PENGGUNAAN MARKA MOLEKULER DALAM
PEMULIAAN IKAN MAS TUMBUH CEPAT DAN TAHAN
TERHADAP INFEKSI VIRUS KOIHERPES
RINA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul “Penggunaan Marka Molekuler dalam Pemuliaan Ikan Mas Tumbuh Cepat dan Tahan Terhadap Infeksi Virus Koiherpes” 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 dan 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.
RINGKASAN
RINA. Penggunaan Marka Molekuler dalam Pemuliaan Ikan Mas Tumbuh Cepat dan Tahan Terhadap Infeksi Virus Koiherpes. Dibimbing oleh ODANG CARMAN, ALIMUDDIN, MUHAMMAD ZAIRIN JUNIOR dan KOMAR SUMANTADINATA (alm)
Ikan mas (Cyprinus carpio L) merupakan salah satu jenis ikan yang tertua yang dibudidayakan di dunia dan merupakan salah satu komoditas ikan pangan strategis, pemasok protein hewani bagi jutaan rakyat Indonesia, baik di pedesaan maupun di perkotaan. Beberapa hal yang mempengaruhi produksi ikan mas di Indonesia di antaranya adalah serangan koi herpesvirus (KHV), hingga saat ini belum ada varietas ikan mas yang tahan terhadap serangan infeksi virus tersebut. Hal lain yang juga sangat mempengaruhi produksi ikan mas adalah adanya indikasi penurunan kualitas genetik ikan mas yang mengakibatkan laju pertumbuhan semakin menurun. Kualitas induk yang baik atau unggul dapat memberikan turunan yang berdampak positif pada peningkatan produksi dan daya tahan terhadap penyakit. Hingga saat ini ikan mas yang memiliki dua karakter yaitu unggul dalam pertumbuhan dan tahan terhadap serangan KHV belum tersedia. Ikan mas yang dapat tumbuh dengan cepat dan tahan terhadap serangan KHV diharapkan dapat menjadi salah satu solusi untuk meningkatkan produksi ikan mas
Penggunaan metode seleksi dan hibridisasi untuk meningkatkan pertumbuhan membutuhkan waktu yang cukup lama. Program seleksi dengan menggunakan seleksi individu atau seleksi famili mampu meningkatkan pertumbuhan sekitar 11-15% per generasi (Gjedrem dan Thodesen, 2005). Dengan demikian jika perbaikan kualitas genetik (genetic gain) yang dapat dicapai dari setiap generasi hasil seleksi sekitar 15%, dan jika untuk mendapatkan satu generasi ikan mas membutuhkan waktu dua tahun, maka baru setelah 12 tahun diperoleh efek perbaikan kualitas yang nyata. Selain itu seleksi untuk mendapatkan dua karakter unggul yang berbeda dalam satu individu pada waktu yang bersamaan umumnya sulit dilakukan. Berkembangnya metode seleksi dengan bantuan marka molekuler (marker assisted selection/MAS) merupakan salah satu solusi untuk mempercepat proses seleksi mendapatkan individu dengan karakter yang diinginkan dalam waktu yang singkat. Pada penelitian ini dengan menggunakan MAS dilakukan pemilihan dua karakter unggul yaitu tumbuh cepat dan tahan terhadap KHV pada individu ikan mas. Karakter tumbuh cepat dapat dicirikan dengan keberadaan marka 08. Penetapan penggunaan marka Cca-08 untuk penciri tumbuh cepat berdasarkan hasil penelitian Maskur (2010) yang menindaklanjuti penelitian Aliah (2000). Analisis keberadaan Cca-08 dilakukan dengan menggunakan mikrosatelit. Berdasarkan Alimuddin et al. (2011) diketahui bahwa keberadaan marka Cyca-DAB1*05 (termasuk kelompok major
histocompatibility complex / MHCII) dapat menjadi penanda ikan mas yang tahan
terhadap serangan KHV dan analisisnya menggunakan PCR dengan primer spesifik.
terhadap penyakit. Stok induk ikan mas yang dianalisis keberadaan markanya berasal dari Balai Pengembangan Benih Ikan Air Tawar (BPBIAT) Wanayasa dan Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Tawar (BBPBAT) Sukabumi. Stok induk dari BPBIAT Wanayasa adalah induk-induk yang berasal dari populasi ikan mas hasil seleksi individu di balai tersebut dengan target perbaikan pertumbuhan, sedangkan ikan mas dari BBPBAT Sukabumi merupakan hasil seleksi dengan target tahan terhadap serangan KHV. Ikan mas dari BPBIAT Wanayasa yang dianalisis berjumlah 53 ekor, dan ikan mas dari BBPBAT Sukabumi sebanyak 18 ekor. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar (92.4%) induk dari BPBIAT Wanayasa membawa marka Cca-08, dan 9.4% yang membawa marka Cyca-DAB1*05. Pada induk BBPBAT Sukabumi, 38.8% membawa Cca-08 dan sebanyak 94.4% induknya membawa marka Cyca-DAB1*05.
Penelitian kedua dilakukan untuk mengevaluasi keberadaan marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 pada keturunan 10 kombinasi persilangan ikan mas. Hasil analisis terhadap turunan 10 kombinasi persilangan memperlihatkan bahwa marka Cca-08 terdeteksi pada 10 kombinasi persilangan dan diwariskan pada turunannya dengan frekuensi berbeda. Keberadaan marka ketahanan terhadap KHV diwariskan kepada turunannya dengan frekuensi yang berbeda. Frekuensi keberadaan marka terkait ketahanan terhadap KHV terbesar terdapat pada hasil persilangan antara induk betina homosigot membawa Cyca-DAB1*05 dengan jantan yang tidak membawa Cca-08 dan Cyca-DAB1*05.
Penelitian ketiga adalah untuk mengevaluasi performa fenotipe keturunan ikan mas hasil persilangan terkait dengan keberadaan marka yang berasosiasi dengan pertumbuhan cepat. Hasil akhir setelah masa pemeliharaan selama 90 hari memperlihatkan bahwa bobot rata-rata tertinggi dihasilkan dari persilangan Tn x Tp (3.52 g) dan yang terendah pada persilangan Mp x Tn sebesar 1.47 g. Berdasarkan kelangsungan hidup (KH) dan biomassa serta laju pertumbuhan harian (LPH) terlihat bahwa persilangan Tn x Tp memberikan hasil yang terbaik (KH: 76.9±4.31, biomassa: 863.49±52.88 g dan LPH: 5.37±0.09). Bobot akhir ikan hasil persilangan Tnx Tp berbeda nyata dengan seluruh persilangan lainnya (p<0.05). Secara umum terlihat bahwa penggunaan betina Cca-08 heterosigot cenderung memberikan pertumbuhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan betina Cca-08 homosigot.
SUMMARY
RINA. The use of molecular markers in common carp breeding for fast growth and resistance to koi herpesvirus infection. Under direction of ODANG CARMAN, ALIMUDDIN, MUHAMMAD ZAIRIN JUNIOR dan KOMAR SUMANTADINATA
Common carp (Cyprinus carpio L.) is one of the oldest fish cultures in the world and as a strategic commodity to supply animal protein for millions of people in Indonesia. Several problems affect the production of common carp in Indonesia such as disease caused by koi herpesvirus (KHV), there is no common carp variety which is resistant to infection of KHV until now. Another factor also influencing the production is decreasing quality of broodstock. High quality broodstock can provide offsprings with positive impact to production and resistance to disease. Fast growth and KHV-resistance common carp is expected to be one of solution to increase common carp production.
Growth improvement using selection and hybridization methods is time consuming. Mass and family selection can increase growth of 11-15% per generation (Gjederm and Thodesen 2005). If the genetic gain of selection can be around 15% per generation, and to get one generation of common carp takes almost two years, then needed 12 years to get significant quality improvement effect. In addition, selection to get two different characters in one individual at the same time is generally hard to do.Marker assisted selection (MAS) is a solution to speed up the selection process for obtaining fish with the desired character in a short time. This research was performed using MAS to get fast growth and resistance to KHV common carp. Common carp in Indonesia has been reported to have Cca-08 marker which related to fast growth (Maskur 2010, Aliah 2000) and Cyca-DAB1*05 associated with resistance to KHV (Alimuddin et al. 2011).
The research was divided into four steps. The objective of first study was to identify the broodstock which has fast growth and resistance to KHV markers. Broodstock from Wanayasa Freshwater Fish Seed Development Centre was from selection programme which directed to improve growth rate, while broodstock from Sukabumi Main Centre of Freshwater Aquaculture Development was from selection program directed to resistance to KHV. Genomic DNA was extracted from 53 common carp from Wanayasa, and 18 fish from Sukabumi. The existence of Cca-08 marker was analyzed using microsatellite method, whereas for Cyca-DAB1*05 was using PCR with specific primer. The results showed that most of broodstock from Wanayasa bearing Cca-08 marker (92.4%) and 9.4% bearing Cyca-DAB1*05 marker, while 38.8% broodstock from Sukabumi bearing Cca-08 marker and 94.4% bearing Cyca-DAB1*05 marker.
DAB1*05 (Mp x Mn); 4) females bearing homozygote Cca-08 with Cyca-DAB1*05 and male bearing heterozygote Cca-08 without Cyca-Cyca-DAB1*05 (Mp x Tn); 5) females bearing homozygote Cca-08 without Cyca-DAB1*05 and male bearing heterozygote Cca-08 and Cyca-DAB1*05 (Mn x Tp); 6) female bearing homozygote Cca-08 without DAB1*05 and male without Cca-08 and DAB1*05 (Mn x 0n); 7) females bearaing homozygote Cca-08 without Cyca-DAB1*05 with male bearing homozygote Cca-08 without Cyca-Cyca-DAB1*05 (Mn x Mn); 8) female bearing heterozygote Cca-08 without Cyca-DAB1*05 with male bearing heterozygote Cca-08 with Cyca-DAB1*05 (Tn x Tp); 9) female bearing heterozygote Cca-08 without Cyca-DAB1*05 with male without Cca-08 and Cyca-DAB1*05 (Tn x 0n); 10) females bearing heterozygote Cca-08 without Cyca-DAB1*05 with male bearing homozygote Cca-08 without Cyca-DAB1*05 (Tn x Mn). Results showed that Cca-08 and Cyca-DAB1*05 markers were inherited to the offsprings with different frequencies. The highest inheritance frequency of Cyca-DAB1*05 marker was found on crossbred between a female bearing homozygote Cca-08 and Cyca-DAB1*05 with males do not have both markers.
The objective of the third study was to evaluate correlation between existence of Cca-08 marker and growth performance of offsprings. Results showed that the highest average body weights was 3.52 g (crossbred Tn x Tp) and the lowest was 1.47 g (crossbred Mp x Tn). Survival rate (SR), biomass and average daily growth (ADG) Tn x Tp crossbred gave the best results (SR: 76.9±4.31, biomass: 863.49±52.88 g and ADG: 5.37±0.09%). In general crossbreed using females bearing heterozygote Cca-08 tend to provide higher growth rate than females bearing homozygote Cca-08.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan 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
PENGGUNAAN MARKA MOLEKULER DALAM
PEMULIAAN IKAN MAS TUMBUH CEPAT DAN TAHAN
TERHADAP INFEKSI VIRUS KOIHERPES
RINA
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
pada
Program Studi Ilmu Akuakultur
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Penguji pada Ujian Tertutup: Dr. Ir. Iin Siti Djunaidah
(Staf Ahli Menteri Kementerian Kelautan dan Perikanan Bidang Kemasyarakatan dan Hubungan antar Lembaga, Kementerian Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia)
Dr. Ir. Mia Setiawati, MSi
(Dosen Departemen Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB)
Penguji pada Ujian Terbuka: Dr. Ir. Suseno Sukoyono
(Kepala Badan Pengembangan Sumberdaya Manusia Kelautan dan Perikanan, Kementerian Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia) Dr. Ir. Dedi Jusadi, M.Sc
Judul Disertasi : Penggunaan Marka Molekuler dalam Pemuliaan Ikan Mas Tumbuh Cepat dan Tahan Terhadap Infeksi Virus Koiherpes Nama : Rina
NIM : C 161090101
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Odang Carman, MSc Ketua
Dr. Alimuddin, MSc Anggota
Prof. Dr. Ir. Muhammad Zairin Junior, MSc Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Ilmu Akuakultur
Dr. Ir. Widanarni, Msi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dahrul Syah, MSc.Agr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema penelitian ini adalah penggunaan marka molekuler untuk mendapatkan ikan mas dengan karakter unggul, dengan judul “Penggunaan Marka Molekuler dalam Pemuliaan Ikan Mas Tumbuh Cepat dan Tahan Terhadap Infeksi Virus Koiherpes”. Penelitian dilaksanakan sejak bulan Mei 2012 sampai dengan April 2014. Disertasi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar doktor di Program Studi Ilmu Akuakultur, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Penulis sangat menyadari bahwa proses penyelesaian penelitian dan penulisan disertasi ini tidak akan dapat berjalan lancar tanpa dukungan banyak pihak, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada komisi pembimbing Dr. Odang Carman, Dr. Alimuddin, Prof. Dr. Muhammad Zairin Jr, serta Prof. Dr. Komar Sumantadinata (alm) atas segala bimbingannya dalam penyusunan proposal, pelaksanaan penelitian, hingga penulisan disertasi. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr. Iin Siti Djunaidah, Dr. Mia Setiawati, selaku penguji luar komisi pada ujian tertutup dan Dr. Dedi Jusadi selaku penguji luar komisi pada ujian terbuka.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Suseno Sukoyono, Kepala Badan Pengembangan SDM Kelautan dan Perikanan (BPSDM KP) yang telah memberikan izin dan dukungan untuk mengikuti pendidikan serta selaku penguji luar komisi pada ujian terbuka. Ucapan terima kasih disampaikan juga kepada Dr. Sunoto, MES dan Ir. Maskur, MSi atas dukungan selama pelaksanaan pendidikan dan penelitian.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada Pimpinan dan staf BPBIAT Wanayasa khususnya Deden Daelami AS, MM; Opik, MP; Yanto Sudirman, Tarwa, Muhamad Husen dan Mamad, Pimpinan dan staf BBPBAT Sukabumi khususnya Ayi Santika MSi, Pimpinan dan staf BBPI, Sukamandi khususnya Narita Syawalia SPi. serta Pimpinan dan rekan-rekan di Laboratorium Reproduksi dan Genetika Organisme Akuatik, BDP, FPIK, IPB yaitu Anna Octavera SPi. MSi, Fajar SPi., Rangga SPi. dan Darmawan SPi. yang telah membantu penelitian ini. Terima kasih juga disampaikan kepada teman AKU 2009 yaitu Muhammad, M.Si; Rini Marlida, M.Si; Siti Hidayah Triana, M.Si; Dr. Suciantoro; Dr. Woro Hastuti; Dr. Siti Subaidah; Dr. Muhaimin Hamzah; Dr. Desy Sugiani; semoga kerjasama kita tetap terjalin. Ucapan terima kasih atas dukungan dan pengertian selama menempuh pendidikan disampaikan juga kepada semua rekan kerja di Pusat Penyuluhan BPSDM KP, Sekretariat BPSDM KP serta Jurusan Penyuluhan Perikanan STP.
Ungkapan terima kasih yang tidak terhingga disampaikan kepada Ibu tercinta, suami dan anak-anak: Siswanto, Fadila dan Syifa Khairin, serta seluruh keluarga besar H Janwar Lutan atas segala doa, dukungan dan semangatnya.
Semoga disertasi ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan penelitian dan ilmu pengetahuan dan juga dapat dijadikan salah satu langkah untuk meningkatkan produksi ikan budidaya Indonesia.
Bogor, Agustus 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ……… xviii
DAFTAR GAMBAR ……… xx
DAFTAR LAMPIRAN ……… xx
1 PENDAHULUAN 1 Latar Belakang ……… 1
Tujuan Penelitian ……… 3
Manfaat Penelitian ……….. 3
Kebaharuan Penelitian ………... 4
Ruang Lingkup Penelitian ……….……….. 4
2 VERIFIKASI KEBERADAAN MARKA MOLEKULER Cca-08 DAN Cyca-DAB1*05 PADA STOK INDUK IKAN MAS DARI BPBIAT WANAYASA DAN BBPBAT SUKABUMI Abstrak ………. 5
Abstract ……… 5
Pendahuluan ………. 6
Bahan dan Metode ………... 7
Hasil ………. 8
Pembahasan ………. 11
Kesimpulan ……….. 12
3 KEBERADAAN MARKA MOLEKULER TERKAIT PERTUMBUHAN CEPAT DAN DAYA TAHAN TERHADAP SERANGAN KHV PADA HASIL PERKAWINAN DENGAN MENGGUNAKAN MAS Abstrak ……… 13
Abstract ……… 13
Pendahuluan ………. 14
Bahan dan Metode ………... 15
Hasil ………. 17
Pembahasan ………. 19
Kesimpulan ……….. 20
4 PERFORMA FENOTIPE KETURUNAN IKAN MAS YANG MEMPUNYAI MARKA MOLEKULER TERKAIT PERTUMBUHAN DAN DAYA TAHAN TERHADAP SERANGAN KHV Abstrak ………. 21
Abstract ……… 21
Pendahuluan ………. 22
Bahan dan Metode ………... 22
Hasil ………. 23
Pembahasan ………. 25
5 DAYA TAHAN BENIH IKAN MAS HASIL PERSILANGAN BERBASIS MARKA MOLEKULER TERHADAP INFEKSI KHV
Abstrak ……….…… 26
Abstract ……….………...… 26
Pendahuluan ………... 27
Bahan dan Metode ….………... 28
Hasil ……….………..….. 29
Pembahasan ………….……….………… 30
Kesimpulan ………….……….…………. 32
6. PEMBAHASAN UMUM ……….……….…… 34
7. KESIMPULAN DAN SARAN……….…. 38
DAFTAR PUSTAKA ……….……… 39
DAFTAR TABEL
1 Keberadaan marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 pada induk ikan mas dari BPBIAT Wanayasa dan BBPBAT Sukabumi ……….. 10 2 Variasi genetik berdasarkan marka mikrosatelit Cca-08 pada populasi
stok induk BPBIAT Wanayasa dan BBPBAT Sukabumi ………... 11 3 Kombinasi persilangan induk pembawa marka pertumbuhan dan atau
ketahanan terhadap penyakit ………... 16 4 Keberadaan marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 pada setiap kombinasi
persilangan ………... 17
5 Variasi genotipe berdasarkan marka Cca-08 pada turunan sepuluh kombinasi persilangan ………. 18 6 Variasi genetik berdasarkan marka Cca-08 pada turunan sepuluh
kombinasi persilangan ……… 18
7 Kelangsungan hidup dan biomassa akhir serta laju pertumbuhan harian setiap kombinasi persilangan ……….……. 24 8 Hasil analisis keberadaan marka Ccya-DAB1*05 ikan hasil uji tantang
yang hidup pascauji tantang dengan KHV ………. 30 9 Gambaran darah ikan yang hidup pada setiap kombinasi persilangan di
akhir masa pemeliharaan uji tantang ………... 30
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram tahapan penelitian ………. 3 2 Visualisasi dan analisis keberadaan marka Cca-08 menggunakan
QIAxcel ………... 9
3 Representasi deteksi keberadaan marka Cyca-DAB1*05 pada induk
ikan mas ………... 10
4 Pertumbuhan ikan mas hasil persilangan selama 90 hari pemeliharaan M = induk membawa Cca-08 homosigot; T = induk membawa Cca-08 heterosigot; 0 = induk tidak membawa Cca-08; p = induk membawa CycaDAB1*05; n = induk tidak membawa Cyca-DAB1*05 24 5 Kelangsungan hidup ikan mas hasil uji tantang dengan virus KHV pada
sepuluh persilangan. M = induk membawa Cca-08 homosigot; T = induk membawa Cca-08 heterosigot; 0 = induk tidak membawa Cca-08; p = induk membawa DAB1*05 ; n = induk tidak membawa
DAFTAR LAMPIRAN
1 Penempatan hapa pemeliharaan di kolam secara acak ………... 43 2 Bobot rata-rata setiap persilangan selama 90 hari pemeliharaan ……… 44 3 Hasil elektroforegram keberadaan marka Cca-08 hasil sepuluh
kombinasi persilangan ikan mas ………..…………... 46 4 Hasil analisis PCR deteksi marka Cyca-DAB1*05 pada turunan hasil
sepuluh kombinasi persilangan ikan mas ... 48 5 Hasil analisis PCR dalam deteksi marka Cyca-DAB1*05 terhadap
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 22 Januari 1962 dari ayah H Janwar Lutan (alm) dan ibu H Amazar. Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Budidaya Perairan Fakultas Perikanan IPB dan lulus pada tahun 1986. Pada tahun 1999, penulis melanjutkan pendidikan pada Program Studi Ilmu Perairan di Fakultas Pascasarjana IPB dan lulus pada tahun 2001. Kesempatan untuk melanjutkan pendidikan program doktor di IPB diperoleh pada tahun 2009 pada Program Studi Ilmu Akuakultur.
Penulis mulai bekerja sebagai tenaga pengajar pada SUPM Negeri Bogor pada tahun 1988 selanjutnya menjadi dosen pada Sekolah Tinggi Penyuluhan Pertanian hingga tahun 2005. Pada tahun 2006 penulis menjadi dosen pada Sekolah Tinggi Perikanan Jurusan Penyuluhan dan pada Juni 2006 dipercaya memangku jabatan struktural pada Badan Pengembangan SDM Kelautan dan Perikanan, Kementerian Kelautan dan Perikanan. Saat ini penulis menjabat sebagai Kepala Pusat Penyuluhan Kelautan dan Perikanan Badan Pengembangan SDM Kelautan dan Perikanan, Kementerian Kelautan dan Perikanan.
1.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Ikan mas (Cyprinus carpio L) merupakan salah satu ikan air tawar yang paling banyak dibudidayakan di dunia, terutama di Asia, Eropa Tengah dan Eropa Timur (Vandeputte et al. 2004, Nielsen et al. 2010). Ikan mas merupakan salah satu komoditas air tawar penting di Indonesia dan menjadi sumber protein yang terjangkau bagi masyarakat. Ikan mas mudah untuk beradaptasi dan bereproduksi, sebagai konsekuensinya maka variasi karakter kualitatif dan kuantitatif serta keragaman genetiknya mengalami perubahan. Penurunan keragaman genetik akibat hilangnya alel-alel ikan dari hasil pembenihan dapat mengakibatkan terhambatnya laju pertumbuhan dan rendahnya ketahanan ikan terhadap serangan penyakit dan perubahan lingkungan yang pada akhirnya dapat mempengaruhi produksi (Thai et al. 2007)
Berbagai cara diprogramkan untuk peningkatan produksi budidaya ikan mas. Secara teoritis, upaya peningkatan produksi perikanan budidaya air tawar dapat dilakukan melalui dua pendekatan utama yaitu melalui intensifikasi atau peningkatan produktivitas dan ekstensifikasi atau perluasan lahan budidaya. Pada kondisi seperti saat ini khususnya pada daerah yang ketersediaan lahan untuk budidaya terbatas, maka intensifikasi merupakan alternatif pilihan yang lebih rasional. Upaya yang dapat dilakukan untuk peningkatan produksi antara lain dengan menghasilkan ikan mas unggul melalui kegiatan pemuliaan. Menurut Gjederm dan Thodesen (2005) program pemuliaan ikan yang efisien dan sistematik dapat mendukung peningkatan produksi, mengurangi biaya operasional, perbaikan resistensi terhadap penyakit, perbaikan pemanfaatan pakan dan perbaikan kualitas produksi.
Peningkatan produksi dan produktivitas ikan mas telah dilakukan dengan beberapa cara di antaranya dengan memperbaiki kualitas induk melalui kegiatan seleksi. Seleksi ikan dilakukan dengan memperhatikan beberapa parameter seperti mempunyai karakter unggul, baik dalam pertumbuhan maupun ketahanan terhadap penyakit. Menurut Tave (1995) seleksi adalah program pemuliaan yang memanfaatkan keragaman fenotipe yang diteruskan dari tetua kepada keturunannya. Program seleksi dapat didesain untuk meningkatkan laju pertumbuhan ikan, memperbaiki efisiensi pemanfaatan pakan, lahan dan sumber daya air yang tersedia, serta meningkatkan produksi (Hayes et al. 2006).
Saat ini, telah dapat dilakukan kegiatan seleksi berbasis teknologi marka molekuler. Teknologi marka molekuler secara teoritis dapat memberikan informasi keragaman genetik serta dapat pula mengeksploitasi keragaman genetik tersebut. Marka genetik yang umum digunakan dalam budidaya adalah: allozyme,
DNA mitochondria, RFLP (restriction fragment length polymorphism), RAPD
(random amplified polymorphism DNA), (ALFP (amplified fragment length
polymorphism), SNP (single nucleotide polymorphism), ESTs (expressed
sequence tags) dan microsatellite (Liu dan Cordes 2004). Penggunaan teknologi
2
Mikrosatelit bersifat kodominan, diturunkan sesuai hukum Mendel dan merupakan sekuen DNA yang sangat pendek (2-8 pasang basa) yang berulang-ulang hingga 100 kali pada sebuah lokus (Chistiakov et al. 2006, Okumuş dan
Çiftci 2003, Bustamante 2012). Mikrosatelit dapat digunakan untuk mengidentifikasi tetua, menyiapkan calon induk dan induk berdasarkan genotipenya yang dianalisis dengan menggunakan marka molekuler (Vandeputte
et al. 2011). Selanjutnya, mikrosatelit dapat digunakan dalam seleksi untuk
program pemuliaan pada hewan domestik dan tanaman pangan (Fuji et al. 2006). Dunham (2004) menyatakan bahwa marka DNA diperlukan untuk mempelajari genom, melakukan pemetaan keterkaitan gen, lokasi gen pada kromosom, isolasi gen, menentukan ekspresi gen, mempelajari mekanisme molekuler dan biokimia dari suatu performa/penampilan, melakukan analisis genetika populasi dan aplikasi seleksi berdasarkan bantuan marka (MAS/
marker-assisted selection). Seleksi dengan bantuan marka molekuler adalah suatu proses
seleksi yang dilakukan berdasarkan pemilihan genotipe dengan menggunakan marka molekuler (Liu dan Cordes 2004). Marka yang berasosiasi dengan karakter yang diinginkan dapat digunakan sebagai petunjuk keberadaan lokus penentu karakter dimaksud pada ikan. Marka DNA mikrosatelit sangat berguna sebagai langkah awal dalam menentukan individu ikan untuk kegiatan MAS. Salah satu keuntungan menggunakan marka DNA dalam program pemuliaan pada akuakultur adalah memungkinkan untuk mengidentifikasi calon induk, yang memiliki breeding value tinggi, pada saat ikan masih berukuran kecil. Hal ini akan mengurangi kebutuhan biaya operasional dan fasilitas untuk memelihara ikan dalam jumlah besar yang selanjutnya akan diuji keturunannya (Hayes dan Andersen 2005). Sebagai contoh pada program pemuliaan ikan salmon, dengan menggunakan marka yang berkaitan dengan warna daging maka calon induk dengan kriteria karakter tersebut dapat ditentukan pada masa awal pemeliharaan. Fuji et al. (2006) menyatakan bahwa sejumlah studi dengan menggunakan MAS telah memberikan kontribusi positif terhadap peningkatan breeding programs
melalui identifikasi lokus yang mempengaruhi karakter kuantitatif pada hewan domestik seperti babi, domba dan tanaman.
3 Verifikasi keberadaan marka Cca-08 yang berasosiasi dengan pertumbuhan, marka Cyca-DAB1*05 yang berasosiasi dengan ketahanan terhadap KHV, pola pewarisan dan keragaan fenotipenya pada ikan mas merupakan fokus utama dalam penelitian ini. Dengan asumsi bahwa ikan mas yang memiliki marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 memiliki karakter tumbuh cepat dan tahan terhadap serangan KHV diharapkan dapat menjadi solusi untuk meningkatkan produksi ikan mas di Indonesia. Diagram tahapan penelitian ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram tahapan penelitian
Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mengevaluasi keterkaitan marka molekuler Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 dengan performa pertumbuhan dan ketahanan terhadap KHV pada ikan mas. Secara spesifik penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mendapatkan ikan mas yang memiliki marka penanda pertumbuhan dan/atau marka terkait daya tahan terhadap serangan virus KHV
2. Mengevaluasi pola pewarisan marka penanda pertumbuhan dan ketahanan terhadap infeksi KHV
3. Mengevaluasi korelasi performa fenotipe keturunan ikan mas yang mempunyai marka molekuler terkait pertumbuhan dan daya tahan terhadap serangan KHV.
Manfaat Penelitian
4
Kebaharuan Penelitian
Ikan mas tumbuh cepat dan tahan serangan KHV yang diproduksi melalui seleksi dengan menggunakan marka molekuler.
Ruang Lingkup Penelitian
Secara umum ruang lingkup disertasi ini adalah sebagai berikut:
1. Seleksi stok induk jantan dan betina berdasarkan keberadaan marka molekuler terkait pertumbuhan cepat dan ketahanan terhadap serangan KHV. 2. Penentuan induk yang akan digunakan untuk uji coba berdasarkan
keberadaan marka molekuler serta menyusun kombinasi persilangan dengan menggunakan MAS.
3. Analisis keberadaan marka molekuler terkait pertumbuhan cepat dan ketahanan terhadap serangan KHV pada keturunan hasil persilangan dengan menggunakan MAS.
4. Uji performa fenotipe keturunan ikan mas pembawa marka molekuler terkait pertumbuhan cepat dan ketahanan terhadap serangan KHV.
5
2.
VERIFIKASI KEBERADAAN MARKA MOLEKULER
Cca-08 DAN Cyca-DAB1*05 PADA STOK INDUK IKAN
MAS DARI BPBIAT WANAYASA DAN BBPBAT
SUKABUMI
ABSTRAK
Perbaikan mutu genetik dengan menggunakan marker assisted selection
(MAS) dapat menghemat waktu dan fasilitas. Ikan mas di Indonesia dilaporkan memiliki marka DNA Cca-08 yang berpotensi kuat terkait dengan pertumbuhan, dan marka Cyca-DAB1*05 terkait dengan daya tahan terhadap infeksi koi herpesvirus (KHV). Pada penelitian ini dilakukan identifikasi induk yang memiliki kedua marka tersebut dalam rangka menghasilkan induk dan benih ikan mas tumbuh cepat dan tahan infeksi KHV. DNA genom diekstraksi dari sirip ekor 53 ekor ikan mas dari Balai Pengembangan Benih Ikan Air Tawar (BPBIAT) Wanayasa-Purwakarta, dan 18 ekor induk ikan mas dari Balai Besar Perikanan Budidaya Air Tawar (BBPBAT) Sukabumi. Keberadaan marka Cca-08 dianalisis menggunakan metode mikrosatelit, sedangkan marka Cyca-DAB1*05 menggunakan metode PCR dengan primer spesifik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sekitar 92.4% populasi induk ikan mas BPBIAT membawa marka Cca-08, pada stok induk BBPBAT sebanyak 39%. Keberadaan marka Cyca-DAB1*05 pada stok induk BPBIAT masih sangat rendah (9.4%), sedangkan pada stok induk BBPBAT 94.4% populasi induk ikan masnya mempunyai marka tersebut. Seleksi yang dilakukan di BPBIAT lebih diarahkan untuk perbaikan pertumbuhan, sedangkan BBPBAT pada daya tahan penyakit. Dengan demikian seleksi ikan mas di kedua instansi tersebut telah searah dengan keberadaan marka molekuler, dan kedua populasi induk ikan mas tersebut sangat berguna untuk menghasilkan induk dan benih dengan karakter tumbuh cepat dan tahan penyakit. Kata kunci: daya tahan terhadap penyakit, ikan mas, marka molekuler, seleksi, pertumbuhan.
ABSTRACT
6
showed broodstock from Wanayasa was 9.4% while from Sukabumi 94.4%. The selection programme in Wanayasa was directed to improve growth rate and Sukabumi for resistance to KHV. Thus, selection result in both location were in line with the presence of molecular markers, and the broodstock is very useful to produce grow fast and resistance to KHV common carp progeny.
Key words: common carp, disease resistance, growth, molecular marker, selection.
Pendahuluan
Seleksi dapat mendukung penyediaan induk dan benih unggul untuk mempercepat peningkatan produksi budidaya. Hasil akhir yang diharapkan dari suatu kegiatan seleksi ikan adalah induk ikan dengan mutu genetik unggul yang dapat diwariskan kepada keturunannya. Mutu genetik unggul dapat berupa kecepatan pertumbuhan dan ketahanan terhadap penyakit atau kelangsungan hidup yang tinggi. Metoda seleksi yang umum dilakukan oleh pembudidaya ikan membutuhkan waktu yang cukup lama serta sarana dan prasarana yang banyak. Aplikasi metode seleksi dengan bantuan marka molekuler (marker assisted
selection/MAS) dapat mempercepat proses seleksi untuk mendapatkan karakter
yang diinginkan (Liu dan Cordes 2004). Marka molekuler tersebut dapat dideteksi menggunakan PCR. Pendekatan berbasis PCR sangat diperlukan karena kemudahannya, antara lain adalah hanya memerlukan sejumlah kecil sampel DNA (Liu et al. 2013).
Penelitian tentang penggunaan marka molekuler pada ikan telah banyak dilakukan di antaranya adalah penggunaan RAPD dengan marker Oki206 yang berasosiasi dengan warna daging ikan salmon (Araneda et al. 2005). Selain itu penggunaan marka DNA mikrosatelit juga digunakan pada ikan rainbow trout
yaitu marka Omy 3253UoG dan Ssa14Du yang berasosiasi dengan toleransi terhadap suhu tinggi (Danzemann et al. 1999). Pada ikan rainbow trout terdapat 13 marka di antaranya adalah marka OmyFGT12TUF, Ssa311NCVM, One5ASC yang berasosiasi dengan waktu pemijahan (Sakamoto et al. 1999). Pada ikan mas, Sun dan Liang (2004) menggunakan marka 5NI451c, 10C900c, 10C1300c dan 10C1200 untuk mendapatkan ikan mas yang toleran terhadap suhu rendah. Pada ikan hasil persilangan rainbow trout dengan steelhead trout marka mikrosatelit Saa7NVH, OtsG78, FGT1, OtsG3, OMM1054 dan Ogo2 berasosiasi dengan ketahanan terhadap virus IPN (Rodriguez et al. 2004).
Mikrosatelit dapat digunakan untuk mengindentifikasi tetua, menyiapkan calon induk dan induk berdasarkan genotipenya yang dianalisis dengan menggunakan marka molekuler (Vandeputte et al. 2011). Seleksi berdasarkan marka dengan menggunakan mikrosatelit dapat memperbaiki program pemuliaan untuk hewan domestik dan tanaman pangan (Fuji et al. 2006 ). Mikrosatelit dikenal juga sebagai simple sequence repeats (SSRs), merupakan ulangan unit pendek secara berpasangan antara 1-6 base pairs (bp) yang tersebar di dalam genom.
7 Cyca-DAB1*05 terkait dengan daya tahan terhadap serangan KHV (Alimuddin et al. 2011). Persilangan antara individu ikan mas yang membawa salah satu atau kedua marka tersebut diharapkan dapat menghasilkan keturunan ikan mas tumbuh cepat dan tahan terhadap serangan KHV. Rakus et al. (2008) menyatakan bahwa adanya marka Cyca-DAB1*05 kelompok gen MHC II membuat ikan mas lebih tahan terhadap serangan KHV. Sebagai tahap awal untuk menghasilkan ikan mas tumbuh cepat dan tahan penyakit maka diperlukan induk yang memiliki marka dimaksud untuk kemudian menjadi induk-induk yang akan disilangkan agar mendapatkan turunan yang harapannya dapat mewarisi marka dari induknya. Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan verifikasi stok induk ikan mas dengan tujuan untuk mengidentifikasi kandidat induk pembawa marka Cca-08 dan atau Cyca-DAB1*05 yang selanjutnya akan dikawin disilangkan untuk mendapatkan berbagai kombinasi genotipe.
Bahan dan Metode
Waktu dan tempat
Penelitian tentang keberadaan marka pertumbuhan dan ketahanan terhadap KHV pada stok induk dilaksanakan pada bulan Mei 2012 sampai dengan Oktober 2013. Pemilihan induk dilaksanakan di Balai Pengembangan Benih Ikan Air Tawar (BPBIAT) Wanayasa, dan Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Tawar (BBPBAT) Sukabumi. Analisis keberadaan marka dilakukan di Laboratorium Genetika dan Reproduksi Departemen Budidaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB, dan BBPBAT Sukabumi.
Sumber ikan mas
Ikan mas uji merupakan populasi ikan mas program seleksi individu di BPBIAT Wanayasa dengan target perbaikan pertumbuhan, sedangkan ikan mas dari BBPBAT Sukabumi merupakan hasil seleksi dengan marka Cyca-DAB1*05 dengan target tahan infeksi KHV. Ikan mas dari BPBIAT Wanayasa terdiri atas tiga populasi, yaitu (1) populasi dasar yang berasal dari perkawinanan massal ikan mas varietas Majalaya, Rajadanu, Wildan Cianjur dan Sutisna Kuningan, (2) populasi F1 hasil seleksi individu generasi pertama, dan (3) populasi F2 berasal dari hasil seleksi generasi kedua. Ikan mas dari BBPBAT Sukabumi adalah generasi pertama (F1) hasil seleksi individu antar induk yang memiliki marka Cyca-DAB1*05. Jumlah ikan mas yang digunakan sebanyak 71 ekor, dengan rincian 53 ekor dari BPBIAT Wanayasa, dan 18 ekor dari BBPBAT Sukabumi. Ekstraksi DNA genomik
8
Amplifikasi PCR dengan primer Cca-08
Penyiapan bahan, primer dan program amplifikasi PCR untuk deteksi marka Cca-08 dilakukan mengikuti metode yang digunakan oleh Maskur (2010). Produk amplifikasi PCR selanjutnya diseparasi menggunakan mastermix type it
microsatellite (Qiagen) dengan mesin QIAxcel. Hasil yang diperoleh ditampilkan
dalam bentuk gambar berupa pita keberadaan marka tersebut dan dalam bentuk grafik yang kemudian ditentukan nilai genotipenya. Nilai genotipe memberikan gambaran kondisi homosigot atau heterosigot. Ukuran marka Cca-08 produk PCR ditentukan berdasarkan nilai konsentrasi tertinggi pasang basanya.
Amplifikasi PCR dengan primer Cyca-DAB1*05
Penyiapan bahan, primer dan program amplifikasi PCR untuk deteksi marka Cyca-DAB1*05 dilakukan mengikuti metode Alimuddin et al. (2011). Produk PCR diseparasi menggunakan elektroforesis dengan gel agarose 0,7% (w/v), dan DNA divisualisasikan dengan pewarna etidium bromida dengan bantuan cahaya ultraviolet.
Pengolahan data
Keberadaan marka pada setiap sampel dianalisis berdasarkan hasil PCR. Data variasi genotipe diolah dengan menggunakan program PowerMarker V3.0 untuk melihat availabilitas, diversitas gen, heterosigositas dan polymorphism
information content (PIC) setiap populasi. Nilai availabilitas dihitung dengan
rumus: A=1−Obs/n, di mana obs adalah jumlah yang teramati dan n adalah jumlah sampel. Heterosigositas adalah proporsi individu heterosigot dalam populasi, dihitung dengan rumus:
Diversitas gen, dihitung dengan rumus
Polymorphism information content (PIC) dihitung dengan rumus:
Hasil
9 membawa DAB18*05 (0p) serta induk yang tidak membawa Cca-08 Cyca-DAB18*05 (0n).
Gambar 2. Visualisasi dan analisis keberadaan marka Cca-08 menggunakan QIAxcel.
Nilai genotipe Cca-08
10
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Gambar 3. Representasi deteksi keberadaan marka Cyca-DAB1*05 pada induk ikan mas. M= marker ukuran fragmen DNA (Biolab); Kolom 1, 2,….12= produk PCR menggunakan DNA genomik dari ikan mas. Target fragmen Cyca-DAB1*05 ditunjukkan dengan tanda panah (300 bp).
Rekapitulasi hasil analisis marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 ditampilkan pada Tabel 1. Dari 53 ekor ikan mas asal BPBIAT, sebagian besar (43 ekor) membawa marka Cca-08 heterosigot, 6 ekor (2 ekor jantan dan 4 betina) membawa marka Cca-08 homosigot, dan 4 ekor tidak membawa marka Cca-08. Jumlah sampel yang memiliki marka Cca-08 pada ikan mas BPBIAT sebesar 92.4% Selanjutnya, di antara 53 ekor ikan mas BPBIAT hanya ada 5 ekor (9.4%; 3 ekor jantan dan 2 betina) yang membawa marka Cyca-DAB1*05. Sehubungan dengan keterbatasan jumlah ikan mas betina asal BPBIAT yang memiliki marka Cyca-DAB1*05, maka pada penelitian ini ikan mas asal BBPBAT dikhususkan yang betina saja.
Tabel 1. Keberadaan marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 pada induk ikan mas dari BBIAT Wanayasan dan BBPBAT Sukabumi
keterangan: (-) adalah tidak ada produk PCR yang menjadi target amplifikasi
Seperti ditampilkan pada Tabel 1, ikan mas asal BBPBAT (18 ekor), 4 ekor di antaranya membawa Cca-08 homosigot dan 3 ekor membawa Cca-08 heterosigot. Sebanyak 94.4% (17 ekor) ikan mas BBPBAT mempunyai marka Cyca-DAB1*05; 38.9% (7 ekor) membawa marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05,
11 dan 55.6% (10 ekor) hanya membawa marka Cyca-DAB1*05 tanpa Cca-08. Terdapat 1 ekor yang tidak membawa marka Cyca-DAB1*05 dan Cca-08 (Tabel 1).
Berdasarkan analisis dengan PowerMarker V3.0 Manual terhadap hasil mikrosatelit, memberikan gambaran tentang kondisi populasi induk seperti tertera pada Tabel 2. Secara umum nilai untuk seluruh parameter genetik stok induk BPBIAT Wanayasa lebih tinggi dari stok induk BBPBAT Sukabumi.
Tabel 2. Variasi genetik berdasarkan marka mikrosatelit Cca-08 pada populasi stok induk ikan mas dari BBIAT Wanayasa dan BBPBAT Sukabumi
Pembahasan
Ikan mas dari BPBIAT Wanayasa yang mempunyai marka Cca-08 sebesar 86% untuk induk jantan dan 100% untuk induk betina. Berdasarkan analisis dengan PowerMarker V3.0 (Tabel 2) avalaibilitasnya sangat tinggi (49/53 sampel; avalaibilitas 0.924). Sementara itu, availibitas marka Cca-08 pada stok induk ikan mas BBPBAT Sukabumi sebesar 0.700. Persentase induk ikan mas BPBIAT Wanayasa memiliki marka Cca-08 sangat tinggi mengindikasikan bahwa hampir seluruh stok induk ikan mas di Wanayasa memiliki potensi untuk menghasilkan benih dengan pertumbuhan yang baik. Hal ini juga memberikan gambaran bahwa kegiatan seleksi individu ikan mas untuk mendapatkan ikan mas unggul yang sedang dilakukan oleh BPBIAT Wanayasa mengarahkan kepada pembentukan populasi induk yang dominan memiliki marka Cca-08. Namun demikian, induk ikan mas BPBIAT Wanayasa yang memiliki marka Cyca-DAB1*05 relatif sedikit. Dengan demikian, bila program pemuliaan diarahkan untuk menghasilkan induk dan benih tumbuh cepat dan tahan infeksi penyakit, maka diperlukan tambahan induk dari luar BPBIAT Wanayasa.
Persentase induk ikan mas dari BBPBAT Sukabumi yang memiliki marka Cyca-DAB1*05 sangat tinggi, yakni 94.4%. Hal ini karena induk ikan mas yang digunakan adalah keturunan pertama (F1) hasil persilangan antar induk yang mempunyai marka tersebut. Sementara itu, persentase induk ikan mas BBPBAT Sukabumi yang memiliki marka Cca-08 adalah 39%. Hal diduga karena seleksi berbasis marka Cyca-DAB1*05 juga memperhatikan ukuran bobot ikan yang dipilih menjadi induk. Selanjutnya, jumlah induk yang memiliki marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 dalam satu individu adalah sebesar 16.9% dari populasi. Induk-induk ini dapat dikawinkan untuk memperbanyak induk ikan mas yang mempunyai kedua marka. Selain itu, dengan adanya induk yang memiliki kedua
No Parameter BPBIAT Wanayasa BBPBAT Sukabumi
1 Jumlah sampel 53 10
2 Jumlah yang teramati 49 7
3 Jumlah alel 47 7
4 Availabilitas 0.924 0.700
5 Diversitas gen 0.968 0.765
6 Heterosigositas 0.816 0.428
12
marka molekuler tersebut, maka potensi untuk mendapatkan induk dan benih ikan mas yang tumbuh lebih cepat dan lebih tahan terhadap infeksi penyakit dapat dihasilkan melalui persilangan yang lebih terarah.
Berdasarkan hasil analisis populasi stok induk BPBIAT Wanayasa terlihat bahwa heterozigositasnya (0.816) lebih tinggi daripada stok induk dari BBPBAT Sukabumi (0.428). Nilai heterosigositas merupakan cara yang paling akurat dan sederhana untuk mengukur variasi genetik. Heterosigositas secara sederhana adalah proporsi individu heterosigot dalam populasi. Nilai heterosigositas penting untuk diketahui karena terkait dengan potensi performa dan sifat-sifat yang diturunkan secara genetis. Pada umumnya meningkatnya heterosigositas sangat berkorelasi dengan daya hidup populasi (Dunham, 2004).
Variasi genetik dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan keragaman genetik (diversitas gen). Bartfai et al. (2003) menyatakan bahwa mikrosatelit merupakan metode yang lebih informatif untuk menduga keragaman genetik. Nilai heterosigositas harapan (expected heterozygosity/HE) sering pula disebut sebagai diversitas gen (Nei 1987). Nilai diversitas gen pada populasi stok induk ikan mas BPBIAT Wanayasa sebesar 0.968, relatif lebih tinggi daripada stok induk ikan mas dari BBPBAT Sukabumi (0.765).
Diversitas atau keragamanan populasi dapat diprediksi melalui analisis PIC. PIC adalah nilai marka dalam mendeteksi polimorfisme dalam populasi (Botstein et al. 1980). PIC tergantung pada jumlah alel yang terdeteksi dan frekuensi distribusinya (Liu dan Cordes, 2004). Seperti ditampilkan pada Tabel 2, keragaman populasi BPBIAT Wanayasa (0.967), lebih tinggi dibandingkan dengan keragaman populasi BBPBAT Sukabumi (0.733). Secara umum variasi genetik stok induk ikan mas BPBIAT Wanayasa lebih tinggi dibandingkan dengan stok induk ikan mas BBPBAT Sukabumi.
Kesimpulan
13
3. KEBERADAAN MARKA MOLEKULER TERKAIT
PERTUMBUHAN CEPAT DAN DAYA TAHAN TERHADAP
SERANGAN KHV PADA HASIL PERKAWINAN DENGAN
MENGGUNAKAN
MAS
ABSTRAK
Marker assisted selection (MAS) atau seleksi dengan bantuan marka dapat
mempercepat pencapaian target seleksi. Pada ikan mas di Indonesia, telah dilaporkan bahwa marka Cca-08 terkait pertumbuhan cepat pada ikan mas dan marka Cyca-DAB1*05 terkait dengan daya tahan ikan mas terhadap infeksi KHV. Persilangan antara ikan mas yang membawa salah satu atau kedua marka tersebut diharapkan menghasilkan keturunan ikan mas tumbuh cepat dan tahan terhadap KHV. Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi keberadaan marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 pada keturunan 10 kombinasi persilangan ikan mas. Turunan setiap kombinasi persilangan dipelihara selama 30 hari dengan tiga ulangan. Sebanyak 10 mg sampel jaringan dari 30 ekor ikan secara acak pada setiap kombinasi persilangan diambil untuk dianalisis keberadaan Cca-08 dan Cyca-DAB1*05. Hasil analisis memperlihatkan bahwa marka Cca-08 terdeteksi dan diwariskan pada turunannya, namun tidak seluruh turunannya membawa Cca-08. Keberadaan marka ketahanan terhadap KHV diwariskan kepada turunannya dengan frekuensi yang berbeda. Pada hasil persilangan antara betina homosigot membawa Cyca-DAB1*05 dengan jantan heterosigot membawa Cyca-DAB1*05, keberadaan marka ketahanan terhadap KHV sebesar 5%, nilai ini sangat rendah mengingat kedua induknya memiliki marka Cyca-DAB1*05. Frekuensi keberadaan marka terkait ketahanan terhadap KHV terbesar terlihat pada hasil persilangan antara induk betina homosigot membawa Cyca-DAB1*05 dengan jantan yang tidak membawa Cca-08 dan Cyca-DAB1*05.
Kata kunci: Cca-08, Cyca-DAB1*05, MAS, pewarisan
ABSTRACT
14
female bearing homozygote Cca-08 and Cyca-DAB1*05 with males bearing heterozygote Cca-08 and Cyca-DAB1*05 gave the lowest percentage of progeny having KHV- linked marker (5%), this value was very low considering both parent has Cyca-DAB1*05 marker. The highest percentage of progeny having the Cyca-DAB1*05 marker was found on crossbred between a female bearing homozygote Cca-08 and Cyca-DAB1*05 with males do not have both markers. Key words: Cca-08, Cyca-DAB1*05, inheritance, MAS.
Pendahuluan
Ikan mas relatif mudah untuk beradaptasi, sebagai konsekuensinya maka variasi karakter kualitatif dan kuantitatif serta keragaman genetiknya mengalami perubahan. Penurunan keragaman genetik akibat hilangnya alel-alel (genetic drift) dari hasil pembenihan dapat mengakibatkan terhambatnya laju pertumbuhan dan rendahnya ketahanan ikan terhadap serangan penyakit dan perubahan lingkungan (Thai et al. 2007). Ikan mas di Indonesia telah mengalami masa kritis dalam pengembangannya sebagai akibat dari menurunnya kualitas induk, serangan koi hervesvirus (KHV) serta tingginya harga pakan (Nugroho, 2007).
Program pemuliaan ikan yang efisien dan sistematik dapat mendukung peningkatan produksi, mengurangi biaya operasional, perbaikan resistensi terhadap penyakit, perbaikan pemanfaatan sumber daya pakan dan perbaikan kualitas produksi (Gjedrem 2005). Peningkatan produksi dan produktivitas ikan mas telah dilakukan dengan beberapa cara di antaranya dengan memperbaiki kualitas induk melalui kegiatan seleksi. Seleksi dilakukan terhadap ikan dengan memperhatikan beberapa parameter seperti mempunyai penampilan unggul, baik dalam pertumbuhan maupun ketahanan terhadap penyakit. Menurut Tave (1983) seleksi adalah program pemuliaan yang memanfaatkan keragaman fenotipe yang diteruskan dari tetua kepada keturunannya. Keragaman fenotipe adalah akumulasi interaksi antara keragaman genetik dengan keragaman lingkungan serta interaksi antara variasi lingkungan dan genetik. Harapan dari hasil seleksi adalah induk ikan yang dipilih akan mewariskan superioritasnya kepada turunannya (Tave 1995).
Dunham (2004) menyatakan bahwa marka DNA diperlukan untuk mempelajari genom, melakukan pemetaan keterkaitan gen, lokasi gen pada kromosom, isolasi gen, menentukan ekspresi gen, mempelajari mekanisme molekuler dan biokimia dari suatu performa/penampilan, melakukan analisis genetika populasi dan aplikasi seleksi berdasarkan bantuan marka (MAS/
marker-assisted selection). Seleksi dengan bantuan marka molekuler adalah suatu proses
15 Hal ini akan mengurangi kebutuhan memelihara ikan dalam jumlah besar untuk diuji progeni (Hayes dan Andersen 2005).
Pengukuran pengaruh seleksi yang berdasarkan hanya kepada karakter morfologi atau fisiologi adalah hal yang sulit untuk dicapai karena hal ini tergantung pada penggunaan karakter fenotipe yang berhubungan erat dengan genotipe. Penanda molekuler dapat mengatasi hal tersebut, dan pada kondisi tertentu dapat memperlihatkan rekam jejak dari seleksi (Gjederm 2005). Chistiakov et al. (2006) menyatakan bahwa DNA mikrosatelit atau simple
sequence repeats (SSRs) adalah tipe unik dari sekuen genom berulang-ulang
secara berpasangan dan memperlihatkan tingkat polimorfisme yang tinggi. Mikrosatelit melambangkan kodominan marka tunggal DNA. Untuk setiap SSRs, progeni akan mewarisi satu alel dari induk jantan dan satu alel dari induk betina (Chistiakov et al. 2006). Mikrosatelit DNA pada dasarnya dimasukkan ke dalam kelompok DNA bukan gen, tetapi karena adanya keterpautan (linkage) antara mikrosatelit DNA dengan gen penyandi yang mengendalikan sifat-sifat ekonomis, maka mikrosatelit DNA menjadi efektif untuk diaplikasikan dalam menyeleksi sifat-sifat ekonomis ternak (Sumantri et al. 2008). MAS adalah proses seleksi yang dilakukan berdasarkan pemilihan genotipe dengan menggunakan marka DNA (Liu dan Cordes 2004). Rakus et al. (2008) menggunakan marka Cyca-DAB1*05 sebagai penanda ikan mas yang tahan terhadap serangan KHV. Keberadaan marka Cca-08 pada ikan mas dapat menjadi indikator ikan mas yang berpotensi menghasilkan benih dengan pertumbuhan dan kelangsungan hidup yang baik (Maskur 2010). Program seleksi dengan menggunakan MAS pada ikan mas untuk mendapatkan turunan yang memiliki keunggulan pertumbuhan dan tahan serangan KHV dapat dilakukan pada saat telah tersedia induk-induk yang memiliki marka dimaksud.
Untuk menangkap sebanyak mungkin peluang kombinasi keberadaan marka pada suatu turunan maka diperlukan berbagai kombinasi persilangan antara tetuanya. Berdasarkan hasil penelitian pertama, pada penelitian ini induk yang membawa marka Cca-08 dan atau Cyca-DAB1*05 disilangkan untuk menghasilkan turunan ikan mas yang diharapkan membawa marka Cca-08 dan atau marka Cyca-DAB1*05. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi pewarisan marka penanda pertumbuhan (Cca-08) dan marka penanda ketahanan terhadap KHV (Cyca-DAB1*05) pada turunan dari hasil berbagai kombinasi persilangan induk.
Bahan dan Metoda
Waktu dan tempat
16
Pemilihan induk ikan mas dan kombinasi persilangan
Berdasarkan hasil analisis keberadaan marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 pada 71 ekor induk, stok induk dapat dikelompokkan menjadi 5 (lima) kelompok yaitu; induk membawa Cca-08 homosigot dengan Cyca-DAB1*05 (Mp), induk membawa 08 homosigot tanpa Cyca-DAB1*05 (Mn), induk membawa Cca-08 heterosigot dengan Cyca-DAB1*05 (Tp), induk membawa Cca-Cca-08 heterosigot tanpa Cyca-DAB1*05 (Tn), dan induk yang tidak memiliki kedua marka tersebut (0n). Dari induk yang ada disusun kombinasi persilangan untuk mendapatkan kemungkinan kombinasi keberadaan kedua marka pada turunannya. Sepuluh kombinasi persilangan dibuat berdasarkan keberadaan marka pertumbuhan dan ketahanan terhadap KHV (Tabel 3).
Tabel 3. Kombinasi persilangan induk ikan mas pembawa marka pertumbuhan dan atau ketahanan terhadap KHV
Persilangan (betina x jantan)
Betina Jantan
Cca-08 Cyca-DAB1*05 Cca-08 Cyca-DAB1*05
Mp x Tp homosigot positif heterosigot positif
Mp x 0n homosigot positif tidak membawa negatif
Mp x Mn homosigot positif homosigot negatif
Mp x Tn homosigot positif heterosigot negatif
Mn x Tp homosigot negatif heterosigot positif
Mn x 0n homosigot negatif tidak membawa negatif
Mn x Mn homosigot negatif homosigot negatif
Tn x Tp heterosigot negatif heterosigot positif
Tn x 0n heterosigot negatif tidak membawa negatif
Tn x Mn heterosigot negatif homosigot negatif
Keterangan: M = induk membawa Cca-08 homosigot; T = induk membawa Cca-08 heterosigot; 0 = induk tidak membawa Cca-08; p = induk membawa Cyca-DAB1*05; n = induk tidak membawa Cyca-DAB1*05.
Pemijahan dan pemeliharaan ikan serta deteksi marka
Induk betina dan jantan terpilih dipelihara pada kolam running water
secara terpisah hingga matang gonad. Selama masa pematangan gonad, induk-induk diberi pakan komersial (kandungan protein 28%) sebanyak tiga kali sehari.
Untuk merangsang ovulasi secara terkontrol, dilakukan penyuntikan ovaprim dengan dosis 0,25 mL/kg induk. Telur dan sperma dikumpulkan dengan cara mengurut perut induk ikan mas, dan pembuahan dilakukan secara buatan. Telur-telur ikan mas ditetaskan pada bak fiber ukuran 150x80x50 cm3 secara
terpisah untuk setiap persilangan. Setelah berumur tiga hari larva diberi pakan berupa naupli Artemia. Pada hari kesepuluh larva dipindahkan ke dalam hapa berukuran 2x2x1 m3. Setiap kombinasi persilangan disimpan dalam hapa yang
berbeda dan untuk setiap persilangan dilakukan tiga kali ulangan. Hapa disimpan secara acak di dalam kolam seluas 27x18 x1.5 m3 dengan kepadatan 350 ekor per
hapa. Pada 30 hari pertama masa pemeliharaan, ikan diberi pakan komersial berbentuk tepung (Hi-provit; protein kasar 38%). Pemberian pakan diberikan secara at satiation sebanyak 2 kali sehari.
17 diekstraksi sesuai dengan protokolnya, untuk keberadaan Cca-08 berdasarkan Maskur (2010), sedangkan marka Cyca-DAB1*05 dilakukan berdasarkan Alimuddin et al. (2011). Data keberadaan marka dan genotipe pada setiap populasi hasil persilangan digunakan untuk mengevaluasi pola pewarisan. Data nilai genotipe diolah dengan menggunakan program PowerMarker V3.0 untuk melihat availabilitas, diversitas gen, dan PIC setiap populasi
Hasil
Keberadaan Marka pada Ikan Hasil Persilangan
Analisis keberadaan marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 pada setiap kombinasi persilangan memperlihatkan hasil seperti pada Tabel 4.
Tabel 4. Keberadaan marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 pada setiap kombinasi persilangan
Keterangan: M = induk membawa Cca-08 homosigot; T = induk membawa Cca-08 heterosigot; 0 = induk tidak membawa Cca-08; p = induk membawa Cyca-DAB1*05; n = induk tidak membawa Cyca-DAB1*05; td= tidak ada.
18
Tabel 5. Variasi genotipe berdasarkan marka Cca-08 pada turunan sepuluh kombinasi persilangan
Keterangan: M = Induk membawa Cca-08 homosigot. T = Induk membawa Cca-08 heterosigot. 0 = Induk tidak membawa Cca-08. ( ): frekuensi keberadaan marka.
Tabel 6. Variasi genetik berdasarkan marka Cca-08 pada turunan sepuluh kombinasi persilangan
Kombinasi Persilangan Jumlah alel Diversitas Gen PIC
Mp x Tp 3 0.61 0.529
19 Pembahasan
Pada penelitian ini, marka Cca-08 terdeteksi dan diwariskan pada turunannya, namun tidak seluruh turunannya membawa marka Cca-08. Okumuş dan Çiftci (2003) dan Bustamante (2009) menyatakan juga bahwa mikrosatelit adalah kodominan, dan diturunkan sesuai hukum Mendel. Pada penelitian ini tidak cukup data untuk menjelaskan tentang pola penurunan Mendel, hal ini disebabkan tidak semua individu dalam populasi dianalisis keberadaan marka Cca-08. Selain itu dapat juga disebabkan karena tidak diamatinya keberadaan Cca-08 pada ikan yang mati selama pemeliharaan.
Analisis dengan PowerMarker V3.0 memberikan gambaran tentang kondisi populasi setiap persilangan seperti pada Tabel 6. Bartfai et al. (2003) menyatakan bahwa mikrosatelit merupakan metode yang lebih informatif untuk menduga keragaman genetik. Variasi genetik dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan keragaman genetik. Heterosigositas harapan (expected
heterozygosity/HE) sering pula disebut sebagai diversitas gen (Nei 1987). Jumlah
lokus yang teramati mencerminkan jumlah alel yang ada di dalam sampel populasi. Jumlah alel pada persilangan ini berkisar dari 1-4. Untuk melihat keragaman populasi maka penilaian yang sangat erat adalah dengan menggunakan nilai PIC. Nilai ini menginformasikan jumlah keberadaan polimorfisme (Botstein
et al. 1980). Diversitas gen tidak terlihat pada persilangan antara betina yang
memiliki Cca-08 dengan jantan yang tidak membawa marka (Mp x 0n, Mn x 0n, danTn x 0n). Berdasarkan hasil PIC terlihat bahwa nilai polimorfisme populasi ikan mas lebih kecil dari 0.375 untuk 6 (enam) kombinasi persilangan yaitu persilangan betina yang memiliki Cca-08 dengan jantan yang tidak memiliki Cyca-DAB1*05. Keadaan ini mengindikasikan tingkat heterosigositas dan variasi genetik yang relatif rendah. Hal ini juga menggambarkan tingkat keseragaman yang relatif tinggi di dalam populasi. Sementara persilangan antara induk betina yang memiliki Cca-08 dengan jantan heterosigot Cca-08 mempunyai nilai PIC antara 0.529-0.645. Keseragaman adalah salah satu hal yang diperlukan dalam budidaya, namun merupakan hal yang dihindari dalam kegiatan yang bertujuan untuk konservasi di alam (Nugroho et al. 2001). Berdasarkan jumlah alel, nilai diversitas gen serta PIC, maka persilangan induk betina yang membawa Cca-08 heterosigot tanpa Cyca-DAB1*05 dengan jantan membawa Cca-08 heterosigot dan Cyca-DAB1*05 (Tn x Tp) adalah populasi yang mempunyai nilai terbesar dibandingkan dengan sembilan persilangan lainnya
Keberadaan marka terkait ketahanan terhadap KHV diwariskan kepada turunannya dengan frekuensi yang berbeda. Hal ini sesuai dengan pernyataan Rakus et al. (2008a) bahwa pada gen Cyca-DAB segregasinya diturunkan secara independen. Namun pola penurunannya tampaknya tidak seperti penurunan Mendel, hal ini disebabkan karena hal yang sama dengan pola penurunan Cca-08 yaitu tidak cukup data untuk menjelaskan tentang pola penurunan Mendel. Hal tersebut disebabkan tidak semua individu dalam populasi dianalisis keberadaan marka Cyca-DAB1*05. Selain itu dapat juga disebabkan karena tidak diamatinya keberadaan Cyca-DAB1*05 pada ikan yang mati selama pemeliharaan.
20
tinggi untuk menghasilkan keturunan ikan mas yang memiliki kedua marka dimaksud. Deteksi marka Cyca-DAB1*05 dilakukan menggunakan PCR dengan primer spesifik, sedangkan alelnya relatif banyak. Frekuensi keberadaan marka terkait ketahanan terhadap KHV terbesar terlihat pada populasi Mpx 0n (70%), di mana induk betina memiliki marka potensi tumbuh cepat dan ketahanan terhadap KHV sementara induk jantannya tidak memiliki kedua marka tersebut. Persilangan antara induk ikan mas membawa marka Cca-08 dengan salah induknya membawa marka Cyca-DAB1*05 berpotensi tinggi untuk menghasilkan keturunan ikan mas yang membawa marka tumbuh cepat dan tahan terhadap serangan KHV.
Berdasarkan data di atas terlihat bahwa pada persilangan antara induk betina membawa marka Cca-08 dan Cyca-DAB1*05 dengan jantan yang tidak membawa kedua marka tersebut memberikan nilai keberadaan marka terkait ketahanan terhadap KHV paling tinggi pada turunannya (persilangan Mp x 0n). Selanjutnya diikuti dengan persilangan betina dan jantan dengan kondisi heterosigot dengan induk jantan yang membawa marka terkait ketahanan terhadap KHV (persilangan Tn x Tp) dengan nilai 65%
Kesimpulan
21
4. PERFORMA FENOTIPE KETURUNAN IKAN MAS YANG
MEMPUNYAI MARKA MOLEKULER TERKAIT
PERTUMBUHAN DAN DAYA TAHAN TERHADAP
SERANGAN KHV
ABSTRAK
Sepuluh kombinasi persilangan antara stok induk yang telah diketahui keberadaan marka pertumbuhan cepat dan ketahanan terhadap KHV telah dilakukan. Benih hasil persilangan dilanjutkan pemeliharaannya di dalam hapa yang disusun secara acak dalam satu kolam untuk pengamatan pertumbuhannya. Setiap kombinasi persilangan dilakukan tiga ulangan. Ikan diberi pakan at
apparent satiation. Sampling pertumbuhan dilakukan setiap 15 hari sekali dengan
mengambil secara acak 30 ekor ikan pada setiap hapa. Pada akhir masa pemeliharaan dilakukan penghitungan kelangsungan hidup (KH) dan biomassa ikan setiap persilangan. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa bobot rata-rata individu tertinggi sebesar 3.52 g (persilangan Tn x Tp) dan yang terendah sebesar 1.47 g (Mn x Tp). Berdasarkan KH dan biomassa serta laju pertumbuhan harian (LPH) terlihat bahwa persilangan Tn x Tp memberikan hasil yang terbaik (KH: 76.9%, biomassa: 863.49±52.88 dan LPH: 5.37±0.09. Secara umum terlihat bahwa penggunaan ikan betina Cca-08 heterosigot cenderung memberikan pertumbuhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan ikan betina Cca-08 homosigot.
Kata kunci: biomas akhir, pertumbuhan, kelangsungan hidup
ABSTRACT
Crossbreeding for ten combination parent stock bearing fast growth and resistance to KHV markers has been performed. The juvenile were maintained on happa settled at a concrete pond for 90 days. The fish was fed on at apparent satiation. Sampling for growth was done every 15 days by taking randomly 30 fish sample on each happa. Survival rate, biomass and average growth was measured for every crossbred combination at the end of rearing period. Results showed that the highest average weights was 3.52 g (crossbred Tn x Tp) and the lowest is 1.47 g (crossbred Mp x Tn). Survival rate (SR), biomass and average daily growth (ADG) at Tn x Tp crossbred gave the best results (SR: 76.9±4.31 %, biomass: 863.49±52.88 and ADG: 5.37 ± 0.09). In general crossbred using female heterozygote Cca-08 tend to provide higher growth rate than females homozygote Cca-08.
22
Pendahuluan
Budidaya ikan mas di Indonesia telah dimulai sejak akhir abad ke-19 (Anonim, 2000). Pada tahun 1996 produksi ikan mas menduduki peringkat pertama dari total produksi nasional ikan hasil budidaya. Pada beberapa tahun terakhir ini produksi ikan mas mengalami beberapa masalah. Hal ini disebabkan antara lain oleh wabah penyakit KHV dan juga karena adanya indikasi penurunan kualitas genetik ikan mas yang mengakibatkan laju pertumbuhan semakin menurun (Ariyanto et al., 2006).
Pembudidaya ikan mas di Indonesia, terutama di wilayah Jawa Barat selama ini belum banyak menggunakan induk mas unggul hasil program seleksi. Para pembudidaya umumnya menggunakan ikan mas strain lokal melalui proses pemuliaan tanpa desain yang jelas. Beberapa kegiatan program seleksi telah dilaksanakan untuk memperoleh ikan mas unggul dalam pertumbuhan. Program program seleksi mempunyai potensi yang sangat besar untuk meningkatkan produktivitas pada akuakultur. Seleksi berfungsi untuk memperbaiki kualitas genetik ikan, baik itu karakter kualitatif maupun karakter kuantitatif. Menurut Tave (1983) seleksi adalah program pemuliaan yang memanfaatkan keragaman fenotipe yang diteruskan dari tetua kepada keturunannya. Keragaman fenotipe adalah akumulasi interaksi antara keragaman genetik dengan keragaman lingkungan serta interaksi antara variasi lingkungan dan genetik. Program seleksi didesain untuk meningkatkan kualitas genetik pada generasi berikutnya.
Penanda genetik atau marka merupakan penciri individu yang terlihat oleh mata atau terdeteksi dengan alat tertentu yang menunjukkan genotipe suatu individu. Penanda genetik mengikuti hukum pewarisan Mendel sehingga dapat digunakan dalam analisis genetik. Penanda genetik berupa mikrosatelit bersifat kodominan yang artinya dapat membedakan ketiga kelas genotipe (Lander dan Botstein 2010). Pada penelitian ini dilakukan evaluasi performa turunan pertama ikan hasil seleksi terkait dengan keberadaan marka yang berasosiasi dengan pertumbuhan cepat dan kelangsungan hidup.
Bahan dan Metode
Waktu dan tempat
Penelitian dilaksanakan dari bulan September 2012 sampai dengan bulan Mei 2013 di Balai Pengembangan Benih Ikan Air Tawar (BPBIAT) Wanayasa Purwakarta untuk pemeliharaan ikan. Analisis keberadaan marka Cyca-DAB1*05 dilakukan di Laboratorium Reproduksi dan Genetika Organisme Akuatik Departemen BDP FKIP IPB. Analisis keberadaan marka Cca-08 dilakukan di Balai Penelitian Pemuliaan Ikan (BPPI) Sukamandi, KKP.
Pengadaan ikan uji
23 Pemeliharaan ikan uji
Ikan uji dipelihara dalam wadah pemeliharaan berupa hapa berukuran 2x2x1 m3 dengan padat tebar sebanyak 350 ekor per hapa. Setiap kombinasi persilangan dilakukan sebanyak tiga ulangan. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap. Hapa pemeliharaan disusun secara acak pada sebuah kolam berukuran 27x 18 x 1.5 m3. Posisi penempatan hapa di kolam disajikan pada Lampiran 1.
Pemeliharaan ikan dilakukan selama 90 hari. Pada 30 hari masa pemeliharaan pertama, ikan diberi pakan berupa pakan komersial berbentuk tepung (Hi-provit, CPP; protein total 38%, lemak total 9%). Selanjutnya ikan uji diberi pakan menggunakan pakan komersial berbentuk granul/ butiran (CP-781, protein kasar 29%). Pemberian pakan diberikan at apparent satiation sebanyak 2 kali sehari.
Sampling bobot individu dilakukan setiap 15 hari dengan mengambil contoh sebanyak 30 ekor untuk setiap hapa. Data pertambahan bobot rata-rata individu, pertumbuhan spesifik, dan kelangsungan hidup digunakan untuk mengevaluasi performa fenotipe keturunan ikan mas dari setiap kombinasi persilangan dikaitkan dengan keberadaan marka molekulernya. Parameter yang diamati yaitu laju pertumbuhan harian (LPH), pertambahan bobot individu rata-rata, dan tingkat kelangsungan hidup ikan uji.
Analisis data
Data pertumbuhan dan kelangsungan hidup digunakan untuk mengevaluasi performa fenotipe (pertumbuhan) keturunan ikan mas dari setiap kombinasi persilangan dikaitkan dengan keberadaan marka molekulernya. Performa fenotipe (pertumbuhan) keturunan ikan mas dari setiap kombinasi persilangan dianalisis berdasarkan grafik pertumbuhannya. Analisis data menggunakan piranti lunak SPSS versi 17.00, dan bila ada perbedaan maka dilanjutkan menggunakan uji BNT pada selang kepercayaan 95%.
Hasil
24
Gambar 4. Pertumbuhan ikan mas hasil persilangan selama 90 hari pemeliharaan. M = induk membawa Cca-08 homosigot; T = induk membawa Cca-08 heterosigot; 0 = induk tidak membawa Cca-08; p = induk membawa CycaDAB1*05; n = induk tidak membawa CycaDAB1*05.
Kelangsungan hidup, biomassa ikan setelah masa pemeliharaan 90 hari dan laju pertumbuhan harian tertera pada Tabel 7. Nilai tertinggi untuk ketiga parameter tersebut adalah pada persilangan Tn x Tp, yaitu persilangan antara betina Cca-08 heterosigot dengan jantan Cca-08 heterosigot dan membawa Cyca-DAB1*05.
Tabel 7. Kelangsungan hidup dan biomasa akhir serta laju pertumbuhan harian (LPH) setiap kombinasi persilangan
25 Pembahasan
Berdasarkan analisis statistik terhadap bobot akhir antar persilangan menggunakan ANOVA dengan uji lanjut BNT pada selang kepercayaan 95%, didapat hasil perbedaan yang nyata antara Tn x Tp dengan sembilan persilangan lainnya. Secara umum terlihat bahwa penggunaan betina membawa Cca-08 heterosigot cenderung memberikan pertumbuhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan betina membawa Cca-08 homosigot. LPH ikan persilangan Tn x Tp yaitu sebesar 5,37% bobot tubuh/hari. Pertumbuhan yang cukup signifikan pada persilangan ini dipengaruhi oleh perkawinan kedua induknya yang bersifat heterosigot dan juga terdapatnya Cca-08 yang mencapai 95% dari total populasi.
Peta keterkaitan keberadaan marka dengan karakter yang berasosiasi dengan nilai ekonomis seperti ketahanan terhadap penyakit, pertumbuhan dan fekunditas telah berhasil dilakukan pada ikan rainbow trout, salmon, channel
catfish, tilapia dan japanese flounder (Fuji et el. 2006). Data keberadaan marka
pertumbuhan dan marka ketahanan terhadap penyakit serta performa fenotipenya mempunyai korelasi dengan kombinasi persilangan. Persilangan antara induk yang membawa marka Cca-08 heterosigot dan salah satu induknya membawa marka Cyca-DAB1*05 (persilangan Tn x Tp) cenderung memberikan hasil terbaik dalam kelangsungan hidup dan pertumbuhan. Persilangan antara induk betina yang membawa Cca-08 homosigot dan Cyca-DAB1*05 dengan jantan yang m Cca-08 heterosigot dan Cyca-DAB1*05 (Mp x Tp) cenderung memberikan kelangsungan hidup dan pertumbuhan rendah.
Kesimpulan
26
5. DAYA TAHAN BENIH IKAN MAS HASIL
PERSILANGAN BERBASIS MARKA MOLEKULER
TERHADAP INFEKSI KHV
ABSTRAK
Uji tantang dilakukan untuk mengevaluasi korelasi keberadaan marka ketahanan terhadap KHV (Cyca-DAB1*05, MHC II) terhadap kelangsungan hidup keturunan ikan mas dari 10 kombinasi persilangan. Sebanyak 30 ekor ikan umur 90 hari dari setiap persilangan diinjeksi KHV secara intraperitonial, dan kemudian ikan dipelihara selama tiga minggu dalam akuarium yang berbeda dan diberi aerasi. Uji tantang dilakukan di dalam laboratorium dengan suhu air 18-22
˚C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kelangsungan hidup (KH) pada persilangan yang salah satu induknya atau kedua induknya membawa Cyca-DAB1*05 pada umumnya memiliki nilai yang KH yang cukup tinggi, lebih dari 50%. Deteksi marka Cyca-DAB1*05 pada individu yang hidup setelah uji tantang terlihat bahwa turunan persilangan salah satu atau kedua induknya membawa marka Cyca-DAB1*05 adalah membawa marka tersebut dengan kisaran 70-100%. KH yang tinggi pada ikan mas hasil persilangan Tn x 0n dan Tn x Mn yang tidak memiliki marka Cyca-DAB1*05 diduga melibatkan jalur MHC I.
Kata kunci: Cyca-DAB1*05, kelangsungan hidup, uji tantang, virus KHV.
ABSTRACT
Challenge test was performed to evaluate correlation between the existence of Cyca-DAB1*05 MHC II marker and survival rate of common carp progenies from 10 crossbred combination. At amount of 30 fish of each crossbred at 90 days old were intraperitonially injected KHV, and fish were reared for three weeks in different aquarium. Challenge test was performed in indoor laboratory and water temperature was 18-22 ˚C. The results showed that the survival rate in a crossbred which have parent bearing the Cyca-DAB1*05 generally have survival rate more than 50%. The existence of Cyca-DAB1*05 marker on survived fish after challenge test were ranged between 70 to 100%. The highest survival rate in Tn x 0n and Tn x Mn crossbred maybe involving the MHC I immunity pathway.
