i
DISERTASI
STUDI KARAKTERISTIK SAPI BALI POLLED SEBAGAI SAPI LOKAL DI SULAWESI SELATAN
THE STUDY OF CHARACTERISTICS BALI POLLED CATTLE AS THE LOCAL CATTLE IN SOUTH SULAWESI
Oleh :
ZULKHARNAIM P0100312417
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
ii
STUDI KARAKTERISTIK SAPI BALI POLLED SEBAGAI SAPI LOKAL DI SULAWESI SELATAN
Disertasi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Doktor
Program Studi Ilmu Pertanian
Disusun dan diajukan oleh ZULKHARNAIM
Kepada
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
iii
DISERTASI
STUDI KARAKTERISTIK SAPI BALI POLLED SEBAGAI SAPI LOKAL DI SULAWESI SELATAN
Disusun dan Diajukan oleh ZULKHARNAIM Nomor Pokok P0100312417
Telah dipertahankan di depan Panitia Ujian Disertasi Pada tanggal 22 Nopember 2017
Dan dinyatakan telah memenuhi syarat Menyetujui
Komisi Penasihat,
Prof. Dr. Ir. Sudirman Baco, M.Sc Promotor
Prof. Dr. Ir. Lellah Rahim, M.Sc Ko-promotor
Prof. Dr. Muhammad Yusuf, S.Pt Ko-promotor
Ketua Program Studi Ilmu Pertanian
Prof. Dr. Ir. Darmawan Salman, M.S
Dekan Sekolah Pascasarjana Universitas Hasanuddin
Prof. Dr. Muhammad Ali, SE, M.S
iv
PERNYATAAN KEASLIAN DISERTASI
Yang bertanda tangan di bawah ini
Nama : Zulkharnaim
Nomor Mahasiswa : P0100312417 Program Studi : Ilmu Pertanian
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa disertasi yang saya tulis ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri, bukan merupakan pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila di kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan disertasi ini hasil karya orang lain, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.
Makassar, Nopember 2017
Yang Menyatakan
Zulkharnaim
v
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat, karunia dan petunjuk-Nya yang tidak terbatas sehingga rangkaian penelitian dan penulisan disertasi ini dapat diselesaikan. Hanya kepada- Nya penulis memohon ampunan atas dosa dan khilaf, apabila dalam rangkaian penelitian dan penulisan disertasi ini terdapat kesalahan, kecerobohan dan rumusan yang kurang tepat. Disertasi ini ditulis setelah melalui suatu rangkaian penelitian yang dilaksanakan di Laboratorium Ternak Potong, Terpadu, Unit Processing Semen Laboratorium Reroduksi Ternak dan Ranch Maiwa Breeding Center Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin, dengan judul Studi Karakteristik Sapi Bali Polled sebagai Sapi Lokal di Sulawesi Selatan.
Disertasi ini dapat diselesaikan atas bantuan dan dukungan dari banyak pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Sudirman Baco, M.Sc sebagai promotor, Prof. Dr. Ir. Lellah Rahim, M.Sc, dan Prof. Dr. Muhammad Yusuf, S.Pt sebagai ko promotor, atas segala curahan ilmu, bimbingan, arahan, dan semangat yang diberikan mulai persiapan penelitian hingga selesainya penulisan disertasi ini.
2. Prof. Dr. Ir. Jasmal A. Syamsu, M.Si, Prof. Dr. drh. Ratmawati Malaka, M.Sc, Prof. Dr. Ir. Syamsuddin Garantjang, M.Sc dan Prof. Dr. Ir.
Ismartoyo, M.Agr.S, sebagai penguji seminar, ujian prapromosi dan ujian promosi, dan kepada Dr. Ir. Abdul Muas, M.Si sebagai penguji eksternal, yang telah memberikan saran dan masukan demi penyempurnaan disertasi ini.
3. Prof. Dr. Muhammad Ali, SE, MS selaku Dekan Sekolah Pascasarjana Universitas Hasanuddin, dan Prof. Dr. Ir. Darmawan Salman, MS, sebagai Ketua Program Studi S3 Ilmu Pertanian Unhas beserta seluruh staf pengajar dan staf administrasi, penulis ucapkan terima kasih atas ilmu, bantuan dan dukungan yang diberikan selama menempuh program doktor.
4. Prof. Dr. Dwia Aries Tina Pulubuhu, MA selaku Rektor Universitas Hasanuddin, Prof. Dr. Ir. Sudirman Baco, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin, Prof. Dr. Muhammad Yusuf, S.Pt sebagai Ketua Jurusan Produksi Ternak, penulis ucapkan terima kasih atas izin belajar yang diberikan, serta dorongan, bantuan, semangat, dukungan yang tiada henti sehingga penulis dapat menyelesaikan studi program doktor.
5. Prof. Dr. Ir. Asmuddin Natsir, M.Sc, Dr. Muh. Ihsan A. Dagong, M.Si, Dr. Syahdar Baba, S.Pt, M.Si, dan Dr. Hikmah M. Ali, S.Pt, M.Si atas bantuan dan fasilitas yang diberikan selama melaksanakan penelitian.
Kepada Hasman, Erwin Jupri, Arman Bahri, Radinda Dwi Choirunnisa, Muhammad Husni, S.Pt, dan Dinda Febrianti Adam, atas bantuannya
vi
selama melakukan pengambilan sampel dan pengukuran di laboratorium.
6. Rekan-rekan seperjuangan S3 Ilmu Pertanian : Tati Murniati, S.Pt, M.Si, dan Dr. Muhammad Yahya, S.Pt, M.Si, dan lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan atas kerjasamanya selama ini.
7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan dukungan moril dan materil.
Kepada Ayahanda Aiptu. Baharuddin, Ibunda Ratnawati (Alm) dan Ayah dan Ibu mertua Abdul Radjab (Alm) dan Uliana dan saudaraku Zelviyani, SP, serta seluruh keluarga di Jeneponto terima kasih atas segala kasih sayang, semangat, dan dukungan kepada penulis untuk meraih dan mencapai pendidikan tertinggi. Akhirnya kepada isteriku tercinta Sri Hajriani S.Tp, M.Si dan anakku tersayang St Maliqa Jasmin penulis persembahkan disertasi ini sebagai buah dari pengorbanan yang diberikan atas pengertian, serta semangat dan dukungan kepada penulis dalam meraih cita-cita.
Akhirnya semoga disertasi ini dapat bermanfaat untuk pengembangan ilmu dan teknologi peternakan.
Makassar, Nopember 2017
Zulkharnaim
vii
ABSTRAK
ZULKHARNAIM. Studi Karakteristik Sapi Bali Polled sebagai Sapi Lokal di Sulawesi Selatan (dibimbing oleh Sudirman Baco, Lellah Rahim dan Muhammad Yusuf).
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi karakteristik morfologi dan tingkat kesamaam DNA mikrosatelit antara sapi Bali polled dengan sapi Bali bertanduk; mengidentifikasi gen pengontrol sifat polled pada sapi Bali;
dan mengetahui karakteristik tingkah laku kawin pejantan sapi Bali polled.
Penelitian ini menggunakan sampel sebanyak 100 ekor, yang terbagi atas 11 ekor sapi Bali polled dan 89 ekor sapi Bali bertanduk. Identifikasi morfologi menggunakan analisis uji t (t-test independent sample). Tingkat kesamaan DNA mikrosatelit dan identifikasi gen pengontrol sifat polled menghitung frekuensi alel, genotipe, heterozigositas pengamatan (HO) dan harapan (HE), dan tingkah laku kawin pejantan polled menggunakan analisa Rancangan Acak Lengkap. Hasil penelitian menunjukkan ukuran tinggi pundak, tinggi pinggul, panjang badan, lingkar dada dan berat badan sapi Bali polled tidak berbeda nyata dengan sapi Bali bertanduk.
Lokus gen IFNGR2|Hha1 memiliki frekuensi alel dan genotipe yang monomorfik dan bukan merupakan gen pengontrol sifat polled pada sapi Bali. Tingkah laku kawin pejantan sapi Bali polled tidak berbeda dengan sapi Bali bertanduk.
Kata kunci : Sapi Bali polled, karakteristik morfologi, gen pengontrol sifat polled, tingkah laku kawin.
viii
ABSTRACT
ZULKHARNAIM. The Study Of Characteristics Bali Polled Cattle As The Local Cattle In South Sulawesi (supervised by Sudirman Baco, Lellah Rahim and Muhammad Yusuf).
This research aimed to identify morphological characteristics and the level of similarity of DNA microsatellite between Bali polled and horned cattle;
identify genes controlled for polled trait in Bali cattle; and to know the mating behavioral characteristics of Bali polled. This research used 100 head samples, including 11 head of polled cattle and 89 head of horned cattle. Identification of morphological characteristics using t-test independent sample, the level of similarity of DNA microsatellite and identification of polled control genes calculating of frequency of allele, genotype, heterozigosity observation (HO) and expectation (HE), and mating behavioral characteristics using analysis Completely Randomized Design. The results showed that the withers height, hip height, body length, chest girth and body weight of Bali polled cattle were not significantly different with Bali horned. The locus gene of IFNGR2|Hha1 has allele and genotype frequency in monomorphic and not a controlling the polled traits gene in Bali cattle. The mating behavioral characteristics of Bali polled cattle were not significantly different with Bali horned.
Key word : Bali polled cattle, morphological characteristics, controlling the polled traits gene, mating behavioral.
ix
DAFTAR ISI
PRAKATA ... v
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 3
C. Tujuan Penelitian ... 4
D. Manfaat Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5
A. Perkembangan Sapi Bali (Bos sondaicus) ... 5
1. Sejarah Domestikasi Sapi Bali (Bos sondaicus) ... 5
2. Potensi Kekhasan Sapi Bali ... 8
B. Karakteristik Sifat Polled pada Sapi ...11
1. Sifat Polled pada Sapi... 11
2. Keunggulan Sifat Polled dari Segi Manajemen Pemeliharaan ... 13
3. Sejarah Perkembangan Sapi Bali Polled ... 15
C. Potensi Genetik Sapi Bali Polled ...17
1. Identifikasi Kesamaan Genetik Sapi Bali Polled dan Bertanduk ... 17
2. Identifikasi Gen Pengontrol Sifat Polled ... 20
x
D. Karakteristik Tingkah Laku Kawin Sapi Bali Polled ...23
E. Penentuan dan Peluang MAS (Marker Assisted Selection) pada Sapi Bali Polled ...24
F. Kerangka Konseptual ...27
G. Hipotesis ...28
BAB III METODE PENELITIAN ... 29
A. Waktu dan Tempat ...29
B. Bahan dan Alat ...29
C. Populasi Sampel ...30
D. Teknik Pengumpulan dan Analisa Data ...30
1. Penelitian Bagian I ... 30
2. Penelitian Bagian II ... 36
3. Penelitian Bagian III ... 38
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 40
A. Karakteristik Morfologi ...40
1. Pengukuran Sifat Kuantitatif (Morfometrik) ... 40
2. Pengukuran Sifat Kualitatif ... 59
B. Evaluasi Kesamaan DNA Sapi Bali Polled ...63
1. Amplifikasi Mikrosatelit ... 63
2. Distribusi Frekuensi Alel dan Genotipe Mikrosatelit ... 68
C. Identifikasi Gen Pengontrol Sifat Polled ...72
1. Amplifikasi Fragmen Gen INFGR2|Hha1 ... 72
2. Frekuensi Alel dan Genotipe Fragmen Gen INFGR2|Hha1 ... 74
3. Penyebab Sifat Polled pada Sapi Bali ... 75
xi
D. Tingkah Laku Kawin Sapi Bali Polled ...77
E. Pembahasan Umum ...79
KESIMPULAN ... 83
A. Kesimpulan ...83
B. Saran ...83
DAFTAR PUSTAKA ... 84
xii
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Persyaratan Minimum Kuantitatif Bibit Sapi Bali Jantan ... 9
2. Persyaratan Minimum Kuantitatif Bibit Sapi Bali Betina ... 9
3. Urutan Basa dan Ukuran Primer Mikrosatelit ...34
4. Urutan Basa dan Ukuran Primer Lokus IFNGR2|Hha1 ...36
5. Ukuran-Ukuran Tubuh dan Bobot Badan Sapi Bali Jantan ...56
6. Ukuran-Ukuran Tubuh dan Bobot Badan Sapi Bali Betina ...56
7. Karakteristik ukuran tubuh sapi Bali Polled umur 2 – 2,5 tahun ...58
8. Perbandingan sifat kualitatif Sapi Bali Polled dan Bertanduk ...59
9. Karakteristik Kualitatif Sapi Bali Polled ...62
10. Frekuensi Genotipe dan Alel Mikrosatelit ...68
11. Alel-alel diagnostik pada sapi Bali ...72
12. Frekuensi Genotipe dan Alel Fragmen Gen INFGR2|Hha1 ...74
13. Nilai rataan hasil pengukuran tingkah laku kawin pejantan sapi bali polled ...77
xiii
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Kemungkinan rute domestikasi sapi di Asia (Payne and
Rollinson, 1973) ... 6 2. Lokasi sampel dan hubungan genetik dari populasi sapi
Indonesia (Kusdiantoro. 2009) ... 7 3. Visualisasi Radiograph Perlekatan Tanduk : 1) tengkorak; 2)
frontal suture; 3) perlekatan antara tulang frontal dan tanduk;
4) sinus frontal dan 5) tanduk (Capitan et al., 2011) ...12 4. Sapi Bali Jantan (a) dan Betina (b) Bertanduk ...16 5. Sapi Bali polled Jantan dan Betina ...16 6. Pola Penurunan Sifat Tanduk pada Sapi (R. R. Schalles, Dept.
of Animal Sciences and Industry Kansas State University) ...21 7. Kerangka Konseptual Penelitian ...27 8. Pengukuran Tubuh Ternak: 1) Panjang Badan; 2) Lingkar
Dada; 3) Tinggi Pundak, dan 4) Tinggi Pinggul (Santoso,
2003). ...31 9. Perbandingan Nilai Rataan Tinggi pundak Berdasarkan Status
Tanduk dan Jenis Kelamin ...40 10. Sebaran Ukuran Tinggi Pundak Berdasarkan Umur, Status
Tanduk, dan Jenis Kelamin ...42 11. Perbandingan Nilai Rataan Tinggi Pinggul Berdasarkan Status
Tanduk dan Jenis Kelamin ...43 12. Sebaran Ukuran Tinggi Pinggul Berdasarkan Umur, Status
Tanduk, dan Jenis Kelamin ...45 13. Perbandingan Nilai Rataan Panjang Badan Berdasarkan
Status Tanduk dan Jenis Kelamin ...46 14. Sebaran Ukuran Panjang Badan Berdasarkan Umur, Status
Tanduk, dan Jenis Kelamin ...47
xiv
15. Perbandingan Nilai Rataan Lingkar Dada Berdasarkan Status
Tanduk dan Jenis Kelamin ...48
16. Sebaran Ukuran Lingkar Dada Berdasarkan Umur, Status Tanduk, dan Jenis Kelamin ...49
17. Perbandingan Nilai Rataan Berat Badan Berdasarkan Status Tanduk dan Jenis Kelamin ...50
18. Sebaran Ukuran Berat Badan Berdasarkan Umur, Status Tanduk, dan Jenis Kelamin ...52
19. Hasil amplifikasi mikrosatelit HEL9 ...63
20. Hasil amplifikasi mikrosatelit INRA035 ...64
21. Hasil amplifikasi mikrosatelit ILSTS045 ...65
22. Hasil amplifikasi mikrosatelit HEL13 ...66
23. Hasil amplifikasi mikrosatelit ILSTS 017 ...66
24. Hasil Amplifikasi dan Hasil Pemotongan Enzim Retriksi Fragmen Gen INFGR2|Hha1 ...73
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1. Form Pengujian Sifat Kulaitatif Sapi Bali (Lipi. 2015) ...93 2. Uji T Independen pada sifat tinggi badan, tinggi pinggul, panjang
badan, lingkar dada, dan berat badan pada ternak jantan ...98 3. Uji T Independen pada sifat tinggi badan, tinggi pinggul, panjang
badan, lingkar dada, dan berat badan pada ternak betina ...100 4. Analisa Anova satu arah terhadap tingkah laku sapi Bali polled
jantan ...102
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kebutuhan masyarakat akan protein hewani semakin meningkat dari tahun ketahun. Hal tersebut disebabkan oleh meningkatnya jumlah dan kesadaran masyarakat terhadap pentingnya protein hewani.
Kebutuhan daging sapi sebagai salah satu sumber protein hewani utama mengalami peningkatan yang signifikan. Permintaan daging sapi yang meningkat tidak diimbangi peningkatan produksi daging sapi dalam negeri sehingga ketersediaan daging sapi secara nasional masih kurang.
Produksi daging sapi nasional pada tahun 2016 tercatat sebesar 506.661 Ton, dimana konsumsi daging sapi sebesar 0,417 kg/kapita (Ditjennak, 2017). Khusus untuk Sulawesi Selatan produksi daging sapi tahun 2016 sebesar 18.451 ton (Ditjennak, 2017).
Sebagian besar produksi daging sapi berasal dari bangsa sapi Bali, dimana sapi Bali merupakan sapi khas Indonesia. Sapi Bali merupakan satu dari empat bangsa sapi lokal utama (Aceh, Pesisir, Madura dan Bali) di Indonesia. Sapi Bali merupakan hasil domestikasi langsung dari Banteng liar (Namikawa et al., 1980; Payne dan Hodges, 1997; Martojo, 2003), pendapat tersebut diperkuat oleh ciri khas (fenotipe) sapi Bali yang sangat mirip dengan Banteng. Ciri khas tersebut meliputi: warna putih di bagian pantat (rump) dan bagian kaki (stocking) pada kelamin jantan dan betina, garis hitam di punggung yang terlihat pada jantan muda dan betina, dan perubahan warna rambut pada sapi jantan saat dewasa (umur
2
12 – 18 bulan) yang awalnya berwarna merah bata menjadi hitam (Martojo, 2012).
Sapi Bali merupakan ternak tipe potong/ pedaging dan sebagai ternak pekerja. Sapi Bali merupakan penghasil daging utama untuk ruminansia besar di Indonesia. Berat sapi jantan dewasa sekitar 400 kg, lingkar dada sekitar 192 cm, tinggi gumba sekitar 127 cm, dan panjang tubuh sekitar 140 cm. Berat sapi betina dewasa sekitar 260 kg dengan lingkar dada sekitar 165 cm, tinggi gumba sekitar 114 cm, dan panjang badan sekitar 260 cm (Pane, 1986). Selain kekhasan dari fenotipenya, sapi Bali juga memiliki keunggulan terutama produktivitas yang cukup tinggi. Keunggulan produksi sapi Bali dapat dilihat dari beberapa indikator sifat-sifat produksi seperti bobot lahir, bobot sapih, bobot dewasa, laju pertambahan bobot badan, sifat-sifat karkas (persentase karkas dan kualitas karkas), maupun sifat reproduksi seperti dewasa kelamin, umur pubertas, jarak kelahiran (calving interval), dan persentase kelahiran.
Beberapa sifat produksi dan reproduksi tersebut merupakan sifat penting/ekonomis yang dapat dipergunakan sebagai indikator seleksi (Handiwirawan dan Subandriyo, 2004).
Pengembangan sapi Bali sebagai ternak pedaging saat ini mengarah pada peningkatan produktivitas yang didukung dari aspek manajemen pemeliharaan. Salah satu aspek dari manajemen yakni kemudahan dalam pemeliharaan yang memiliki dampak terhadap produktivitas dagingnya. Pengembangan tersebut diarahkan pada pengembangan sapi Bali tanpa tanduk (polled). Berdasarkan definisinya,
3
sapi Polled adalah ternak sapi yang tanduknya tidak tumbuh secara alami.
Terdapat beberapa keuntungan pada sapi polled, seperti mengurangi resiko terluka yang sering terjadi pada peternak yang disebabkan oleh tanduk, dapat mencegah memar pada karkas dan kerusakan pada kulit (Glatzer et al., 2013). Seleksi terhadap sapi polled menjadi sangat penting terutama pada manajemen budidaya ternak yang modern (Brockmann et al., 2000). Generasi homozigot pada sapi polled dapat mengurangi biaya dan waktu untuk dehorning (pemotongan tanduk) dan meminimalkan stres pada ternak.
Pengembangan sapi Bali polled membutuhkan penelitian lebih lanjut, penelitian tersebut terkait sifat fenotipe, genotipe dan keunggulan sifat produktivitas yang dimiliki. Oleh karena itu, penelitian terhadap karakteristik sifat sapi Bali polled diharapkan menghasilkan informasi penting yang nantinya dapat dimanfaatkan dalam pengembangannya ke depan.
B. Rumusan Masalah
Masalah utama dalam pengembangan sapi Bali polled yakni belum adanya data/ informasi secara khusus terhadap kekhasan sapi Bali polled.
Kekhasan tersebut meliputi ciri fenotipe, genotipe dan karakteristik perilaku reproduksi. Hasil informasi tersebut sangat penting dalam upaya peningkatan produktivitas ternak potong dalam mencukupi kebutuhan konsumsi daging sapi untuk masyarakat dapat terpenuhi. Berdasarkan uraian di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini yakni:
4
1. Belum adanya informasi ilmiah terkait karakteristik morfologi (morfometrik dan sifat kualitatif) dan kemurnian DNA sapi Bali polled sebagai sapi lokal;
2. Belum adanya pemetaan gen pengontrol sifat polled pada sapi Bali;
3. Sangat perlu dilaksanakan identifikasi karakteristik tingkah laku kawin pejantan sapi Bali polled sebagai pejantan lokal unggul.
C. Tujuan Penelitian
1. Mengidentifikasi karakteristik morfologi dan tingkat kesamaam DNA mikrosatelit (uji kemurnian) antara sapi Bali polled dengan sapi Bali bertanduk;
2. Mengidentifikasi gen pengontrol sifat polled pada sapi Bali;
3. Mengetahui karakteristik tingkah laku kawin pejantan sapi Bali polled.
D. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan menjadi informasi baru dalam pengembangan sapi Bali polled di Indonesia. Manfaat secara khusus yakni terbentuknya informasi terkait karakteristik sapi Bali polled.
Sehingga pengembangan sapi Bali polled kedepannya mengarah pada pemanfaatan keunggulan yang dimiliki, baik dari segi fenotipe dan genotipe. Manfaat jangka panjang dan lebih luas yakni, memberikan sumbangsih terhadap pemenuhan permintaan daging sapi berkualitas dengan nilai yang lebih tinggi, terutama dampak secara ekonomis bagi peternakan dan Indonesia.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Perkembangan Sapi Bali (Bos sondaicus)
1. Sejarah Domestikasi Sapi Bali (Bos sondaicus)
Sapi Bali merupakan satu dari empat bangsa sapi lokal utama (Aceh, Pesisir, Madura dan Bali) di Indonesia. Sapi Bali merupakan hasil domestikasi langsung dari Banteng liar (Namikawa et al., 1980; Payne dan Hodges, 1997; Martojo, 2003), pendapat tersebut diperkuat oleh ciri khas (fenotipe) sapi Bali yang sangat mirip dengan Banteng. Ciri khas tersebut meliputi: warna putih di bagian pantat (rump) dan bagian kaki (stocking) pada kelamin jantan dan betina, garis hitam di punggung yang terlihat pada jantan muda dan betina, dan perubahan warna rambut pada sapi jantan saat dewasa (umur 12 – 18 bulan) yang awalnya berwarna merah bata menjadi hitam (Martojo, 2012). Kemiripan fenotipe tersebut merupakan bukti keterkaitan antara sapi Bali dan Banteng. Dampak dari terjadinya domestikasi yakni semakin kecilnya ukuran tubuh (berat badan dan ukuran tubuh) pada sapi Bali jika dibandingkan dengan Banteng.
Banteng atau Bos banteng banyak ditemukan hidup di Myanmar, Cambodia, Laos, Vietnam, Thailand, Malaya, Pulau Bali, Pulau Jawa, dan Pulau Kalimantan (Borneo) (Payne and Hodges, 1997). Seperti diketahui bahwa Banteng merupakan tetua dari banyak sapi domestik di Asia Tenggara. Domestikasi sapi Bali diduga terjadi di Asia Tenggara dan terpusat di Indonesia. Sapi Bali didomestikasi selama lebih kurang 3500 SM (Rollinson, 1984). Tempat dimulainya domestikasi sapi Bali belum
6
disepakati, dimana Meijer (1962) berpendapat proses domestikasi terjadi di Pulau Jawa, namun Payne dan Rollinson (1973) menduga asal mula sapi Bali adalah dari Pulau Bali mengingat tempat ini merupakan pusat distribusi sapi Bali dari Pulau Bali yang kemudian menyebar luas ke daerah Asia Tenggara, dengan kata lain bahwa pusat gen sapi Bali adalah di Pulau Bali, di samping pusat gen sapi Zebu di India dan pusat gen primigenius di Eropa (Gambar 1) (Handiwirawan et al., 2003).
Gambar 1. Kemungkinan rute domestikasi sapi di Asia (Payne and Rollinson, 1973)
Terdapat banyak nama taksonomi untuk sapi Bali seperti Bos sondaicus, Bos sundaicus, Bos javanicus, Bos bantinger, Bos banten, Bos bantinger, Bibos banteng dan Bibos sondaicus (Martojo, 2012). Pada penelitian ini nama taksonomi sapi Bali yang digunakan yakni Bos sondaicus.
Hubungan antara sapi Bali dan sapi lokal lainnya telah banyak diteliti, salah satunya dengan analisis DNA mitokondria. Menurut
7
Kusdiantoro (2009) hubungan maternal dari sapi Bali asli dari empat tempat berbeda (Sulawesi, Bali, Sumatera Selatan, dan Sumatera Barat) berhubungan erat dengan banteng ditinjau dari analisis DNA mitokondria (mt), kromosom Y (Y) dan mikrosatelit alel autosom (µst) (Gambar 2).
Gambar 2. Lokasi sampel dan hubungan genetik dari populasi sapi Indonesia (Kusdiantoro. 2009)
Penyebaran sapi Bali di Indonesia dimulai pada tahun 1890 dengan adanya pengiriman ke Sulawesi, pengiriman selanjutnya dilakukan pada tahun 1920 dan 1927 (Herweijer, 1950). Kemudian, sekitar tahun 1947 dilakukan pengiriman besar-besaran sapi Bali oleh pemerintah Belanda ke Sulawesi Selatan yang langsung didistribusikan kepada petani (Pane, 1991). Sapi-sapi inilah bersama dengan pendahulunya menjadi cikal bakal sapi Bali di Sulawesi Selatan yang telah berkembang menjadi propinsi dengan jumlah sapi Bali terbanyak di Indonesia (Talib, 2002). Penyebaran sapi Bali ke Lombok mulai dilakukan pada abad ke-19 yang dibawa oleh raja-raja pada zaman itu (Hardjosubroto dan Astuti, 1993), dan sampai ke Pulau Timor antara tahun 1912 dan 1920. Penyebaran sapi Bali ke banyak wilayah di Indonesia kemudian dilakukan sejak tahun 1962 (Hardjosubroto dan Astuti, 1993) dan saat ini telah menyebar hampir di
8
seluruh wilayah Indonesia. Tahun 1964 di Bali terjadi musibah penyakit jembrana secara besar-besaran yang menyebabkan sapi Bali tidak boleh dikeluarkan lagi dari pulau Bali sebagai ternak bibit. Mulai periode inilah sumber bibit sapi Bali bagi daerah lain di Indonesia digantikan oleh NTT, Sulawesi Selatan dan NTB (Talib, 2002).
2. Potensi Kekhasan Sapi Bali
a. Karakteristik Fenotipe Sapi Bali
Sapi Bali memiliki karakteristik fenotipe yang unik dibandingkan dengan sapi lainnya. Menurut Pane, (1986) anak sapi jantan hingga sekitar umur 6 bulan berwarna sama dengan sapi betina yaitu merah bata kecoklatan, tetapi dengan semakin tua umurnya akan mulai berubah menjadi coklat kehitaman mulai dari bagian depan tubuh ke belakang.
Terdapat warna putih pada bagian belakang paha (pantat), bagian bawah (perut), keempat kaki bawah (white stocking) sampai di atas kuku, bagian dalam telinga, dan pinggiran bibir atas pada sapi Bali jantan dan betina (Hardjosubroto dan Astuti, 1993).
Sapi Bali merupakan ternak tipe potong atau pedaging dan sebagai ternak pekerja. Sapi Bali merupakan penghasil daging utama untuk ruminansia besar di Indonesia. Sapi Bali memiliki bentuk tubuh yang relatif lebih kecil jika dibandingkan bangsa sapi potong yang ada (Bos indicus dan Bos taurus). Bentuk tubuh yang kecil diduga disebabkan oleh faktor genetik dan manajemen pemeliharaan yang diberikan oleh peternak.
9
Ciri kuantitatif sapi Bali berdasarkan SNI 7651.4:2015 mengenai persyaratan bibit sapi Bali jantan dan betina pada Tabel 1 dan 2.
Tabel 1. Persyaratan Minimum Kuantitatif Bibit Sapi Bali Jantan
Umur (Bulan) Parameter Satuan Kelas
I II III
18 - 24
Tinggi pundak cm 115 110 105
Panjang badan cm 125 120 119
Lingkar dada cm 155 147 142
Lingkar skrotum cm 25
>24 - 36
Tinggi pundak cm 127 120 113
Panjang badan cm 133 124 115
Lingkar dada cm 179 158 148
Lingkar skrotum cm 26
Sumber : BSN, 2015
Tabel 2. Persyaratan Minimum Kuantitatif Bibit Sapi Bali Betina
Umur (Bulan) Parameter Satuan Kelas
I II III
18 - 24
Tinggi pundak cm 107 104 100
Panjang badan cm 112 105 101
Lingkar dada cm 139 130 124
>24 - 36
Tinggi pundak cm 110 106 104
Panjang badan cm 114 110 105
Lingkar dada cm 147 135 130
Sumber : BSN, 2015
b. Keunggulan Sapi Bali
Banyak laporan yang telah mengemukakan hasil penelitian mengenai keunggulan produksi sapi Bali. Keunggulan produksi sapi Bali dapat dilihat dari beberapa indikator sifat-sifat produksi seperti bobot lahir, bobot sapih, bobot dewasa, laju pertambahan bobot badan, sifat-sifat karkas (persentase karkas dan kualitas karkas), maupun sifat reproduksi seperti dewasa kelamin, umur pubertas, jarak kelahiran (calving interval), dan persentase kelahiran. Beberapa sifat produksi dan reproduksi
10
tersebut merupakan sifat penting/ekonomis yang dapat dipergunakan sebagai indikator seleksi (Handiwirawan dan Subandriyo, 2004).
Sapi Bali sebagai ternak domestik Indonesia yang berasal dari hasil domestikasi Banteng liar Bos banteng (Namikawa et al., 1980), Bos javanicus, Bos sondaicus (Payne and Hodges, 1997), memiliki karakteristik genetik yang khas. Hal tersebut disebabkan, sapi Bali hidup dan didomestikasi di daerah tropis sehingga lingkungan mempengaruhi sifat fenotipik dan genotipiknya. Kondisi tersebut yang membuat sapi Bali berbeda dengan bangsa sapi lain di dunia.
Kemampuan sapi Bali beradaptasi pada lingkungan yang marjinal menjadi hal yang penting, disebabkan kemampuan tersebut tidak dimiliki oleh beberapa bangsa sapi lainnya. Sapi Bali dapat memanfaatkan pakan dengan kualitas rendah (Sastradipraja, 1996), mempunyai fertilitas dan conception rate yang sangat baik (Oka dan Dramadja, 1996), dan memiliki daging berkualitas baik dengan kadar lemak rendah (Bugiwati, 2007).
Keunggulan yang dimiliki oleh sapi Bali dari segi pertumbuhan yakni, bobot lahir yang dapat mencapai 18,37 Kg untuk jantan dan 18,27 Kg untuk betina. Berat sapih pedet jantan 93,53±21,00 kg dan pedet betina 87,66±12,04 kg, dengan waktu sapih 205 hari (Luis Tavares, 2012).
Keunggulan lainnya yakni laju pertumbuhan bobot badan yang cukup tinggi dengan persentase karkas sebesar 51,22% (Muhammad Ismail et al., 2014). Berdasarkan keunggulan dari segi pertumbuhan, sapi Bali menjadi pilihan sebagai ternak potong penghasil daging di daerah tropis khususnya di Indonesia.
11
B. Karakteristik Sifat Polled pada Sapi 1. Sifat Polled pada Sapi
Ternak sapi yang tanduknya tidak tumbuh secara alami diistilahkan sebagai sapi polled. Polled merupakan sebuah sifat yang diturunkan melalui pola autosomal dominan (Cargill et al., 2008). Sebelum ternak didomestikasi, fungsi tanduk sangat penting bagi kelangsungan hidup spesies liar. Fungsi tersebut terutama sebagai instrument dalam mempertahankan diri dari ancaman hewan lain. Bahkan setelah domestikasi, tanduk adalah sifat yang diinginkan di sebagian besar wilayah peternakan sapi sampai saat ini.
Tanduk pada Bovidae terdiri dari inti tulang pneumatized, yang menyatu dengan tulang frontal dan ditutupi oleh epitel cornified yang tumbuh keluar dari kulit di dasar tanduk, sehingga membentuk tanduk terlihat cekung. Secara anatomis, tanduk bersifat keras yang terbentuk dari keratin padat, dimana kecepatan pertumbuhannya sangat ditentukan tingkat asupan nutrisi pada ternak (Gottschalk et al., 1992). Seyogyanya pucuk tanduk pada sapi terbentuk di umur 2 bulan yang tumbuh di daerah corium (daerah sel yang terletak di persimpangan tanduk dan kulit). Pucuk tanduk berada dilapisan atas tengkorak, sedangkan tunasnya melekat pada tengkorak atau lebih tepatnya pada periosteum dari tulang frontal yang melapisi sinus frontal. setelah tunas tanduk melekat pada tengkorak, inti tanduk memanjang pada tulang tengkorak dan pada usia 7 – 8 bulan terbentuk rongga di pusat tanduk langsung berhubungan dengan sinus frontal tengkorak (Parsons dan Jensen, 2006). Sehingga dalam
12
penentuan sapi bertanduk atau tidak, dapat dilakukan pada rentang umur 2 – 8 bulan. Visualisasi radiograph perlekatan tanduk disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Visualisasi Radiograph Perlekatan Tanduk : 1) tengkorak; 2) frontal suture; 3) perlekatan antara tulang frontal dan tanduk;
4) sinus frontal dan 5) tanduk (Capitan et al., 2011)
Tanduk memiliki fungsi sebagai alat perlindungan sapi dari predator dan pada persaingan dalam mencari pakan, terutama pada kehidupan liar.
Sebagian pihak memiliki hipotesis bahwa fungsi lain tanduk berhubungan dengan efektivitas reproduksi, dimana ternak betina cenderung memilih sapi yang bertanduk (Estes, 1991). Tanduk memiliki fungsi yang berhubungan dengan pola tingkah laku ternak, kehadiran tanduk berhubungan dengan kualitas dan kuantitas pada interaksi sosial dan hubungan sosial dalam sebuah populasi ternak.
Fenomena tidak tumbuhnya tanduk pada sapi dikategorikan dalam dua kondisi, 1) dikatakan polled jika tanduk tidak tumbuh secara alami dan 2) kondisi scurs yakni tidak tumbuhnya tanduk yang disebabkan oleh kegagalan penggabungan antara inti tulang tanduk dengan tengkorak.
13
Kondisi scurs dapat juga dikatakan sebagai pertengahan antara kondisi sapi bertanduk dengan tidak bertanduk, disebabkan sapi yang bersifat scurs tetap memiliki tanduk namun tidak tumbuh secara sempurna. Hal tersebut menjadi penting untuk membedakan ternak sapi yang bersifat polled dengan sifat scurs.
2. Keunggulan Sifat Polled dari Segi Manajemen Pemeliharaan
Pengembangan sapi potong di dunia saat ini mengarah pada pengembangan sapi-sapi tanpa tanduk (polled), disebabkan beberapa keunggulan terutama pada keunggulan dibidang manajemen pemeliharaan. Peternakan sapi potong dan sapi perah di dunia sebagian besar telah melakukan model pemeliharaan di padang penggembalaan, sehingga keberadaan tanduk dianggap mempunyai nilai yang relatif kecil, bahkan cenderung memberikan dampak kerugian ekonomi yang cukup besar karena resiko yang lebih tinggi dari cedera yang terjadi (infeksi, kerusakan karkas, dll) (Medugorac et al., 2012).
Sifat tempramen pada sapi dapat diartikan sebagai respon tingkah laku ternak ketika mendapatkan perlakuan dari manusia (Francisco et al., 2012). Perlakuan tersebut dapat berupa kegiatan perawatan kesehatan maupun pada pemberian pakan. Ternak sapi dengan tempramen yang buruk sangat merugikan disebabkan dapat menstimulus terjadinya stres.
Sifat tempramen sangat dipengaruhi oleh faktor bangsa ternak dan jenis kelamin, seperti kita ketahui bahwa sapi Bali merupakan hasil domestikasi banteng (Bos banteng) sehingga cenderung masih memiliki sifat liar.
14
Sapi dengan tanduk sering menimbulkan masalah dalam manajemen pemeliharaan. Pada industri pemotongan kualitas daging sapi-sapi hasil penggemukan sangat dipengaruhi oleh kehadiran tanduk.
Pemotongan tanduk pada sapi bakalan muda telah terbukti menjadi stres dan mengurangi tingkat pertumbuhan (Goonewardene and Hand, 1991).
Masalah lain yang ditimbulkan dari kehadiran tanduk pada sapi-sapi muda, yakni ketidaknyamanan dan besarnya biaya yang harus dikeluarkan untuk melakukan pemotongan tanduk (dehorning) (Goonewardene et al., 1999). Sehingga terkadang dilaksanakan pemilihan secara selektif untuk memilih sapi-sapi polled. Hal tersebut memperhatikan aspek kesejahteraan ternak tanpa melaksanakan pemotongan tanduk.
Keunggulan dari sifat polled, yakni generasi homozigot pada sapi polled mengurangi biaya dan waktu untuk pemotongan tanduk dan menghilangkan stres pada ternak. Beberapa Negara telah memberlakukan animal walfare terkait dehorning, sehingga pemuliabiakan terhadap sapi polled menjadi lebih menguntungkan. Pada sapi Simmental, telah banyak upaya yang dilakukan untuk menghasilkan bangsa murni Simmental polled melalui seleksi penotifik tradisional. Upaya tersebut telah menghabiskan waktu selama 25 tahun (Brockmann et al., 2000).
Beberapa keunggulan lain pada sapi polled dari segi manajemen pemeliharaan, seperti mengurangi resiko terluka yang sering terjadi pada peternak yang disebabkan oleh tanduk, dapat mencegah memar pada karkas dan kerusakan pada kulit. Seleksi terhadap sapi polled menjadi
15
sangat penting terutama pada manajemen budidaya ternak yang modern (Brockmann et al., 2000). Dampak paling jelas dari keberadaan tanduk, terlihat pada saat pengangkutan menuju rumah potong hewan. Dimana terdapat banyak memar yang ditemukan pada ternak yang bertanduk, disebabkan oleh adanya persaingan dan persinggungan antar ternak yang terjadi di atas alat angkut (mobil pengangkut sapi).
3. Sejarah Perkembangan Sapi Bali Polled
Sapi Bali sebagai salah satu sapi lokal di Indonesia pada dasarnya memiliki tanduk, baik pada jantan maupun pada betina (Gambar 4). Pada umumnya sapi bali jantan memiliki ukuran tanduk yang berbeda dengan betina, umumnya pada jantan berukuran 20 sampai 25 cm, sedangkan pada betina lebih pendek dari tanduk yang dimiliki jantan (Payne and Rollinson, 1973). Secara teoritis, setiap makhluk hidup diciptakan secara beranekaragam, keanekaragaman ini tidak hanya terjadi antar bangsa tetapi juga di dalam satu bangsa yang sama, antar populasi maupun di dalam populasi di antara individu tersebut. Keanekaragaman pada sapi Bali dapat dilihat dari ciri-ciri fenotip yang dapat diamati atau terlihat secara langsung, seperti tinggi gumba, berat, tekstur dan panjang rambut, warna dan pola warna tubuh, dan perkembangan tanduk.
16
Gambar 4. Sapi Bali Jantan (a) dan Betina (b) Bertanduk
Terkait pada perkembangan tanduk di sapi Bali, terdapat suatu fenomena dimana telah ditemukan sapi Bali yang tidak bertanduk (polled).
Sapi Bali polled merupakan sapi Bali yang tanduknya tidak bertumbuh secara alami (Gambar 5). Kejadian tidak bertanduk terjadi pada sapi Bali jantan dan betina. Berdasarkan hasil observasi awal, sapi Bali polled berasal dari populasi sapi Bali yang dikembangkan di PT. BULI (Berdikari United Livestock) Kabupaten Sidrap pada tahun 1990-an. Keterangan yang didapatkan yakni terjadi kelahiran sapi Bali polled yang kemudian dikembangbiakkan. Hingga sekitar tahun 2000-an, sapi Bali polled tersebut diisolasi dari populasi awal untuk dikembangbiakkan di Ladang Ternak Fakultas Peternakan Kecamatan Pattallasang Kabupaten Gowa.
Gambar 5. Sapi Bali polled Jantan dan Betina
17
Perkembangan populasi secara intensif baru dilaksanakan pada tahun 2004 di Laboratorium Ternak Potong Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin. Perkembangbiakan sapi Bali polled secara khusus dilaksanakan pada sapi pejantan dengan tujuan untuk memperbanyak jumlah populasinya. Tercatat jumlah populasi saat ini sekitar 30-an ekor, yang terus dikembangkan untuk menjadi sapi unggul lokal.
C. Potensi Genetik Sapi Bali Polled
1. Identifikasi Kesamaan Genetik Sapi Bali Polled dan Bertanduk
Sapi Bali merupakan hasil domestikasi langsung dari Banteng liar (Namikawa et al., 1980; Payne and Hodges, 1997; Martojo, 2003), pendapat tersebut diperkuat oleh ciri khas (fenotipe) sapi Bali yang sangat mirip dengan Banteng. Fenomena sifat polled pada sapi Bali seharusnya memiliki dasar ilmiah yang menerangkan keabsahan jenis bangsanya.
Hasil pengkajian awal menunjukkan bahwa sapi Bali polled masih sebangsa dengan sapi Bali pada umumnya. Sehingga dibutuhkan pengkajian secara molekuler terhadap potensi genetik yang terekspresi pada sifat fenotipe dari sapi Bali polled.
Analisa kemurnian sapi Bali telah dilakukan dengan menggunakan beberapa penanda molekuler (DNA marker), salah satu penanda molekuler yang sangat populer dewasa ini adalah mikrosatelit (Maskur, 2007). Mikrosatelit merupakan kelas khusus dari tandem repeat loci yang terdiri atas suatu motif dengan 1 - 6 pasang basa berulang sampai lebih
18
dari 100 kali. Variasi susunan nukleotida mikrosatelit yang sangat tinggi dapat dibuktikan pada populasi keturunan pertama (F1) dari perkawinan silang antara dua bangsa ternak yang secara genetik berbeda jauh.
Adanya kecenderungan bahwa mikrosatelit umumnya adalah hypervariable, membuat analisis segregasi dapat dilakukan pada keturunan dalam jumlah yang terbatas. Microsatellite typing juga dapat dilakukan dengan cara yang sederhana dan dapat diinterpretasikan dengan mudah dengan menggunakan teknologi PCR. Karakteristik yang menarik dari lokus mikrosatelit dan secara umum tersedia dalam jumlah yang besar pada genom membuat lokus ini menjadi sangat potensial dalam analisis sidik jari DNA (Jeffreys dan Pena, 1993), rekonstruksi pilogenetik manusia dan mahluk hidup lainnya (Bowcock et al., 1994), dan dalam pembuatan peta fisik dan peta keterpautan gen (Todd et al., 1991).
Pemanfaatan mikrosatelit sebagai salah satu penciri genetik digunakan untuk mengetahui keragaman genetik dalam dan antar populasi. Hal tersebut diebabkan pada mikrosatelit terdapat motif yang berulang pada nukleotida sederhana dalam bentuk salinan berdampingan (tandem) menjadikan mikrosatelit digunakan sebagai penciri genetik.
Kelebihan penciri mikrosateli memiliki sifat kodominan dan tersebar di seluruh genom sering digunakan dalam kajian genetika populasi dan DNA fingerprinting (Ellgren, 2004). Keragaman mikrosatelit ditunjukan dengan variasi dalam jumlah pengulangan sekuen nukleotida. Tingkat keragaman mikrosatelit secara positif berhubungan dengan panjang dari sekuen berulang (Weber, 1990). Keragaman yang tinggi dari lokus mikrosateit
19
dihasilkan dari kecepatan mutasi yang tinggi yaitu berkisar 10-3-10-
5/lokus/generasi (Lehmann et al., 1996) dan 10-4 (Levinson and Gutman, 1987).
Mikrosatelit cenderung terpusat pada daerah inisiasi transkripsi, dan tidak ditemukan pada posisi intergene dan dalam pseudogenes (Maskur. 2007). Mikrosatelit yang kaya akan basa purin dan pirimidin seperti (CA) n, dapat membentuk Z-Dna di bawah kondisi-kondisi fisiologis (Comings, 1998). Berdasarkan dari fakta-fakta tersebut, didapatkan informasi yang menunjukkan peran yang potensial dari mikrosatelit dalam regulasi gen. Beberapa penelitian menunjukkan adanya asosiasi yang signifikan antara lokus mikrosatelit dengan sifat kuantitatif seperti sifat produksi susu (Kantanen et al., 2000), lemak karkas (Fitzsimmons et al., 1998), perbedaan tingkat fertilitas (Oliveira et al., 2002) dan efisiensi reproduksi (João et al., 2005) pada beberapa bangsa sapi.
Pemanfaatan lain dari mikrosatelit pada pengkajian genetika populasi yang digunakan untuk mendeteksi keragaman genetik, penetapan asal-usul keturunan, penggalian sumber-sumber genetik dan menjadi penanda molekuler penting dalam analisis genetik (Ciampolini et al., 1995). Selain itu, mikrosatelit juga sering digunakan untuk mempelajari pautan (linkage), pemetaan, analisis populasi, sistem perkawinan dan struktur populasi (Silva et al., 1999). Sejumlah mikrosatelit telah diaplikasikan untuk mendeteksi sejumlah alternatif alel pada lokus genetik spesifik, termasuk pada populasi sapi Bali. Informasi penting yang didapatkan dari pemanfaatan mikrosatelit yakni alel-alel individu
20
mencerminkan frekuensi yang berbeda antar populasi yang berbeda.
Sehingga informasi mengenai perbedaan yang besar pada alel ini memungkinkan ketersediaan data dasar untuk pendugaan jarak genetik (Bradley et al., 1998). Perbedaan alel yang dihasilkan disebabkan oleh perbedaan jumlah pengulangan basa (Bennet, 2000).
Handiwirawan (2003) melakukan pengujian lokus DNA mikrosatelit HEL9 dan INRA035 dalam sampel sapi Bali di Propinsi Bali. Penelitian tersebut menghasilkan bahwa alel A dan alel B merupakan alel yang monomorfik pada lokus mikrosatelit INRA035 pada sapi Bali dan Banteng sebagai pembanding, sehingga dapat digunakan sebagai penciri genetik sapi Bali. Alel A pada lokus mikrosatelit HEL9 memiliki frekuensi yang sangat tinggi pada sapi Bali (92,9%), dimana alel tersebut juga ditemukan pada Banteng. Berdasarkan hal tersebut, HEL9 dapat digunakan sebagai penciri genetik pendukung pada sapi Bali. Untuk memperkuat pengkajian kemurnian pada sapi Bali polled, mikrosatelit HEL9 dikombinasikan dengan INRA035.
2. Identifikasi Gen Pengontrol Sifat Polled
Sifat polled pada sapi merupakan sebuah sifat autosomal dominan (Capitan et al., 2011). Lokus polled telah dipetakan pada kromosom 1 sapi (Bovine Chromosome I/ BTA 1) (Georges et al., 1993). Fenotipe polled merupakan karakteristik tidak tumbuhnya tanduk yang disebabkan oleh faktor genetik ketidaknormalan tanduk yang melibatkan bialel autusomal (Capitan et al., 2011). Lauwerier (2015) berpendapat sifat polled terjadi disebabkan oleh terjadinya mutasi yang ditentukan oleh sebuah gen
21
tunggal (gen polled). Lebih lanjut, sifat polled dikodekan dengan alel polled (P), bertanduk (p). Sifat polled bersifat dominan terhadap sifat bertanduk. Sapi-sapi tanpa tanduk selalu dalam bentuk homozigot dominan (PP) atau heterozigot (Pp). Sedangkan pada sifat bertanduk hanya akan muncul jika dalam bentuk homozigot resesif (pp). Sehingga untuk menghasilkan sapi polled, hanya membutuhkan satu pejantan atau induk untuk menghasilkan keturunan polled.
Gambar 6. Pola Penurunan Sifat Tanduk pada Sapi (R. R. Schalles, Dept.
of Animal Sciences and Industry Kansas State University)
Terdapat sekurang-kurangnya 5 pola penurunan sifat tanduk pada ternak sapi (Gambar 6). Pola penurunan sifat tanduk yakni: 1) jika pejantan merupakan homozigot polled (PP) dikawinkan dengan induk
1
2
3
4
5
Pejantan homozigot polled (PP) x Induk homozigot polled (PP)
Pejantan homozigot polled (PP) x Induk heterozigot polled (Pp)
Pejantan homozigot polled (PP) x Induk bertanduk (pp)
Pejantan heterozigot polled (Pp) x Induk bertanduk (pp)
Pejantan heterozigot polled (Pp) x Induk heterozigot polled (Pp)
22
homozigot polled (PP), maka akan didapatkan keturunan 100% sifat polled pada anaknya; 2) jika pejantan merupakan homozigot polled (PP) dikawinkan dengan induk heterozigot polled (Pp), maka akan didapatkan keturunan 50% homozigot polled (PP) dan 50% heterozigot polled (Pp) pada anaknya; 3) jika pejantan merupakan homozigot polled (PP) dikawinkan dengan induk bertanduk (pp), maka akan didapatkan keturunan 100% sifat heterozigot polled pada anaknya; 4) jika pejantan merupakan heterozigot polled (Pp) dikawinkan dengan induk bertanduk (pp), maka akan didapatkan keturunan 50% heterozigot polled (Pp) dan 50% bertanduk (pp) pada anaknya; dan 5) jika pejantan merupakan heterozigot polled (Pp) dikawinkan dengan induk heterozigot polled (Pp), maka akan didapatkan keturunan 25% homozigot polled (PP), 50%
heterozigot polled (Pp) dan 25% bertanduk (pp) pada anaknya.
Penelitian mengenai lokus spesifik yang mengontrol kejadian polled pada beberapa bangsa sapi telah banyak dilakukan. Sebagian besar penelitian tersebut menyimpulkan bahwa kejadian polled disebabkan oleh terjadinya mutasi yang merubah asam basa DNA sehingga terjadi perubahan asam amino yang terbentuk pada saat proses transkripsi DNA.
Terdapat beberapa gen yang banyak digunakan untuk mengidentifikasi letak mutasi di lokus polled. Pada sapi Holstein (Bos taurus) Single Nucleotide Polymorphisms (SNP) ditemukan pada intron 3 dari gen Interferon Gamma Receptor 2 (IFNGR2), yang merubah Guanin (G) menjadi Adenin (A) (Glatzer et al., 2013).
23
D. Karakteristik Tingkah Laku Kawin Sapi Bali Polled
Pejantan memiliki peran yang strategis dalam upaya peningkatan kualitas genetik sapi potong. Seekor pejantan dapat menghasilkan sejumlah besar keturunan, baik yang berasal dari sistem perkawinan alam maupun penerapan teknologi Inseminasi Buatan (IB). Perbaikan kualitas genetik pejantan dianggap mampu memberikan perubahan yang lebih luas pada populasi ternak. Oleh karena itu, perbaikan penampilan genetik dan reproduksi pejantan masih menjadi pilihan logis dalam memperbaiki keunggulan populasi sapi potong.
Introduksi sapi Bali polled sebagai sapi lokal dengan penampilan produksi yang tinggi diharapkan mampu memperbaiki kualitas produksi dan reproduksi sapi lokal yang telah ada. Untuk itu, kajian terkait potensi reproduksi yang dimiliki sapi Bali polled difokuskan pada identifikasi terhadap tingkah laku reproduksi pejantan.
Kualitas pejantan yang baik dari segi reproduksi hanya akan diperoleh dari pejantan-pejantan unggul yang memenuhi syarat tertentu.
Salah satu syarat yang harus dimiliki oleh pejantan unggul yaitu syarat reproduksi yang mencakup: 1) Libido tinggi; 2) Serving ability (kesanggupan melayani/ mengawini) baik; 3) Serving capability (kemampuan melayani /mengawini) baik; 4) Warna semen putih susu kekuningan (Hafez, 2002).
Libido atau keinginan untuk kawin diperlihatkan dalam bentuk tingkah laku seksual (sexual behavior), yang terjadi sebagai respon dari ternak jantan karena adanya stimulans seksual. Tingkah laku seksual
24
muncul dan dapat diamati pada saat pra kopulasi, kopulasi dan pasca kopulasi. Pola kopulasi pada ternak sapi meliputi sex arousal, courtship (sexual display) atau percumbuan, ereksi, menaiki (mounting) yang belangsung pada saat pre kopulasi dan ejakulasi pada saat kopulasi (Sam et al., 2017). Dalam proses percumbuan hewan jantan akan menunjukkan respons tingkah laku mendekati betina atau teaser, mencium organ genetalia bagian luar, kemudian diikuti dengan mencoba menaiki tanpa diiringi dengan kopulasi. Untuk mengetahui karakteristik reproduksi sapi Bali polled, maka dilaksanakan pengukuran tingkah laku seksual pada sapi Bali polled meliputi : waktu pertama mencumbu teaser, waktu timbul flehmen, frekuensi atau jumlah flehmen dan waktu pertama kali menaiki teaser.
E. Penentuan dan Peluang MAS (Marker Assisted Selection) pada Sapi Bali Polled
Perkembangan sejumlah penanda molekuler (DNA Marker) dewasa ini telah memungkinkan untuk melakukan identifikasi terhadap perubahan perubahan genetik yang terjadi dalam suatu persilangan serta hubungannya dengan perubahan sifat kuantitatif dan sifat kualitatif ternak.
Selain itu, penanda molekuler juga dapat digunakan untuk membedakan antara suatu ras ternak dengan lainya terutama dalam kaitannya dengan upaya pelestarian dan menjaga kemurnian dari ras tersebut (Maskur, 2007).
Beberapa penelitian terkait identifikasi potensi genetik sapi Bali dengan memanfaatkan teknologi molekuler telah banyak dilaksanakan.
25
Penelitian-penelitian tersebut mengkaji potensi genetik sapi Bali terutama pada gen-gen pengontrol sifat-sifat produktif, seperti gen pengontrol pertumbuhan, reproduksi dan daya adaptasi sapi Bali. Sapi Bali yang memiliki keunggulan produksi masih membutuhkan pengkajian mendalam khususnya pada potensi genotipenya. Keanekaragaman genotipe dapat digunakan sebagai penciri (marker) pada seleksi sifat-sifat produktif dan identifikasi kekhasan sapi Bali. Penggunaan metode atau teknik molekuler dalam mengidentifikasi potensi keanekaragam genotipe beberapa bangsa sapi telah banyak dilaksanakan. Pengkajian potensi genotipe sapi Bali polled dikhususkan pada identifikasi sifat-sifat khas dan pada keunggulan lainnya.
Salah satu teknik penciri genetik (genetic marker) yang dikembangkan telah dipopulerkan oleh Botstein et al., (1980) dan digunakan untuk mengetahui adanya keragaman sekuens DNA, teknik ini dikenal dengan Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP). Mullis et al., (1986) menyatakan bahwa setelah adanya teknologi Polymerase Chain Reaction (PCR) untuk mengampilifikasi fragmen DNA spesifik secara in-vitro, penggunaan teknik RFLP menjadi lebih intensif dengan mengkombinasikan teknologi PCR tersebut sehingga lahirlah teknik PCR- RFLP yang penggunaannya terus hingga sekarang ini.
PCR-RFLP adalah teknik pertama yang dikembangkan untuk menvisualisasikan perbedaan pada level DNA yang didasarkan pada penggunaan enzim pemotongan (restriction enszymes) yang dapat memotong DNA pada tempat sekuens nukleotida spesifik (Montaldo dan
26
Herrera. 1998). Teknik ini pada prinsipnya menggunakan primer.
Pengamatan keragaman dalam genom organisme digunakan juga suatu enzim pemotong tertentu (restriction enzymes). Karena sifatnya yang spesifik, maka enzim ini akan memotong situs tertentu yang dikenali oleh enzim ini. Situs enzim pemotong dari genom suatu kelompok organisme yang kemudian berubah karena mutasi atau berpindah karena genetic rearrestrictionment dapat menyebabkan situs tersebut tidak lagi dikenali oleh enzim, atau enzim restriksi akan memotong daerah lain yang berbeda. Proses ini menyebabkan terbentuknya fragmen-fragmen DNA yang berbeda ukurannya dari satu organisme ke organisme lainnya. Li dan Gaur, (1991) menyatakan bahwa enzim pemotong yang dapat mengenal sekuens DNA spesifik disebut recognition sequences dan biasanya memiliki panjang empat sekuens basa atau lebih dan bersifat palindrome.
Analisis RFLP biasa digunakan untuk mendeteksi adanya keragaman pada gen yang berhubungan dengan sifat ekonomis, seperti produksi dan kualitas susu (Sumantri et al., 2007). Selain PCR-RFLP, PCR-SSCP juga dapat digunakan untuk analisis keragaman DNA. PCR- SSCP merupakan metode analisis lebih lanjut yang memanfaatkan produk PCR. Metode PCR-SSCP merupakan metode yang handal dalam mendeteksi adanya mutasi secara cepat (Hayashi, 1991). Asumsi yang mendasari metode analisis SSCP adalah bahwa perubahan yang terjadi pada nukleotida meskipun terjadi hanya pada satu basa, akan mempengaruhi bentuk dari fragmen DNA pada kondisi untai tunggal.
27
Perbedaan konformasi molekul akan menyebabkan perbedaan migrasinya dalam gel poliakrilamid pada saat elektroforesis (Montaldo and Herrera, 1998).
F. Kerangka Konseptual
Penelitian dilaksanakan berdasarkan suatu landasan kerangka konseptual seperti yang disajikan pada Gambar 7. Karakteristik umum sapi Bali Polled didapatkan dari hasil identifikasi karakteristik morfologi, kemurnian DNA, analisis penciri DNA sifat polled pada sapi dan karakteristik perilaku kawin sapi polled pejantan.
Gambar 7. Kerangka Konseptual Penelitian
Sapi Bali Polled
Potensi Ke-khasan sapi Bali polled sebagai Sapi Lokal
Karakterisasi Morfologi dan DNA
Eksplorasi Gen Pengontrol Sifat polled
Karakteristik Tingkah Laku Kawin Pejantan
Karakteristik Tingkah Laku Kawin Pejantan Identifikasi keragaman gen
INFGR2|Hha1 pada lokus polled
Karakteristik DNA mikrosatelit Karakteristik
morfologi (morfometrik dan
sifat kualitatif)
Karakteristik sapi Bali polled Morfometrik dan uji
Kemurnian DNA
Identifikasi pengontrol sifat polled
Identifikasi tingkah laku kawin pejantan
28
G. Hipotesis
a. Sapi Bali polled memiliki persamaan karakteristik morfologi (morfometrik dan sifat kualitatif) dan memiliki perbedaan DNA mikrosatelit dengan sapi Bali bertanduk.
b. Sifat polled pada sapi Bali dikontrol oleh lokus gen INFGR2|Hha1.
c. Sifat polled pada sapi Bali tidak mempengaruhi perilaku kawin pejantan.
29
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan selama 10 bulan, yakni pada bulan Nopember 2016 - September 2017, yang dilaksanakan di Laboratorium Ternak Potong, Terpadu, Unit Processing Semen Laboratorium Reroduksi Ternak dan Ranch Maiwa Breeding Center Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin.
B. Bahan dan Alat
Penelitian ini menggunakan sampel darah dan data primer hasil pengukuran morfologi sapi Bali bertanduk dan sapi Bali polled dari Laboratorium Ternak Potong dan Ranch Maiwa Breeding Center Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin.
Bahan pendukung antara lain: Primer, bahan ekstraksi DNA (Kit DNA ekstraksi (Thermo Scientific), Proteinase K, ethanol 96%), bahan PCR (dNTP mix, Enzim Taq DNA polymerase, 10x buffer, 10x TBE buffer), bahan elektoforesis (agarose, Ethidium bromide, Marker DNA 100pb, Loading dye), bahan gel poliakrilamid (acrylamida, bis-akrilamida, APS, TBE, H2O), bahan stainning (AgNO3, NaOH, NH4OH, asam asetat glasial, formalin, gliserol 20%, aquades) tissue dan plastic mika.
Alat yang digunakan yaitu venoject, tabung vakuttainer, mesin PCR (sensoQuest Germany), centrifuge, alat pendingin, tabung eppendorf, gel
30
documention, mikropipet, tip, rak tabung, elektroforesis, autoclave, timbangan, dan sarung tangan.
C. Populasi Sampel
Populasi sampel dari penelitian ini yakni sapi Bali polled sebanyak 11 ekor yang terbagi dari 5 ekor jantan dan 6 ekor betina dengan rentang umur 2 – 2,5 tahun. Total sampel DNA sebanyak 100 sampel yang terdiri atas, 11 sampel DNA sapi Bali polled dan 89 sampel DNA sapi Bali bertanduk, yang terdiri atas 42 sampel dari Kabupaten Bone dan 47 sampel dari Kabupaten Barru. Sampel DNA sapi Bali bertanduk menggunakan koleksi sampel DNA Labolatorium Bioteknologi Terpadu Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin, dengan rentang umur 2 – 3 tahun.
D. Teknik Pengumpulan dan Analisa Data
1. Penelitian Bagian I
Penelitian bagian I bertujuan menetapkan karakteristik morfologi dan tingkat kemurnian sapi Bali Polled. Untuk mencapai tujuan di atas, maka dilaksanakan dua sub tahapan penelitian, yakni: a) pengambilan data morfologi yang terdiri atas morfometrik (ukuran tubuh) dan sifat kualitatif, dan b) evaluasi tingkat kemurnian DNA.
a. Metode Pengukuran Morfologi
Data morfologi meliputi data hasil pengukuran tubuh (morfometrik) dan sifat kualitatif. Pengukuran tubuh dilakukan saat sapi berdiri tegak
31
pada bidang datar (posisi ternak “parallelogram”). Cara pengukuran panjang badan, lingkar dada, tinggi pundak dan tinggi pinggul dapat dilihat pada Gambar 8 (Santoso, 2003).
Gambar 8. Pengukuran Tubuh Ternak: 1) Panjang Badan; 2) Lingkar Dada; 3) Tinggi Pundak, dan 4) Tinggi Pinggul (Santoso, 2003).
Panjang badan diukur dengan menarik garis horizontal dari tepi depan sendi bahu sampai ke tepi belakang bungkul tulang duduk dengan menggunakan tongkat ukur (1). Lingkar dada diukur dalam satuan cm yang diambil dengan cara mengikuti lingkaran dada/tubuh tepat di belakang bahu melewati pundak atau pada sapi berponok tepat di belakang ponok dengan menggunakan tongkat ukur (2). Tinggi pundak diukur dari bagian tertinggi pundak ke tanah mengikuti garis tegak lurus dengan menggunakan tongkat ukur (3). Tinggi pinggul diukur dari atas permukaan tanah sampai titik tertinggi tulang pinggul dengan menggunakan tongkat ukur (4). Pengukuran berat badan menggunakan timbangan (5).
Pengukuran sifat kualitatif pada sapi Bali polled dilakukan dengan mengukur sifat kualitatif khas yang dimiliki oleh sapi Bali polled dan bertanduk. Adapun sifat – sifat kualitatif yang di ukur antara lain: warna
1. Panjang Badan 2. Lingkar Dada 3. Tinggi Pundak 4. Tinggi Pinggul
32
bulu, garis punggung, warna kaos kaki, warna pantat, warna tepi bibir, warna kelopak mata, Warna Bulu Telinga, dan ukuran gelambir. Secara terperinci kualifikasi sifat-sifat kualitatif di atas disajikan pada Lampiran 1 (LIPI, 2015).
Data yang diperoleh dari hasil pengukuran morfologi dianalisis dengan menggunakan uji banding yaitu uji T (t- test independent sample) (Sudjana, 1996). Data dianalisis menggunakan software SPSS for windows Ver. 15.
Keterangan :
=rataan sifat produksi 1 dan 2
n1 dan n2 = jumlah individu sifat produksi 1 dan 2
b. Evaluasi Kesamaan DNA Genetik Sapi Bali Polled
Evaluasi Kesamaan DNA genetik sapi Bali polled menggunakan beberapa penciri DNA mikrosatelit (Tabel 3). Tahapan metode evaluasi kemurnian genetik meliputi :
a) Koleksi Sampel Darah
Materi genetik adalah sampel DNA yang diambil dari darah utuh (whole blood) sapi Bali dan sapi Bali polled. Pengambilan sampel darah dilakukan dengan mengumpulkan sekitar 5 ml sampel darah dari sapi
33
melalui vena jugularis dengan menggunakan venojet dan tabung vacuntainer yang diberi antikoagulan (heparin atau EDTA). Sampel darah tersebut kemudian disimpan pada suhu 4°C sampai waktu dianaisis (ekstraksi DNA dan PCR).
b) Ekstraksi DNA
DNA diisolasi dan dimurnikan dengan menggunakan Kit DNA ekstraksi Genjet Genomic DNA Extraction (Thermo Scientific) dengan mengikuti protokol ekstraksi yang disediakan. Sebanyak 200 μl sampel darah dilisiskan dengan menambahkan 400 μl larutan lysis buffer dan 20 μl Proteinase K (10 mg/ml), dicampurkan kemudian diinkubasi pada suhu 56 ºC selama 60 menit di dalam waterbath shaker. Setelah inkubasi larutan kemudian ditambahkan 200 μl Ethanol absolute 96% dan disentrifugasi 6.000 x g selama 1 menit.
Pemurnian DNA kemudian dilakukan dengan metode spin column dengan penambahan 500 μl larutan pencuci wash buffer I yang kemudian dilanjutkan dengan sentrifugasi pada 8.000 x g selama 1 menit. Setelah supernatannya dibuang, DNA kemudian dicuci lagi dengan 500 μl wash buffer II dan disentrifugasi pada 12.000 x g selama 3 menit. Setelah supernatannya dibuang, DNA kemudian dilarutkan dalam 200 μl elution buffer dan disentrifugasi pada 8.000 x g selama 1 menit untuk selanjutnya DNA hasil ekstraksi ditampung dan disimpan pada suhu -20°C.
c) Analisis PCR dengan Penciri DNA Mikrosatelit
Komposisi reaksi PCR dikondisikan pada volume reaksi 25 μl yang terdiri atas 100 ng DNA, 025 mM masing – masing primer, 150 uM dNTP,
34
2,5 mM Mg2+, 0,5 U Taq DNA polymerase dan 1x buffer. Kondisi mesin PCR dimulai dengan denaturasi awal pada suhu 94°C selama 2 menit, diikuti dengan 35 siklus berikutnya masing – masing denaturasi 94°C selama 45 detik, dengan suhu annealing setiap mikrosatelit disajikan pada Tabel 3, kemudian dilanjutkan dengan ekstensi : 72°C selama 60 detik, yang diakhiri dengan satu siklus ekstensi akhir pada suhu 72°C selama 5 menit dengan menggunakan mesin PCR (SensoQuest, Germany).
Analisis produk PCR dan deteksi terhadap alel mikrosatelit dilakukan dengan elektroforesis pada gel poliakrilamida 10% dan pewarnaan dengan perak mengikuti metode Tegelstrom, (1992).
d) Primer Mikrosatelit
Penelitian ini menggunakan beberapa penciri mikrosatelit sebagai penanda DNA. Urutan basa mikrosatelit untuk penanda tersebut disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Urutan Basa dan Ukuran Primer Mikrosatelit
Lokus Urutan Basa Primer (5’-3’) Suhu Anneling
(°C)
Ukuran
(bp) Sumber
HEL9 F: CCCATTCAGTCTTCAGAGGT
R: CACATCCATGTTCTCACCAC 55 143-165 Bishop et al. (1994) INRA035 F: ATCCTTTGCAGCCTCCACATTG
R: TTGTGCTTTATGACACTATCCG 55 120 Vaitman et al. (1994) ILSTS045 F: TTCTGGCAAACTATTCCACC
R: CATGAAAGACACAGATGACC 57 144-198 Kemp et al.
(1995) HEL013 F: TAAGGACTTGAGATAAGGAG
R: CCATCTACCTCCATCTTAAC 55 174-204
Armstrong et al.
(2006) ILSTS017 F: GTCCCTAAAATCGAAATGCC
R: GCATCTCTATAACCTGTTCC 60 105-125 Kemp et al.
(1995) F = Forward, R = Reverse
