisis adanya SNP antara lain PCR-RFLP dan PCR-SSCP.
PCR merupakan suatu teknik untuk menggandakan jumlah molekul DNA pada ruas-ruas tertentu dan monomer-monomer nukleotida secara in vitro (Viljoen
et al. 2005). Proses ini berjalan dengan bantuan primer dan enzim polymerase. Primer merupakan oligonukleotida spesifik yang menempel pada bagian sampel DNA yang akan diperbanyak (Williams 2005). Enzim polymerase merupakan enzim yang dapat mencetak urutan DNA baru. Hasil dari proses PCR dapat divisualisasikan dengan elektroforesis (Williams 2005).
PCR-RFLP merupakan salah satu metode analisis lanjutan dari produk PCR. Metode PCR memanfaatkan runutan nukleotida yang bisa dikenali oleh enzim restriksi yang disebut sebagai situs restriksi. Jika situs restriksi mengalami mutasi (meskipun pada satu basa) maka enzim restriksi tidak mampu mengenalinya. Ada tidaknya situs restriksi dapat digunakan untuk penentuan ada tidaknya mutasi (Viljoen et al. 2005).
6
Analisis RFLP biasa digunakan untuk deteksi adanya keragaman pada gen yang berhubungan dengan sifat ekonomis, seperti produksi dan kualitas susu (Sumantri et al. 2007). PCR-SSCP juga dapat digunakan untuk analisis keragaman DNA. PCR-SSCP merupakan metode analisis lebih lanjut yang memanfaatkan produk PCR. Metode PCR-SSCP merupakan metode yang handal dalam mendeteksi adanya mutasi secara cepat (Hayashi 1991). Asumsi yang mendasari metode analisis SSCP adalah perubahan yang terjadi pada nukleotida meskipun terjadi hanya pada satu basa, akan mempengaruhi conformation
(bentuk) dari fragmen DNA pada kondisi untai tunggal. Perbedaan konformasi molekul akan menyebabkan perbedaan migrasinya dalam gel poliakrilamid pada saat elektroforesis (Montaldo et al. 1998).
Metode PCR-RFLP bisa mendeteksi mutasi jika situs restriksi mengalami perubahan susunan basa. Apabila mutasi terjadi diluar situs restriksi, maka mutasi tersebut tidak dapat dideteksi. Metode PCR-SSCP dapat mendeteksi perubahan pada satu basa, tetapi tidak dapat diketahui basa yang berubah (Hayashi 1991). DNA sekuensing dapat digunakan untuk penyelesaian masalah kelemahan tersebut. Metode yang biasa digunakan dalam sekuensing DNA adalah metode Sanger. Metode ini menggunakan pendekatan sintesis molekul DNA baru dan pemberhentian sintesis tersebut pada basa tertentu. Metode sekuens ini dapat digunakan untuk perbandingan sekuens dari gen yang sama pada spesies yang berbeda, sehingga dimungkinkan dibuatnya diagram filogenetik (Muladno 2002).
Keragaman Genetik
Keragaman genetik adalah perbedaan di dalam urutan DNA antara individu, kelompok atau antara populasi dengan subpopulasi. Sumber keragaman ini adalah SNP yang berupa adanya pengulangan urutan sekuen, insersi, delesi dan rekombinasi. Menurut Kirby (1990) keragaman genetik atau polimorfisme genetik adalah terdapatnya lebih dari satu bentuk atau macam genotipe di dalam populasi. Keragaman genetik bisa dilihat dari sifat-sifat eksternal sampai urutan asam amino dan protein lainnya.
Identifikasi keragaman genetik dalam suatu populasi bertujuan untuk mengetahui dan melestarikan bangsa-bangsa dalam populasi terkait dengan penciri suatu sifat khusus (Notter 1999). Populasi alami biasanya memiliki
7
keragaman genetik yang tinggi. Informasi keragaman genetik suatu bangsa akan sangat bermanfaat bagi ketahanan dan ketersediaan bahan pangan yang berkesinambungan (Blott et al. 2003). Populasi dinilai beragam jika memiliki dua atau lebih alel dalam satu lokus dengan frekuensi yang cukup, biasanya lebih dari 1% (Nei dan Kumar 2000).
Tingkat keragaman dalam populasi dapat digambarkan dari frekuensi alel. Frekuensi alel merupakan rasio relatif suatu alel terhadap keseluruhan alel yang ditemukan dalam satu populasi (Nei dan Kumar 2000). Ukuran tinggi rendahnya keragaman genetik dalam suatu kelompok atau populasi dapat dilihat berdasarkan nilai heterozigositas (Notter 1999). Nilai heterozigositas yang tinggi menunjukkan tingginya keragaman dalam populasi sehingga masih dimungkinkan untuk melakukan seleksi.
Gen Hormon Pertumbuhan
Gen Growth Hormone (GH) memiliki peranan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan longitudinal pascanatal, pertumbuhan jaringan, laktasi, reproduksi dan metabolisme protein, lipid, juga karbohidrat (Akers 2006; ThidarMyint et al. 2008). Pengaruh GH terhadap pertumbuhan telah diamati pada beberapa jaringan, termasuk tulang, otot dan jaringan adiposa. Pada hewan ruminansia, GH berperanan terhadap pengaturan perkembangan kelenjar mammae (Akers 2006). Gen GH telah digunakan secara luas sebagai penanda genetik pada beberapa spesies ternak seperti pada sapi (Bos taurus dan Bos indicus) (Zhou et al. 2005; Katoh et al. 2008), domba (Ovis aries) (Marques et al. 2006) dan kambing (Caprahircus) (Boutinaud et al. 2003).
Proses biokimia secara nyata tentang cara kerja GH untuk mengontrol produksi susu belum diketahui secara penuh. Tidak ada situs reseptor untuk hormon yang ditemukan dalam kelenjar mammae. Growth Hormone (GH) menstimulasi kelenjar mammae dengan cara menstimulasi produksi somatomedin, yaitu hormon yang dihasilkan oleh jaringan tubuh lain seperti hati (Gambar 2). Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa injeksi subkutan bGH pada sapi yang sedang laktasi akan menyebabkan peningkatan produksi susu 10-40%, yaitu melalui peningkatan konsentrasi plasma IGF1 sebesar 3-4 kali. Aliran darah ke kelenjar mammae juga meningkat selama perlakuan bGH. Estimasi jumlah IGF1
8
yang mencapai kelenjar mammae sapi sehari sebelum dibandingkan dengan tujuh hari setelah perlakuan bGH berturut-turut adalah 24 dan 116 nmol/menit/setengah ambing.
Gambar 2 Diagram Alir Pengaturan Sekresi Hormon Pertumbuhan dan Kerjanya pada Ternak Domestik (Lawrance dan Fowler 2002).
Hormon pertumbuhan atau growth hormone (GH) merupakan hormon anabolik yang disintesis dan disekresikan oleh sel somatotrop pada lobe anterior pituitari (Ayuk dan Sheppard 2006). Gen GH terletak pada kromosom 19 pada sapi dengan panjang sekitar 2800 pb yang tersusun atas lima ekson dan empat intron (Gambar 3). Protein GH terdiri atas 191 asam amino dengan berat molekul 22 kDa. Proses sintesis dan sekresinya dipengaruhi oleh umur dan jenis kelamin (Ardiyanti et al. 2009).
9 Lokus = BOVGH Panjang = 2856 pb Gen = 649-723, 971-1131, 1359-1475, 1703-1864.2138-2439 Sekuen depan = 648 = 648 bp Exon 1 = 649-723 = 74 bp Intron 1 = 724-970 = 246 bp Exon 2 = 971-1131 = 160 bp Intron 2 = 1132-1358 = 226 bp Exon 3 = 1359-1475 = 116 bp Intron 3 = 1476-1702 = 226 bp Exon 4 = 1703-1864 = 161 bp Intron 4 = 1865-2137 = 272 bp Exon 5 = 2138-2439 = 301 bp Trailer sequence = 2440-2865 = 425 bp Gambar 3 Rekonstruksi struktur gen GH berdasarkan sekuens gen GH di
GenBank (Kode Akses J00008).
Polimorfisme pada exon 5 (daerah 5’) gen bGH dilaporkan Zhang et al. (1992) dan ditemukan dua alel yaitu alel L dan V. Subsitusi Sitosin (C) dengan Guanin (G) pada posisi 2141 menyebabkan perubahan asam amino dari leusin (L, kodon CTG) menjadi valin (V, kodon GTC). Transversi ini memungkinkan genotiping pada lokus spesifik ini menggunakan enzim restriksi Alu1 karena enzim ini mengenali situs potong AGCT. Keragaman genetik yang disebabkan perubahan asam amino tersebut dipercaya berhubungan dengan level plasma GH seperti yang diduga oleh Scanes (2003) bahwa genotipe LL berhubungan dengan kosentrasi sirkulasi GH yang lebih tinggi jika dibandingkan genotipe LV. Eppard
et al. (1992) menemukan dua bentuk bGH rekombinan sebagai hasil perubahan asam amino valin menjadi leusin pada posisi 127 pada lokus bGH.
Zakisadeh et al. (2006) melaporkan adanya keragaman gen hormon pertumbuhan pada tiga bangsa sapi perah Iran dan sapi FH dengan menggunakan metode PCR-RFLP. Bangsa sapi lokal Iran yang digunakan yaitu bangsa Mazandarani, Sarabi dan Golpaygani yang selanjutnya dibandingkan dengan sapi FH. Berdasarkan hasil penelitian didapatkan bahwa terdapat perbedaan signifikan hasil genotiping pada tiga bangsa sapi Iran, jika dibandingkan dengan hasil genotiping pada bangsa sapi FH. Didapatkan dua alel pada penelitian ini yaitu alel (+) dan (-). Perbedaan ini ditunjukkan oleh frekuensi alel (+) pada sapi Mazandarani, Sarabi, Golpaygani dan sapi FH berturut-turut adalah 0.52, 0.54, 0.47 dan 0.86. Adanya perbedaan yang nyata frekuensi genotipe (+) antara bangsa
5’ 3’
Coding Sequence
Exon 3 Exon 2
Exon 1
Intron 1 Intron 2 Intron 3
Exon 4 Exon 5 Intron 4 5’ 3’ Coding Sequence Exon 3 Exon 2 Exon 1
Intron 1 Intron 2 Intron 3
Exon 4 Exon 5
10
Holstein dan sapi lokal Iran diduga dipengaruhi oleh perbedaan bangsa pada ternak tersebut.
Gen Reseptor Hormon Pertumbuhan
Gen Growth Hormone Receptor (GHR) merupakan anggota dari kelas 1
cytokine receptor super family. Cytokine receptor berasosiasi dengan salah satu anggota dari Janus Kinase Family (JAK), yang mengaktifkan spesific transcription factor, signal transducer dan aktivator transkripsi (Scanes 2003). Gen GHR pada sapi terletak pada kromosom 20 (Moody et al. 1995). Gen GHR terdiri atas 10 ekson dengan panjang 25.688 pb (Gambar 4). Proses transkripsi gen GHR pada sapi diinisiasikan oleh tiga promotor utama 1A, 1B dan 1C. Gen GH 1A diekspresikan secara eksklusif pada hati, sedangkan gen GHR 1B dan gen GHR 1C diekspresikan pada jaringan yaitu pada tahap awal dan akhir perkembangan setelah setelah kelahiran (Lucy et al. 1998).
Lokus = EF207442 Panjang = 3876 pb Gen = 10 – 35, 200 – 280, 416 -481, 675 – 804, 935 – 1095, 1321 – 1499, 1612 – 1777, 1981 – 2071, 2246 – 2315, 2609 – 3876 Sekuen depan = 9 = 9 bp Exon 1 = 10 – 35 = 25 bp Intron 1 = 36 – 199 = 163 bp Exon 2 = 200 – 280 = 80 bp Intron 2 = 281 – 415 = 134 bp Exon 3 = 416 -481 = 65 bp Intron 3 = 482 – 674 = 192 bp Exon 4 = 675 – 804 = 129 bp Intron 4 = 805 – 934 = 29 bp Exon 5 = 935 – 1095 = 160 bp Intron 5 = 1096 – 1320 = 234 bp Exon 6 = 1321 – 1499 = 178 bp Intron 6 = 1500 – 1611 = 111 bp Exon 7 = 1612 – 1777 = 165 bp Intron 7 = 1778 – 1982 = 204 bp Exon 8 = 1981 – 2071 = 90 bp Intron 8 = 2072 – 2245 = 173 bp Exon 9 = 2246 – 2315 = 69 bp Intron 9 = 2316 – 2608 = 292 bp Exon 10 = 2609 – 3876 = 126 bp
Gambar 4 Rekonstruksi struktur gen GHR berdasarkan sekuens gen GHR di
GenBank (Kode Akses EF207442).
Reseptor hormon pertumbuhan atau Growth Hormone Receptor (GHR) merupakan protein transmembran yang mengikat GH dengan afinitas dan spesifitas yang tinggi. Ekspresi reseptor diperlukan untuk aktivitas selular
Kodon awal ATG Kodon akhir TAG
Coding sequence (CDS) Exon 10 Exon 9 Exon 8 Exon 7 Exon 6 Exon 5 Exon 4 Exon 3 Exon 2 Exon 1 Flanking region 5’ Intron 3 Intron 2 1 Intron 1 Flanking region 3’ Intron 4 Intron 5 Intron 6 Intron 7 Intron 8 Intron 9
11
terhadap GH. Hal tersebut mengindikasikan bahwa perubahan fungsi GHR dapat mempengaruhi kemampuan mengikat GH dan aktivitas GH dalam jaringan target (DiStasio et al. 2005).
GHR merupakan member dari super family reseptor sitokinin atau hematopoietin. Ikatan antara hormon pertumbuhan dengan reseptornya mengakibatkan terjadinya aktivitas enzim forforilasi yang dilakukan oleh enzim kinase dengan cara menambah gugus fosfat. Hal ini menyebabkan timbulnya reaksi intrasel yang dapat berpengaruh pada metabolisme dari fungsi sel (Granner 2003).
Gen GHR berperan penting dalam proses pertumbuhan ternak. Mutasi pada gen GHR telah diasosiasikan sebagai Larontype dwarfism pada manusia, sex linked dwarfism pada ayam (Burnside et al. 1992), sifat pertumbuhan pada sapi pedaging dan sifat produksi susu sapi FH (Aggrey et al. 1999). Ge et al. (2000) menemukan adanya mutasi pada lokus GHR|Alu1. Mutasi yang terjadi merupakan mutasi subtitusi tipe transisi atau terjadi perubahan basa nukleotida A menjadi G. Perubahan basa tersebut menyebabkan perubahan asam amino serin (AGC) menjadi glisin (GGC). Perubahan ini terjadi pada posisi basa ke 3338 (Genebank kode akses EF207442). Zulkharnaim (2008) mengidentifikasi adanya keragaman gen GHR|Alu1 pada sapi Bali, Limousin, Simmental dan sapi pesisir. Berdasarkan hasil sekuen yang dilakukan ditemukan adanya mutasi pada sapi dengan genotipe AG dan GG, sedangkan genotipe AA tidak terjadi mutasi.
Produksi Susu Sapi FH
Produktivitas sapi perah dapat dievaluasi dengan cara pengukuran produksi susu selama satu masa laktasi. Produksi susu biasanya cukup tinggi setelah enam minggu masa laktasi hingga mencapai produksi maksimum, setelah itu terjadi penurunan produksi secara bertahap sampai akhir masa laktasi. Penurunan produksi susu yang terjadi setelah mencapai puncak laktasi adalah sebesar 6% setiap bulannya (Tyler dan Ensminger 2006).
Produksi puncak tergantung pada kondisi induk pada saat melahirkan, keturunan, terbebasnya induk dari infeksi penyakit, serta pakan setelah melahirkan. Induk yang mengalami penurunan produksi susu secara cepat setelah puncak produksi berarti mempunyai persistensi yang rendah. Persistensi produksi
12
adalah kemampuan induk sapi mempertahankan tingkat produksi selama masa laktasi. Persistensi ini dipengaruhi oleh umur sapi, kondisi sapi pada saat beranak, lama masa kering sebelumnya dan jumlah pakan (Akers 2002). Gambar 5 memperlihatkan variasi produksi susu selama masa laktasi dengan tingkat persistensi yang berbeda.
Gambar 5 Produksi susu selama laktasi dengan tingkat persistensi yang berbeda (Tyler dan Ensminger 2006).
Pada umumnya lama masa laktasi adalah 10 bulan (305 hari) pada sapi-sapi yang mempunyai selang beranak 12 bulan. Produksi air susu yang tertinggi diperoleh pada periode laktasi ke tiga (Philips 2002). Produksi susu total setiap laktasi bervariasi, namun umumnya puncak produksi dicapai pada umur 6-7 tahun, atau pada laktasi ke 3 dan ke 4. Mulai dari laktasi pertama produksi susu akan meningkat sampai umur dewasa. Umur sapi yang semakin bertambah menyebabkan penurunan produksi secara perlahan. Produksi susu pada laktasi pertama adalah 70%, laktasi kedua adalah 80%, laktasi ketiga 90%, laktasi ke empat 95% dari produksi susu pada umur dewasa dengan selang beranak 12 bulan dan beranak pertama pada umur dua tahun (Tyler dan Ensminger 2006).
Produksi susu secara umum dikontrol oleh faktor luar (eksternal) dan faktor dalam (internal). Faktor eksternal adalah faktor yang berasal dari luar tubuh
13
ternak seperti iklim, jumlah dan kualitas pakan, penyakit dan parasit (Indrijani 2001), sedangkan faktor internal adalah faktor genetik, periode laktasi, frekuensi pemerahan, umur dan ukuran tubuh ternak, masa kering, siklus estrus dan kebuntingan, ketosis dan milk fever (Sudono et al. 2003).
Masa laktasi adalah periode sapi selama menghasilkan air susu yaitu antara waktu beranak sampai masa kering (Sudono et al. 2003). Umumnya masa laktasi adalah selama 305 hari dengan 60 hari masa kering . Pada kenyataannya, masa laktasi seekor sapi perah bervariasi dari 270 hari hingga 400 hari. Rataan masa laktasi sapi perah di beberapa peternakan sapi perah di Indonesia sangat bervariasi yaitu 363, 355, 368 dan 348 hari masing-masing pada daerah Pengalengan, Kertasari, Lembang dan Cisarua (Sudarisman et al. 1996). Setelah sapi beranak produksi susu akan meningkat, produksi maksimum akan dicapai sekitar minggu ke empat sampai minggu ke enam, kemudian akan turun perlahan-lahan sampai akhir laktasi (Tyler and Ensminger 2006).
Selain masa laktasi, masa kering dan masa kosong juga berpengaruh terhadap produksi susu. Masa kering yaitu periode atau lamanya sapi berhenti diperah hingga beranak (Sudono et al. 2003). Masa kering yang terbaik adalah 50 sampai 60 hari, karena produksi susu akan lebih tinggi pada masa berikutnya dibandingkan masa kering yang diperpanjang atau diperpendek. Periode masa kering berguna untuk memperbaiki tubuh dengan nutrisi yang telah dipakai selama masa laktasi, memperbaiki dan memperbaharui sistem kelenjar susu dan saluran-salurannya, serta tambahan stimulasi untuk laktasi berikutnya. Periode kering memungkinkan untuk glandula mamari dari sapi induk memperkuat diri kembali dan membentuk cadangan zat-zat makanan dalam tubuh untuk laktasi berikutnya (Akers 2002).
Masa kosong adalah jarak antara induk beranak hingga bunting kembali. Masa kosong merupakan faktor yang penting dalam tata laksana sapi perah dalam hal kebuntingan yang diinginkan. Panjang masa kosong akan berbeda pada setiap ternak. Rataan masa kosong pada pada sapi perah di Indonesia adalah 133 hari pada peternakan Taurus Dairy Farm dan 139 hari pada peternakan BPTU Baturraden (Sudono 2003). Masa kosong dipengaruhi oleh faktor seperti involusi
14
uteri, estrus kembali setelah beranak, interval dikawinkan kembali setelah beranak dan service per conception (S/C) (Akers 2002).
Hubungan Varian Genetik Gen Pengontrol Produksi Susu dengan Sifat Produksi Susu
Seleksi keunggulan genetik pada sapi FH dapat dilakukan melalui identifikasi keragaman gen yang terkait dengan sifat produksi dan kualitas susu. Keragaman genetik bisa digunakan untuk pendugaan adanya seleksi atau tidak dalam suatu populasi. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk penentuan hubungan antara keragaman genetik dengan sifat produksi susu pada sapi perah. Kelompok gen hormon pertumbuhan merupakan gen kandidat yang baik untuk analisis dengan Quantitatif Trait Loci (QTL) dikarenakan pengaruh biologisnya pada sifat-sifat kuantitatif. Dijelaskan oleh Chung et al. (1996), bahwa keragaman alelik dalam sekuens struktural atau regulator gen, serta keragaman dalam sekuens intron atau pengapitnya, secara langsung atau tidak langsung berpengaruh terhadap produksi susu dan performan pertumbuhan.
Beberapa penelitian dilakukan untuk penentuan keragaman genetik sapi FH di Indonesia dan hubungannya dengan produksi susu. Rahmani et al. (2004) melaporkan keragaman genetik sapi FH berdasarkan gen hormon pertumbuhan pada bagian intron 3 di BPTU Baturraden dan menemukan empat alel yaitu A, B, C dan D dengan lima tipe genotipe yaitu AA, AD, BC, CD dan DD. Frekuensi alel A, B, C dan D berturut-turut adalah 21.19, 8,94, 3.97 dan 65.89. Keragaman genotipe dan alel ini dihubungkan dengan nilai pemuliaan produksi susu dan protein susu. Nilai pemuliaan produksi susu dan protein susu nyata dipengaruhi (P<0.05) oleh genotipe gen GH yaitu AD, CD dan DD. Individu dengan genotipe CD mempunyai nilai pemuliaan lebih kecil dibandingkan dengan genotipe AD. Individu dengan genotipe CD mempunyai nilai pemuliaan dari produksi protein susu lebih tinggi dibandingkan dengan genotipe AD dan AA.
Penelitian tentang hubungan keragaman gen GH dengan tingkat produksi susu juga telah dilakukan pada bangsa sapi perah luar negeri. Dybus et al. (2002) melaporkan keragaman gen hormon pertumbuhan menggunakan metode restriction fragment length polymorphism (RFLP) dengan enzim pemotong Alu1 pada sapi perah bangsa Holstein Frieisian dan Black White. Ditemukan tiga
15
genotipe yaitu LL, LV dan VV dengan frekuensi genotipe tertinggi yaitu genotipe LL 0.653 (65%). Secara statistik perbedaan genotipe berpengaruh terhadap tingkat produksi susu (305 hari), kadar lemak dan protein. Pengaruh ini terlihat nyata pada periode laktasi pertama. Genotipe LL memiliki tingkat produksi susu (225kg), kadar lemak (7kg) dan protein (7kg) yang lebih tinggi dibandingkan genotipe LV.
Dybus et al. (2002) melihat pengaruh antara kombinasi genotipe gen GH lokus GH|Alu1 dan GH|Msp1 dengan produksi susu kumulatif (305 hari), kadar lemak dan protein pada sapi Black and White Polandia. Sapi dengan genotipe LL/++ memiliki produksi susu yang lebih tinggi (P≤0.01) sebesar 332, 259 dan 649 kg dibandingkan sapi dengan genotipe LL/+-, LV/++ dan LV/+- berturut-turut (P≤0.01) dan LV/++ memiliki produksi susu lebih tinggi (390 kg) dibandingkan sapi dengan genotipe LV/+- (P≤0.05) pada periode laktasi I. Kombinasi genotipe kedua gen tersebut, tidak berpengaruh signifikan terhadap produksi susu kumulatif (305 hari) pada laktasi ke II dan III.
Keragaman genotipe juga berpengaruh signifikan pada kadar lemak susu yang diproduksi pada laktasi 1. Genotipe LL/++ memiliki produksi susu dengan kadar lemak lebih tinggi dibandingkan sapi dengan genotipe LL/+-,LV/++, dan LV/+- berturut-turut (9.6 kg, 8.0 kg dan 20.7 kg) (P≤0.01). Susu yang berasal dari genotipe LL/+- memiliki kadar lemak (11.1 kg) lebih tinggi dibandingkan genotipe LV/+- (P≤0.05). Protein susu secara nyata juga dipengaruhi oleh keragaman genotipe GH|Alu1 dan GH|Msp1. Pada laktasi 1, sapi dengan genotipe LL/++ memiliki kadar protein susu lebih tinggi dibandingkan sapi dengan genotipe LV/+- dan LL/+- berturut-turut (20.7% dan 10.20%), tetapi keragaman genotipe tidak berpengaruh nyata terhadap kadar lemak dan protein susu (Dybus
et al. 2002).
Pengamatan yang dilakukan Zhou et al. (2005) menunjukkan adanya pengaruh varian gen hormon pertumbuhan atau growth hormone (GH) lokus
Msp1 terhadap produksi susu kumulatif 305 hari. Hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa sapi dengan genotipe AA memiliki tingkat produksi susu lebih tinggi dibandingkan dengan sapi yang bergenotipe AB, dengan selisih 353 kg. Selain itu, sapi dengan genotipe AA juga memproduksi susu dengan kadar
16
protein 9.2 kg lebih tinggi dibandingkan sapi dengan genotipe AB. Perbedaan pendapat dari berbagai hasil studi masih terdapat dalam melihat pengaruh keragaman gen GH|Msp1 terhadap produksi susu sapi perah. Berdasarkan hasil