Karakteristik genotipe hibrida hasil persilangan 3 strain ikan nila Oreochromis niloticus dengan metode Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD)

(1)

ABSTRAK

AGUNG LUTHFI FAUZAN

. Karakteristik genotipe hibrida hasil persilangan 3

strain ikan nila

Oreochromis niloticus

dengan metode

Random Amplified

Polymorphic DNA

(RAPD). Dibimbing oleh Dinar Tri Soelistyowati dan Rudhy

Gustiano.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman genetik dan kekerabatan

hibrida dari hasil persilangan resiprok tiga strain ikan nila (BEST, Nirwana, dan

Red

NIFI) dengan menggunakan metode

Random Amplified Polymorphic DNA

(RAPD

)

. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hibridisasi intraspesifik strain ikan

nila meningkatkan keragaman genetik sebesar 27,93% yaitu pada persilangan

antara jantan Nirwana dengan betina BEST dan 27,23% dengan betina

Red

NIFI.

Berdasarkan analisis kekerabatan diketahui kedekatan Nirwana dan

Red

NIFI

dengan kelompok hibrid, dibandingkan dengan BEST. Jarak genetik terbesar

adalah 0,6 antara Nirwana dengan BEST.

(2)

ABSTRACT

AGUNG LUTHFI FAUZAN.

Characteristic of the genotypes hybrids resulted

from reciprocal cross of the three strains Nile tilapine using Random Amplified

Polymorphic DNA. Supervised by Dinar Tri Soelistyowati and Rudhy Gustiano.

Objectives of this study were to observe the genetic variability and relationship

among hybrids of three strains (BEST, Nirwana, and Red NIFI) using Random

Amplified Polymorphic DNA (RAPD). The results showed that hybridization

enabled to increase genetic variability respectedly on progeny between male

Nirwana with female BEST (27.93%) as well as between male Nirwana with

female Red NIFI (27.23%). Based on relationship analysis there were indication

that Nirwana and Red NIFI were closer to the hybrid groups, compared to BEST

one. The greatest genetic distance was the hybrids of Nirwana x BEST (0.6).

(3)

I.

PENDAHULUAN

Perikanan budidaya menjadi target utama pemerintah dalam upaya

meningkatkan hasil perikanan nasional. Indonesia ditargetkan menjadi produsen

hasil perikanan dan kelautan terbesar pada Tahun 2015 oleh Menteri Kelautan dan

Perikanan terutama produksi perikanan budidaya dicanangkan meningkat sebesar

353%. Salah satu komoditas unggulan budidaya yang ditargetkan adalah ikan nila.

Ikan nila (

) merupakan jenis ikan introduksi dari negara

Taiwan yang sudah lama dibudidayakan secara luas di Indonesia sejak Tahun

1969 karena mudah penanganannya, tidak ada kendala reproduksi, dapat

mencapai ukuran tubuh relatif besar, toleransi terhadap lingkungan yang luas,

harga relatif murah dan rasa dagingnya enak.

Ikan nila sebagai komoditas budidaya yang tersebar disebagian besar

wilayah di Indonesia menunjukkan kecenderungan penurunan performa fenotipik

yaitu pertumbuhan lambat, tingkat kematian tinggi, dan ukuran individu kecil. Hal

tersebut diduga terkait dengan

potensial fitness

dari sumber genetik populasi yang

tidak optimal atau bahkan menurun karena sistem rekrutmen calon induk dan

persilangannya tidak terpola yang mengakibatkan penghanyutan sejumlah alel

(

genetic drift

) secara terus menerus sehingga terjadi penurunan keragaman

genetik. Penurunan keragaman genetik akibat hilangnya alel-alel potensial pada

populasi ikan dari hasil perbenihan dapat mengakibatkan terhambatnya laju

pertumbuhan dan rendahnya ketahanan ikan terhadap serangan penyakit dan

perubahan lingkungan (Leary

et al.

, 1985

dalam

Moria

et al.

, 2005).

(4)

2

Identifikasi genotipe dapat dilakukan dengan beberapa teknik, diantaranya

adalah menggunakan marka

Random Amplified Polymorphic DNA

(RAPD)

dengan teknik PCR. Marka RAPD adalah sekuens DNA polimorfik yang

dipisahkan oleh gel elektroforesis setelah proses PCR menggunakan satu primer

oligonukleotida pendek secara acak. RAPD sangat baik digunakan untuk

mendeteksi polimorfisme gen dalam jumlah besar karena primer oligonukleotida

bisa mendata semua genom yang memiliki situs ikatan dalam reaksi PCR

(Mulyasari, 2007).

(5)

II. BAHAN DAN METODE

Ikan Uji

Ikan uji yang digunakan adalah ikan nila hibrida hasil persilangan resiprok 3 strain BEST,

Nirwana dan Red NIFI koleksi Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Sempur, Bogor.

Rancangan persilangan resiprok selengkapnya disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Rancangan persilangan resiprok 3 strain ikan nila

Jantan

BEST

Nirwana

Red NIFI

Betina

BEST

BB

NB

RB

Nirwana

BN

NN

RN

Red NIFI

BR

NR

(6)

Keterangan: NB (NirwanaxBEST), BR (BESTxRed NIFI), BN (BESTxNirwana), RB (Red

NIFIxBEST), NR (NirwanaxRed NIFI), RR (Red NIFIxRed NIFI), NN (NirwanaxNirwana), BB

(BESTxBEST), RN (Red NIFIxNirwana)

Ekstraksi DNA

Metode yang digunakan dalam ekstraksi dan pemurnian genom DNA berdasarkan prosedur

Fermentas dengan menggunakan Genomic DNA Purification KIT. Tahapan kerja yang dilakukan

meliputi:

Ekstraksi DNA dilakukan dengan membersihkan organ sirip dari larutan fiksatif (alkohol 70%),

dengan cara direndam dan dirotasi ke dalam aquades, hingga sampel berada pada dasar wadah.

Sampel diambil, dipotong kecil-kecil, lalu 20-25 mg sampel dengan 400 (l lysis solution

dimasukkan dalam tabung eppendorf 1,5 ml, dicampur menggunakan vortex sampai homogen

selama 20 detik, kemudian diinkubasi pada suhu 65 °C selama 5 menit. Selanjutnya chloroform

sebanyak 600 (l dimasukkan, lalu dicampur menggunakan vortex selama 20 detik, disentrifuse

pada kecepatan 10.000 rpm selama 2 menit.

Precipitation solution dilakukan dengan mencampurkan 720 (l H2O dengan 80 (l diambil dari

10x konsentrasi solution. Supernatan dipindahkan ke tabung eppendorf baru yang berisi 800 (l

precipitation solution, dicampur menggunakan vortex pada suhu ruang selama 2 menit.

Disentrifuse pada kecepatan 10.000 rpm selama 2 menit hingga DNA mengendap. Supernatan

yang mengandung DNA diambil dan dikeringkan. Setelah kering supernatan ditambahkan 100 (l

NaCl (1,2 M). Etanol absolut dingin sebanyak 300 (l dimasukkan, kemudian endapan DNA

diinkubasi pada suhu -20 °C selama 10 menit. Selanjutnya disentrifuse pada kecepatan 10.000

rpm selama 3-4 menit. Etanol dalam tabung eppendorf dibuang kemudian dibilas dengan etanol

dingin 70%, atau setelah kering dapat langsung ditambahkan 100 (l H2O.

Keberadaan DNA genom dapat diketahui dengan cara elektroforesis yakni menambahkan 3 (l

DNA hasil ekstraksi dengan 1 (l loading dye pada gel agarose 1%. Media elektroforesis atau gel

agarose 1% dibuat dengan agarose dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer sebanyak 0,30 g

dalam 30 ml larutan Tris-Borate-EDTA (TBE 1%). Kemudian batu magnetic stirer dimasukan

untuk mengaduk larutan, tabung ditutup dengan aluminium foil. Tabung erlenmeyer diletakkan

(7)

hingga berwarna bening, selanjutnya dituang ke dalam cetakan ukuran dan sisir (comb) dipasang

untuk membentuk sumur (well). Gel yang telah membeku dapat langsung digunakan untuk

elektroforesis atau disimpan dengan direndam dalam larutan TBE 1%.

Setelah DNA dan loading dye dimasukkan dalam sumur gel, selanjutnya bak elektroforesis

dialirkan listrik dengan tegangan 100 V dengan kuat arus yang terprogram secara otomatis.

Proses elektroforesis dihentikan setelah DNA bermigrasi dari kutub negatif ke kutub positif

mencapai tiga per empat bagian panjang gel. Hasil elektroforesis diwarnai dengan merendam gel

dalam larutan ethidium bromide dengan konsentrasi 5 ppm selama 20 menit. Keberadaan DNA

pada gel dapat dilihat dengan menggunakan ultraviolet transilluminator dan didokumentasikan

dengan film polaroid.

Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD)

Jenis primer yang digunakan dalam penelitian ini disajikan pada Tabel 2 sebagai berikut.

Tabel 2. Jenis primer yang digunakan dalam RAPD-PCR

No.

Kode Primer

Urutan basa (5’–3’)

Panjang nukleotida

G+C (%)

1.

OPA-02

TGC CGA GCT G

10-mer

(8)

2.

OPA-03

AGT CAG CCA C

10-mer

60%

3.

OPC-05

GTC CCG ACG A

10-mer

70%

Amplifikasi DNA dilakukan menggunakan metode RAPD-PCR dengan komposisi bahan: 1 (l

primer, 3 (l DNA, 12,5 (l 2x PCR Master Mix dan 8,5 (l H2O nuklease free; dengan total volume

25 (l dicampur menjadi 1 unit. Seluruh bahan dicampur dengan cara memasukkannya ke dalam

tabung eppendorf 0,5 ml kemudian dihomogenkan menggunakan vorteks selama 20 detik dan

diputar menggunakan spin sampai tidak ada gelembung. Selanjutnya dimasukkan dalam

thermocycler dengan siklus sebanyak 35 cycle, yaitu: satu siklus denaturasi awal pada suhu 94

°C selama 2 menit, 34 siklus selanjutnya terdiri atas denaturasi pada suhu 94 °C selama 1 menit,

annealing 36 °C selama 1 menit dan extention72 °C selama 2 menit. Final extention pada suhu

72 °C selama 7 menit. Hasil RAPD-PCR dilihat melalui elektroforesis atau disimpan di dalam

lemari pendingin dengan suhu 4 °C. Untuk satu sampel ikan, proses PCR ini dilakukan sebanyak

jumlah primer yang digunakan (3 primer). Setiap satu kali proses PCR, jumlah primer yang

digunakan sebanyak 1 primer, hingga ketiga primer selesai digunakan.

Elektroforesis

Setelah didapatkan DNA hasil amplifikasi, selanjutnya dilakukan tahapan elektroforesis dengan

cara menambahkan 2 (l loading dye dengan 7 (l DNA hasil amplifikasi pada gel agarose 1,5%,

kemudian dimasukkan pada sumur elektroforesis. Salah satu sumur diisi dengan marker atau

(9)

akuades. Selanjutnya dilakukan tahapan running dan staining, lalu diamati di atas ultraviolet

transilluminator dan didokumentasikan dengan film polaroid.

Analisis Data

Tingkat polimorfisme dan heterozigositas dianalisa dengan menggunakan descriptive statistics

(Miller, 1997) serta analisis statistik menggunakan exact test for population differentiation

(Raymond & Rousset, 1995 dalam Miller, 1997) dengan menggunakan program TFPGA (Tools

for Population Genetic Analyses). Kekerabatan antar populasi dianalisis dengan menggunakan

jarak genetik, berdasarkan program UPGMA Wright (1978) modifikasi Rogers (1972) dalam

Miller (1997) dari software TFPGA. Data yang dihasilkan dari penggunaan program tersebut

(10)

III.

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1

Hasil

3.1.1

Profil RAPD

Keragaman profil RAPD meliputi jumlah dan ukuran fragmen DNA. Hasil

amplifikasi dengan menggunakan 3 primer (OPA-02, OPA-03 dan OPC-05)

menunjukkan hasil yang bervariasi, data selengkapnya disajikan pada Tabel 3.

Amplifikasi DNA pada 3 populasi

true breeding

(BEST, Nirwana dan

Red

NIFI)

ikan nila uji dapat dilihat pada Gambar 1-3. Sedangkan untuk hasil hibridisasinya

dapat dilihat pada Lampiran 6.

Gambar 1. Amplifikasi OPA-02 pada ikan nila BEST, Nirwana dan

Red

NIFI

Gambar 2. Amplifikasi OPA-03 pada ikan nila BEST, Nirwana dan

Red

NIFI

Gambar 3. Amplifikasi OPC-05 pada ikan nila BEST, Nirwana dan

Red

NIFI

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

3000 bp

1000 bp

500 bp

(11)

8

Tabel 3. Profil DNA hasil persilangan resiprok 3 strain ikan nila

Populasi Jumlah Fragmen Kisaran Ukuran Fragmen (bp)

Nirwana x BEST 1-15 200-3000

BEST X Nirwana 1-18 200-3000

BEST x Red NIFI 2-16 200-2000

BEST x BEST 1-14 200-2200

Nirwana x Red NIFI 5-16 200-1800

Nirwana x Nirwana 6-15 200-3000

Red NIFI x Nirwana 6-14 225-2000

Red NIFI x Red NIFI 6-15 200-2000

Red NIFI x BEST 6-16 225-2200

Jumlah dan ukuran fragmen DNA pada 9 populasi ikan nila hasil hibridisasi

menunjukkan hasil yang bervariasi. Untuk 3 populasi

true breeding

yaitu BEST

memiliki jumlah dan ukuran fragmen DNA berkisar 1-14 dan 200-2200 bp,

Nirwana (6-15, 200-3000 bp), dan

Red

NIFI (6-15, 200-2000 bp). Sedangkan

hasil hibridisasinya yaitu NirwanaxBEST (1-15, 200-3000 bp), BESTxNirwana

(1-18, 200-3000 bp), BESTx

Red

NIFI (2-16, 200-2000 bp), Nirwanax

Red

NIFI

(6-15, 200-1800 bp),

Red

NIFIxNirwana (6-14, 225-2000 bp),

Red

NIFIxBEST

(6-16, 225-2200 bp).

3.1.1

Polimorfisme

Persentase polimorfisme dianalisis menggunakan program TFPGA

(Lampiran 1). Data persentase polimorfisme selengkapnya disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4. Persentase polimorfisme hasil persilangan resiprok 3 strain ikan nila

Jantan

BEST Nirwana Red NIFI

Betina

BEST 20,31% 27,93% 15,13%

Nirwana 19,80% 15,41% 10,46%

Red NIFI 26,91% 27,23% 17,04%

(12)

9

(27,93%) dan terendah pada populasi

Red

NIFIxNirwana (10,46%), sedangkan

pada

true breeding

yaitu populasi NirwanaxNirwana (15,41%).

3.1.2

Heterozigositas

Keragaman genetik suatu populasi ikan dapat diketahui melalui nilai

heterozigositas intrapopulasi (Lampiran 3). Nilai heterozigositas bervariasi dari

0,04 hingga 0,12. Pada populasi

true breeding

menunjukkan tingkat

heterozigositas yang lebih rendah dari pada populasi hasil persilangannya yaitu

BESTx

Red

NIFI (0,12) dan Nirwanax

Red

NIFI (0,11). Data selengkapnya

disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Tingkat heterozigositas hasil persilangan resiprok 3 strain ikan nila

Jantan

Betina

BEST 0,08 0,09 0,06

Nirwana 0,07 0,07 0,04

Red NIFI 0,12 0,11 0,06

3.1.3

Uji Perbandingan Berpasangan F

st

Secara statistik dengan menggunakan uji perbandingan berpasangan

F

st

(Lampiran 4) menunjukkan terdapat perbedaan genetik secara nyata antara

populasi hasil hibridisasi kecuali populasi NirwanaxBEST, BESTx

Red

NIFI dan

Red

NIFIxBEST (Tabel 6).

Tabel 6. Nilai P dari uji perbandingan berpasangan

F

st

dari rata-rata 3 primer

Populasi NB BN BR BB NR NN RN RR RB

NB ***

BN 0,01 ***

BR 0,33 0,00 ***

BB 0,00 0,00 0,00 ***

NR 0,00 0,00 0,00 0,00 ***

NN 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 ***

RN 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 ***

RR 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 ***

RB 0,33 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 ***

Keterangan: NB (NirwanaxBEST), BR (BESTxRed NIFI), BN (BESTxNirwana), RB (Red

(13)

10

3.1.4

Jarak Genetik

Jarak genetik interpopulasi menunjukkan perbedaan dan dapat

menggambarkan status kekerabatan antar populasi ikan nila. Jarak genetik

interpopulasi ketiga strain dan hasil hibridisasi intraspesifik 3 populasi ikan

disajikan pada Tabel 7. Jarak genetik tertinggi adalah antara populasi

BESTxBEST dengan NirwanaxNirwana sebesar 0,60, sedangkan jarak genetik

terendah adalah 0,43 yaitu antara populasi NirwanaxBEST dengan BESTx

Red

NIFI. Secara umum, jarak genetik 9 populasi ikan nila uji memiliki kisaran yang

tinggi yaitu antara 0,43-0,60.

Tabel 7. Jarak genetik antara 9 populasi ikan nila dari rata-rata 3 primer

NB ***

BN 0,47 ***

BR 0,43 0,48 ***

BB 0,55 0,56 0,50 ***

NR 0,56 0,53 0,50 0,58 ***

NN 0,52 0,51 0,48 0,60 0,49 ***

RN 0,59 0,57 0,48 0,46 0,48 0,54 ***

RR 0,55 0,54 0,50 0,58 0,47 0,49 0,53 ***

RB 0,44 0,57 0,53 0,58 0,49 0,52 0,49 0,56 ***

(BESTxBEST), RN (Red NIFIxNirwana)

(14)

11

0.60 0.45 0.30 0.15 0.00

NB

BR

BN

RB

NR

RR

NN

BB

RN

Gambar 4. Dendrogram 9 populasi ikan nila hasil hibridisasi

(15)

12

3.2

Pembahasan

Profil RAPD pada populasi

true breeding

(BEST, Nirwana dan

Red

NIFI)

memiliki karakter yang berbeda. Panjang dan ukuran fragmen DNA pada populasi

BESTxBEST lebih tinggi yaitu 1-14 dan 200-2200 bp dari pada pupulasi

NirwanaxNirwana (6-15, 200-3000 bp), dan

Red

NIFI (6-15, 200-2000 bp).

Sedangkan untuk hasil hibridisasinya, pada beberapa populasi menunjukkan

panjang dan ukuran fragmen DNA yang lebih tinggi, yaitu populasi

NirwanaxBEST (1-15, 200-3000 bp), BESTxNirwana (1-18, 200-3000 bp),

BESTx

Red

NIFI (2-16, 200-2000 bp). Hasil tersebut menunjukkan bahwa

hibridisasi dapat meningkatkan keragaman genetik yang dilihat dari panjang dan

ukuran fragmen DNA pada masing-masing populasi ikan uji.

Tingkat polimorfisme antara ketiga populasi

true breeding

yang tertinggi

adalah pada populasi BESTxBEST sebesar 20,31% lebih tinggi dibandingkan

populasi NirwanaxNirwana (15,41% ) dan

Red

NIFIx

Red

NIFI (17,04%). Sedang

pada hasil hibridisasinya menunjukkan polimorfisme yang lebih tinggi dari

true

breedingnya

yaitu pada populasi NirwanaxBEST sebesar 27,93%, populasi

Nirwanax

Red

NIFI (27,23%) dan populasi BESTx

Red

NIFI (26,91%). Hal

tersebut menunjukkan bahwa proses hibridisasi dapat meningkatkan keragaman

genetik ikan nila. Sedangkan pada populasi hibrid

Red

NIFIxBEST,

Red

NIFIxNirwana, dan BESTxNirwana menunjukkan persentase polimorfisme yang

lebih rendah yaitu 15,13%, 10,46% dan 19,80%. Penyebab rendahnya persentase

polimorfisme pada jenis ikan budidaya antara lain karena aktivitas seleksi induk,

terjadinya

inbreeding

,

genetic drift

dan fenomena

bottleneck effect

yang

merupakan akibat dari tidak terpenuhinya

gene pool

yang tidak lengkap

konfigurasinya pada populasi budidaya tersebut. Hal ini banyak ditemui pada

sistem budidaya ikan/udang di Indonesia yang disebabkan keterbatasan jumlah

induk yang digunakan dalam memproduksi benih sehingga tidak memenuhi

standar

Ne

(

effective breeding number

) (Kirpichnikov, 1981; Kapunsckinski dan

Jacobson, 1987; Tave, 1993)

(16)

13

perubahan genetik pada populasi ikan melalui persilangan hibridisasi. Strain

BEST, Nirwana dan

Red

NIFI memiliki proses seleksi yang berbeda. Ikan nila

BEST merupakan ikan hasil pemuliaan untuk karakter keunggulan pertumbuhan

yang dihasilkan melalui proses selama 4 (empat) tahun penelitian oleh Tim

Peneliti dari Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Bogor (Arifin, 2008).

Beberapa keunggulan strain ikan nila BEST diantaranya s

urvival rate

(SR)

sebesar 90% dibandingkan nila lokal (60-70%). Laju pertumbuhan 4,85%, lebih

tinggi dibandingkan 2 nila unggulan lainnya, yaitu: Gesit (4,5%) dan Nirwana

(3,93%),

food convertion ratio

(FCR) sebesar 1,1 (Anmi, 2009). Ikan nila

Nirwana merupakan hasil seleksi famili dengan sumber genetik berasal dari ikan

nila GIFT (

Genetic Improvement Farm Tilapia

) dan nila GET (

Genetically

Enchanced Tilapia

) dari Philipina. Menurut Sumantadinata (2006), bahwa

pertumbuhan bobot ikan nila Nirwana meningkat sekitar 45% pada generasi ke-3

(F3) dibandingkan dengan populasi awalnya (Anonim, 2007). Nila

Red

NIFI

dikenal juga sebagai nila merah atau nirah. Ikan ini kemungkinan merupakan hasil

persilangan antara

Tilapia mossambicus

(mujair) atau

(nila) dengan

Oreochromis honorum

,

Oreochromis aureus

, atau

Oreochromis zilii

(Amri, 2008).

Tingkat heterozigositas populasi ikan nila hasil hibridisasi berkisar antara

0,04-0,12. Kisaran tersebut sebanding dengan tingkat heterozigositas pada

populasi ikan air tawar di alam, misalnya populasi ikan batak (

Tor sorro

) berkisar

0,08–0,09 (Asih

et al.

, 2006). Pada populasi BESTx

Red

NIFI dan Nirwanax

Red

NIFI sedikit lebih tinggi dibandingkan hasil persilangan lainnya; yaitu sebesar

0,12 dan 0,11. Hasil tersebut menunjukkan bahwa proses hibridisasi dapat

meningkatkan keragaman genetik dan nilai heterozigositas. Pada dasarnya,

hibridisasi adalah memanfaatkan sifat heterosis karena sifat dominan dan

heterozigositas pada banyak lokus (Tave, 1993) atau interaksi dari alel pada lokus

(Kapunsckinski dan Jacobson, 1987).

(17)

14

hal ini program seleksi untuk suatu sifat yang dilakukan cukup lama dapat

menurunkan potensi sifat genetik atau dapat menurunkan keragaman genetiknya.

Seleksi merupakan suatu teknik untuk memperbaiki sifat yang terukur

(

quantitative trait

). Prinsip dasar seleksi adalah mengeksploitasi sifat

addictive

dari alel-alel pada semua lokus yang mengontrol sifat terukur untuk memperbaiki

suatu populasi (Kirpichnikov, 1981; Falconer, 1981; Tave, 1993; Gjedrem, 2005).

Rendahnya keragaman genetik diduga juga dapat disebabkan jumlah induk

atau cara yang digunakan dalam pemijahan terbatas (rekrutmen induk tidak

terkontrol) atau penggunaan induk dalam waktu lama. Hal tersebut didukung oleh

pernyataan Secara umum penggunaan jumlah induk yang terbatas dalam setiap

pemijahan dapat mengakibatkan

inbreeding

. Dalam kegiatan pemijahan, sejumlah

induk dipasangkan untuk memenuhi nilai pemijahan efektif dengan jumlah

pasangan induk lebih besar dari 50 pasang (

Ne

>50 pasang), sehingga dapat

memperkecil terjadinya silang dalam (

inbreeding

) (Tave, 1995). Khusus pada ikan

nila induk yang digunakan minimal 30 pasang (Tave, 1995).

Nilai yang diperoleh dari analisis keragaman berpasangan (

F

st

) dengan

(18)

15

Berdasarkan jarak genetik, populasi NirwanaxBEST dengan BESTx

Red

NIFI (0,43) mempunyai hubungan kekerabatan yang lebih dekat dibandingkan

dengan populasi hibrid lainnya. Semakin dekat jarak genetik maka persilangan

bisa menurunkan mutu keturunannya, yaitu meningkatkan homozigositas (Suryani

et al.

, 2001). Semakin tinggi tingkat kemiripan genetik sebaliknya, semakin besar

jarak genetik interpopulasi, maka populasi tersebut memiliki komponen genetik

yang berbeda (Pandin, 2000).

(19)

IV.

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1

Kesimpulan

Hibridisasi intraspesifik strain ikan nila meningkatkan polimorfisme genetik

27,93% pada populasi hibrid antara jantan Nirwana dengan betina BEST, dan

27,23% dengan

Red

NIFI. Berdasarkan dendrogram

jarak genetik interpopulasi,

menunjukkan bahwa Nirwana dan

Red

NIFI membentuk kelompok bersama

dengan populasi hibrid yang terpisah dengan BEST. Jarak genetik populasi hibrid

terbesar adalah 0,6 antara Nirwana dengan BEST.

4.2

Saran

Kegiatan penelitian selanjutnya untuk mengetahui keragaman genetik dan

status kekerabatan ikan nila dengan menggunakan metode RAPD disarankan

menggunakan lebih dari 3 primer untuk meningkatkan deskripsi keragaman

genetik ikan uji.

(20)

KARAKTERISTIK GENOTIPE HIBRIDA HASIL

PERSILANGAN 3 STRAIN IKAN NILA

DENGAN METODE

RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHIC DNA

(RAPD)

AGUNG LUTHFI FAUZAN

SKRIPSI

DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

(21)

ABSTRAK

AGUNG LUTHFI FAUZAN

. Karakteristik genotipe hibrida hasil persilangan 3

strain ikan nila

dengan metode

Random Amplified

Polymorphic DNA

(RAPD). Dibimbing oleh Dinar Tri Soelistyowati dan Rudhy

Gustiano.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman genetik dan kekerabatan

hibrida dari hasil persilangan resiprok tiga strain ikan nila (BEST, Nirwana, dan

Red

NIFI) dengan menggunakan metode

(RAPD

)

. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hibridisasi intraspesifik strain ikan

nila meningkatkan keragaman genetik sebesar 27,93% yaitu pada persilangan

antara jantan Nirwana dengan betina BEST dan 27,23% dengan betina

Red

NIFI.

Berdasarkan analisis kekerabatan diketahui kedekatan Nirwana dan

Red

NIFI

dengan kelompok hibrid, dibandingkan dengan BEST. Jarak genetik terbesar

adalah 0,6 antara Nirwana dengan BEST.

(22)

ABSTRACT

AGUNG LUTHFI FAUZAN.

Characteristic of the genotypes hybrids resulted

from reciprocal cross of the three strains Nile tilapine using Random Amplified

Polymorphic DNA. Supervised by Dinar Tri Soelistyowati and Rudhy Gustiano.

Objectives of this study were to observe the genetic variability and relationship

among hybrids of three strains (BEST, Nirwana, and Red NIFI) using Random

Amplified Polymorphic DNA (RAPD). The results showed that hybridization

enabled to increase genetic variability respectedly on progeny between male

Nirwana with female BEST (27.93%) as well as between male Nirwana with

female Red NIFI (27.23%). Based on relationship analysis there were indication

that Nirwana and Red NIFI were closer to the hybrid groups, compared to BEST

one. The greatest genetic distance was the hybrids of Nirwana x BEST (0.6).

(23)

KARAKTERISTIK GENOTIPE HIBRIDA HASIL

PERSILANGAN 3 STRAIN IKAN NILA

DENGAN METODE

RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHIC DNA

(RAPD)

AGUNG LUTHFI FAUZAN

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada

Program Studi Teknologi & Manajemen Perikanan Budidaya

Departemen Budidaya Perairan,

Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,

Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

(24)

Judul Skripsi

: Karakteristik genotipe hibrida hasil persilangan 3 strain

ikan nila

dengan metode

Random

Amplified Polymorphic DNA

(RAPD)

Nama Mahasiswa

: Agung Luthfi Fauzan

Nomor Pokok

: C14060923

Disetujui

Pembimbing

I

Pembimbing

II

Dr. Ir. Dinar Tri Soelystiowati, DEA

Dr. Ir. Rudhy Gustiano, M.Sc

NIP 19611016 198403 2 001

NIP 19610803 198903 1 006

Tanggal Pengesahan:

Diketahui

Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

(25)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI

DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyampaikan bahwa Skripsi yang berjudul:

KARAKTERISTIK GENOTIPE HIBRIDA HASIL PERSILANGAN 3

STRAIN IKAN NILA Oreochromis niloticus DENGAN METODE RANDOM

AMPLIFIED POLYMORPHIC DNA (RAPD)

adalah benar merupakan hasil karya yang belum diajukan dalam bentuk apapun

kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan 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

skripsi ini.

Bogor, November 2010

(26)

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Situbondo, Jawa Timur tanggal 15 Juni 1988 dari Ayah

Sunardi dan Ibu Hartati Sutji Rahayu. Penulis merupakan anak pertama dari empat

bersaudara.

Pendidikan formal yang dilalui penulis adalah TK Dharma Wanita, SDN 3

Setail pada tahun 1994-2000 dilanjutkan di SLTP N 1 Genteng, Banyuwangi pada

tahun 2000-2003, kemudian SMU DARUL ULUM 2 BPPT, Jombang pada tahun

2003 lulus tahun 2006. Penulis melanjutkan pendidikan tinggi di IPB melalui jalur

Undangan Seleksi Masuk Institut Pertanian Bogor pada tahun yang sama dan memilih

program studi Teknologi dan Manajemen Perikanan Budidaya, Departemen Budidaya

Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah magang di Balai Benih Ikan,

Cianjur dan Praktek Lapangan Akuakultur di Balai Besar Riset Perikanan Budidaya

Air Laut (BBRPBL) Gondol, Bali. Penulis juga pernah menjadi asisten mata kuliah

Biologi Laut semester ganjil 2007/2008 dan semester genap 2009/2010, Dasar-Dasar

Akuakultur semester ganjil 2008/2009, Dasar-Dasar Genetika Ikan semester genap

2009/2010, Manajemen Budidaya Air Tawar semester ganjil 2010/2011 serta Industri

Perbenihan Organisme Akuatik semester ganjil 2010/2011. Selain itu penulis juga

pernah menjadi pengurus Dewan Perwakilan Mahasiswa (DPM) FPIK IPB periode

2007/2008. Penulis juga pernah menjadi anggota

Fisheries Diving Club

(FDC) FPIK

IPB. Tugas akhir dalam pendidikan tinggi diselesaikan dengan menulis skripsi yang

berjudul “

Karakteristik genotipe hibrida hasil persilangan 3 strain ikan nila

Oreochromis niloticus dengan metode Random Amplified Polymorphic DNA

(27)

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL

...

iv

DAFTAR GAMBAR

... v

DAFTAR LAMPIRAN

... vi

I.

PENDAHULUAN

...

1

II.

BAHAN DAN METODE

...

3

2.1

Ikan

Uji

...

3

2.2

Ekstraksi

DNA

...

3

2.3

(RAPD) ...

4

2.4

Elektroforesis

...

5

2.5

Analisis

Data

...

6

III.

...

7

3.1

Hasil

...

7

3.1.1

Profil

RAPD

...

7

3.1.2 Polimorfisme ... 8

3.1.3

Heterozigositas

...

9

3.1.4 Uji Perbandingan Berpasangan

F

st

...

9

(28)

iv

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Rancangan persilangan resiprok 3 strain ikan nila ...

3

2. Jenis primer yang digunakan dalam RAPD-PCR ...

5

3. Profil DNA hasil persilangan resiprok 3 strain ikan nila ...

8

4. Persentase polimorfisme hasil persilangan resiprok 3 strain ikan nila ....

8

5. Tingkat heterozigositas hasil persilangan resiprok 3 strain ikan nila ...

9

6. Nilai P dari uji perbandingan berpasangan

F

st

dari rata-rata 3 primer ...

9

(29)

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman

(30)

vi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1.

Persentase polimorfisme ikan nila dengan 3 primer ...

20

2.

Profil DNA 9 populasi ikan nila hasil hibridisasi ...

20

3.

Tingkat heterozigositas ikan nila dengan 3 primer ...

21

4.

Nilai P dari uji perbandingan berpasangan

F

st

dari rata-rata 3 primer ....

21

(31)

I.

PENDAHULUAN

Perikanan budidaya menjadi target utama pemerintah dalam upaya

meningkatkan hasil perikanan nasional. Indonesia ditargetkan menjadi produsen

hasil perikanan dan kelautan terbesar pada Tahun 2015 oleh Menteri Kelautan dan

Perikanan terutama produksi perikanan budidaya dicanangkan meningkat sebesar

353%. Salah satu komoditas unggulan budidaya yang ditargetkan adalah ikan nila.

Ikan nila (

) merupakan jenis ikan introduksi dari negara

Taiwan yang sudah lama dibudidayakan secara luas di Indonesia sejak Tahun

1969 karena mudah penanganannya, tidak ada kendala reproduksi, dapat

mencapai ukuran tubuh relatif besar, toleransi terhadap lingkungan yang luas,

harga relatif murah dan rasa dagingnya enak.

Ikan nila sebagai komoditas budidaya yang tersebar disebagian besar

wilayah di Indonesia menunjukkan kecenderungan penurunan performa fenotipik

yaitu pertumbuhan lambat, tingkat kematian tinggi, dan ukuran individu kecil. Hal

tersebut diduga terkait dengan

potensial fitness

dari sumber genetik populasi yang

tidak optimal atau bahkan menurun karena sistem rekrutmen calon induk dan

persilangannya tidak terpola yang mengakibatkan penghanyutan sejumlah alel

(

genetic drift

) secara terus menerus sehingga terjadi penurunan keragaman

genetik. Penurunan keragaman genetik akibat hilangnya alel-alel potensial pada

populasi ikan dari hasil perbenihan dapat mengakibatkan terhambatnya laju

pertumbuhan dan rendahnya ketahanan ikan terhadap serangan penyakit dan

perubahan lingkungan (Leary

et al.

, 1985

dalam

Moria

et al.

, 2005).

(32)

2

Identifikasi genotipe dapat dilakukan dengan beberapa teknik, diantaranya

adalah menggunakan marka

Random Amplified Polymorphic DNA

(RAPD)

dengan teknik PCR. Marka RAPD adalah sekuens DNA polimorfik yang

dipisahkan oleh gel elektroforesis setelah proses PCR menggunakan satu primer

oligonukleotida pendek secara acak. RAPD sangat baik digunakan untuk

mendeteksi polimorfisme gen dalam jumlah besar karena primer oligonukleotida

bisa mendata semua genom yang memiliki situs ikatan dalam reaksi PCR

(Mulyasari, 2007).

(33)

II. BAHAN DAN METODE

Ikan Uji

Ikan uji yang digunakan adalah ikan nila hibrida hasil persilangan resiprok 3 strain BEST,

Nirwana dan Red NIFI koleksi Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Sempur, Bogor.

[image:33.612.41.543.61.750.2]

Rancangan persilangan resiprok selengkapnya disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Rancangan persilangan resiprok 3 strain ikan nila

Jantan

BEST

Nirwana

Red NIFI

Betina

BEST

BB

NB

RB

Nirwana

BN

NN

RN

Red NIFI

BR

NR

(34)

Keterangan: NB (NirwanaxBEST), BR (BESTxRed NIFI), BN (BESTxNirwana), RB (Red

(BESTxBEST), RN (Red NIFIxNirwana)

Ekstraksi DNA

Metode yang digunakan dalam ekstraksi dan pemurnian genom DNA berdasarkan prosedur

Fermentas dengan menggunakan Genomic DNA Purification KIT. Tahapan kerja yang dilakukan

meliputi:

Ekstraksi DNA dilakukan dengan membersihkan organ sirip dari larutan fiksatif (alkohol 70%),

dengan cara direndam dan dirotasi ke dalam aquades, hingga sampel berada pada dasar wadah.

Sampel diambil, dipotong kecil-kecil, lalu 20-25 mg sampel dengan 400 (l lysis solution

dimasukkan dalam tabung eppendorf 1,5 ml, dicampur menggunakan vortex sampai homogen

selama 20 detik, kemudian diinkubasi pada suhu 65 °C selama 5 menit. Selanjutnya chloroform

sebanyak 600 (l dimasukkan, lalu dicampur menggunakan vortex selama 20 detik, disentrifuse

pada kecepatan 10.000 rpm selama 2 menit.

Precipitation solution dilakukan dengan mencampurkan 720 (l H2O dengan 80 (l diambil dari

10x konsentrasi solution. Supernatan dipindahkan ke tabung eppendorf baru yang berisi 800 (l

precipitation solution, dicampur menggunakan vortex pada suhu ruang selama 2 menit.

Disentrifuse pada kecepatan 10.000 rpm selama 2 menit hingga DNA mengendap. Supernatan

yang mengandung DNA diambil dan dikeringkan. Setelah kering supernatan ditambahkan 100 (l

NaCl (1,2 M). Etanol absolut dingin sebanyak 300 (l dimasukkan, kemudian endapan DNA

diinkubasi pada suhu -20 °C selama 10 menit. Selanjutnya disentrifuse pada kecepatan 10.000

rpm selama 3-4 menit. Etanol dalam tabung eppendorf dibuang kemudian dibilas dengan etanol

dingin 70%, atau setelah kering dapat langsung ditambahkan 100 (l H2O.

Keberadaan DNA genom dapat diketahui dengan cara elektroforesis yakni menambahkan 3 (l

DNA hasil ekstraksi dengan 1 (l loading dye pada gel agarose 1%. Media elektroforesis atau gel

agarose 1% dibuat dengan agarose dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer sebanyak 0,30 g

dalam 30 ml larutan Tris-Borate-EDTA (TBE 1%). Kemudian batu magnetic stirer dimasukan

untuk mengaduk larutan, tabung ditutup dengan aluminium foil. Tabung erlenmeyer diletakkan

(35)

hingga berwarna bening, selanjutnya dituang ke dalam cetakan ukuran dan sisir (comb) dipasang

untuk membentuk sumur (well). Gel yang telah membeku dapat langsung digunakan untuk

elektroforesis atau disimpan dengan direndam dalam larutan TBE 1%.

Setelah DNA dan loading dye dimasukkan dalam sumur gel, selanjutnya bak elektroforesis

dialirkan listrik dengan tegangan 100 V dengan kuat arus yang terprogram secara otomatis.

Proses elektroforesis dihentikan setelah DNA bermigrasi dari kutub negatif ke kutub positif

mencapai tiga per empat bagian panjang gel. Hasil elektroforesis diwarnai dengan merendam gel

dalam larutan ethidium bromide dengan konsentrasi 5 ppm selama 20 menit. Keberadaan DNA

pada gel dapat dilihat dengan menggunakan ultraviolet transilluminator dan didokumentasikan

dengan film polaroid.

Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD)

Jenis primer yang digunakan dalam penelitian ini disajikan pada Tabel 2 sebagai berikut.

Tabel 2. Jenis primer yang digunakan dalam RAPD-PCR

No.

Kode Primer

Urutan basa (5’–3’)

Panjang nukleotida

G+C (%)

1.

OPA-02

TGC CGA GCT G

10-mer

(36)

2.

OPA-03

AGT CAG CCA C

10-mer

60%

3.

OPC-05

GTC CCG ACG A

10-mer

70%

Amplifikasi DNA dilakukan menggunakan metode RAPD-PCR dengan komposisi bahan: 1 (l

primer, 3 (l DNA, 12,5 (l 2x PCR Master Mix dan 8,5 (l H2O nuklease free; dengan total volume

25 (l dicampur menjadi 1 unit. Seluruh bahan dicampur dengan cara memasukkannya ke dalam

tabung eppendorf 0,5 ml kemudian dihomogenkan menggunakan vorteks selama 20 detik dan

diputar menggunakan spin sampai tidak ada gelembung. Selanjutnya dimasukkan dalam

thermocycler dengan siklus sebanyak 35 cycle, yaitu: satu siklus denaturasi awal pada suhu 94

°C selama 2 menit, 34 siklus selanjutnya terdiri atas denaturasi pada suhu 94 °C selama 1 menit,

annealing 36 °C selama 1 menit dan extention72 °C selama 2 menit. Final extention pada suhu

72 °C selama 7 menit. Hasil RAPD-PCR dilihat melalui elektroforesis atau disimpan di dalam

lemari pendingin dengan suhu 4 °C. Untuk satu sampel ikan, proses PCR ini dilakukan sebanyak

jumlah primer yang digunakan (3 primer). Setiap satu kali proses PCR, jumlah primer yang

digunakan sebanyak 1 primer, hingga ketiga primer selesai digunakan.

Elektroforesis

Setelah didapatkan DNA hasil amplifikasi, selanjutnya dilakukan tahapan elektroforesis dengan

cara menambahkan 2 (l loading dye dengan 7 (l DNA hasil amplifikasi pada gel agarose 1,5%,

kemudian dimasukkan pada sumur elektroforesis. Salah satu sumur diisi dengan marker atau

(37)

akuades. Selanjutnya dilakukan tahapan running dan staining, lalu diamati di atas ultraviolet

transilluminator dan didokumentasikan dengan film polaroid.

Analisis Data

Tingkat polimorfisme dan heterozigositas dianalisa dengan menggunakan descriptive statistics

(Miller, 1997) serta analisis statistik menggunakan exact test for population differentiation

(Raymond & Rousset, 1995 dalam Miller, 1997) dengan menggunakan program TFPGA (Tools

for Population Genetic Analyses). Kekerabatan antar populasi dianalisis dengan menggunakan

jarak genetik, berdasarkan program UPGMA Wright (1978) modifikasi Rogers (1972) dalam

Miller (1997) dari software TFPGA. Data yang dihasilkan dari penggunaan program tersebut

(38)

III.

3.1

Hasil

3.1.1

Profil RAPD

[image:38.612.112.495.260.657.2]

Keragaman profil RAPD meliputi jumlah dan ukuran fragmen DNA. Hasil

amplifikasi dengan menggunakan 3 primer (OPA-02, OPA-03 dan OPC-05)

menunjukkan hasil yang bervariasi, data selengkapnya disajikan pada Tabel 3.

Amplifikasi DNA pada 3 populasi

true breeding

(BEST, Nirwana dan

Red

NIFI)

ikan nila uji dapat dilihat pada Gambar 1-3. Sedangkan untuk hasil hibridisasinya

dapat dilihat pada Lampiran 6.

Gambar 1. Amplifikasi OPA-02 pada ikan nila BEST, Nirwana dan

Red

NIFI

Gambar 2. Amplifikasi OPA-03 pada ikan nila BEST, Nirwana dan

Red

NIFI

Gambar 3. Amplifikasi OPC-05 pada ikan nila BEST, Nirwana dan

Red

NIFI

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

3000 bp

1000 bp

500 bp

(39)

[image:39.612.135.449.98.263.2]

8

Tabel 3. Profil DNA hasil persilangan resiprok 3 strain ikan nila

Populasi Jumlah Fragmen Kisaran Ukuran Fragmen (bp)

BEST x Red NIFI 2-16 200-2000

BEST x BEST 1-14 200-2200

Nirwana x Red NIFI 5-16 200-1800

Red NIFI x Red NIFI 6-15 200-2000

Red NIFI x BEST 6-16 225-2200

Jumlah dan ukuran fragmen DNA pada 9 populasi ikan nila hasil hibridisasi

menunjukkan hasil yang bervariasi. Untuk 3 populasi

true breeding

yaitu BEST

memiliki jumlah dan ukuran fragmen DNA berkisar 1-14 dan 200-2200 bp,

Nirwana (6-15, 200-3000 bp), dan

Red

NIFI (6-15, 200-2000 bp). Sedangkan

hasil hibridisasinya yaitu NirwanaxBEST (1-15, 200-3000 bp), BESTxNirwana

(1-18, 200-3000 bp), BESTx

Red

NIFI (2-16, 200-2000 bp), Nirwanax

Red

NIFI

(6-15, 200-1800 bp),

Red

NIFIxNirwana (6-14, 225-2000 bp),

Red

NIFIxBEST

(6-16, 225-2200 bp).

3.1.1

Polimorfisme

Persentase polimorfisme dianalisis menggunakan program TFPGA

(Lampiran 1). Data persentase polimorfisme selengkapnya disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4. Persentase polimorfisme hasil persilangan resiprok 3 strain ikan nila

Jantan

Betina

BEST 20,31% 27,93% 15,13%

Nirwana 19,80% 15,41% 10,46%

Red NIFI 26,91% 27,23% 17,04%

[image:39.612.133.383.526.604.2]

(40)

9

(27,93%) dan terendah pada populasi

Red

NIFIxNirwana (10,46%), sedangkan

pada

true breeding

yaitu populasi NirwanaxNirwana (15,41%).

3.1.2

Heterozigositas

[image:40.612.136.379.296.377.2]

Keragaman genetik suatu populasi ikan dapat diketahui melalui nilai

heterozigositas intrapopulasi (Lampiran 3). Nilai heterozigositas bervariasi dari

0,04 hingga 0,12. Pada populasi

true breeding

menunjukkan tingkat

heterozigositas yang lebih rendah dari pada populasi hasil persilangannya yaitu

BESTx

Red

NIFI (0,12) dan Nirwanax

Red

NIFI (0,11). Data selengkapnya

disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Tingkat heterozigositas hasil persilangan resiprok 3 strain ikan nila

Jantan

Betina

BEST 0,08 0,09 0,06

Nirwana 0,07 0,07 0,04

Red NIFI 0,12 0,11 0,06

3.1.3

Uji Perbandingan Berpasangan F

st

Secara statistik dengan menggunakan uji perbandingan berpasangan

F

st

(Lampiran 4) menunjukkan terdapat perbedaan genetik secara nyata antara

populasi hasil hibridisasi kecuali populasi NirwanaxBEST, BESTx

Red

NIFI dan

Red

NIFIxBEST (Tabel 6).

Tabel 6. Nilai P dari uji perbandingan berpasangan

F

st

dari rata-rata 3 primer

NB ***

BN 0,01 ***

BR 0,33 0,00 ***

BB 0,00 0,00 0,00 ***

NR 0,00 0,00 0,00 0,00 ***

NN 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 ***

RN 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 ***

RR 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 ***

RB 0,33 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 ***

[image:40.612.127.457.511.662.2]

(41)

10

3.1.4

Jarak Genetik

[image:41.612.133.458.275.425.2]

Jarak genetik interpopulasi menunjukkan perbedaan dan dapat

menggambarkan status kekerabatan antar populasi ikan nila. Jarak genetik

interpopulasi ketiga strain dan hasil hibridisasi intraspesifik 3 populasi ikan

disajikan pada Tabel 7. Jarak genetik tertinggi adalah antara populasi

BESTxBEST dengan NirwanaxNirwana sebesar 0,60, sedangkan jarak genetik

terendah adalah 0,43 yaitu antara populasi NirwanaxBEST dengan BESTx

Red

NIFI. Secara umum, jarak genetik 9 populasi ikan nila uji memiliki kisaran yang

tinggi yaitu antara 0,43-0,60.

Tabel 7. Jarak genetik antara 9 populasi ikan nila dari rata-rata 3 primer

NB ***

BN 0,47 ***

BR 0,43 0,48 ***

BB 0,55 0,56 0,50 ***

NR 0,56 0,53 0,50 0,58 ***

NN 0,52 0,51 0,48 0,60 0,49 ***

RN 0,59 0,57 0,48 0,46 0,48 0,54 ***

RR 0,55 0,54 0,50 0,58 0,47 0,49 0,53 ***

RB 0,44 0,57 0,53 0,58 0,49 0,52 0,49 0,56 ***

(42)

11

0.60 0.45 0.30 0.15 0.00

NB

BR

BN

RB

NR

RR

NN

BB

RN

[image:42.612.155.492.86.277.2]

Gambar 4. Dendrogram 9 populasi ikan nila hasil hibridisasi

(43)

12

3.2

Pembahasan

Profil RAPD pada populasi

true breeding

(BEST, Nirwana dan

Red

NIFI)

memiliki karakter yang berbeda. Panjang dan ukuran fragmen DNA pada populasi

BESTxBEST lebih tinggi yaitu 1-14 dan 200-2200 bp dari pada pupulasi

NirwanaxNirwana (6-15, 200-3000 bp), dan

Red

NIFI (6-15, 200-2000 bp).

Sedangkan untuk hasil hibridisasinya, pada beberapa populasi menunjukkan

panjang dan ukuran fragmen DNA yang lebih tinggi, yaitu populasi

NirwanaxBEST (1-15, 200-3000 bp), BESTxNirwana (1-18, 200-3000 bp),

BESTx

Red

NIFI (2-16, 200-2000 bp). Hasil tersebut menunjukkan bahwa

hibridisasi dapat meningkatkan keragaman genetik yang dilihat dari panjang dan

ukuran fragmen DNA pada masing-masing populasi ikan uji.

Tingkat polimorfisme antara ketiga populasi

true breeding

yang tertinggi

adalah pada populasi BESTxBEST sebesar 20,31% lebih tinggi dibandingkan

populasi NirwanaxNirwana (15,41% ) dan

Red

NIFIx

Red

NIFI (17,04%). Sedang

pada hasil hibridisasinya menunjukkan polimorfisme yang lebih tinggi dari

true

breedingnya

yaitu pada populasi NirwanaxBEST sebesar 27,93%, populasi

Nirwanax

Red

NIFI (27,23%) dan populasi BESTx

Red

NIFI (26,91%). Hal

tersebut menunjukkan bahwa proses hibridisasi dapat meningkatkan keragaman

genetik ikan nila. Sedangkan pada populasi hibrid

Red

NIFIxBEST,

Red

NIFIxNirwana, dan BESTxNirwana menunjukkan persentase polimorfisme yang

lebih rendah yaitu 15,13%, 10,46% dan 19,80%. Penyebab rendahnya persentase

polimorfisme pada jenis ikan budidaya antara lain karena aktivitas seleksi induk,

terjadinya

inbreeding

,

genetic drift

dan fenomena

bottleneck effect

yang

merupakan akibat dari tidak terpenuhinya

gene pool

yang tidak lengkap

konfigurasinya pada populasi budidaya tersebut. Hal ini banyak ditemui pada

sistem budidaya ikan/udang di Indonesia yang disebabkan keterbatasan jumlah

induk yang digunakan dalam memproduksi benih sehingga tidak memenuhi

standar

Ne

(

effective breeding number

) (Kirpichnikov, 1981; Kapunsckinski dan

Jacobson, 1987; Tave, 1993)

(44)

13

perubahan genetik pada populasi ikan melalui persilangan hibridisasi. Strain

BEST, Nirwana dan

Red

NIFI memiliki proses seleksi yang berbeda. Ikan nila

BEST merupakan ikan hasil pemuliaan untuk karakter keunggulan pertumbuhan

yang dihasilkan melalui proses selama 4 (empat) tahun penelitian oleh Tim

Peneliti dari Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Bogor (Arifin, 2008).

Beberapa keunggulan strain ikan nila BEST diantaranya s

urvival rate

(SR)

sebesar 90% dibandingkan nila lokal (60-70%). Laju pertumbuhan 4,85%, lebih

tinggi dibandingkan 2 nila unggulan lainnya, yaitu: Gesit (4,5%) dan Nirwana

(3,93%),

food convertion ratio

(FCR) sebesar 1,1 (Anmi, 2009). Ikan nila

Nirwana merupakan hasil seleksi famili dengan sumber genetik berasal dari ikan

nila GIFT (

Genetic Improvement Farm Tilapia

) dan nila GET (

Genetically

Enchanced Tilapia

) dari Philipina. Menurut Sumantadinata (2006), bahwa

pertumbuhan bobot ikan nila Nirwana meningkat sekitar 45% pada generasi ke-3

(F3) dibandingkan dengan populasi awalnya (Anonim, 2007). Nila

Red

NIFI

dikenal juga sebagai nila merah atau nirah. Ikan ini kemungkinan merupakan hasil

persilangan antara

Tilapia mossambicus

(mujair) atau

(nila) dengan

Oreochromis honorum

,

Oreochromis aureus

, atau

Oreochromis zilii

(Amri, 2008).

Tingkat heterozigositas populasi ikan nila hasil hibridisasi berkisar antara

0,04-0,12. Kisaran tersebut sebanding dengan tingkat heterozigositas pada

populasi ikan air tawar di alam, misalnya populasi ikan batak (

Tor sorro

) berkisar

0,08–0,09 (Asih

et al.

, 2006). Pada populasi BESTx

Red

NIFI dan Nirwanax

Red

NIFI sedikit lebih tinggi dibandingkan hasil persilangan lainnya; yaitu sebesar

0,12 dan 0,11. Hasil tersebut menunjukkan bahwa proses hibridisasi dapat

meningkatkan keragaman genetik dan nilai heterozigositas. Pada dasarnya,

hibridisasi adalah memanfaatkan sifat heterosis karena sifat dominan dan

heterozigositas pada banyak lokus (Tave, 1993) atau interaksi dari alel pada lokus

(Kapunsckinski dan Jacobson, 1987).

(45)

14

hal ini program seleksi untuk suatu sifat yang dilakukan cukup lama dapat

menurunkan potensi sifat genetik atau dapat menurunkan keragaman genetiknya.

Seleksi merupakan suatu teknik untuk memperbaiki sifat yang terukur

(

quantitative trait

). Prinsip dasar seleksi adalah mengeksploitasi sifat

addictive

dari alel-alel pada semua lokus yang mengontrol sifat terukur untuk memperbaiki

suatu populasi (Kirpichnikov, 1981; Falconer, 1981; Tave, 1993; Gjedrem, 2005).

Rendahnya keragaman genetik diduga juga dapat disebabkan jumlah induk

atau cara yang digunakan dalam pemijahan terbatas (rekrutmen induk tidak

terkontrol) atau penggunaan induk dalam waktu lama. Hal tersebut didukung oleh

pernyataan Secara umum penggunaan jumlah induk yang terbatas dalam setiap

pemijahan dapat mengakibatkan

inbreeding

. Dalam kegiatan pemijahan, sejumlah

induk dipasangkan untuk memenuhi nilai pemijahan efektif dengan jumlah

pasangan induk lebih besar dari 50 pasang (

Ne

>50 pasang), sehingga dapat

memperkecil terjadinya silang dalam (

inbreeding

) (Tave, 1995). Khusus pada ikan

nila induk yang digunakan minimal 30 pasang (Tave, 1995).

Nilai yang diperoleh dari analisis keragaman berpasangan (

F

st

) dengan

(46)

15

Berdasarkan jarak genetik, populasi NirwanaxBEST dengan BESTx

Red

NIFI (0,43) mempunyai hubungan kekerabatan yang lebih dekat dibandingkan

dengan populasi hibrid lainnya. Semakin dekat jarak genetik maka persilangan

bisa menurunkan mutu keturunannya, yaitu meningkatkan homozigositas (Suryani

et al.

, 2001). Semakin tinggi tingkat kemiripan genetik sebaliknya, semakin besar

jarak genetik interpopulasi, maka populasi tersebut memiliki komponen genetik

yang berbeda (Pandin, 2000).

(47)

IV.

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1

Kesimpulan

Hibridisasi intraspesifik strain ikan nila meningkatkan polimorfisme genetik

27,93% pada populasi hibrid antara jantan Nirwana dengan betina BEST, dan

27,23% dengan

Red

NIFI. Berdasarkan dendrogram

jarak genetik interpopulasi,

menunjukkan bahwa Nirwana dan

Red

NIFI membentuk kelompok bersama

dengan populasi hibrid yang terpisah dengan BEST. Jarak genetik populasi hibrid

terbesar adalah 0,6 antara Nirwana dengan BEST.

4.2

Saran

Kegiatan penelitian selanjutnya untuk mengetahui keragaman genetik dan

status kekerabatan ikan nila dengan menggunakan metode RAPD disarankan

menggunakan lebih dari 3 primer untuk meningkatkan deskripsi keragaman

genetik ikan uji.

(48)

DAFTAR PUSTAKA

Abdallah, H. H., M. Elnaldy, A. Obeida, and H. Itriby. 2004. Genetic Diversity of

Nile Tilapia Populations Revealed by Randomly Amplyfied Polymorphic

DNA (RAPD).

Aquaculture Research

35:587-593.

Amri, K., dan Khairuman. 2008. Syarat Hidup Ikan Nila. Jakarta. Agromedia

Pustaka. www.hobiikan.blogspot.com [2 Januari 2010]

Anonim, 2007. Ahli IPB Temukan Varietas Baru Ikan Nirwana.

www.Kapanlagi.com [8 Agustus 2010]

Anmi, L. T. 2009. Nila BEST Sumbang 2 Kali Lipat. www.trubus-online.co.id

[8 Agustus 2010]

Arifin, O. Z. 2005. Polimorfisme mt-DNA Keturunan Pertama (F1) dalam Seleksi

Famili Ikan Nila (

) di BPBI Wanayasa Jawa Barat.

Tesis

. Program Pasca Sarjana IPB. Bogor.

_________. 2008. NILA BEST (

Bogor Enhanched Strain Tilapia

).

www.blogspot.com [8 Agustus 2010]

Asih, S., E. Nugroho, dan Mulyasari. 2006. Penentuan Variasi Genetik Ikan batak

(

Tor sorro

) dari Sumatera Utara dengan Metode Analisis Random

Amplified Polymorphism DNA (RAPD).

Kumpulan Hasil Riset Tahun

2006

. Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar. 1-9.

Dunham, R. E. 1995. The Distibution of Genetically Improved Aquatic Organims

to Global Food Security. Intl. Conf. On

Sustainable Contribition of

Fisheries to Food Securityy

. KC/FI/Tech. FAO. Rome. 111 pp.

Falconer, D. S. 1981. Introduction to Quantitative Genetics, 2nd edition.

Longman, New York.

Gjedrem, T. 2005. Selection and Breeding Programs in Aquaculture.

AKVAFORSk, Institut of Aquaculture Research As. Springer Dordrecht,

Netherland. 364 pp.

Kapunsckinski, A.R. and L.D. Jacobson. 1987. Genetic guidelines for fisheries

management. University of Minnesota, USA. 66 pp.

Kirpichnikov, V. S. 1981. Genetic Bases of Fish Selection. Spinger-Verlag, New

York.

(49)

18

Moria, S.B., Haryanti, I.G.N. Permana, dan B. Susanto. 2005. Karakteristik

Genetik Induk Rajungan

Portunus pelagicus

dari Beberapa Perairan Melalui

Analisis RFLP Mt-DNA. Jurnal Penelitian Perikanan Indonesia, 11(5):

57-62.

Mulyasari. 2007. Beberapa Teknik Penentuan Variasi Genetik Pada Ikan Untuk

Proses Pemuliaan.

Media Aquaculture, Vol 2

: 37-40.

Pandin, D. S., 2000. Kemiripan Genetik Populasi Kelapa Dalam Mapanget Tenga,

Bali, Palu dan Sawarna Berdasarkan Penanda RAPD.

Tesis

. Program

Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Suryani, S. A. M. P., Sukoso, dan Sugama. 2001. Hubungan Kekerabatan Tiga

Spesies Ikan Kerapu Sunu (

Plectropomus

spp.) Atas Dasar Variasi Genetik.

Biosain

. 1 (3): 99-107.

Tave, D. 1993. Genetics for Fish Managers. The AVI Publ. Comp. Inc. NY, USA.

418 pp.

_______. 1995. Selective Breeding Programmes for Medium-sized Fish Farms.

FAO Fisheries Technical Paper

. No. 352. Rome, FAO.

(50)

20

Lampiran 1. Persentase polimorfisme ikan nila dengan 3 primer

Populasi Keterangan Primer Rata-rata

OPA-02 OPA-03 OPC-05

Nirwana x BEST Polimorfisme 22.58% 52.38% 8.82% 27.93%

Jumlah sampel 10 10 10

BEST x Nirwana Polimorfisme 16.13% 28.57% 14.71% 19.80%

BEST x Red NIFI Polimorfisme 32.26% 19.05% 29.41% 26.91%

BEST x BEST Polimorfisme 12.90% 33.33% 14.70% 20.31%

Nirwana x Red NIFI Polimorfisme 35.48% 28.57% 17.64% 27.23%

Nirwana x Nirwana Polimorfisme 16.13% 9.52% 20.58% 15.41%

Red NIFI x Nirwana Polimorfisme 6.45% 19.05% 5.88% 10.46%

Red NIFI x Red NIFI Polimorfisme 9.68% 23.81% 17.64% 17.04%

Red NIFI x BEST Polimorfisme 19.35% 14.28% 11.76% 15.13%

Lampiran 2. Profil DNA 9 populasi ikan nila hasil hibridisasi

Populasi Jumlah

Fragmen

Kisaran Ukuran

Fragmen (bp)

BEST x Red NIFI 2-16 200-2000

BEST x BEST 1-14 200-2200

Nirwana x Red NIFI 5-16 200-1800

Red NIFI x Red NIFI 6-15 200-2000

(51)

21

Lampiran 3. Tingkat heterozigositas ikan nila dengan 3 primer

Populasi Keterangan Primer Rata-rata

OPA-02 OPA-03 OPC-05

Nirwana x BEST Heterozigositas 0.1085 0.1099 0.0416 0.0867

BEST x Nirwana Heterozigositas 0.0766 0.0737 0.0677 0.0727

BEST x Red NIFI Heterozigositas 0.1494 0.0808 0.1181 0.1161

BEST x BEST Heterozigositas 0.0422 0.1233 0.0713 0.0789

Nirwana x Red NIFI Heterozigositas 0.1577 0.0967 0.0771 0.1105

Nirwana x Nirwana Heterozigositas 0.0788 0.0465 0.0701 0.0651

Red NIFI x Nirwana Heterozigositas 0.0287 0.0520 0.0287 0.0365

Red NIFI x Red NIFI Heterozigositas 0.0386 0.0787 0.0735 0.0636

Red NIFI x BEST Heterozigositas 0.0732 0.0640 0.0559 0.0644

Lampiran 4. Nilai P dari uji perbandingan berpasangan

F

st

dari rata-rata 3 primer

Populasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 *****

2 0.0068 *****

3 0.3299 0.0000 *****

4 0.0002 0.0015 0.0000 *****

5 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 *****

6 0.0000 0.0010 0.0000 0.0000 0.0009 *****

7 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0230 *****

8 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0063 0.0027 0.0000 *****

(52)

22

Lampiran 5. Jarak genetik 9 populasi ikan nila

Populasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 *****

2 0.4716 *****

3 0.4324 0.4827 *****

4 0.5501 0.5569 0.4969 *****

5 0.5567 0.5290 0.5044 0.5834 *****

6 0.5209 0.5067 0.4774 0.6020 0.4855 *****

7 0.5907 0.5651 0.4807 0.4630 0.4845 0.5382 *****

8 0.5545 0.5391 0.5033 0.5766 0.4703 0.4931 0.5330 *****

9 0.4406 0.5657 0.5289 0.5779 0.4864 0.5167 0.4866 0.5633 *****

Lampiran 6. Amplifikasi DNA pada hibrida hasil persilangan 3 strain ikan nila

Amplifikasi OPA-02 pada nila Red NIFI x Nirwana dan Nirwana x Red NIFI

Amplifikasi OPA-02 pada nila Nirwana x BEST dan BEST x Nirwana

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

3000 bp

1000 bp

500 bp

(53)

23

Amplifikasi OPA-02 pada nila BEST x Red NIFI dan Red NIFI x BEST

Amplifikasi OPA-03 pada nila Red NIFI x Nirwana dan Nirwana x Red NIFI

Amplifikasi OPA-03 pada nila Nirwana x BEST dan BEST x Nirwana

Amplifikasi OPA-03 pada nila BEST x Red NIFI dan Red NIFI x BEST

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

(54)

24

Amplifikasi OPC-05 pada nila Red NIFI x Nirwana dan Nirwana x Red NIFI

Amplifikasi OPC-05pada nila Nirwana x BEST dan BEST x Nirwana

Amplifikasi OPC-05 pada nila BEST x Red NIFI dan Red NIFI x BEST

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

3000 bp

1000 bp

500 bp

200 bp

(55)

25

Lampiran 7.

Descriptive Statistics

OPA-02

7/23/2010 9:03:27 AM

Analysis of C:\TFPGA\NILA-A2

Data set contains genotypes of individuals sampled from populations.

Organism Type: Diploid Marker Type: Dominant H-W Equilibrium Assumed.

Allele frequencies estimated based on the square root

of the frequency of the null (recessive) genotype.

************************************ ********************

RESULTS FOR EACH POPULATION.

POPULATION 1

Locus 1 # obs. at locus= 10 Heterozygosity: 0.0000

Heterozygosity (unbiased): 0.0000 Heterozygosity (direct count): 0.0000

Locus 8 # obs. at locus= 10

Heterozygosity: 0.0000

(56)

26

Heterozygosity (unbiased): 0.0000

Heterozygosity (direct count): 0.0000

---

Results over all loci

Ave. sample size: 10.0000 Ave. heterozygosity: 0.1031

Ave. heterozygosity (unbiased): 0.1085 Ave. heterozygosity (direct count): 0.1031 % polymorphic loci (no criterion): 22.5806 % polymorphic loci (99% criterion): 22.5806

% polymorphic loci (95% criterion): 22.5806

---

POPULATION 2

Heterozygosity (unbiased): 0.00