IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN
INSULIN-LIKE GROWTH
FACTOR-1
PADA KAMBING PERANAKAN ETAWAH DI
BPTU KDI-HPT PELAIHARI KALIMANTAN SELATAN
MOHAMAD JAFAR SIDIQ
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Identifikasi Keragaman Gen Insulin-like Growth Factor-1 pada Kambing Peranakan Etawah di BPTU KDI-HPT Pelaihari Kalimantan Selatan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
MOHAMAD JAFAR SIDIQ. Identifikasi Keragaman Gen Insulin-like Growth Factor-1 pada Kambing Peranakan Etawah di BPTU KDI-HPT Pelaihari Kalimantan Selatan. Dibimbing oleh RINI HERLINA MULYONO dan JAKARIA.
Produksi daging kambing Peranakan Etawah (PE) dapat ditingkatkan melalui peningkatan mutu genetik berdasarkan eksplorasi potensi gen yang diduga berpengaruh pada pertumbuhan. Gen Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) diduga berpengaruh terhadap sifat pertumbuhan dan produksi susu. Tujuan dari penelitian ini adalah mengidentifikasi keragaman gen IGF-1 pada kambing PE di BPTU KDI-HPT Pelaihari Kalimantan Selatan. Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP) adalah metode yang digunakan untuk mengidentifikasi keragaman genotip. Keragaman gen IGF-1 posisi 5’-flanking region dianalisa pada 115 sampel darah kambing PE. Primer yang dirancang dikhususkan untuk mengamplifikasi sekuen DNA target dengan panjang 249 pb. Enzim restriksi SnaBI yang memotong hasil amplifikasi menghasilkan satu alel B dengan frekuensi 1.00. Hasil penelitian menunjukan bahwa gen IGF-1|SnaBI pada kambing PE bersifat monomorfik. Berdasarkan penelitian terdahulu, alel B terfiksasi pada bobot badan dan ukuran tubuh.
Kata kunci: IGF-1, kambing PE, keragaman, PCR-RFLP
ABSTRACT
MOHAMAD JAFAR SIDIQ. Identification of Gen Insulin-like Growth Factor-1 Variability at Etawah Grade Goats in BPTU KDI-HPT Pelaihari South Kalimantan. Supervised by RINI HERLINA MULYONO and JAKARIA.
Etawah grade goats meat productions can be improved through the efforts of livestock genetic enhancement based on the exploration of potential genes that supposedly strong influence in growth trait. Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) gene is known to be associated with the milk production and growth traits. The objective of this research was to identify the polymorphism of IGF-1 gene in Etawah grade goats from BPTU KDI-HPT Pelaihari South Kalimantan. Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP) method used to detect the genotype of IGF-1 gene. Polymorphism in 5’ -flanking region of IGF-1 gene was studied in 115 Etawah grade goats blood samples. A primer designed specifically was used to amplify a fragment DNA of IGF-1 locus along 249 bp. Restriction with SnaBI revealed one allele B was cut at one restriction site in fragment 249 bp. The frequencies for allele B was 1.00, resulting monomorphic allele. Based on Ge et al. (2001) and Siadkowska et al. (2006) researchs, allele B was associated on weight and body size.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN
INSULIN-LIKE GROWTH
FACTOR-1
PADA KAMBING PERANAKAN ETAWAH DI
BPTU KDI-HPT PELAIHARI KALIMANTAN SELATAN
MOHAMAD JAFAR SIDIQ
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Judul Skripsi : Identifikasi Keragaman Gen Insulin-like Growth Factor-1 pada Kambing Peranakan Etawah di BPTU KDI-HPT Pelaihari Kalimantan Selatan
Nama : Mohamad Jafar Sidiq NIM : D14100005
Disetujui oleh
Ir Rini H Mulyono, MSi Pembimbing I
Dr Jakaria, SPt MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Muladno, MSA Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih pada penelitian yang diselesaikan bulan Maret 2014 ini ialah kambing Peranakan Etawah, dengan judul Identifikasi Keragaman Gen Insulin-like Growth Factor-1 pada Kambing Peranakan Etawah di BPTU KDI-HPT Pelaihari Kalimantan Selatan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ir Rini H Mulyono, MSi dan Dr Jakaria, SPt MSi selaku pembimbing penelitian, M Baihaqi, SPt MSc selaku dosen penguji ujian akhir skripsi, serta Prof Dr Ir Cece Sumantri, MAgrSc yang telah banyak memberi saran. Penghargaan juga penulis sampaikan kepada Eryk Andreas, SPt MSi; Shelvi, SSi; Isyana Khoerunissa, SPt; Ahmad Furqon, SPt; Pandu, SPt; Komang Alit, SPt MSi; Ferdy Saputra, SPt MSi; Annisa Okta, SPt Msi dan Roaslein Putri, SPt dari Laboratorium Genetika Molekuler Ternak, yang telah membantu selama penelitian berlangsung. Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada mamah (Sari Sutrisno), bapak (Drs Ragil Sarjoko), kakak (drh Joko Warsito dan Eva Kania Purnasiswi, AmdKeb), adik (Dede Kuncara Yekti), serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada sahabat khususnya Ria Putri Rahmadani yang selalu mendampingi dan menyemangati; Angga, Fender dan Novita selaku teman 1 tim penelitian yang selalu bersama; sahabat terbaik dari IPTP 47 Leo, Faisal, Hafiz, Rayis, Nova, Laras, Ica, Anita, Ishfi, Hesti, Mpie, Nidar, Vinny beserta teman-teman D’Protector lainnya; sahabat Fokkus Subang Dede, Bred, Mbot, Ega, Ujang, Arman, Yusup, Radia, Fahmi; juga sahabat D’Ransum atas segala bantuan dan dukungannya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR viii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat Penelitian 2
Materi 2
Prosedur 3
Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Amplifikasi dan Genotyping Gen IGF-1 5
Frekuensi Alel dan Pendugaan Arah Seleksi Kambing PE Penelitian berdasarkan Asosiasi antara Gen IGF-1 dengan Produksi
Susu dan Pertumbuhan pada Penelitian Terdahulu 8
SIMPULAN DAN SARAN 9
DAFTAR PUSTAKA 9
LAMPIRAN 13
DAFTAR GAMBAR
1. Posisi penempelan primer pada sekuen gen IGF-1 5’-flanking region
berdasarkan Gen Bank (nomor akses HQ731040.1) 4 2. Visualisasi hasil amplifikasi gen IGF-1 kambing PE dengan panjang
249 pb pada gel agarose 1.5%. 6
3. Visualisasi hasil PCR-RFLP gen IGF-1|SnaBI kambing PE pada gel
agarose 2% yang bergenotip BB (249 pb). 7
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Konsumsi daging penduduk Indonesia mengalami peningkatan dari 2.40 g kapita-1 hari-1 pada tahun 2008 menjadi 3.41 g kapita-1 hari-1 pada tahun 2012, atau mengalami laju peningkatan sebesar 42.08% selama 5 tahun (BPS 2014). Konsumsi daging akan terus meningkat hingga mencapai angka 4 g kapita-1 hari-1 pada tahun 2015. Berdasarkan program swasembada sapi 2014, kemampuan produksi daging sapi di dalam negeri baru mampu memberikan kontribusi sekitar 30% terhadap kebutuhan nasional, sehingga perlu mendatangkan daging dari luar (Permentan 2010). Substitusi daging sapi dari ternak lain untuk memenuhi kebutuhan konsumsi protein hewani nasional sangat dibutuhkan demi tercapainya ketahanan pangan di Indonesia.
Kambing Peranakan Etawah (PE) merupakan rumpun kambing lokal Indonesia yang telah dibudidayakan secara turun temurun, sehingga menjadi kekayaan sumber daya genetik ternak lokal Indonesia (Kepmentan 695/kpts/PD.410/2/2013). Populasi ternak kambing di Indonesia meningkat setiap tahunnya. Berdasarkan statistik peternakan tahun 2014, populasi kambing mengalami peningkatan sebesar 30% dalam kurun waktu 5 tahun. Namun, perkembangan produktivitasnya hampir tidak mengalami kemajuan berarti. Terlihat pada ketersediaan daging kambing dan domba di pasar Indonesia yang tergolong sangat rendah yaitu sebesar 7.32% (Ditjennak 2014). Evaluasi mengenai faktor-faktor yang berpengaruh terhadap produktivitas ternak kambing perlu dilakukan.
Kambing PE termasuk ternak tipe perah karena produksi susunya yang tinggi melebihi yang dibutuhkan anaknya. Satu ekor kambing PE dapat memproduksi susu 1-3 L hari-1 (Kepmentan 695/kpts/PD.410/2/2013). Balai Pembibitan Ternak Unggul Kambing Domba Itik-Hijauan Pakan Ternak (BPTU KDI-HPT) Pelaihari, Kalimantan Selatan, merupakan salah satu lembaga yang spesifik menangani peningkatan produktivitas kambing. Namun, karena kondisi lingkungan di BPTU KDI-HPT sangat panas dan gersang, sehingga tidak memungkinkan untuk mengembangbiakkan ternak perah. Lembaga tersebut bertujuan untuk mengarahkan kambing PE sebagai ternak penghasil daging karena bobot hidupnya yang cukup tinggi dan toleran terhadap panas. Kambing PE mempunyai bobot hidup antara 40-45 kg (Atabany et al. 2009). Kambing PE diharapkan dapat meningkatkan pasokan daging di masyarakat. Data fenotipik dan genotipik sangat diperlukan untuk mendukung program tersebut.
2
bobot sapih dan produksi susu pada sapi Frisian-Holstein Polandia. Deng et al. (2010) menghubungkan gen IGF-1 dengan produksi susu dan ukuran tubuh pada kambing perah Cina. Keberagaman pada gen IGF-1 pada populasi kambing PE dapat dijadikan acuan untuk peningkatan frekuensi gen yang dikehendaki melalui seleksi.
Identifikasi gen yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dilakukan dengan metode Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP). Metode tersebut merupakan metode untuk mendeteksi kejadian mutasi pada situs pemotongan yang khas oleh suatu enzim restriksi (Muladno 2010). Keterbatasan informasi mengenai keragaman gen IGF-1 pada kambing PE menjadi dasar penelitian ini dilakukan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi keragaman gen Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) posisi 5’-flanking region pada kambing Peranakan Etawah (PE) di BPTU KDI-HPT Pelaihari Kalimantan Selatan.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini yaitu identifikasi keragaman gen Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) posisi 5’-flanking region pada ternak kambing PE sebanyak 115 ekor menggunakan metode PCR-RFLP dengan enzim restriksi SnaBI.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari 2014 sampai bulan Maret 2014. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Genetika Molekuler Ternak, Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Materi Sampel
3 Ekstraksi DNA
Bahan-bahan yang digunakan untuk ekstraksi DNA darah terdiri atas EtOH absolute 70%, destilation water (DW), EDTA, NaCl 0.2%, 1 x STE (Sodium tris-EDTA), SDS (Sodium dodecyl sulphat) 10%, Proteinase-K 5 mg mL-1, phenol, CIAA (chloroform isoamil alkohol), NaCl 5 M, dan TE (tris elution) 80%. Alat-alat yang akan digunakan untuk ekstraksi DNA adalah tabung 1.5 mL, satu set pipetor beserta tip, vortex, sentrifuge, tilter, freezer dan inkubator.
Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism
(PCR-RFLP)
Bahan-bahan yang digunakan untuk PCR-RFLP adalah sampel DNA, destilation water (DW), buffer, MgCl2, pasangan primer forward dan reverse, enzim Taq polymerase, dNTPs, dan enzim restriksi SnaBI (TAC|GTA). Alat-alat yang akan digunakan pada proses PCR-RFLP adalah mesin PCR thermocycler, vortex, micro sentrifuge, tabung PCR, satu set micropippet beserta tip, refrigerator, dan inkubator. Primer yang digunakan pada penelitian ini dikutip dari Ge et al. (2001), yaitu forward: 5’-ATTACAAAGCTGCCTGCCCC-3’ dan reverse: 5’-ACCTTACCCGTATGAAAGGAATATACGT-3’.
Elektroforesis
Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat gel elektroforesis terdiri atas serbuk agarose, larutan 0.5 x TBE (Tris-Borat EDTA) dan EtBr (Etidium Bromide). Bahan yang digunakan untuk elektroforesis produk PCR adalah produk PCR, loading dye dan marker 100 bp. Alat-alat yang akan digunakan adalah satu set tray pencetak gel, timbangan digital, pipetor, tip, breaker glass, microwave, stirrer, power supply 100 volt dan UV transilluminator.
Prosedur Ekstraksi DNA
Metode ekstraksi DNA yang digunakan yaitu metode menurut Sambrook et al. (1989). Pertama-tama, sampel darah diambil sebanyak 200 µL dan ditambahkan dengan 1 000 µL DW, kemudian dipusingkan pada kecepatan 8 000 rpm selama 5 menit sampai terbentuk endapan. Endapan kemudian ditambahkan dengan 1 x STE sebanyak 350 µL, 10% SDS sebanyak 40 µL dan enzim proteinase K 5 mg mL-1 sebanyak 10 µL. Sampel diinkubasi dan digoyang secara perlahan pada suhu 55 oC selama 2 jam.
4
Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism
(PCR-RFLP)
Tahapan amplifikasi DNA (PCR) yaitu DNA hasil ekstraksi diambil sebanyak 1 µL dan dimasukkan ke dalam tabung 0.2 mL, kemudian ditambahkan larutan premix dengan volume 14 µL. Premix dibuat dengan campuran 0.2 µL primer, 0.3 µL dNTPs, 1.2 µL MgCl2, 1.5 µL buffer, 0.05 µL enzim Taq polymerase dan 10.55 µL DW. Campuran sampel DNA dan premix tersebut diinkubasi dengan menggunakan mesin PCR thermocycler.
Proses amplifikasi DNA terdiri atas 35 siklus. Tahap awal yaitu pre-denaturasi 95 oC selama 5 menit yang kemudian diikuti dengan siklus PCR yaitu denaturasi 95 oC selama 10 detik, penempelan (annealing) 58 oC selama 20 detik dan ekstensi (elongasi) DNA pada suhu 72 oC selama 30 detik. Tahapan akhir adalah pemanjangan primer (post-elongasi) pada suhu 72 oC selama 5 menit. Hasil amplifikasi DNA divisualisasikan dengan elektroforesis. Pita-pita DNA yang muncul dibandingkan dengan marker untuk mengetahui panjang pita. Teknik PCR yang digunakan yaitu Primer Introduced Restriction Analysis (PIRA). Teknik PCR-PIRA digunakan untuk mendeteksi mutasi dengan mengintroduksikan situs restriksi artifisial menggunakan primer yang dimodifikasi. Posisi penempelan primer dan titik potong/PIRA disajikan pada Gambar 1. SnaBI (TAC|GTA), kemudian diinkubasi pada suhu 37 oC selama 16 jam. Hasil pemotongan DNA divisualisasikan dengan elektroforesis. Pita-pita DNA yang muncul merupakan situs pemotongan dari enzim dan akan dibandingkan dengan marker untuk mengetahui panjang pita. Jumlah setiap pita DNA dari sampel dibandingkan untuk menentukan genotip individu.
Elektroforesis
Elektroforesis menggunakan gel dengan konsentrasi agarose yang berbeda pada masing-masing prosedur. Produk ekstraksi dielektroforesis menggunakan agarose gel 1% yang dibuat dari 0.2 g serbuk agarose, 20 mL 0.5 x TBE, dan 1.8 µL EtBr. Produk PCR dielektroforesis menggunakan agarose gel 1.5% yang 1381 atgagacagt gtcctgaggg gagccaatta caaagctgcc tgcccctttc 1431 caggttctag gaaatgagat cattcccctc acttggcaac caggacgagg 1481 ggtcatccca gcgccgtctt ccagtctagt ttaccccagt cgtttgaggg 1531 ttaaaatcat agagtatgct tgagatgtct ttttttcatt tcttgttttt 1581 taaattttgt cttggctctg gaatataaaa ttgctcaccc atcctccacg 1631 aatattcctt tcatacgggt aaggtgtatt agcagatgtg tgtgtcttca
Primer forward 5’-attacaaagctgcctgcccc-3’
5 dibuat dari 0.3 g serbuk agarose, 20 mL 0.5 x TBE, dan 1.8 µL EtBr. Produk RFLP dielektroforesis menggunakan agarose gel 2% yang dibuat dari 0.4 g serbuk agarose, 20 mL 0.5 x TBE, dan 1.8 µL EtBr.
Gel dicetak pada tray pencetak lalu ditunggu hingga mengeras. Sampel sebanyak 5 µL dilarutkan dalam loading dye 1 µL dan dimasukan ke dalam sumur tray. Elektroforesis dilakukan selama 35-45 menit pada tegangan konstan 100 V atau sampai pewarna bromtimol blue mencapai bagian bawah gel. Pita-pita akan tampak dengan bantuan sinar ultra violet pada UV transilluminator.
Analisis Data
Analisis data menggunakan perhitungan frekuensi genotipe dan frekuensi alel. Frekuensi genotipe (xii) dapat diketahui dengan perbandingan jumlah genotipe tertentu pada setiap sampel (Nei dan Kumar 2000) dengan rumus sebagai berikut:
xii =
nii
N
Keterangan: xii = frekuensi genotipe ke-ii
nii = jumlah individu bergenotipe ii
N = jumlah individu sampel
Frekuensi alel (xi) adalah rasio relatif suatu alel terhadap keseluruhan alel pada suatu lokus dalam populasi, dengan rumus sebagai berikut:
xi =2nii + nij 2N
Keterangan: xi = frekuensi alel ke-i
nii = jumlah individu bergenotipe ii
nij = jumlah individu bergenotipe ij
N = jumlah individu sampel
HASIL DAN PEMBAHASAN
Amplifikasi dan Genotyping Gen IGF-1
Penelitian ini menggunakan teknik Polymerase Chain Reaction (PCR) untuk mengamplifikasi segmen DNA. Primer yang digunakan disusun berdasarkan literatur Ge et al. (2001) untuk mengamplifikasi gen IGF-1 posisi 5’ -flanking region pada sapi Angus, Sidakowska et al. (2006) pada sapi Friesian-Holstein Polandia, dan Deng et al. (2010) pada kambing perah China. Primer yang digunakan dapat berkomplemen pada masing-masing ternak yang digunakan, karena terdapat kesamaan sekuen di posisi 5’-flanking region gen IGF-1 antara ketiga bangsa ternak tersebut.
6
diakhiri dengan sintesis molekul DNA yang disebut ekstensi. Dijelaskan bahwa siklus PCR berlangsung sebanyak 30-35 kali. Sulandari dan Zein (2003) menyatakan bahwa tahapan pre-denaturasi sebelum siklus dilalui untuk memastikan bahwa semua DNA target benar-benar terdenaturasi, sedangkan tahapan post-ekstensi setelah siklus dilalui untuk memastikan bahwa semua hasil PCR berbentuk untai ganda. Pada penelitian ini siklus PCR dilakukan sebanyak 35 kali.
Penelitian ini menggunakan suhu pre-denaturasi 95 oC selama 5 menit kemudian dilanjutkan tahapan denaturasi pada suhu 95 oC selama 10 detik. Sulandari dan Zein (2003) menyatakan bahwa suhu umum untuk denaturasi DNA berkisar 94-95 oC selama 30 detik sesuai dengan banyaknya nukleotida G dan C. Semakin banyak nukleotida G dan C pada DNA target maka suhunya semakin tinggi. Proses denaturasi pada penelitian ini lebih cepat dibandingkan dengan Sulandari dan Zein (2003).
Proses selanjutnya pada penelitian ini yaitu annealing pada suhu 58 oC selama 20 detik. Suhu annealing yang digunakan pada penelitian ini berbeda dengan yang digunakan oleh Ge et al. (2001) yaitu pada 60.3 oC selama 40 detik. Proses ekstensi atau pemanjangan untai DNA setelah penempelan primer pada penelitian ini terjadi pada suhu 72 oC selama 30 detik. Menurut Sulandari dan Zein (2003), proses ekstensi terjadi karena enzim DNA polimerase membentuk untaian DNA yang berkomplemen dengan kecepatan penyusunan nukleotida sebanyak 35-100 nukleotida per detik. Proses ekstensi pada penelitian ini menghasilkan 235 fragmen DNA karena melalui 35 siklus. Proses terakhir yaitu post-ekstensi dilalui pada suhu 72 oC selama 5 menit.
Gen IGF-1 pada kambing PE berhasil diamplifikasi dengan panjang produk PCR 249 pb, berdasarkan sekuen gen IGF-1 capra (Gen Bank nomor akses HQ731040.1) yang hanya ditunjukkan dengan 1 pita hasil amplifikasi sepanjang 249 pb. Hasil amplifikasi gen IGF-I yang diperoleh divisualisasikan pada gel agarose 1.5% seperti yang disajikan pada Gambar 2. Hasil pita amplifikasi pada penelitian ini diperlihatkan diantara 200-300 pb.
M: marker (100 pb), 1-14: sampel DNA kambing PE.
Gambar 2 Visualisasi hasil amplifikasi gen IGF-1 kambing PE dengan panjang 249 pb pada gel agarose 1.5%.
7 (RFLP). Teknik ini diketahui sebagai metode yang paling mudah, murah, dan akurat dalam mendeteksi mutasi subtitusi pada beberapa populasi ternak (Sumantri et al. 2007). Enzim restriksi yang digunakan yaitu SnaBI (TAC|GTA). Hasil genotyping pada penelitian ini ditemukan 1 fragmen DNA dalam bentuk pita dengan panjang 249 pb pada semua sampel DNA individu. Hal tersebut terjadi karena enzim restriksi SnaBI tidak mengenali situs potong pada amplikon. Hasil genotyping divisualisasikan pada gel agarose 2% yang disajikan pada Gambar 3.
M: marker (100 pb), A: amplikon, 1-13: sampel DNA kambing PE
Gambar 3 Visualisasi hasil genotyping gen IGF-1|SnaBI kambing PE pada gel agarose 2% dengan genotip BB (249 pb).
Pita dengan panjang 249 pb berdasarkan Siadkowska et al. (2006) menunjukkan alel B karena tidak terjadi pemotongan oleh enzim restriksi. Siadkowska et al. (2006) menjelaskan apabila terjadi mutasi karena enzim SnaBI mengenali daerah situs potong maka alel yang muncul adalah alel A dengan panjang 223 pb. Siadkowska et al. (2006) menggunakan primer yang sama dengan yang digunakan pada penelitian ini, sehingga penentuan jenis alel berdasarkan peneliti-peneliti tersebut. Pada penelitian ini pita dengan panjang 249 pb pada semua sampel DNA individu kambing PE menunjukkan alel yang seragam yaitu alel B (Gambar 3). Gen IGF-1 kambing memiliki 6 784 pasangan basa. Gambar 4 menyajikan perbedaan sekuen alel A dan alel B pada gen IGF-1 menurut Siadkowska et al. (2006). Pada alel A, mutasi transisi antar basa pirimidin TC terjadi pada basa ke-1 627 atau pada basa ke-221 amplikon (produk PCR) karena titik potong enzim SnaBI (TAC|GTA); sedangkan pada Alel B tidak terjadi mutasi, seperti yang ditemukan pada penelitian ini.
Gambar 4 Perbedaan sekuen alel A dan B pada gen IGF-1 sapi FH Poland nomor akses GenBank AF210383 (Siadkowska et al. 2006)
Berdasarkan penelitian Siadkowska et al. (2006), sapi yang bergenotip AA ditunjukkan dengan 1 fragmen DNA (pita) panjang 223 pb. Genotip BB
Alel A: 5’---cccatcctcTAC|GAAtattcctt---3’
8
ditunjukkan dengan 1 pita dengan panjang 249 pb, sedangkan genotip AB ditunjukkan dengan 2 pita dengan panjang 223 dan 249 pb. Penelitian ini memperoleh 1 pita dengan panjang 249 pb, sehingga semua individu kambing PE Pelaihari bergenotip BB.
Frekuensi Alel dan Pendugaan Arah Seleksi Kambing PE Penelitian berdasarkan Asosiasi antara Gen IGF-1 dengan Produksi Susu dan
Pertumbuhan pada Penelitian Terdahulu
Alel yang ditemukan pada penelitian ini hanya 1 jenis yaitu alel B (100%). Menurut Allendorf dan Luikart (2006), suatu alel dinyatakan polimorfik jika memiliki frekuensi alel sama dengan atau kurang dari 0.99 (99%). Nilai tersebut menunjukkan bahwa tidak terdapat mutasi pada basa target. Asosiasi antara jenis alel pada gen IGF-1 terhadap produksi susu dan pertumbuhan berdasarkan penelitian Ge et al. (2001), Siadkowska et al. (2006), dan Anggraeni et al. (2012), digunakan untuk menduga arah seleksi kambing PE penelitian. Frekuensi alel sapi Angus, sapi FH Polandia, sapi FH Ciawi, dan kambing PE penelitian ini serta pendugaan asosiasi antara gen IGF-1 dengan produksi susu dan pertumbuhan berdasarkan penelitian terdahulu, disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Frekuensi alel gen IGF-1 kambing PE penelitian dan beberapa jenis sapi penelitian terdahulu serta asosiasinya berdasarkan asosiasi penelitian terdahulu
Ge et al. (2001) melaporkan pada sapi Angus memiliki 2 alel (A dan B) dan menghasilkan 3 genotip, yaitu genotip AA (226 pb), genotip AB (226 dan 249 memiliki sifat pertumbuhan yang paling baik. Penelitian Anggraeni et al. (2012) untuk penentuan alel pada gen IGF-I sapi FH Ciawi-Indonesia diperoleh hasil monomorfik.
KDI-9 HPT Pelaihari merupakan hasil seleksi ke arah pedaging. Hal itu terjadi karena populasi yang digunakan merupakan hasil seleksi bakalan sesuai dengan SNI berdasarkan ukuran tubuh dan bobot badan dari populasi kambing PE yang didatangkan dari Kaligesing Jawa Tengah.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Identifikasi keragaman gen IGF-1 posisi 5’-flanking region pada populasi kambing PE di BPTU KDI-HPT Pelaihari Kalimantan Selatan diperoleh genotip BB dan alel B (100%). Hal tersebut menunjukan bahwa populasi kambing PE di BPTU KDI-HPT terjadi keseragaman (monomorfik) pada gen IGF-1 posisi 5’ -flanking region.
Saran
Identifikasi keragaman pada populasi kambing PE di BPTU KDI-HPT Pelaihari Kalimantan Selatan yang lebih besar, dan populasi kambing PE dengan letak geografis dan keadaan lingkungan yang berbeda dari populasi yang digunakan pada penelitian, perlu dilakukan. Identifikasi keragaman gen IGF-1 pada fragmen yang berbeda diperlukan untuk menemukan keragaman yang lebih tinggi. Metode identifikasi keragaman selain PCR-RFLP, misalnya dengan metode Polymerase Chain Reaction-Single Strand Conformation Polymorphism (PCR-SSCP), juga perlu dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA
[BPS]. Badan Pusat Statistik. 2014. Populasi Ternak Menurut Provinsi dan Jenis Ternak 2000-2012. Jakarta (ID): Badan Pusat Statistik.
[Ditjennak]. Direktorat Jenderal Peternakan. 2014. Statistik Peternakan 2012. Jakarta (ID): Departemen Pertanian.
[Kepmentan]. Keputusan Menteri Pertanian. 2013. Penetapan Rumpun Kambing Peranakan Etawah. Keputusan Menteri Pertanian No 695/kpts/PD.410/2/2013. Jakarta (ID): Departemen Pertanian.
[Permentan]. Peraturan Menteri Pertanian. 2010. Pedoman Umum Program Swasembada Daging Sapi 2014. Peraturan Menteri Pertanian No 19/Permentan/OT.140/2/2010. Jakarta (ID): Departemen Pertanian.
Allendorf FW, Luikart G. 2006. Conservation and The Genetics of Populations. Oxford (UK): Blackwell Pub.
10
Atabany A. 2013. Beternak Kambing Peranakan Etawah. Bogor (ID): IPB Pr. Deng C, Ma R, Yue X, Lan X, Chen H, Lei C. 2010. Association of IGF-1 gene
polymorphisms with milk yield and body size in Chinese dairy goats. Genetics molecular biol. 33(2): 266-270.
Ge W, Davis ME, Hines HC, Irvin KM, Simmen RC. 2001. Association of a genetic marker with blood serum Insulin-like Growth Factor-1 concentration and growth traits in Angus cattle. J. Anim. Sci. 79:1757-1762. Muladno. 2010. Teknologi Rekayasa Genetika. Ed ke-2. Bogor (ID): IPB Pr. Nei M, Kumar S. 2000. Molecular Evolution dan Phylogenetics. New York
(US): Oxford University Pr.
Noor RR. 2010. Genetika Ternak. Ed ke-6. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. Sambrook J, Fritsch EF, Medrano JF. 1989. Molecular Cloning: a Laboratory
Manual. Ed ke-2. New York (US): Cold Spring Harbor Laboratory Pr. Siadkowska E, Zwierzchowski L, Oprzadek J, Strzalkowska N, Bagnieka E,
Krzyzewski J. 2006. Effect of polymorphism in IGF-1 gene on production traits in Polish Holstein-Friesian cattle. Anim. Sci. Pap. Rep. 24(3): 225-237. Sellier P. 2000. Genetically caused retarded growth in animals. Domest Anim.
Endocrinol. 19:105-119.
Sulandari S, Zein MSA. 2003. Panduan Praktis Laboratorium DNA. Cibinong (ID): Bidang Zoologi, Pusat Penelitian Biologi-LIPI Pr.
Sumantri C, Anggraeni A, Farajallah A, Perwitasari D. 2007. Keragaman mikrosatelit DNA sapi perah FH di Balai Pembibitan Ternak Unggul Baturraden. JITV. 12: 124-133.
Werner H, M Adamo, CT Roberts Jr, D LeRoith. 1994. Molecular and cellular aspects of insulin-like growth factor action. Vitam. Horm. 48:1–58.
LAMPIRAN
Lampiran 1 Sekuen lengkap gen IGF-1 kambing (GenBank: HQ731040.1) LOCUS HQ731040 6784 bp DNA linear MAM 19-JUN-2013
DEFINITION Capra hircus Insulin-like Growth Factor-1 (IGF1) gene, complete cds.
ACCESSION HQ731040 VERSION HQ731040.1 GI:317016682 SOURCE Capra hircus (goat)
ORGANISM Capra hircus
Eukaryota; Metazoa; Chordata; Craniata; Vertebrata; Euteleostomi; Mammalia; Eutheria; Laurasiatheria; Cetartiodactyla; Ruminantia; Pecora; Bovidae; Caprinae; Capra.
REFERENCE 1 (bases 1 to 6784)
11 AUTHORS Sharma,A., Vyas,M.K., Dutt,G. and Dixit,S.P.
TITLE Direct Submission
JOURNAL Submitted (20-DEC-2010) DNA Fingerprinting Unit, National Bureau of Animal Genetic Resources, GT Road By Pass, Post Box-129, Karnal, Haryana 132001, India
12
301 ccaactttgc atttcaaagc tcctcatgac acacccctcc tcctccatcc tggattctca 361 gtagtttcac ttccctgact ttccagagaa agtgtgcact tttcatattt ttaaaagcgc 421 atcccaccac gtgacagtgc tgttttcctc tctgcctctg ccacttagtt gaaaggccct 481 gtggtgtgtg taactgagca cacagtagga gcgcactcac tgaatgcgca atatagtgca 541 ctgttggaat ggcatcactc ctcgtgtcta acttgtcttt cttaaaggta aacactgccc 601 caagtttaat cacagagaag gcttgagcga actcaacccc ctttcaaaac caatcaggtt 661 ttcctttaag ggcacccacc tctgcaacag cttcctggcc atggccataa agacctagac 721 aagagtttca agcaaacctt tgtttatagt cgaagcatca ggatcactgt gtcccctgag 781 aatcaagagg gagaaataca aggtccaggc tactcccacc attccagaaa accatgcccc 841 aatagacccc agggaaagtg ggatgtctaa gctgggcttt tgcaatctta tttcataatc 901 cactttctta tcgcctcctt cacaaaactg atgagaaatt ggtacaaact ctatcgacaa 961 aagatcacaa cttgatcctc aatggcaaag gcaagtatac attataaata gcaaaacagc 1021 tggcttggac catgttgctg gccactcatc ctgctgagag atttgaatga catcataacc 1081 cttgagaggg tattgctagc cagctggtgt tatttagaat acacaaaaag gggggaaaga 1141 aaatgcactc acgtgcacac acacacaaat acacacacac acacacaggt tcaagttatg 1201 cagaaaaata tgaacagtgg gaaaatcatt tgcccctcag atgcccttcc cctggtgtgg 1261 ggtgggggtc ggggtggggg ccaagcagca gagtagagga aggaagaaag agattcgatt 1321 ttattttttc agttggcttt acagctcagc aaaatctttg ccctgtcgtg ggcaaaaagc
13 3181 ccgtccctac cgcttagtcc aacactcatt tgccgctttc aagcactcca ccactaggac
3241 gttccttagt caagtcagtg gcttagggag ttaagaatac atcccttgtc gggcacctga 3301 ccctgccacc cttgagaagc caagatgcac actcccaacc ttgcttttaa aagaaatgaa 3361 gccagtatac acatatgcta tgtggtctga cagctgggga ttttgtctcc ctacttagag 3421 gatcctaaaa ggggctgtgt agtgttatct ctgcattaat tacaagtttg gaaaactcca 3481 aatgaacttt ccatgctgtg tatgctgaac ttttcagaag tagagctagc tagccataag 3541 ttgttgcttt ttcctgtact tgaagcagga agtggtttca gggagctacg tggttctttc 3601 aaatgtaaat caatgagtaa aggtgtctgc caggcagagc tcacaagctg attgtactgt 3661 gagtctcaag atatttccaa gtgtttgagt cagagggaag agggcacagg ggaggactgg 3721 agcttcggtc cttgtccagg acggctataa taggcacacg atggaaatca gtggcttgat 3781 tgggaggaaa agattgactc agatcccagc cgtgcaattt gtttgttgtc tgaatggaca 3841 aaaggcagtt tacccaggct cgtagcatac ctgcctgggt gtccaaatgt aactagatgc 3901 tttcacaaac cccacccaca aagcagcaca tgtttttaag tcctcagttt tctattcaca 3961 tcagtctcat aatacccacc ctgacctgct gtaaaagatc tggaacaaac aaaaatggtt 4021 acacctacag tgagtatttt cttatgactg ttgccctcaa attttgctgg gcatttttat 4081 tataacccag acatctggaa ccaattgata ttccatttat ttaagataaa aagaaaggtt 4141 tttaaaattt tggatttgtg aatgattttt gagaaagagt gctctggaat tttttttttg 4201 ctcgtctctt tctagttctt ctttcatttc tttctttcaa atctctcctt tctctctctt
14
15
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Subang pada tanggal 20 Juli 1992, putra ketiga dari pasangan Drs. Ragil Sarjoko dan Sari Sutrisno. Penulis menamatkan pendidikan di SMA Negeri 1 Jalancagak, Subang pada tahun 2010 dan diterima menjadi mahasiswa Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
