APLIKASI PEMANFAATAN GEN KASEIN SUSU PADA PROGRAM PEMULIAAN SAPI PERAH FRIESIAN
HOLSTEIN BERKADAR PROTEIN SUSU TINGGI
Dr. Santiananda Arta Asmarasari, SPt, MSi Prof Dr Ir Cece Sumantri, MSc
Prof Dr Asep Gunawan SPt, MSc Dr Epi Taufik, SPt, MVPH, MSi
Dr Ir Anneke Anggraeni, MSc
Disampaikan pada Seminar Berkala
Inovasi Teknologi Peternakan (TPV) Puslitbang Peternakan 28 Juli 2021
PENDAHULUAN
❑ Populasi sapi perah 561.061 ekor
❑ Produksi susu 997.35 ribu ton
❑ Populasi sapi FH tersebar di Jatim (46%), Jabar (25.2%) dan Jateng 24.9%)
❑ Konsumsi masyarakat 16.23 kg/kapita/tahun
❑ Kebutuhan susu nasional 4.3 jt ton
❑ Hanya memenuhi 22%
❑ Kebutuhan susu dipenuhi melalui impor
Upaya peningkatan populasi, produksi susu dan perbaikan genetik
PENDAHULUAN
• Pendapatan usaha sapi perah sangat ditentukan oleh produksi susu dan kualitas susu (protein, lemak, SNF, TPC)
• GKSI menginformasikan bahwa IPS mulai membutuhkan susu segar
berkadar protein tinggi sebagai bahan baku untuk diolah menjadi produk berkualitas.
• Susu berkadar protein tinggi dapat mendukung industri persusuan nasional (keju, milk designer untuk terapi kesehatan dan pangan sehat asal ternak.
• Perbaikan genetik sapi FH selain diprioritaskan untuk meningkatkan jumlah produksi susu, perlu juga dilakukan seleksi terhadap sifat protein susu.
• Seleksi dengan keunggulan kadar protein susu ini sangat mungkin dilakukan seiring dengan meningkatnya konsumsi susu masyarakat sebagai minuman sehat.
PENDAHULUAN
Gambar 1. Tipe utama protein susu sapi perah Farrel et. al. (2004)
STRUKTUR FISIK GEN KASEIN SUSU
• Protein susu dikontrol oleh gen major, diantaranya adalah gen kasein susu
Aplikasi Seleksi Genomik berbasis SNPs
SNPs (Polimorfisme Nukleotida Tunggal) merupakan variasi materi genetik yang ditunjukkan oleh perbedaan nukleotida tunggal (A, G, C, T) di dlm susunan rangkaian DNA
Single nucleotide polymorphisms (SNPs) di dalam genom sapi sangat banyak, lebih dari 2,3 juta SNPs telah diidentifikasi.
Studi ttg SNPs telah digunakan secara luas pada bbrp kajian ( pemetaan total genom, seleksi genom dan studi asosiasi
(GWAS/teknologi asosiasi lintas genom)
Marka SNPs telah dikembangkan utk pemetaan positional gen-gen dari sifat QTL.
KANDIDAT MAS
Gen CSN1S1, CSN1S2, CSN2, dan CSN3
Gen CSN1S1
• Berperan dalam kapasitas susu
untuk mengangkut kalsium fosfat.
Gen CSN1S2
• Berperan dalam kapasitas susu
untuk mengangkut kalsium fosfat.
Gen CSN2
• Berperan penting dalam penentuan sifat permukaan misel kasein.
Gen CSN3
• Kappa kasein menstabilkan pembentukan misel, mencegah pengendapan
kasein dalam susu.
TUJUAN PENELITIAN
Mensintesis data fenotipik kadar protein dan komponen susu lainnya dari sapi FH pada berbagai periode laktasi.
1
Memvalidasi keragaman Single Nucleotide Polymorphism
(SNP) dari famili gen kasein susu (CSN1S1, CSN2, CSN1S2 dan CSN3) pada sapi perah FH.
2
Menganalisis hubungan keragaman SNP dari family SNP gen kasein susu (CSN1S1, CSN2, CSN1S2 dan CSN3) terhadap sifat protein susu dan komponen susu lainnya.
3
Merancang desain perkawinan untuk menghasilkan sapi FH bibit pembawa kadar protein susu tinggi.
4
MANFAAT PENELITIAN
Menghasilkan paket teknologi berbasis molekuler untuk mengidentifikasi marka genetik gen (CSN1S1, CSN2, CSN1S2,
dan CSN3) pada sapi FH sebagai salah satu upaya dalam
menentukan strategi pemuliaan sapi FH.
TAHAP 02
TAHAP PENELITIAN
Identifikasi keragaman SNP gen – gen CSN1S1 (2 SNP), CSN1S2 (1 SNP), CSN2 (3 SNP), dan CSN3 (1 SNP)
Asosiasi keragaman SNP gen CSN1S1, CSN2, CSN1S2 dan CSN3 terhadap protein dan komponen susu lainnya
serta produksi susu
Asosiasi diplotipe gen CSN1S1 dan gen CSN2 terhadap kadar protein dan lemak susu serta penentuan haplotipe pada gen CSN2 exon 7
Tahap Pertama
Identifikasi Keragaman SNP Gen CSN1S1, CSN1S2, CSN2 dan CSN3 pada Sapi perah FH
Waktu dan Tempat Prosedur
Oktober 2017 s/d April 2018
Balai Penelitian Ternak dan Laboraturium Genetika Molekuler Ternak, Fapet IPB
Materi
❑ Ekstraksi DNA : Metode GE Health Care - DNA Isolation Kit.
❑ Desain primer menggunakan Primer Express 3.0
❑ Amplifikasi DNA menggunakan Real Time
Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) - Applied BiosistemsTM 7500 Fast
❑ Direct sequencing No. Rumpun Jenis kelamin Jumlah sampel
1 Sapi FH betina 98 ekor
2 Sapi FH jantan 17 ekor
Tabel 1 Primer RT-Polymerase Chain Reaction (PCR)
GEN POSISI SNP NO.
GENBANK
SEKUENS PRIMER (5’ – 3’) PANJANG PRODUK (bp)
CSN1S1 Intron 3
g.14168T>C X59856.2 Kromosom 6
F : GCC GAA TAA ACA TCC TGT CAA CT
R : CCC CTA AAC AAC CAG AGA GAT TCA 140 CSN1S1 Exon 17
c.192A>G
X59856.2 Kromosom 6
F : CCA TCA TTC TCT GAC ATC C
R : AGG CAA CAA TAT GCA GTC 110
CSN1S2 Intron 13 g.13231A>T
M94327.1 Kromosom 6
F : GCCGAATAAACATCCTGTCAACT
R : CCC CTA AAC AAC CAG AGA GAT TCA 75
CSN2 Intron 8
g.9215G>T
M55158.1 Kromosom 6
F: CTT ATG CAC AAT TAT TTC ACC ACA TG R:TCA GTA TTT TTC CCT CAT ATG CTC AT
120 bp
CSN2 Intron 4
g.6334A>G
M55158.1 Kromosom 6
F : CAG GAT GAT TGA GAG ACA TGT ATG C R: ACA GTC CAT AGG GTC ATA CAG AGT TG
75 bp
CSN2 Ekson 7
c.67A>C
M55158.1 Kromosom 6
F: CTT ATG CAC AAT TAT TTC ACC ACA TG R:TCA GTA TTT TTC CCT CAT ATG CTC AT
120 bp
CSN3 Intron 4
g.13975T>G
AY380228.1 F : GAA GAG GTT AAA CAG AAA GAT CAA TAA GAT AG
R : GACCAAAAATCATGTAGACAGTGTG
134 bp
Ilustrasi posisi SNP pada Gen CSN1S1 dan CSN2
Gen CSN1S1 c.192A>G atau g. 26181A>G di exon 17
Gen CSN2 c.67A>C
atau g.8101 A>C di Exon 7
Tahap Pertama
Real-Time Polymerase Chain Reaction (PCR)
PROSES SUHU WAKTU Pre Denaturation 95oC 20 menit
Denaturation 95oC 3 detik Annealing 60oC 30 detik
Extension 72oC 2 menit Final Extension 72oC 7 menit 5 ul DNA
12.5 ul (Taqman GTXpress master mix)
1.0 ul Custom Taqman SNP
Genotypin g Assays
6.5 ul PCR grade water
40 x
Total volume 20 ul
Sekuensing
PROSES SUHU WAKTU Pre Denaturation 95oC 5 menit
Denaturation 95oC 10 detik Annealing 60oC 20 detik Extension 72oC 5 menit Final Extension 72oC 7 menit
3 ul DNA
5 ul 2x Taq master mix (kappa)
0.5 ul primer forward
1 ul PCR grade water
35 x
Total volume 10 ul
0.5 ul primer reverse
Nama Gen
Coding region
Sekueuns Primer (5’->3’)
Tm Produk PCR
CSN2 Exon 7 F: TCCAGGATGAACTCCAGGAT 57.42 607 bp R :
TTTTGGAACCATTCATTATTCA 52.22
Desain primer untuk sekuensing
Tahap Pertama
Tahap Pertama
Analisis Data
Analisa SNP Genotyping
(7 SNP)dengan RT-PCR
Frekuensi genotype dan alel,
keseimbangan hardy weinberg
Software : Popgene 3.2
Penentuan haplotype gen CSN2 dengan
sekuensing
Analisis sekuen DNA
Software :
BioEdit, Finch TV 1.4 MEGA7
Tahap Kedua
• Produksi harian (pagi & sore)
• Sejak beranak sampai kering kandang.
Produksi susu
Kualitas Susu
• Tanggal kawin dan beranak,
• periode laktasi dan bulan laktasi Reproduksi
• Analisa uji harian setiap 1 bulan
• Protein, lemak, BK, BKTL, laktosa, BJ, pH, dan temperatur
• Sejak beranak sampai kering kandang
Phenotyping : Pengumpulan data fenotipe sapi FH betina
Tahap Pertama
Analisis Data
❑ Studi asosiasi antara individual SNP gen-gen kasein (CSN1S1, CSN1S2, CSN2 dan CSN3) terhadap kadar protein dan komponen susu lainnya menggunakan
analisis General Liniear Model (GLM) dengan program software SAS versi 9.1.
❑ Model matematik sbb :
Yijkl = µ + Gi + Lj + MBk + TBl + eijkl Yijkl = Nilai pengamatan kualitas susu
µ = Nilai rataan umum untuk masing-masing sifat Gi = Pengaruh genotipe ke-i (ex. AA, AB, CC)
Lj = Pengaruh Laktasi ke-j (1,2,3)
MBk = Pengaruh musim beranak ke-j (1,2,3,4)
TBl = Pengaruh tahun beranak ke-k (2013, 2014...2015) eijkl = Pengaruh galat
Hasil dan Pembahasan
Amplifikasi DNA dan penentuan genotipe menggunakan RT - PCR
(a) Allelic Discrimination Plot PCR adalah proses penggandaan
(amplifikasi) sekuen DNA spesifik secara in vitro.
PCR vs Real Time -PCR
Real-Time PCR merupakan perpaduan antara sistem PCR konvensional dengan sistem detektor optik dan software deteksi.
Hasil dan Pembahasan
Amplifikasi DNA dan penentuan genotipe menggunakan RT - PCR
(b) Amplification Plot
Hasil dan Pembahasan
Tabel 2 Frekuensi genotipe dan alel gen CSN1S1, CSN2, CSN1S2 dan CSN3
0.8 0.2
1 1 1 1 1 0.94 1 0.73 1
0.2 0.06 0.07
SNP Populasi Jumlah
Sampel
Frekuensi Genotipe Frekuensi Alel
(χ2)
CC CT TT C T
g.14168T>C CSN1S1
Balitnak 98 0.23 0.47 0.30 0.47 0.53 1.570tn
BBIB Lembang 17 0.35 0.29 0.36 0.50 0.50 2.001tn
AA AG GG A G
Balitnak 98 0.23 0.66 - 0.66 0.34 *
c.192G>A
CSN1S1 BBIB Lembang 17
0.48 0.47 0.05 0.71 0.29 1.007tn
c.13231A>T CSN1S2
TT TA AA T A
Balitnak 98 0.84 0.14 0.02 0.91 0.09 2.517tn
BBIB Lembang 17 0.60 0.27 0.13 0.73 0.27 2.006tn
AA AG GG A G
g.6334A>G CSN2
Balitnak 98 0.25 0.44 0.31 0.47 0.53 1.365tn
BBIB Lembang 17 0.24 0.24 0.53 0.35 0.65 *
Suatu populasi ternak dikatakan berada dalam keseimbangan jika nilai hitung chi- square (χ2 ) lebih kecil dibandingkan dengan Tabel chi- square (χ2 ).
Hasil dan Pembahasan
0.8 0.2
1 1 1 1 1 0.94 1 0.73 1
0.2 0.06 0.07
SNP Populasi Jumlah
Sampel
Frekuensi Genotipe Frekuensi Alel
(χ2)
AA AC CC A C
c.67A>C CSN2
Balitnak 98 0.22 0.43 0.35 0.44 0.56 1.651tn
BBIB Lembang 17 0.18 0.24 0.58 0.29 0.71 3.192tn
c.13975G>T CSN3
GG GT TT G T
Balitnak 98 0.84 0.14 0.02 0.91 0.09 2.517tn
BBIB Lembang 17 0.60 0.27 0.13 0.73 0.27 2.006tn
n = jumlah sampel, χ2 = nilai keseimbangan Hardy-Weinberg α 5%=3.841,α 1%=6.640), tn =tidak nyata % (χ2 hitung < χ2 Tabel), * = berbeda signifikan pada taraf 5% (χ2 hitung > χ2 Tabel), ** = berbeda sangat signifikan pada taraf 1% (χ2 hitung > χ2 Tabel).
Tabel 2 Frekuensi genotipe dan alel gen CSN1S1, CSN2, CSN1S2 dan CSN3
DESKRIPSI UMUM PRODUKSI SUSU
Produksi susu kumulatif (hari)
Jumlah ternak
Produksi susu
(Liter) Stdev Minimum Maximum
30 61 294.65 41.37 138.70 393.30
60 60 619.53 88.46 336.80 829.80
90 59 919.27 126.94 560.50 1242.90
120 59 1198.81 161.08 744.20 1611.40
150 59 1475.58 266.59 913.60 2873.30
180 58 1685.80 319.03 745.90 3087.80
210 57 1885.93 341.52 931.60 3260.80
240 56 2102.68 434.54 1107.20 4004.17
270 55 2328.70 496.70 1334.30 4192.77
300 53 2517.18 504.82 1549.10 4366.57
305 53 2546.44 506.02 1585.37 4391.00
Tabel 3 Produksi susu kumulatif sapi FH di Balai Penelitian Ternak
0 5 10 15 20 25
15 hr 30 hr 45 hr 60 hr 75 hr 90 hr 105 hr 120 hr 135 hr 150 hr 165 hr 180 hr 195 hr 210 hr 225 hr 240 hr 255 hr 270 hr 285 hr 300 hr 305 hr
Produksi susu (Liter)
Hari ke
Min Rataan Max
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bulan ke
Protein Lemak Solid Non Fat Laktosa
Laktasi ke- Rataan Laktasi ke- Rataan Laktasi ke- Rataan Laktasi ke- Rataan
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
2 Mean 3.15 2.87 3.01 3.01 3.50 3.46 3.50 3.49 7.45 7.28 6.56 7.10 4.95 4.54 4.72 4.74
SE 0.40 0.42 0.13 0.31 0.31 0.38 0.13 0.27 0.09 0.16 0.11 0.12 0.07 0.11 0.09 0.09
4 Mean 3.36 2.74 3.05 3.05 3.66 3.37 3.54 3.52 7.73 6.77 6.60 7.04 5.17 4.38 3.75 4.43
SE 0.24 0.29 0.09 0.20 0.19 0.43 0.09 0.24 0.09 0.09 0.12 0.09 0.07 0.07 0.09 0.08
6 Mean 3.34 2.86 3.01 3.07 3.67 3.55 3.50 3.58 7.79 6.85 6.49 7.04 5.19 4.56 4.65 4.8
SE 0.32 0.21 0.10 0.21 0.20 0.27 0.10 0.20 0.09 0.13 0.09 0.10 0.06 0.05 0.07 0.06
8 Mean 3.36 3.00 3.10 3.15 3.66 3.59 3.56 3.60 7.83 7.05 6.77 7.22 5.19 4.7 4.81 4.90
SE 0.27 0.31 0.17 0.25 0.19 0.39 0.13 0.24 0.05 0.11 0.19 0.12 0.04 0.06 0.09 0.06
10 Mean 3.31 3.01 3.01 3.11 3.63 3.69 3.54 3.62 7.96 7.05 6.90 7.30 5.27 4.75 4.92 4.98
SE 0.01 0.06 0.70 0.26 0.15 0.40 0.12 0.22 0.04 0.17 0.20 0.14 0.03 0.08 0.11 0.07
Tabel 4 Kualitas susu sapi FH (protein, lemak, solid non fat dan laktosa) pada berbagai periode laktasi
Kualitas susu sapi FH (protein, lemak, solid non fat dan laktosa) pada berbagai periode laktasi HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 1 Rataan protein susu sapi perah Friesian Holstein (FH) pada berbagai periode laktasi selama 10 bulan pengamatan
Gambar 2 Rataan lemak susu sapi FH pada berbagai periode laktasi selama 10 bulan pengamatan
2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Protein(%)
Bulan Laktasi Protein
1 2 3
3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Lemak (%)
Bulan Laktasi Lemak
1 2 3
Kualitas susu sapi FH (protein, lemak, solid non fat dan laktosa) pada berbagai periode laktasi HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 5.2 Rataan laktosa susu sapi FH pada berbagai periode laktasi selama 10 bulan pengamatan
Gambar Rataan solid non fat (SNF) susu sapi FH pada berbagai periode laktasi selama 10 bulan pengamatan.
Laktosa
6 6,5 7 7,5 8 8,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
SNF (%)
Bulan laktasi SNF
1 2 3
3,25 3,75 4,25 4,75 5,25 5,75
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Laktosa (%)
Bulan Laktasi
1 2 3
Hasil dan Pembahasan
0.8 0.2
1 1 1 1 1 0.94 1 0.73 1
0.2 0.06 0.07
Bulan ke-
Genotipe
g.9215G>T gen CSN2 g.6334A>G gen CSN2 c.192 gen CSN1S1 g.14618 gen CSN1S1 g.13231 CSN1S2 c.67 gen CSN2 g.13975 gen CSN3
CG GT TT Sig AA GA GG Sig AA AG Sig CC CT TT Sig AA TA TT Sig AA AC CC Sig CG GT TT Sig
2
Mean
(%) 3.52 3.64 3.65 NS 3.54 3.54 3.37 NS 3.63 3.37 * 3.58 3.48 3.39 NS 3.89 3.62 3.47 NS 3.56 3.48 3.46 NS 3.71 3.46 3.67 NS SE 0.53 0.44 0.45 0.09 0.08 0.07 0.09 0.07 0.10 0.07 0.08 0.47 0.12 0.06 0.1 0.08 0.08 0.22 0.45 0.46
4
Mean
(%) 3.53 3.55 3.59 NS 3.59 3.54 3.56 NS 3.61 3.53 NS 3.55 3.54 3.6 NS . 3.52 3.55 NS 3.57 3.51 3.59 NS 3.57 3.47 3.45 NS
SE 0.04 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04 0.04 0.03 0.05 0.04 0.05 . 0.07 0.03 0.04 0.04 0.04 0.18 0.09 0.10
6
Mean
(%) 3.55 3.57 3.56 NS 3.55 3.52 3.59 NS 3.6 3.55 NS 3.53 3.57 3.55 NS . 3.49 3.56 NS 3.54 3.56 3.59 NS 3.54 3.63 3.62 NS
SE 0.04 0.06 0.05 0.05 0.05 0.05 0.04 0.03 0.06 0.04 0.06 . 0.07 0.04 0.04 0.04 0.04 0.16 0.07 0.07
8
Mean
(%) 3.76 3.79 3.83 NS 3.76 3.69 3.66 NS 3.67 3.71 NS 3.67 3.76 3.62 NS 3.61 3.7 3.71 NS 3.75 3.68 3.73 * 3.89 3.73 3.67 NS SE 0.37 0.31 0.42 0.05 0.04 0.04 0.05 0.04 0.04 0.04 0.05 0.19 0.06 0.04 0.05 0.04 0.04 0.12 0.05 0.05
10
Mean
(%) 3.81 3.80 3.90 NS 3.87 3.82 3.80 NS 3.86 3.81 NS 3.86 3.8 3.71 NS . 3.81 3.84 NS 3.87 3.81 3.82 NS 3.85 3.77 3.8 NS
SE 0.07 0.08 0.08 0.09 0.07 0.08 0.08 0.07 0.07 0.08 0.08 . 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.17 0.09 0.09
Tabel 6 Asosiasi keragaman gen CSN1S1, CSN1S2, CSN2, dan CSN3 terhadap kandungan protein susu (%) pada sapi FH
Hasil dan Pembahasan
0.8 0.2
1 1 1 1 1 0.94 1 0.73 1
0.2 0.06 0.07
Kadar protein
Jumlah
(ekor) c.67A>C gen CSN2 Frekuensi genotipe
AA AC CC AA AC CC
Tinggi 42 12 14 16 0.29 0.33 0.38
Rendah 25 7 9 9 0.28 0.36 0.36
Total 67 19 23 25
Keterangan : Pengelompokan kadar protein, ke dalam klasifikasi tinggi, dan rendah berdasarkan nilai rataan populasi (3.20). Kadar protein susu tinggi adalah diatas 3.20%; rendah dibawah 3.20%.
Tabel 7 Frekuensi genotype SNP c.67A>C gen CSN2 berdasarkan klasifikasi kadar protein susu tinggi, dan rendah pada sapi FH di Balitnak.
Hasil dan Pembahasan
0.8 0.2
1 1 1 1 1 0.94 1 0.73 1
0.2 0.06 0.07
Bulan Ke-
Genotipe
g.9215 gen CSN2 g.6334 gen CSN2
c.192 gen CSN1S1
g.14618 gen CSN1S1
g.13231 gen
CSN1S2 c.67 gen CSN2 g.13975 gen CSN3
CG GT TT Sig AA GA GG Sig AA AG Sig CC CT TT Sig AA TA TT Sig AA AC CC Sig CG GT TT Sig
2
Mea
n 3.43 3.52 3.54 NS 3.48 3.49 3.35 NS 3.31 3.54 ** 3.44 3.45 3.37 NS . 3.67 3.49 NS 3.45 3.46 3.36 NS 3.29 3.37 3.36 NS SE 0.36 0.30 0.31 0.06 0.06 0.05 0.07 0.05 0.07 0.05 0.06 . 0.34 0.35 0.07 0.06 0.06 0.20 0.08 0.08
4
Mea
n 3.48 3.58 3.54 NS 3.50 3.56 3.49 NS 3.53 3.53 NS 3.54 3.50 3.53 NS . 3.49 3.53 NS 3.49 3.56 3.50 NS 3.39 3.37 3.47 NS SE 0.04 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04 0.05 0.04 0.05 0.04 0.05 . 0.07 0.03 0.06 0.04 0.05 0.20 0.10 0.11
6
Mea
n 3.55 3.61 3.60 NS 3.59 3.54 3.60 NS 3.57 3.60 NS 3.60 3.57 3.57 NS . 3.51 3.60 NS 3.58 3.61 3.56 NS 3.45 3.62 3.65 NS SE 0.04 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04 0.04 0.03 0.05 0.03 0.06 . 0.07 0.03 0.04 0.04 0.04 0.15 0.07 0.07
7
Mea
n 3.55 3.55 3.66 NS 3.66 3.55 3.54 NS 3.49 3.60 * 3.62 3.57 3.52 NS 3.47 3.60 3.60 NS 3.66 3.55 3.56 NS 3.69 3.56 3.57 NS SE 0.03 0.04 0.04 0.04 0.03 0.39 0.04 0.03 0.04 0.03 0.04 0.20 0.06 0.03 0.04 0.03 0.03 0.09 0.03 0.03
8
Mea
n 3.57 3.63 3.72 NS 3.70 3.60 3.54 NS 3.58 3.64 * 3.61 3.65 3.53 NS 3.48 3.66 3.61 NS 3.71 3.60 3.59 NS 3.76 3.64 3.65 NS SE 0.25 0.35 0.16 0.06 0.05 0.06 0.07 0.05 0.06 0.05 0.07 0.27 0.09 0.06 0.07 0.06 0.05 0.17 0.07 0.08
10
Mea
n 3.34 3.30 3.28 NS 3.26 3.32 3.36 NS 3.33 3.36 NS 3.29 3.37 3.25 NS . 3.32 3.35 NS 3.25 3.30 3.36 NS 3.49 3.41 3.25 NS SE 0.10 0.11 0.11 0.12 0.10 0.11 0.11 0.09 0.10 0.11 0.12 . 0.11 0.10 0.12 0.11 0.10 0.22 0.12 0.12
Tabel 8 Asosiasi keragaman gen CSN1S1, CSN1S2, CSN2, dan CSN3 terhadap kandungan lemak susu (%) pada sapi FH
Tabel 10 Diplotipe Gen CSN1S1 dan CSN2
Hasil dan Pembahasan
0.8 0.2
1 1 1 1 1 0.94 1 0.73
Terdapat 6 kombinasi
diplotipe pada gen CSN1S1 dan 7
diplotipe pada gen CSN2
0.2 0.06 0.07
Diplotipe Frekuensi
Komponen susu
Diplotipe Frekuensi Komponen susu
Lemak (%)
Protein (%)
Lemak (%)
Protein (%)
CSN1S1 CSN2
TTAA (D1) 0.18 3.58 NS 3.13 NS CCGGGG
(D1)
0.31 3.55 NS 3.29*
TTAG (D2) 0.16 3.54 NS 3.15 NS ACGAGT
(D2)
0.25 3.57 NS 3.21 NS
CCAG (D3) 0.10 3.52 NS 3.11 NS ACGATT
(D3)
0.01 3.68 NS 3.22 NS
CTAA (D4) 0.14 3.52 NS 3.14 NS AAAATT
(D4)
0.26 3.60 NS 3.22 NS
CTAG (D5) 0.34 3.57 NS 3.11 NS CCGAGT
(D5)
0.02 3.52 NS 3.25 NS
CCAA (D6) 0.08 3.60 NS 3.25 NS CCGAGG
(D6)
0.08 3.54 NS 3.07 NS
ACGGGG (D7)
0.07 3.46 NS 3.09 NS
SEM 1.00 0.023 0.018 SEM 1.00 0.026 0.02
p-value 0.747 0.279 p-value 0.242 0.033
Diplotipe
dinyatakan sebagai pasangan kluster haplotipe.
Hasil dan Pembahasan
0.8 0.2
1 1 1 1 1 0.94 1 0.73
0.2 0.06 0.07
Haplotipe Posisi di coding region Gen CSN2 exon 7
Codon c.237 A>G c.245 c.322 c.411
Nuklotida g.8093 g.8101 g.8178 g.8267
Asam amino
- H>P M>L S>R
Ref* A A A C
H1 G A A C
H2 G A A S*
H3 G C A C
H4 G C M* C
Tabel 11 Perubahan nukleotida diantara haplotipe coding region Gen CSN2 exon 7 pada sapi perah FH
Hasil dan Pembahasan
0.8 0.2
1 1 1 1 0.94 1 0.73 1
0.2 0.06 0.07
• Hasil analisis sekuen gen CSN2 di ekson 7 ditemukan adanya 4 haplotipe ; Haplotipe 1 : GAAC
Haplotipe 2 : GAAS Haplotipe 3 : GCAC Haplotipe 4 : GCMC
• posisi g.8093(dihitung dari start kodon ATG) dari total genom gen CSN2
• Keterangan :
M = nukleotida A atau C S = nukleotida G atau C
• Hasil analisis sekuens gen CSN2 terdapat 3 mutasi non-synonimous : menyebabkan
perubahan sekuen asam amino dari sebuah protein. Histidine menjadi Prolin pada posisi
c.245, Metionine menjadi Lysin pada posisi c.322, Serine menjadi Arginine pada posisi
c.411.
Tabel 12 Asosiasi keragaman SNP C.67 A>C Gen CSN2 terhadap produksi susu (liter)
Hari laktasi AA AC CC SEM P-value
30 284 300 290 5.33 0.525 NS
60 593 639 605 11.60 0.266 NS
90 867 950 905 16.68 0.151 NS
120 1131 1240 1187 21.01 0.135 NS
150 1482 1493 1452 35.78 0.881 NS
180 1687 1724 1645 43.21 0.734 NS
210 1861 1912 1852 46.43 0.847 NS
240 2074 2087 2114 60.31 0.965 NS
270 2248 2359 2337 69.93 0.830 NS
300 2421 2542 2552 72.44 0.764 NS
305 2449 2573 2582 75.58 0.758 NS
Rataan Produksi Susu
Jumlah (Ekor)
c.67A>C gen CSN2 Frekuensi genotipe
CC AC AA CC AC AA
Tinggi 17 9 7 1 0.53 0.41 0.06
Rendah 33 10 12 11 0.30 0.36 0.33
Total 50 19 19 12
Keterangan : Rataan produksi susu harian tinggi di atas 8.32 liter/eko r/hari, sementara itu, rendah di bawah 8.32 liter/ekor/hari.
Tabel 4.5. Frekuensi genotipe dari SNP c.67A>C gen CSN2 berdasarkan klasifikasi rataan produksi susu tinggi dan rendah sapi FH di Balitnak
Pembahasan Umum
Implementasi Hasil Penelitian
0.8 0.2
1 1 1 1 1 0.94 0.73 1
0.2 0.06 0.07
Seleksi dan perbanyakan sapi
FH
Genotipe AA Genotipe AA
Genotipe AA Genotipe AG
Genotipe AA Genotipe AC
100% Genotipe AA
50% Genotipe AA
50 % Genotipe AA
Genotipe AG Genotipe AG
Genotipe AC Genotipe AC
• Desain perkawinan untuk menghasilkan sapi FH pembawa kadar protein susu tinggi adalah dengan melakukan pola perkawinan antara pejantan hasil seleksi jantan dan induk betina yang
keduanya memiliki genotype AA dari SNP c.192G>A gen CSN1S1 atau c.67 A>C gen CSN2
25 % Genotipe AA
25 % Genotipe AA
Pembahasan Umum
Implikasi Kebijakan
0.8
❑ Dapat dijadikan referensi dalam melakukan perkawinan sapi perah FH dalam rangka menghasilkan bibit pembawa sifat protein susu tinggi sebagai upaya untuk mendukung pengembangan industri persusuan nasional (BBPTU Baturraden maupun swasta).
❑ Bagi pemerintah hasil penelitian ini dapat diimplikasikan dalam suatu kebijakan yang terkait dengan visi pembangunan industri peternakan sapi perah di masa depan bahwa kadar protein susu dapat dijadikan sebagai salah satu indikator kualitas susu sapi segar yang berdampak terhadap nilai ekonomis.
❑ Hasil penelitian ini dapat dijadikan model desain perkawinan, seperti diantaranya dengan mengeluarkan petunjuk teknis perkawinan sapi perah FH di Indonesia agar menghasilkan keturunan yang menghasilkan susu segar dengan kandungan protein susu yang tinggi.
1 1 1 0.94 0.73 1
0.2 0.06 0.07
• Keragaman gen CSN1S1 SNP g.14168T>C, gen CSN1S1 SNP c.192G>A, gen CSN1S2 SNP g.13231A>T, gen CSN2, SNP g.6334A>G, gen CSN2 SNP c.67A>C, gen CSN2 SNP g.9215G>T, gen CSN3 SNP g.13975G>T bersifat polimorfik pada sapi FH.
• Hasil sekuensing menemukan 4 kandidat SNP baru di exon 7 gen CSN2 yaitu posisi : g.8093A>G, c.245A>C, c.-322A>M dan c.411C>S yang berpotensi untuk dilihat keragamannya dan dilanjutkan dengan asosiasi kadar protein susu dan komponen susu lainnya.
• SNP c.-192G>A pada Gen CSN1S1 berpengaruh signifikan terhadap kadar protein susu dan lemak susu sapi FH dimana sapi-sapi yang bergenotipe AA memiliki kadar protein dan kadar lemak lebih tinggi dibandingkan genotipe lain.
• SNP c.67A>C pada gen CSN2 berpengaruh signifikan terhadap kadar protein susu, solid non fat dan laktosa susu.
• SNP c.192G>A pada gen CSN1S1 dan SNP c.67A>C pada gen CSN2 berpotensi sebagai kandidat marka genetik sifat protein susu tinggi.
KESIMPULAN
SARAN
• Perlu ditambahkan jumlah sampel yang akan diasosiasikan agar perwakilan data fenotipe per genotipe terpenuhi dan lebih mewakili populasi yang ada.
• 4 SNP yang ditemukan pada gen CSN2 exon 7 perlu divalidasi keragamannya dan asosiasinya terhadap kualitas susu pada sapi FH.
