MUHAMMAD AMRULLAH PAGALA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Identifikasi Sifat Ketahanan Penyakit Viral Menggunakan Gen Mx sebagai Marka Genetik pada Ayam Tolaki adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2014
RINGKASAN
MUHAMMAD AMRULLAH PAGALA. Identifikasi Sifat Ketahanan Penyakit Viral Menggunakan Gen Mx sebagai Marka Genetik pada Ayam Tolaki. Dibimbing oleh MULADNO, CECE SUMANTRI dan SRI MURTINI
Gen Mx (Myxovirus) memiliki peran penting dalam mengatur dan mengendalikan respon kekebalan tubuh ternak terhadap serangan penyakit viral. Gen Mx pada ayam bersifat native antiviral yang mampu merespon infeksi virus influenza seperti avian influenza. Gen Mx mengkode protein Mx dengan aktivitas antiviral. Polimorfisme nukleotida G/A pada posisi 2.032 gen Mx menghasilkan perubahan pada asam amino 631 dari protein Mx. Substitusi Serin menjadi Asparagin mengindikasikan ayam memiliki kekebalan terhadap penyakit viral. Ayam Tolaki merupakan ayam lokal Indonesia yang berasal dari Sulawesi Tenggara. Postur dan ukuran tubuhnya lebih kecil dibandingkan dengan ayam Kampung, namun memiliki ketahanan terhadap penyakit yang cukup tinggi. Ketahanan terhadap penyakit viral ini diduga kuat dikendalikan oleh gen Mx. Berdasarkan hal tersebut penelitian ini dirancang untuk membuat genotipe ayam Tolaki berbasis gen Mx, melakukan karakterisasi genetik gen Mx dan selanjutnya mengasosiasikan genotipe ayam Tolaki dengan sifat ketahanan penyakit viral dan produksinya. Hasil akhir penelitian ini diharapkan dapat diperoleh informasi efektivitas gen Mx sebagai kandidat gen penciri dan dihasilkan populasi ayam Tolaki yang tahan terhadap Newcastle Disease (ND) sebagai populasi dasar untuk keperluan seleksi lebih lanjut.
Materi penelitian ini terdiri atas : 1) 150 sampel ayam Tolaki, dengan rincian 47 ekor generasi tetua dan 103 ekor generasi anak; 2) Petak berukuran 60x60x40 cm3 yang diletakkan dalam kandang berukuran 5 x 15 m2; 3) DNA sampel berupa DNA gen Mx lokus Hpy81; 4) Primer foward (5’-GCA CTG TCA CCT CTT AAT AGA-3’) dan reverse (5’-GTA TTG GTA GGC TTT GTT GA-3’); 5) Enzim retriksi Hpy81; 6) Gel elektroforesis berupa gel agarose 2% (0.5 g/25 ml 0.5x TBE dan gel dokumentasi visualisasi (gel Alpha Imager); 7) Kit ektraksi Phire Animal Tissue Direct PCR Kit (Thermo Fisher Scientific Inc.), dan 8) Mesin PCR (Polymerase Chain Reaction).
Metode penelitian yang digunakan terdiri atas: 1) Metode ekstraksi DNA dari sampel bulu dilakukan menggunakan kit ekstraksi dan ekstraksi DNA sampel darah menggunakan metode phenol-chloroform; 2) Metode amplifikasi DNA dengan PCR; 3) Metode PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction-restriction fragment length polymorphism) untuk mengidentifikasi keragaman genetik gen Mx; 4) Uji Hemaglutinasi (HA) dan uji Hemaglutinasi Inhibition (HI) untuk deteksi antibodi anti ND pada ayam; 5) Uji tantang dengan virus ND gen VII secara tetes mata pada dosis 104 CLD50 /0.5 ml/ekor, dan 6) Metode fenotyping
untuk mendapatkan koleksi data sifat produksi melalui pengukuran dan pencatatan.
produksi dan ketahanannya terhadap infeksi virus ND secara alami. Tahap ketiga adalah asosiasi genotipe ayam Tolaki berbasis gen Mx dengan sifat produksi dan ketahanannya melalui uji tantang virus ND. Studi asosiasi antara genotipe ayam Tolaki berbasis gen Mx dengan sifat yang diamati dianalisis menggunakan prosedur ANOVA.
Penelitian tahap pertama menunjukkan bahwa genotyping dengan PCR-RFLP diperoleh fragmen gen Mx polimorfik berukuran 299 pb. Pada situs 2032 cDNA exon 13 gen Mx terdeteksi adanya mutasi basa transisi dari Guanin menjadi Adenin, menyebabkan perubahan asam amino Serin (G) menjadi Asparagin (A). Pemotongan dengan enzim Hpy81 menghasilkan dua alel (A dan G) dan tiga genotipe ayam Tolaki (AA, AG, dan GG). Genotipe AA ditemukan lebih dominan. Frekuensi alel A (0.72) lebih tinggi daripada alel G (0.28).
Penelitian tahap kedua diperoleh hasil genotipe ayam Tolaki berdasarkan gen Mx berpengaruh nyata terhadap produksi telur, konversi, berat badan harian dan titer antibodi terhadap ND pada ayam Tolaki. Genotipe AA dan AG memiliki konversi pakan, berat badan harian, daya hidup dan titer antibodi yang lebih tinggi daripada GG.
Penelitian tahap akhir melalui uji tantang virus ND gen VIIb (dosis 104 CLD50) menunjukkan ayam telah terinfeksi virus ND velogenik. Indikator ini
dapat dilihat dari gejala klinis dan gambaran patologik anatominya. Berdasarkan prosentase daya hidup, titer antibodi serta fenotyping, genotipe AA dan AG memiliki ketahanan terhadap infeksi virus ND yang lebih tinggi dari GG. Ketahanan yang diperoleh ini berdampak secara tidak langsung terhadap produksinya. Genotipe AA dan AG mampu mengeliminir infeksi virus ND, sedangkan pada genotipe GG, patogenitas virus ND menyebabkan kerusakan beberapa organ tubuhnya (limpa, trakea, dan usus) yang berdampak pada terganggunya fungsi sistem organ tubuh sehingga menyebabkan metabolisme tubuh ayam tidak berjalan secara optimal.
Hasil penelitian ini bermakna bahwa genotipe ayam Tolaki yang berbeda menunjukkan respon kekebalan terhadap penyakit ND yang berbeda pula. Respon kekebalan ayam Tolaki ini berdampak secara tidak langsung terhadap sifat produksinya. Penelitian ini membuktikan adanya asosiasi genotipe ayam Tolaki berbasis gen Mx|Hpy81 dengan sifat produksi dan sifat antiviral. Genotipe ayam Tolaki yang mengandung alel A memiliki produksi dan ketahanan yang lebih tinggi daripada genotipe ayam yang mengandung alel G. Gen Mx pada lokus Hpy81 efektif digunakan sebagai marka genetik untuk sifat ketahanan ayam lokal terhadap infeksi virus Newcastle Disease.
.
SUMMARY
MUHAMMAD AMRULLAH PAGALA. Identification of Viral Disease Resistance Trait Using Mx Gene as Marker in Tolaki Chicken. Supervised by MULADNO, CECE SUMANTRI and SRI MURTINI
Mx (Myxovirus) gene plays a role to control viral disease resistance. Mx gene is native antiviral which have responds to infection of influenza virus such as avian influenza. The Mx gene codes Mx protein with antiviral activity. The polymorphism G/A nucleotid at position 2032 of chicken Mx gene results change at amino acid 631 of the Mx protein. The subtitution of Serine to Asparagine indicated the chicken have immunity to viral disease. Tolaki chickens are Indonesian native chicken form South East Sulawesi that they have a small posture than Kampung chicken. However, the resistance to viral disease is quite high. Resistance of viral disease allegedly was controlled by Mx genes. Therefore, the research was designed to produce Tolaki chicken genotype based on Mx gene, Mx genetic characterization, and associate of Mx gene genotype with antiviral and production trait in Tolaki chicken. The end results of this research was giving some information the effectiveness of Mx gene as a marker of resistance trait and it was performed Tolaki chicken populations that resistance of Newcastle Disease infection as the base population for further selection.
The research material consists of: 1) 150 samples of chicken Tolaki, with 47 parental generations and 103 offspring generations; 2) Plots (60x60x40 cm3) were placed in cages (5 x 15 m2); 3) DNA samples of Mx gene locus Hpy81; 4) a foward primer (5' - GCA CTG AAT TCA AGA CTT CCT - 3 ') and reverse (5' - GTA TTG GTA GGC TTT GTT GA - 3 '); 5) Hpy81 restriction enzyme; 6) Electrophoresis gel of 2% agarose gel (0.5g /25ml of 0.5 x TBE) gel documentation, and visualization (Alpha Imager gel); 7) extraction kit Phire Animal Tissue Direct PCR Kit (Thermo Fisher Scientific Inc.), and 8) PCR ( Polymerase Chain Reaction) machines.
The method used consists of : 1) The method of DNA extraction from hair samples was performed using a DNA extraction kit and the extraction of blood samples using phenol-chloroform method; 2) The method of DNA amplification by PCR; 3) PCR-RFLP (polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism) methods to identify genetic diversity Mx gene; 4) Haemagglutination (HA ) and Haemagglutination Inhibition (HI) test for the detection of anti- ND antibodies in chickens; 5) Challenge test of the ND virus with eye drops VII gene in a dose of 104 CLD50 / 0.5 ml /head, and 6) fenotyping method to obtain the production trait data collection.
The first stage of this research showed that the PCR-RFLP method in exon 13 of Mx gene was identified that this gene on Tolaki chicken was polymorphic. The presence of single mutation was caused by A/G transition on site 2032, using Hpy81 restriction enzyme. This mutation caused bases change from Guanin (G) to Adenin (A). Result of this genotyped was found three type of genotype Mx gene. They were AA, AG, and GG. AA genotype dominated the genotype frequencies of Mx gene of Tolaki chicken. A allele frequency (0.72) was higher than G allele (0.28).
The second stage of the research obtained genotypic polymorphism of Mx|Hpy81 has a significant influence of egg production, conversion, daily weight gain and antibody titers of Tolaki chicken. The feed conversion, daily weight gain, antibodi titers and vitality of AA and AG genotypes were higher than the GG genotype.
The third stage of the research, Tolaki chicken which were challenged with ND VIIb virus (104 CLD50 dose) showed that chickens have been infected with
NDV velogenik strain. This indicator can be seen from the clinical symptoms and pathological anatomic. Based on the percentage of viability, antibodi titers and fenotyping , AA and AG genotype was higher resistance against of ND infection than GG genotype. The performance of Tolaki chicken was influenced non-directly of Mx gene.
AA and AG genotype can eliminate Newcastle Disease viral (NDV). Nevertheles, GG genotype can not eliminate NDV. The high pathogen NDV caused damage to several organs (spleen, trachea, and intestine) that was disrupted the function of the organ system. Thus, it could be caused the metabolism of chicken was not optimally.
These results mean that the different genotypes of Tolaki chicken showed variation of immune response against Newcastle Disease. The variability immune response indirectly affect production traits. This study prove that Mx|Hpy81 gene was associate with antiviral and production trait in Tolaki chicken. Genotypes with A allele demonstrated of higher production and resistance than genotype with G allele. Mx|Hpy81 gene can be used as effective marker for resistance trait of local chickens against infection of Newcastle Disease virus.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencatumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
IDENTIFIKASI SIFAT KETAHANAN PENYAKIT VIRAL
MENGGUNAKAN GEN Mx SEBAGAI MARKA
GENETIK PADA AYAM TOLAKI
MUHAMMAD AMRULLAH PAGALA
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
pada
Program Studi Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Penguji pada Ujian Tertutup: Prof Dr drh I Wayan T Wibawan, MSi
Dr Agr Asep Gunawan, MSc
Penguji pada Ujian Terbuka: Dr Ir Dedy Duryadi Solihin, DEA
Judul Disertasi N a m a
NIM
: : :
Identifikasi Sifat Ketahanan Penyakit Viral Menggunakan Gen Mx sebagai Marka Genetik pada Ayam Tolaki
Muhammad Amrullah Pagala D161110011
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Muladno, MSA Ketua
Prof Dr Ir Cece Sumantri, MAgrSc Anggota
Dr drh Sri Murtini, MSi Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Dr Ir Salundik, MSi
Tanggal Ujian : 28 April 2014
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
NIM
$*"0
--'
rit*
Dikerahui olch
Kclua
rrogr,o
Studi
D9L{
SckohlP6csa!m,
llnu Poduksi dln Teimolosi Petcm.lan
6ffi""b
PRAKATA
Puji dan syukur yang tak terhingga penulis panjatkan ke hadirat Allah Azza Wa Jalla, atas segala limpahan rahmat dan kasih sayangNya, sehingga penyusunan disertasi dengan judul “Identifikasi Sifat Ketahanan Penyakit Viral Menggunakan Gen Mx sebagai Marka Genetik pada Ayam Tolaki” berhasil diselesaikan dengan baik. Disertasi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada program studi Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa mulai dari pelaksanaan penelitian sampai dengan penyusunan disertasi ini tidak lepas dari sumbangsih dan dukungan berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih dan apresiasi kepada yang saya hormati Bapak Prof Dr Ir Muladno, MSA, Bapak Prof Dr Ir Cece Sumantri, MAgrSc, Ibu Dr drh Sri Murtini, MSi, selaku komisi pembimbing, atas curahan waktu, pemikiran, arahan dan dukungan semangat semenjak awal penyusunan proposal, pelaksanaan penelitian, proses pembimbingan hingga penulisan disertasi.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Direktorat Jenderal Perguruan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia atas dukungan beasiswa BPPS, dukungan dana melalui Penelitian Unggulan Strategis Nasional Nomor : 63/IT3.41.2/SPK/2013, dan Penelitian Hibah Disertasi Doktor Tahun 2014. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Pemerintah Daerah Kabupaten Konawe Selatan Propinsi Sulawesi Tenggara melalui bantuan dana penelitian yang bersumber dari APBD Kabupaten Konawe Selatan.
Ucapan terima kasih dan apresiasi kepada civitas akademika IPB, khususnya Departemen IPTP Fakultas Peternakan atas dukungan organisasi sistem akademik yang efisien, sarana dan prasarana yang memadai, sumber daya staf yang kualitatif, dan tim pengajar dengan kompotensi kepakaran keilmuan yang mumpuni, sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dengan tepat waktu.
Ucapan terima kasih kepada pimpinan Fakultas Peternakan Universitas Halu Oleo atas dukungan fasilitas laboratorium tempat dimana penulis melakukan penelitian serta teman-teman tim pengajar di Jurusan Peternakan Fapet UHO khususnya bapak Achmad Selamet Aku, yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian di lapangan, demikian pula kepada adinda Naelmunar penulis ucapkan terima kasih atas bantuan waktu dan tenaga yang dberikan selama dalam proses penelitian di Kendari. Tak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada adinda Eryk Andreas, SPt MSi, atas pendampingannya selama melaksanakan penelitian di Laboratorium Pemuliaan dan Genetika Molekuler.
mbak Okta di Sekretariat Pasca ITP, penulis ucapkan terima kasih atas layanan yang diberikan selama menempuh pendidikan.
Kepada teman-teman seperjuangan Pengurus Forum Mahasiswa Pascasarjana IPB (FORUM WACANA IPB) Periode 2012-2013, khususnya sahabat terdekat saya Bapak Syamsu Rijal, SHut MSi. terima kasih atas pengalaman dan kebersamaan selama menjadi pengurus. Kepada teman-teman seperjuangan di Himpunan Mahasiswa Pascasarjana IPB - Sulawesi Tenggara (HIWACANA IPB-SULTRA) khususnya Kakanda Ibu Ir Hj Husna Faad, MSi, penulis ucapkan terima kasih atas persahabatan dan persaudaraan yang tulus selama di Bogor, dan kepada semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu juga kami ucapkan terima kasih.
Terakhir, kepada Istri (Uci Margahayu, SSos) dan Anak (Nabila Raefyfah Salsabila), Ayah dan Ibu serta seluruh keluarga besar atas dukungan do’a, kasih sayang, kesabaran dan motivasi yang senantiasa tercurah kepada penulis selama menempuh pendidikan.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat adanya.
Bogor, Maret 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang Permasalahan
Tujuan dan Manfaat Hipotesis
2 KARAKTERISTIK GENOTIPIK PADA AYAM TOLAKI BERDASARKAN GEN Mx
Pendahuluan
Bahan dan Metode Hasil dan Pembahasan Simpulan3
ASOSIASI GEN Mx DENGAN SIFAT PRODUKSI DAN SIFAT KETAHANAN AYAM TOLAKI TERHADAP INFEKSI VIRUS Newcastle Disease SECARA ALAMIPendahuluan
Bahan dan Metode Hasil dan Pembahasan Simpulan4
ASOSIASI GEN Mx DENGAN SIFAT PRODUKSI DAN SIFAT KETAHANAN AYAM TOLAKI YANG DITANTANGVIRUS Newcastle Disease
Pendahuluan
Bahan dan Metode Hasil dan Pembahasan Simpulan5 PEMBAHASAN UMUM
6 SIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
i
ii
1 2 3 3
4 7 11 15
16 19 22 25
26 29 31 37
38
42
DAFTAR TABEL
2.1 Struktur dan ukuran gen Mx pada ayam
2.2 Frekuensi genotipe dan alel ayam Tolaki berdasarkan gen Mx 2.3 Frekuensi genotipe dan alel pada berbagai rumpun ayam lokal Indonesia berdasarkan gen Mx
2.4 Nilai index gen Mx (nilai heterozigositas, polymorphic informative content dan chi-square) pada ayam Tolaki
2.5 Hasil perhitungan ukuran populasi efektif (Ne) pada ayam Tolaki 3.1 Asosiasi gen Mx|Hpy81 ayam Tolaki dengan sifat produksi dan ketahanan terhadap infeksi Newcastle Disease
4.1 Asosiasi gen Mx|Hpy81 ayam Tolaki dengan sifat produksi setelah ditantang dengan virus ND
4.2. Hasil uji tantang ayam Tolaki dengan virus ND 4.3 Gejala klinis ayam yang ditantang dengan virus ND
4.4 Perubahan patologi anatomi kelompok ayam yang ditantang dengan virus ND
4.5 Prosentase perubahan patologi anatomi pasca mati ayam Tolaki yang ditantang
6 12
13
13 15
22
31 32 34
35
36
DAFTAR GAMBAR
2.1 Ilustrasi struktur gen Mx pada ayam, P = promotor, E = Exon, I= intron 5’= 5’ UTR, dan 3’= 3’UTR
2.2 Hasil amplifikasi PCR DNA ayam Tolaki
2.3 Sequen gen Mx yang diamplifikasi (Gen Bank, DQ788615) 2.4 Produk amplifikasi PCR-RFLP gen Mx pada pada exon 13 yang
dipotong dengan enzim Hpy81
2.5 Skema ekspresi gen Mx oleh sel makrofag/dendritik dalam mekanisme respon immun non spesifik dan peran gen Mx yang menstimulir IFN
dalam mekanisme respon immun spesifik
4.1 Organ limpa; (a): organ limpa berwarna hitam ditemukan pada ayam tantang GG pasca mati; (b) :organ limpa normal ditemukan pada ayam tantang AA dan AG yang masih hidup ayam tantang AA dan AG yang masih hidup serta ayam kontrol
4.2 Organ usus; (a) = pendarahan organ usus ditemukan pada semua genotipe ayam tantang pasca mati; (b) = organ usus normal ditemukan pada ayam tantang yang masih hidup dan ayam kontrol
4.3 Organ trakea; (a) = pendarahan organ trakea ditemukan pada semua genotipe ayam tantang pasca mati; (b) = organ trakea normal ditemukan pada ayam tantang yang masih hidup dan ayam kontrol
6 11 11
12
18
36
37
37
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia adalah satu dari tiga negara pusat domestikasi ayam di dunia, Hal ini menjelaskan keberadaan ayam lokal yang tidak bisa dilepaskan dari kultur masyarakat Indonesia. Pemeliharaan ayam lokal sejak dulu telah menyatu dengan masyarakat di pedesaan. Fakta ini diperkuat oleh hasil penelitian Sulandari et al. (2008) sebagian besar ayam lokal di Indonesia termasuk dalam clade II yaitu kelompok ayam yang menjadi ciri ayam asli Indonesia dan berbeda dengan ayam di negara Asia lainnya. Hasil penelitian ini menempatkan Indonesia sebagai pusat domestikasi ayam lokal di dunia setelah China (sungai Henan) dan India (lembah Hindus). Oleh karena itu ayam lokal di Indonesia seyogyanya mendapat perhatian serius untuk pelestarian dan pengembangannya.
Pemanfaatan ayam lokal di Indonesia sampai saat ini masih dalam taraf budidaya, ayam hanya digunakan sebagai final stock penghasil daging dan telur, belum banyak upaya yang serius untuk memanfaatkan ayam lokal sebagai bahan baku genetik guna membentuk galur ayam unggul, padahal ayam lokal memiliki potensi genetik yang bernilai ekonomis tinggi seperti produksi daging dan telur, kemampuan bertahan terhadap iklim tropis yang lebih panas, serta daya tahan terhadap penyakit.
Penanganan kasus penyakit yang disebabkan oleh virus seperti Flu Burung atau Avian Influenza (AI) dan penyakit Tetelo atau Newcastle Disease (ND) selama ini hanya berfokus pada pembasmian virusnya melalui upaya biosekuriti yang ketat dan vaksinasi. Virus sangat mudah dan cepat sekali bermutasi, dilain pihak ayam lokal umumnya dipelihara oleh masyarakat secara luas dengan cara diumbar sehingga biosekuriti dan vaksinasi sulit dilakukan.
Pencegahan penyakit melalui biosekuriti dan vaksinasi pada ayam dengan pemeliharaan diumbar tidak semudah di peternakan ayam komersial sehingga penanggulangan penyakit endemik AI dan ND menjadi tidak efektif. Oleh karena itu dibutuhkan pendekatan genetik dalam pengendaliannya, terutama dalam melakukan seleksi tepat dan terarah terhadap gen-gen pengontrol resistensi penyakit, serta pengontrol sifat produksi ternak. Beberapa gen ini diduga kuat memiliki keterkaitan dan korelasi satu sama lain dalam menampilkan performa pada ternak.
Prevalensi penyakit yang sangat tinggi dan potensi genetik yang masih rendah merupakan faktor utama yang membatasi produktivitas ayam lokal di daerah tropis (Otim, 2005). Beberapa hasil riset sebelumnya mengungkapkan terdapat keterkaitan sejumlah gen dalam pengaturan sifat-sifat ekonomis pada ayam, diantaranya adalah gen yang berlokasi dalam Major Histocompability Compleks (MHC) berasosiasi dengan respon kekebalan tubuh, resistensi penyakit, dan produktivitas (Fulton et al. 2006).
ayam lokal di negara ASEAN mempunyai gen Mx+ (tahan Flu burung) dan Mx- (rentan flu burung), di Indonesia sendiri frekuensi gen Mx+ lebih besar yakni 63% dan sisanya 37% gen Mx-. Hasil ini mempertegas kemampuan ternak dalam merespon serangan penyakit ternyata dikendalikan oleh sejumlah gen.
Penggunaan teknik molekuler dengan memilih genotipe gen kandidat yang resisten terhadap beberapa penyakit dan memiliki korelasi dengan produktivitas untuk dijadikan sebagai Marker Assisted Selection (MAS) diharapkan dapat mempercepat seleksi dalam pembentukan jenis ayam lokal unggul dan resisten terhadap penyakit viral. Meuwissen (2003) mengemukakan bahwa MAS sangat berguna untuk seleksi pada sifat-sifat yang memiliki nilai heretabilitas rendah seperti resistensi penyakit. Penggunaan MAS lebih efektif dalam pendekatan pemuliaan.
Ayam Tolaki merupakan salah satu ayam lokal yang memiliki penampilan yang khas selain ayam lokal lainnya seperti: ayam Nunukan, Bangkok, Pelung, Nagrak, Sentul, Merawang, Merawas, Kedu hitam/putih, Kokok Balenggek, Tukong, Kate dan ayam Berugo. Ayam Tolaki merupakan salah satu dari 31 jenis ayam lokal yang memiliki karakteristik penampilan yang khas (Nataamidjaja dan Dwiyanto 1994). Ayam Tolaki adalah ayam lokal asli Sulawesi Tenggara. Pagala dan Nafiu (2012) menyatakan bahwa ayam ini berasal dari Sulawesi Tenggara, memiliki pola warna bulu yang mirip dengan ayam hutan merah (Gallus gallus), sehingga ada yang menyebutnya sebagai ayam hutan. Sampai saat ini ayam Tolaki masih dikelompokkan sebagai ayam aduan, sementara dengan postur tubuh ayam Tolaki sebenarnya dapat diarahkan untuk tujuan produksi telur dan daging. Penelitian tentang karakterisasi ayam Tolaki sampai sejauh ini masih sampai pada penampilan sifat fenotipiknya.
Penelitian karakteristik fenotipik ayam Tolaki ini telah dilaksanakan sampai pada pengamatan pola warna, seperti warna bulu, shank, bentuk jengger dan ukuran tubuh, bahkan telah dilakukan penelitian tentang karakteristik telur (Nafiu et al. 2009). Penelitian karakterisasi genetik melalui analisis molekuler (analisis DNA) sejauh ini masih sangat terbatas dilakukan sehingga dibutuhkan penelitian kearah analisis molekuler ayam Tolaki untuk menghasilkan karakterisasi sifat genetik termasuk sifat ketahanan terhadap penyakit viral. Berdasarkan pemikiran tersebut, maka dibutuhkan suatu penelitian molekuler yang dapat menggali keragaman genetik dan mengidentifikasi gen yang bertanggungjawab terhadap resistensi penyakit viral pada ayam Tolaki
Permasalahan
bermanfaat sebagai gen penciri khusus (marka genetik) dalam proses seleksi untuk perbaikan genetik ternak. Seleksi secara konvensional membutuhkan waktu yang cukup panjang serta biaya yang begitu besar, oleh sebab itu seleksi dengan pendekatan molekuler merupakan alternatif yang tepat
Tujuan dan Manfaat
Tujuan penelitian ini adalah mengeksplorasi efektivitas gen Mx sebagai penciri genetik untuk seleksi ayam lokal berdasarkan sifat-sifat produksi dan sifat ketahanannya terhadap infeksi penyakit viral, serta diharapkan menghasilkan populasi ayam Tolaki yang tahan terhadap penyakit Newcastle Disease sebagai populasi dasar untuk keperluan seleksi lebih lanjut.
Manfaat penelitian ini adalah diperolehnya parameter genetik yang akurat berupa kriteria seleksi yang tepat dan cepat dengan biaya murah, sehingga lebih efisien dan efektif dalam melakukan program pemuliaan dan pengembangan bibit ayam lokal. Melalui identifikasi secara molekuler terhadap gen pengontrol ketahanan penyakit viral pada ayam lokal diharapkan dalam jangka panjang diperoleh ayam-ayam yang mempunyai ketahanan terhadap beberapa penyakit virus dan memiliki kemampuan menyesuaikan diri dengan kondisi lingkungan Indonesia.
Hipotesis
Hipotesis yang dapat diajukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Ayam Tolaki memiliki gen Mx yang bersifat polimorfik. Ayam lokal ini
memiliki kemampuan dalam merespon serangan penyakit yang disebabkan oleh penyakit viral khususnya penyakit Newcastle Disease.
2. Polimorfisme gen Mx yang cukup tinggi pada ayam Tolaki berpengaruh terhadap sifat-sifat produksi yang ditampilkan. Ayam Tolaki yang memiliki gen Mx+ menunjukkan produktivitas yang lebih optimal, dibandingkan ayam Tolaki yang memiliki gen Mx-.
2 KARAKTERISASI GENOTIPIK PADA AYAM TOLAKI
BERDASARKAN GEN Mx
Pendahuluan
Ayam Tolaki sebagai salah satu ayam Lokal Indonesia
Domestikasi ayam lokal di Indonesia telah lama dilakukan berdasarkan temuan arkeologi dan penelusuran teknik DNA molekular. Hasil analisis variasi sekuen D-loop mitokondria, terungkap bahwa ayam lokal di Indonesia merupakan proses domestikasi ayam hutan merah (Gallus gallus) dan termasuk dalam clade II yang berbeda dengan ayam lokal negara lain, sehingga menjadi ciri khas ayam asli Indonesia. Fakta ini dapat menjelaskan taksonomi ayam dan proses domestikasinya (Sulandari et al. 2007).
Klasifikasi taksonomi ayam lokal di Indonesia menurut Suprijatno et al.
(2005) secara lengkap adalah sebagai berikut :
Dunia : Animalia Filum : Chordata Subfilum : Vertebrata Kelas : Aves
Subclass : Neornithes
Ordo : Galliformes Famili : Phasianidae Genus : Gallus Spesies : Gallus gallus
Subspesies : Gallus gallus domesticus
Ayam Tolaki sebagaimana ayam lokal pada umumnya mempunyai keunggulan tersendiri, antara lain memiliki daya adaptasi yang tinggi dan mudah dikembangbiakan dengan biaya rendah. Pemasaran mudah dan harga jual relatif mahal dibandingkan dengan produk unggas lainnya. Daging dan telur ayam lokal lebih digemari oleh masyarakat. Oleh karena itu program pengembangan ayam lokal ini lebih efektif dalam mencapai tujuan keamanan pangan lokal (Mansjoer 2003).
Pagala dan Nafiu (2012) menyatakan penampilan ayam Tolaki secara fisik memiliki postur tubuh yang relatif lebih kecil dan bentuk tubuh yang lebih ramping dibanding ayam kampung, dengan rata-rata berat jantan 1.60±0.29 kg kisaran (1.22-1.99 kg) dan betina rata-rata dengan berat 1.29±0.21 kg, kisaran (0.97-2.04 kg). Berdasarkan pola warna bulu pada bagian kepala jantan memiliki warna merah, merah bata, kuning dan sedikit kombinasi hitam, hitam kombinasi kuning dan kuning kombinasi putih sedangkan pada betina hitam, dominan hitam kombinasi kuning, dominan hitam kombinasi abu-abu/putih, putih kombinasi hitam dan merah bata.
Populasi ayam Tolaki banyak ditemukan di daerah pemukiman masyarakat yang berbatasan langsung dengan hutan. Tingkah laku ayam Tolaki amat lincah dan memiliki sifat agresivitas yang tinggi. Ayam Tolaki ini mampu bertahan hidup, bereproduksi dan menampilkan produksi yang cukup baik meskipun dalam kondisi lingkungan yang ekstrim di alam liar. Kemampuan ini berhubungan erat dengan daya adaptasi yang dimilikinya. Daya adaptasi pada ayam Tolaki juga berkorelasi dengan sifat ketahanan terhadap penyakit.
Fenomena ini memperkuat dugaan awal sebelumnya bahwa terdapat keterkaitan yang kuat antara sifat ketahanan penyakit terhadap kemampuan ternak dalam menampilkan produksinya (Fulton et al. 2006; Otim 2005). Produktivitas pada ayam berkaitan erat dengan sistem kekebalan yang dimilikinya dan lingkungan yang menunjangnya. Ternak yang memiliki tingkat kebugaran (fitness) yang baik dan mampu melewati serangan suatu penyakit cenderung menampilkan prestasi produksi yang lebih baik (Knap and Bishop 2008).
Gen Myxovirus (Mx)
Gen Mx ini dilaporkan pertama kali oleh Staeheli et al. (1998) yang menemukan keberadaan gen ini pada hewan mencit dengan nama gen Mx1. Gen Mx1 memliki 2 alel yakni Mx1+ dan Mx-. Alel Mx+ resisten terhadap influenza dan umumnya banyak ditemukan pada mencit liar, sedangkan gen Mx- rentan terhadap influenza dan umumnya ditemukan pada mencit laboratorium. Hug et al. (1998) melaporkan gen Mx1 pada mencit memiliki 14 exon dengan panjang runutan DNA sebesar 5,5 kb. Dalam perkembangan selanjutnya gen Mx ini ternyata ditemukan pula pada hewan babi, yang memiliki 14 exon, namun panjang runutan DNA nya hanya sekitar 2,54 kb. Protein Mx1 pada babi dan mencit ternyata memiliki urutan asam amino dengan tingkat homologi yang tinggi (Muller et al. 1992). Protein Mx1 pada babi juga homolog dengan domba (Charleston dan Stewart, 1993), itik (Bazzigher et al. 1993), ayam (Bernasconi et al. 1995), sapi (Ellinwood et al. 1998) dan ikan (Leong et al. 1998).
Tabel 2.1 Struktur dan ukuran gen Mx pada ayam
No Struktur gen Mx Ukuran (pb)
1 Promotor 215
2 5’ UTR 140
3 Coding region
Exon 1 237
Exon 2 193
Exon 3 138
Exon 4 155
Exon 5 139
Exon 6 199
Exon 7 79
Exon 8 123
Exon 9 142
Exon 10 159
Exon 11 77
Exon 12 243
Exon 13 234
4 Non Coding Region
Intron 1 4873
Intron 2 1614
Intron 3 913
Intron 4 1692
Intron 5 1200
Intron 6 464
Intron 7 965
Intron 8 878
Intron 9 473
Intron 10 937
Intron 11 908
Intron 12 1774
Intron 13 1829
5 3’ UTR 288
Total 21.281
Sumber : GenBank ((DQ788615)
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 I10 I11 I12 I13
P 5’E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 3’
Penelitian awal terkait gen Mx pada ayam sebelumnya telah dilakukan oleh Ko et al. (2002) dan Maeda (2005) yang menunjukkan gen Mx terletak pada kromosom 1, dengan panjang fragmen 20.767 pasang basa (pb), terdiri atas 13 exon, 1.115 pb coding region, dan sisanya 705 asam amino.
Ko et al. (2002) menyatakan posisi protein Mx ini berada pada posisi asam amino 631 yang menyebabkan resistensi terhadap kombinasi serangan VSV dan AI pada struktur selnya. Distribusi alel A dan G pada populasi ayam sangat penting dilakukan untuk mengetahui seberapa besar frekuensi kedua alel tersebut. Frekuensi alel A/G pada ayam dapat menjadi indikator genetik tingkat resistensi ayam terhadap serangan virus. Sulandari et al. (2007) telah melakukan penelitian untuk mengetahui distribusi dari alel A/G SNP pada populasi ayam lokal di Indonesia seperti populasi ayam Pelung, Sentul, Kedu, Kedu Hitam, Kedu Putih, Cemani, Wareng, Merawang, Gaok, Kate, Kapas, Arab Gold, dan Arab Silver, menggunakan sekuen dari fragmen DNA gen Mx. Hasil penelitiannya memperlihatkan bahwa polimorfisme nukleotida ke 1.892 pada exon 13 dari gen Mx adalah alel G (genotipe GG) merupakan alel yan rentan terhadap serangan virus AI, alel A (genotipe AA) resisten terhadap serangan virus AI, sedangkan genotipe AG bisa resisten atau rentan terhadap serangan AI.
Sartika et al. (2011) menyatakan bahwa gen Mx cukup efektif digunakan dalam program pemuliaan yang ditujukan untuk meningkatkan seleksi terhadap rumpun ayam lokal yang tahan terhadap infeksi virus RNA. Berdasarkan uraian di atas, maka penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi secara molekuler keragaman gen Mx pada ayam Tolaki menggunakan metode mismatch PCR-RFLP (Polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism).
Bahan dan Metode
Penelitian dilaksanakan pada bulan April sampai dengan Nopember 2013. Fenotiping ayam Tolaki dilakukan di Laboratorium Lapang Kandang Pembibitan Unggas Fakultas Peternakan Universitas Halu Oleo, dilanjutkan pengujian titer antibodi dan uji tantang dilakukan di Laboratorium Dasar Fakultas Peternakan Universitas Halu Oleo. Pengujian genotipe gen Mx dilakukan di Laboratorium Pemuliaan dan Genetika Molekuler Departemen IPTP Fakultas Peternakan IPB.
Sampel Penelitian
Sebanyak 150 sampel darah ayam Tolaki, dengan rincian 47 generasi tetua dan 103 generasi anak digunakan dalam penelitian ini. Ayam Tolaki yang digunakan sebagai generasi tetua diambil dari pemeliharaan masyarakat di Kecamatan Palangga dan Kecamatan Wolasi Kabupaten Konawe Selatan serta Kecamatan Wawotobi dan Kecamatan Pondidaha Kabupaten Konawe.
Ekstraksi DNA dari Sampel Bulu
Sampel bulu yang dapat digunakan merupakan sampel bulu utuh, yang memiliki bagian kalamus. Ekstraksi DNA dari sampel bulu dilakukan menggunakan kit ektraksi Phire Animal Tissue Direct PCR Kit (Thermo Fisher Scientific Inc.). Prosedur ektraksi dilakukan mengikuti petunjuk dari produsen kit sebagai berikut: ± 0.5 cm bagian awal (akar/kalamus) bulu dipindahkan kedalam tabung 1.5 ml, kemudian dipotong menjadi beberap bagian kecil. Pada tabung 1.5 ml ditambahkan 20 µl Dilution Buffer dan 0.5 µl DNA Release™ Additive. Campuran dalam tabung diaduk menggunakan vortex dan kemudian disentrifugasi. Setelah itu campuran diinkubasi selama 2-5 menit pada suhu ruang dan dilanjutkan selama 2 menit pada suhu 98 °C. Sampel DNA siap digunakan atau disimpan pada suhu -20 °C untuk digunakan dikemudian hari.
Ekstraksi DNA dari Sampel Darah
Sampel darah dalam tabung EDTA dimasukkan ke dalam tabung mikro (1.5 ml) lalu ditambahkan dengan 1000 µl DW/TE (NaCl 0.2%). Setelah divortex dan didiamkan 5 menit, kemudian disentrifugasi pada kecepatan 8000 rpm selama 5 menit. Larutan supernatan yang terbentuk dibuang. Tahap berikutnya dilakukan penambahan 40 µl SDS 10%, 10 µl proteinase K 5 mg/ml, dan 1 x STE (Sodium Tris EDTA) sebanyak 300 µl. Larutan selanjutnya dikocok perlahan dalam inkubator bersuhu 55 0C selama 2 jam. Kemudian ditambahkan larutan phenol 400 µl, 400 µl CIAA (Chloroform : Isoamyl alkohol =24 :1), dan 40 µl NaCL 5 M dikocok perlahan pada suhu ruang selama 1 jam lalu disentrifugasi pada kecepatan 12000 rpm selama 5 menit.
Larutan bening yang mengandung DNA dipindahkan sebanyak 400 µl ke tabung mikro 1.5 ml yang baru. Selanjutnya ditambahkan 800 µl EtOH (etanol absolut), dan 40 µl NaCl 5 M. Lalu disimpan dalam freezer selama semalam. Tahap berikutnya larutan disentrifugasi lagi pada kecepatan 12000 rpm selama 5 menit, supernatan yang terbentuk dibuang lalu didiamkan dalam keadaan terbuka atau dalam desikator sampai alkohol hilang. Tahap terakhir ditambahkan 100 µl TE 80% atau Elution Buffer yang berfungsi sebagai buffer. DNA yang diperoleh lalu disimpan dalam freezer sampai akan digunakan.
Amplifikasi Ruas Gen Mx dengan PCR
Identifikasi Keragaman Gen Mx dengan PCR-RFLP
Identifikasi keragaman ruas spesifik gen Mx dilakukan dengan metode Polymerase chain reaction–restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Enzim yang digunakan adalah Hpy8I yang mengenali situs pemotongan GTN|NAC. Perubahan nukleotida terjadi pada basa G menjadi A pada kodon ke 631 sehingga menyebabkan perubahan asam amino Serin menjadi Asparagin (S631N). Metode RFLP dilakukan dengan menambahkan 3 unit enzim restriksi Hpy8I (10 unit/µl) beserta 0.7 µl 10 X Buffer tanggo (Fermentas, Finlandia) pada 5 µl DNA hasil PCR. Kemudian diinkubasi selama 16 jam pada suhu 37 °C.
Elektroforesis dan Penentuan Genotipe
Elektroforesis fragmen DNA hasil amplifikasi dengan PCR dan PCR-RFLP dilakukan menggunakan perangkat elektroforesis pada gel agarosa 2% (0.5 g/25 ml 0.5 X TBE). Perangkat dijalankan menggunakan buffer 0.5 X TBE, pada tegangan 100 volt selama 30 menit. Viasualisasi gel elektroforesis dilakukan pada perangkat dokumentasi gel Alpha Imager. Genotipe AA diindikasikan dengan adanya pita DNA 299 pb (tidak terpotong enzim Hpy8I), genotipe GG diindikasikan dengan adanya pita DNA 200 dan 99 pb (terpotong enzim Hpy8I), sedangkan genotipe AG diindikasikan dengan adanya pita DNA 299, 200 dan 99 pb.
Analisis Data
Berdasarkan hasil genotyping dilakukan perhitungan nilai frequensi alel, frekuensi genotipe dan Heterozigositas gen Mx menurut Nei (1987). Nilai keseimbangan Hardy-Weinberg (Hartl and Clark 1997), dan nilai Polymorphic Informative Content (PIC) (Bostein et al. 1980) berdasarkan rumus berikut :
Frekuensi alel
xi =
xi = frekuensi alel ke-i
nii = jumlah individu bergenotipe ii
nij = jumlah individu bergenotipe ij
N = total sampel
Frekuensi genotipe
xii = frekuensi genotipe ii
Heterozigositas
Ho = heterozigositas pengamatan
N1ij = jumlah individu heterozigot pada lokus ke 1
N = jumlah individu yang diamati He = heterozigositas harapan
P1i = frekuensi alel ke-i pada lokus-1
Keseimbangan Hardy-Weinberg (H-W)
x2 = nilai uji chi-squqre
O = jumlah pengamatan genotipe ke-i E = jumlah harapan genotipe ke-i
Polymorphic Informative Content (PIC)
PIC = Polymorphic Informative Content pi = frekuensi alel ke-i
pj = frekuensi alel ke-j
n = jumlah alel per penciri
Ukuran Populasi Efektif (Ne)
Ne = Populasi efektif
Hasil dan Pembahasan
Ekstraksi DNA dan Amplifikasi PCR pada Ayam Tolaki
Hasil ekstraksi DNA ayam Tolaki yang dilanjutkan dengan proses perbanyakan (amplifikasi DNA) dengan PCR ditampilkan pada Gambar 2.2
400 pb
300 pb
100 pb
299 pb
Gambar 2.2 Hasil amplifikasi PCR DNA ayam Tolaki
Berdasarkan hasil amplifikasi PCR DNA pada sampel darah ayam Tolaki diperoleh informasi bahwa semua sampel ayam Tolaki memiliki gen Mx pada exon 13 dengan ukuran pita DNA sebesar 299 pb. Gen Mx adalah gen yang bertanggungjawab terhadap kemampuan ayam dalam mempertahankan diri terhadap serangan virus flu burung (Maeda 2005). Ukuran pita DNA gen Mx pada ayam Tolaki sebesar 299 pb relatif sejalan dengan hasil penelitian yang dilaporkan oleh Sironi et al. (2010) yang menemukan adanya gen Mx pada exon 13 ayam jenis White Leghorn dan New Hampshire sebesar 300 pb.
Polymorfisme Gen Mx Hpy81 Ayam Tolaki
Genotyping dilakukan pada exon 13 basa ke 2032 (basa ke 20670-20968) (Gambar 2.3). Gen Mx pada ayam berada di kromosom 1. Berdasarkan data dari GenBank (nomor akses : DQ788615), ukuran gen Mx sebesar 21.281 pb. Struktur gen tersebut diawali oleh daerah promotor (215 pb), 13 exon dalam coding region (2118 pb), daerah 5’UTR (140 pb) dan terakhir adalah daerah 3’UTR (288 pb). Gambar 2.4 memperlihatkan hasil PCR-RFLP gen Mx.
20641 atagcaactc cataccctgt tttaatagtg cactgtcacc tcttaataga gtaccttcag 20701 cctgtttttt cttcttttag gaaaaaagtc ttcactcttt ttttccctct ccttgtaggg 20761 agcaaataaa cgcctgagca atcagattcc tctgatcatc ctctctactg tccttcatga 20821 ctttggaaat tatttgcaga cctcaatgtt gcatctcttg caaggaaaag aagaaataaa 20881 ctatttactc caagaagatc atgaagctgc taaccagcag aagttactga ccagcagaat 20941 tagtcacctc aacaaagcct accaatacct ggtagacttt aagtctctgt agatttcttc
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
400 pb 300 pb
200 pb
100 pb
Gambar 2.4 Produk amplifikasi PCR-RFLP gen Mx pada exon 13 yang dipotong dengan enzim Hpy81.
Gambar 2.4 adalah hasil PCR-RFLP dari fragmen gen Mx (299 pb), yang dipotong oleh enzim restriksi Hyp81, pada exon 13 situs ke 2032 (GTN|NAC). Pemotongan dengan Hpy81 menghasilkan dua alel (A dan G) dan tiga genotipe (AA,AG, dan GG). Alel A tidak dapat dipotong oleh Hpy81, menghasilkan satu fragmen DNA (299 pb), sedangkan alel G dapat dipotong oleh Hpy81 menghasilkan dua fragmen DNA (200 pb dan 99 pb).
Hasil pemotongan pada situs ke 1892 dan 2032 cDNA gen Mx terdeteksi adanya mutasi basa transisi (single mutation), yaitu mutasi pada pasangan basa GC menjadi AT, sehingga menyebabkan perubahan asam amino Serin (AGT) menjadi Asparagin (AAT). Terdapatnya asam amino Asparagin (A) pada exon 13 menjadi indikator ayam tersebut tahan terhadap infeksi virus, yang dikelompokkan sebagai gen Mx+, dan sebaliknya bila yang terjadi adalah mutasi basa menjadi asam amino Serin (G), maka ayam rentan terhadap serangan virus, dikelompokkan sebagai gen Mx- (Watanabe 2003; Ko et al. 2004).
Frekuensi Genetik dan Frekuensi Alel Gen Mx/Hpy81
Berdasarkan analisa genetipe 150 sampel darah ayam Tolaki yang diuji, diperoleh 84 ekor yang bergenotipe AA, 47 AG dan hanya 19 ekor GG. Tabel 2.2 menunjukkan frekuensi gen Mx ayam Tolaki.
Tabel 2.2 Frekuensi genotipe dan alel ayam Tolaki berdasarkan gen Mx
Ayam Tolaki N Frekuensi Genotipe Frekuensi Alel
AA AG GG A G
Generasi Tetua 47 0.45 0.42 0.13 0.66 0.34 Generasi Anak 103 0.61 0.26 0.13 0.74 0.26
Total 150 0.56 0.31 0.13 0.72 0.28
299 pb
200 pb
99 pb
Frekuensi genotipe AA (56%) mendominasi sampel ayam Tolaki dalam penelitian ini, kemudian diikuti genotipe AG (31%) dan GG (13%). Ayam Tolaki mempunyai frekuensi alel A lebih tinggi (0.72) dibandingkan frekuensi alel G (0.28). Hasil ini sejalan dengan analisis A/G SNP gen Mx dari populasi ayam lokal Indonesia yang dilakukan oleh Sulandari et al. (2007) diperoleh frekuensi alel A yang resisten terhadap AI berkisar 0.38-0.87. Hal ini menunjukkan ketahanan ayam lokal Indonesia terhadap serangan virus AI cukup tinggi. Tabel 2.3 menunjukkan letak posisi distribusi frekuensi alel A pada ayam Tolaki terhadap distibusi frekuensi alel A pada berbagai rumpun ayam lokal di Indonesia.
Tabel 2.3 Frekuensi genotipe dan alel pada berbagai rumpun ayam lokal di Indonesia berdasarkan gen Mx
Rumpun ayam N Frekuensi Genotipe Frekuensi Alel
AA AG GG A G
Ayam Sentul 47 0.40 0.45 0.15 0.77 0.23
Ayam Pelung 49 0.46 0.44 0.10 0.60 0.40
Ayam Kedu 44 0.52 0.32 0.16 0.68 0.32
Ayam Gaok 10 0.40 0.60 0.00 0.70 0.30
Ayam Kedu putih 26 0.27 0.62 0.11 0.57 0.42
Ayam Silver 30 0.26 0.40 0.33 0.46 0.53
Ayam Golden 30 0.36 0.50 0.13 0.61 0.38
Ayam Cemani 35 0.77 0.20 0.03 0.87 0.13
Ayam Merawang 29 0.69 0.24 0.07 0.81 0.19
Ayam Wareng 17 0.29 0.29 0.29 0.44 0.56
Ayam Kalosi 30 0.56 0.26 0.17 0.70 0.30
Ayam Nunukan 55 0.24 0.42 0.54 0.44 0.56
Ayam Kate 32 0.44 0.44 0.12 0.65 0.34
Ayam Kapas 30 0.10 0.56 0.33 0.38 0.62
Ayam Tolaki*) 150 0.56 0.31 0.13 0.72 0.28
Rataan 0.42 0.40 0.17 0.63 0.37
Sumber : Sulandari et al. (2009) *) Hasil penelitian ini
Index Genetik Gen Mx Ayam Tolaki dalam Populasi
Hasil pengukuran nilai index genetik gen Mx ayam Tolaki yang meliputi nilai heterozigositas pengamatan (Ho), heterozigositas harapan (He), Polymorfic Information Center (PIC) dan keseimbangan H-W dalam populasi (XHWE) disajikan dalam Tabel 2.4
Tabel 2.4 Nilai index gen Mx (nilai heterozigositas, polymorphic informative content dan chi-square) pada ayam Tolaki
Generasi Ho He PIC XHWE
Induk 0.42 0.45 0.36 0.002 tn
Anak 0.26 0.38 0.31 0.04 tn
Keragaman Genetik Gen Mx
Keragaman genetik adalah penyimpangan sifat atau karakter dari individu yang terjadi karena perkawinan alami yang tidak terkontrol. Keragaman genetik dapat dilihat dari karakter alel pada lokus tertentu yang merupakan ekspresi gen tertentu (Johari et al. 2007). Keragaman genetik dapat dilihat berdasarkan nilai heterozigositas yakni rataan prosentase lokus heterozigot tiap individu atau rataan prosentase individu heterozigot dalam populasi (Nei dan Kumar 2000). Nilai heterozigositas mempunyai nilai penting dalam upaya mendeskripsikan tingkat keragaman genetik dalam suatu populasi (Marson et al. 2005). Tingginya nilai heterozigositas ini mencerminkan tingginya keragaman genetik dalam suatu populasi dan demikian pula sebaliknya. Nilai heterozigositas diperoleh dari hasil perhitungan frekuensi gen pada suatu lokus. Nilai heterozigositas berkisar 0-1, nilai 0 menunjukkan kekerabatan genetik yang sangat dekat diantara populasi yang diukur, dan nilai 1 menunjukkan tidak adanya hubungan kekerabatan genetik (Nei 1987). Nilai heterozigositas dipengaruhi oleh jumlah sampel, jumlah dan frekuensi alel serta marka genetik yang digunakan (Sumantri et al. 2008).
Berdasarkan hasil dari Tabel 2.4 diperoleh nilai heterozigositas pengamatan (Ho) pada gen Mx lokus Hpy81 berkisar 0.26-0.42 dengan nilai rataan total populasi 0.31. Hal ini menunjukkan tingginya nilai keragaman genetik gen Mx pada masing-masing populasi. Nilai heterozigositas harapan (He) populasi anak sedikit lebih rendah (0.38) dibanding dengan populasi induk (0.45). Hal ini dapat dimaklumi, karena pada populasi anak diperoleh dari hasil perkawinan induk yang dipelihara intensif dalam kandang tertutup, perkawinan secara acak dilakukan melalui intervensi manusia. Sementara pada populasi induk diperoleh dari habitat aslinya di alam liar, yang menyebabkan terjadinya perkawinan acak secara alami dengan peluang inbreeding yang rendah.
Pendugaan keragaman genetik selain dapat diukur melalui nilai heterozigositas (He), juga dapat diukur dengan nilai Polymorphic Informative Center (PIC). Nilai PIC selain dapat dipergunakan sebagai dasar penentuan tingkat informasi genetik, juga dapat dipergunakan untuk keperluan penentuan keberadan alel polimorfik. Nilai heterosigositas selalu lebih tinggi dibandingkan dengan nilai PIC, karena nilai PIC merupakan nilai heterosigositas yang dikoreksi (Hildebrand 1992). Hasil pendugaan nilai PIC gen Mx lokus Hpy81 pada ayam Tolaki berkisar antara 0.31-0.36, dengan rataan total 0.33. Nilai PIC ini tergolong kategori sedang. Nilai PIC tergolong rendah bila nilainya lebih kecil dari 0.25, tergolong sedang bila nilainya berkisar antara 0.25 sampai dengan 5.0, serta tergolong tinggi bila diperoleh nilai lebih dari 0.5 (Botstein et al. 1980).
Keseimbangan Gen Mx dalam Populasi
Pengujian keseimbangan gen Mx dalam populasi dilakukan dengan uji chi-square (x)2 atau XHWE. Hasil uji chi-square (x)2 pada populasi induk diperoleh nilai 0.002 (tidak berbeda nyata) yang berarti bahwa gen Mx dalam populasi tersebut berada dalam keseimbangan Hardy-Weiberg. Demikian pula pada populasi anak memiliki nilai chi-square (x)2 sebesar 0.04 (tidak berbeda nyata) yang menunjukkan bahwa frekuensi genotipe gen Mx berada dalam keseimbangan Hardy-Weiberg, yakni frekuensi alel dan genotip yang tetap diturunkan dari generasi ke generasi sebagai akibat terjadinya penggabungan gamet secara acak dalam suatu populasi (Vasconcellos et al. 2003).
Ukuran Populasi Efektif
Ukuran populasi efektif merupakan jumlah minimal populasi yang dibutuhkan agar frekuensi gen tetap stabil dalam suatu populasi. Populasi minimal ayam Tolaki yang perlu dipertahankan agar tidak terjadi perubahan struktur genetik akibat perubahan frekuensi gen adalah sebesar nilai populasi efektifnya. Hasil penelitian Pagala dan Aku (2010) menyatakan jumlah populasi ayam Tolaki di Kabupaten Kolaka berkisar 2713 ekor. Berdasarkan informasi ini, maka dapat dihitung ukuran populasi efektif (Ne) pada ayam Tolaki. Tabel 2.5 menunjukkan perhitungan ukuran populasi efektif ayam Tolaki di Kabupaten Kolaka.
Tabel 2.5 Hasil perhitungan ukuran populasi efektif (Ne) ayam Tolaki
Kriteria Jumlah (ekor) Keterangan
Ukuran populasi nyata (N) 2713 -
Jantan dewasa (Nm) 402 (Umur 7-8 bulan)
Betina dewasa (Nf) 834 (Umur 7-8 bulan)
Ukuran populasi efektif (Ne) 1085 -
Nilai populasi efektif ayam Tolaki diperoleh sebesar 1085 ekor. Berdasarkan nilai tersebut diasumsikan bahwa populasi ayam Tolaki tersebar di 4 kabupaten yakni Kabupaten Konawe, Konawe Selatan, Konawe Utara dan Kolaka, dengan demikian nilai ukuran populasi efektif menjadi 4 kali dari nilai 1085 yakni sebesar 4340 ekor. Nilai ini termasuk dalam kategori rentan (vulnerable), yakni berada dalam kisaran populasi ternak antara 1000-5000 ekor. (Henson 1992). Dengan demikian dibutuhkan upaya yang serius untuk pelestarian dan pengembangan populasi ayam Tolaki.
Simpulan
3 ASOSIASI GEN Mx DENGAN SIFAT PRODUKSI DAN SIFAT
KETAHANAN AYAM TOLAKI TERHADAP INFEKSI
VIRUS Newcastle Disease SECARA ALAMI
Pendahuluan
Ayam Tolaki secara alamiah memiliki ketahanan terhadap beberapa penyakit yang umumnya menyerang ayam termasuk diantaranya adalah penyakit yang disebabkan oleh infeksi virus. Mekanisme pertahanan diri pada ayam lokal ini diatur sedemikian rupa melalui interaksi faktor genetik dan lingkungan. Secara genetik ketahanan ayam terhadap suatu penyakit dikendalikan oleh sejumlah gen yang saling bekerjasama satu dengan yang lain. Gen Mx merupakan salah satu gen utama yang diketahui bersifat antiviral pada ternak ayam, gen Mx ini dalam memberikan respon kekebalan terhadap serangan penyakit membutuhkan aktivasi gen-gen lain yang dapat menstimulir sel-sel immun dalam tubuh ayam. Gen Mx akan aktif dengan adanya inducer berupa serangan virus yang terdapat di sekitar lingkungan habitat ayam.
Penyebaran ayam Tolaki yang cukup merata di wilayah Sulawesi Tenggara meskipun dengan populasi kecil, mengindikasikan kemampuan beradaptasi ayam ini terhadap lingkungan cukup baik serta daya tahan terhadap penyakit yang cukup tinggi. Postur tubuh relatif lebih kecil, ramping dan produktivitas yang rendah merupakan implikasi dari bentuk adaptasi dengan mengorbankan sedikit sifat produksinya. Optimalisasi terhadap sumber daya genetik ternak dalam kisaran kondisi homeostasis dapat dilakukan tanpa menganggu kondisi fisiologi, metabolisme dan tingkah laku ternak. Peningkatan produksi ternak melalui pendekatan interaksi genetik dan lingkungan mengalami puncaknya ketika ditemukannya teori Phenotypic plasticity atau kelenturan fenotipik. Konsep kelenturan fenotipik menjelaskan perubahan fenotip suatu genotip akibat berubahnya lingkungan (Noor 2010). Kelenturan fenotipik dikontrol oleh gen dan memberikan respon terhadap seleksi. Oleh karena itu dibutuhkan penelitian untuk mempelajari korelasi antara sifat ketahanan penyakit pada ayam Tolaki dan produksi yang dihasilkan.
Penyakit Newcastle Diseases (ND) merupakan faktor pembatas penting pada peternakan ayam di beberapa negara berkembang dan menjadi ancaman serius bagi ayam yang dipelihara secara intensif. Ayam Tolaki seperti halnya ayam lokal di Indonesia rentan terhadap infeksi virus, salah satunya adalah virus ND. Infeksi virus ND pada ayam menyebabkan kerugian yang tinggi, karena angka kematian (mortalitas) akibat infeksi virus ND mencapai 100%. Oleh karena itu kerugian ekonomi yang ditimbulkan akibat penyakit ini di Indonesia mencapai miliaran rupiah. Penyakit ND bersifat endemik di Indonesia, dilaporkan terdapat 1500 sampai 8000 ekor terinfeksi ND setiap bulan di Bali pada tahun 2007 (OIE 2010 )
inti berupa RNA utas tunggal, memiliki amplop yang mengandung hemagglutination (HA) dan enzim Neuraminidase (NA). Berdasarkan strukturnya virus ND ini memiliki virion yang terdiri dari susunan nukleokapsid heliks RNAnya diselimuti membran yang terdiri dari lipid bilayer dan lapisan protein serta glikoprotein (hemaglutinin) yang berbentuk menyerupai paku pada permukaan partikel (Alexander 2003).
Penyebaran virus ND melalui udara, makanan, kendaraan pengangkut, burung liar, predator, pakaian dan alat-alat kandang. Masa inkubasi virus pada infeksi alami adalah 4-6 hari dengan gejala klinis secara umum terlihat adanya kematian yang tiba-tiba, sayap jatuh terkulai, kelemahan, hilang nafsu makan, torticolis, diare hijau dan penurunan produksi telur (Alders and Spadbrow 2001). Infeksi virus ND menimbulkan berbagai gejala klinis tergantung patotipe virus yang menginfeksinya.
Berdasarkan gejala klinisnya Virus ND terbagi atas 5 patotipe, yakni viscerotropic velogenic newcastle disease (VVND), neurotropic velogenic newcastle disease (NVND), mesogenic, lentogenic respiratory dan asymtomatic enteric. Jenis VVND sangat patogen dan dapat menyebabkan kematian pada ayam dengan prosentase yang cukup tinggi. Gejala klinis yang muncul akibat infeksi virus ini adalah pembengkakan mata dan sekitarnya, diare dengan feses berwana hijau ataupun putih disertai berak darah, tortikolis, tremor otot, paralisis kaki dan sayap serta ayam terlihat lesu. Tipe NVND bisa menyebabkan mortalitas 90% pada unggas muda atau 50% pada unggas dewasa. Gejala klinis yang tampak adalah sesak nafas dan ngorok, paralisis dan tortikolis. Virus tipe mesogenik memiliki virulensi yang lebih rendah dan biasanya hanya menimbulkan kematian pada unggas muda. Virus ND tipe lentogenik memperlihatkan gejala klinis ringan, tidak sampai menimbulkan kematian pada unggas dan umumnya banyak digunakan sebagai vaksin. Virus ND tipe asymtomatic enteric tidak memperlihatkan gejala klinis dan gambaran patologis, meskipun demikian virus ini mampu menginfeksi usus unggas namun tidak menyebabkan ayam sakit (Alexander 2003).
Ayam kampung umumnya diyakini tahan terhadap penyakit endemik dan stress lingkungan. Kemampuan untuk bertahan terhadap penyakit dan stress merupakan respon ayam dalam mempertahankan kelangsungan hidup dalam kondisi terburuk di lingkungan pedesaan. Kemampuan ayam kampung ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan strain lainnya (Msoffe 2003). Namun beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa ayam yang hidup di pedesaan, hanya sebagian kecil yang tahan terhadap penyakit endemik (Minga et al. 1989). Pada unggas yang resisten terhadap infeksi virus ND, paparan virus ND tetap akan menginduksi terbentuknya antibodi terhadap ND. Di beberapa negara di Afrika yang endemik ND seroprevalensi ND pada ayam kampung mencapai 6-73% (Musako 2012). Oleh karena itu adanya infeksi ND secara alami pada ayam Tolaki dapat diamati berdasarkan keberadaan antibodi anti ND.
Gen Mx
Ab
ISGs
IFN
/
Degradasi virus
Protein Mx
IFN (Warning signal)Respon Immun Non Spesifik Respon Immun Spesifik
Gambar 3.1 Skema ekspresi gen Mx oleh sel makrofag/dendritik dalam mekanisme respon immun non spesifik dan peran gen Mx yang menstimulir IFN dalam mekanisme respon immun spesifik (Sumber gambar : http//www.bioholic.edublogs.org).
Sel Makrofag Sel Dendritik Limfosit B Limfosit T
virus
Fagositosis/Fraksinasi/APC
Ag
CD 8 + MHC-I
Sel stem
Sel mieloid Sel lymploid
CD 4 + MHC-II
Sel target
Sel B (HMI)
[image:34.595.79.486.77.658.2]Sebagaimana lazimnya suatu makhluk hidup, sebagian besar hewan secara alamiah sesungguhnya memiliki kemampuan merespon serangan penyakit untuk pertahanan diri. Kemampuan untuk mempertahankan diri dari serangan virus bervariasi antara individu yang satu dengan individu yang lain. Kemampuan ini dikendalikan oleh gen anti viral. Gen Mx telah diketahui merupakan gen spesifik yang mengendalikan kemampuan pada hewan menjadi resisten atau rentan terhadap serangan virus (Sartika et al. 2010; Ko et al. 2002). Oleh karena itu gen Mx memiliki arti penting khususnya pada industri peternakan, karena kemampuan gen ini mengontrol resistensi terhadap serangan virus.
Keberadaan gen Mx pada ayam lokal berdampak secara tidak langsung terhadap penampilan produksinya, diduga genotipe dari gen Mx pada ayam memiliki kemampuan bervariasi dalam memberikan respon kekebalan (respon immun). Genotipe tertentu dapat merespon serangan virus dengan baik sehingga mampu mengeliminasi serangan virus, sebaliknya terdapat pula genotipe yang tidak mampu merespon dengan baik, sehingga virus menginfeksi organ tubuh ayam akibatnya metabolisme tubuh ayam menjadi terganggu.
Berdasarkan uraian di atas, maka penelitian ini bertujuan untuk mempelajari adanya asosiasi antara gen Mx dengan ketahanan terhadap infeksi virus NDsecara alami.
Bahan dan Metode
Sampel Penelitian
Sebanyak 25 sampel Tetua Ayam Tolaki yang terdiri dari 18 ekor betina dan 7 ekor pejantan (umur ± 7 bulan) dipelihara selama 6 minggu untuk menghasilkan telur tetas. Selanjutnya dari telur tetas tersebut dihasilkan sebanyak 103 Day Old Chicken (DOC) yang dipelihara selama 8 minggu tanpa pemberian semua jenis vaksin unggas.
Kandang dan Pemberian Pakan
Kandang individu (sangkar), berukuran 60x60x40 cm3 dengan kapasitas 10 ekor setiap kandang. Sebanyak 103 ekor anak ayam ditempatkan pada ruangan kandang seluas 5x15 m2, setiap sangkar dilengkapi dengan tempat pakan dan air minum. Kandang dilengkapi 2 bola lampu berdaya 18 Watt, sebagai penerangan di malam hari. Pakan yang digunakan dalam penelitian menggunakan pakan komersial untuk ayam lokal dengan kandungan protein 14-17% dan 2850 kkal energi metabolis/kg pakan.
Metode Penelitian
Genotyping
phenol-chloroform (Sambrook et al. 1989). DNA yang telah diekstraksi di amplifikasi dengan PCR. Primer spesifik yang digunakan untuk mengamplifikasi gen Mx berdasarkan adalah primer Foward 5’-GCA CTG TCA CCT CTT AAT AGA-3’ dan primer reverse 5’-GTA TTG GTA GGC TTT GTT GA-3’ (Sironi et al. 2010). Tahap berikutnya adalah penentuan genotipe Mx++, Mx+-, dan Mx— digunakan metode PCR-RFLP yaitu produk PCR dari fragmen gen Mx dipotong oleh enzim retriksi yang dapat memotong situs 631. Enzim yang digunakan adalah enzim retriksi Hpy81. Produk PCR yang terpotong enzim dipisahkan dengan metode elektroforesis gel poliakrilamida 5%. Selanjutnya divisualisasikan dengan metode pewarnaan sensitif perak menurut Sulandari dan Zein (2003). Berdasarkan hasil genotyping dilakukan pengelompokan genotipe gen Mx.
Fenotyping
Tetua ayam Tolaki dan DOC yang dihasilkan selanjutnya dilakukan fenotyping untuk mendapatkan koleksi data dan informasi sifat produksi pada ternak ayam melalui pengukuran dan pencatatan langsung sifat fenotip yang berhubungan dengan sifat produksi seperti pertambahan bobot badan mingguan, konsumsi pakan, konversi dan pencatatan produksi telur yang dihasilkan selama periode bertelur, dan mortalitas.
Deteksi Antibodi anti ND
Uji deteksi antibodi anti ND pada ayam dilakukan dengan uji Hemaglutinasi Inhibition (HI), sebelum dilakukan uji HI dilakukan ujiHemaglutinasi (HA) untuk menentukan virus standar 4 HAU yang akan digunakan pada uji HI
Uji Hemaglutinasi (HA)
Uji HA dilakukan dengan cara : sebanyak 25 µl PBS dimasukkan ke sumur
Uji Hambat Hemaglutinasi (HI)
Uji HI dilakukan dengan cara sebagai berikut: 25 µl PBS dimasukkan ke sumur baris A-H kolom 1-12. 25 µl anti serum ditambahkan ke sumur A1-F1, sedangkan G1 dimasukkan 25 µl anti serum kontrol. 25 µl suspensi sumur A1-G1 dipindahkan ke A2-G2 dihomogenkan 5 kali, langkah ini diulang hingga kolom A12-G12. 25 µl sisa suspensi dari A12-G12 dibuang. Suspensi antigen (virus ND 4 HAU) ditambahkan pada setiap sumur, digoyang 10 detik dan diinkubasi 60 menit pada suhu 4oC. Hasil uji HI didapat setelah terjadi reaksi hambatan hemaglutinasi pada sumur kontrol positif dan batas akhir penghambatan aglutinasi sempurna merupakan titer antibodi yang dihasilkan oleh uji HI (OIE 2012).
Analisis Data
Pengukuran Peubah yang diamati
Koleksi data fenotip dianalisis dengan penghitungan nilai rataan dan simpangan baku dari setiap sifat yang diamati menurut Steel dan Torrie (1995), dengan model persamaan :
n n
x j i
ij i
ˆ 1 2 ) (
n x xS j i
Keterangan, Xi = Rataan ke-i dari sifat xi
S = Simpangan baku n = Jumlah sampel
Asosiasi genotipe dengan peubah yang diamati
Asosiasi genotipe dengan peubah yang diamati dianalisis menggunakan prosedur one way anova dan perbedaan dari genotipe masing-masing gen dibandingkan menggunakan metode Uji Tukey pada taraf 5%. Model statistik yang digunakan menurut Matjik dan Sumertajaya (2002) adalah :
Yij = µ + Gi + €ij
keterangan:
Yij = Nilai pengamatan akibat pengaruh genotipe ke-i pada ulangan ke-j
µ = Nilai tengah umum.
Gi = Pengaruh genotipe ke-i.
Hasil dan Pembahasan
Asosiasi Gen Mx|Hpy81 Ayam Tolaki dengan Sifat Produksi dan Ketahanan Terhadap Infeksi Virus ND
Asosiasi genotipe gen Mx|Hpy81 ayam Tolaki dengan sifat produksi dan ketahanan penyakit viral disajikan pada Tabel 3.1. Jumlah sampel generasi tetua ayam Tolaki berjumlah 25 ekor (umur ±7 bulan) yang terdiri atas 18 ekor betina dan 7 ekor jantan. Ayam Tolaki bergenotipe AA ditemukan sebanyak 10 ekor, AG sebanyak 12 ekor dan GG sebanyak 3 ekor. Sementara sampel generasi anak (umur ±2 bulan). Ayam Tolaki bergenotipe AA ditemukan sebanyak 63 ekor, AG sebanyak 27 ekor dan GG sebanyak 13 ekor.
Tabel 3.1 Asosiasi gen Mx|Hpy81 ayam Tolaki dengan sifat produksi dan ketahanan terhadap infeksi Newcastle Disease
Parameter yang diamati Genotipe
AA AG GG* Sifat produksi
Generasi tetua (±7 bulan) Konsumsi pakan (g ekor-1 hari-1) Berat Telur (g butir-1)
Produksi telur (butir-1 hari-1) Konversi
Generasi anak (±12 minggu) Bobot Badan Awal (g ekor-1 )
Bobot Badan Akhir (g ekor-1 )
PBB (g ekor-1 hari-1) Konversi
92.82 ± 3.41 35.66 ± 1.64 19.33 ± 1.58a 4.83 ± 0.45a
26.13 ± 3.33 215.11 ± 53.40a
3.30 ± 1.43a 3.99 ± 1.42a
93.02 ± 1.61 35.93 ± 2.29 12.63 ± 2.50b 7.57 ± 1.23b
24.86 ± 2.88 191.98 ± 58.88a
2.99 ± 1.91a 5.02 ± 3.00a
96.31 35.60 12.00
9.17
25.71 ± 2.53 143.66 ± 29.76b
2.15 ± 1.58b 5.89 ± 1.57b
Sifat ketahanan penyakit
Generasi tetua (±7 bulan) Titer antibodi anti ND Daya hidup (%)
27 ± 0.00a 80.00
27.7 ± 0.75a 41.00
25 ± 1.83b 33.33
Generasi anak (±12 minggu) Titer antibodi anti ND Daya hidup (%)
20.75 ± 1.50 100.00
20 ± 0.00 100.00
20 ± 0.00 100.00
Keterangan : *) Sifat produksi generasi tetua GG tidak disertakan dalam uji statistik
Huruf yang berbeda dalam baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05).
Sifat Produksi
[image:38.595.85.483.200.733.2]Pada penelitian ini terbukti bahwa induk ayam Tolaki genotipe AA secara signifikan menunjukkan produksi telur yang lebih tinggi daripada AG maupun GG. Beberapa ayam lokal di Indonesia memperlihatkant asosiasi positif antara genotipe AA dengan umur pertama kali bertelur (Sartika et al. 2010). Kemampuan produksi telur ini terkait juga dengan ketahanan ayam terhadap infeksi virus. Pada peternakan ayam petelur yang telah terinfeksi ND meskipun telah menjalankan program vaksinasi, biasanya terjadi penurunan produksi telur seiring dengan penurunan titer antibodinya (Sudarisman 2009). Pada penelitian ini anak ayam Tolaki bergenotipe AA dan AG menunjukkan PBB dan konversi pakan secara nyata lebih tinggi dari GG. Hal ini sejalan dengan beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan adanya asosiasi positif pada genotipe yang mengandung alel A dengan berat badan ayam umur 40 hari pada lingkungan kurang higienis (Livan et al. 2007).
Hasil ini memperkuat dugaan awal sebelumnya bahwa terdapat keterkaitan yang kuat antara sifat ketahanan penyakit terhadap kemampuan ternak dalam menampilkan produksinya (Fulton et al. 2006; Otim 2005). Produktivitas pada ayam berkaitan erat dengan sistem kekebalan yang dimilikinya dan lingkungan yang menunjangnya. Ternak yang memiliki tingkat kebugaran (fitness) yang baik dan mampu melewati serangan suatu penyakit cenderung menampilkan prestasi produksi lebih baik (Knap and Bishop 2008).
Sifat Ketahanan Penyakit Viral
Hasil analisis ragam menunjukkan titer antibodi induk AA dan AG berbeda secara nyata (P<0.05) dari GG. Hasil berbeda diperlihatkan pada titer antibodi anak yang tidak berbeda nyata (P>0.05) pada semua genotipe. Hasil pengamatan prosentase daya hidup menunjukkan induk AA (80%) lebih tinggi daripada AG (41%) dan GG (33.33%). Sementara pada generasi anak memperlihatkan daya hidup 100% pada semua genotipe. Tingginya titer antibodi pada induk AA dan AG daripada GG berkorelasi positif dengan daya hidupnya, induk AA dan AG memiliki prosentase daya hidup lebih tinggi daripada GG.
Kasus ND merupakan ancaman serius bagi industri perunggasan di Indonesia karena pola infeksinya yang bersifat akut sampai kronis dengan masa inkubasi 2-4 hari. Penyakit ini menyerang semua unggas khususnya ayam, Penyakit ND dikategorikan sebagai penyakit akut, disebabkan masa inkubasinya yang sangat singkat, kasus ND banyak ditemukan pada ayam lokal yang umumnya lebih tahan terhadap infeksi virus ND dibandingkan dengan ayam ras (Santhia 2003). Mortalitas dan morbiditas akibat infeksi VND strain velogenik dapat mencapai 50-100% dan tipe mesogenik mencapai 50% (Tabbu 2000).
kampung yang dibiarkan hidup liar dialam dibandingkan dengan ayam broiler
