Hubungan penampakkan gen Leptin dengan skor kondisi tubuh sapi Bali dan persilangannya

Hubungan penampakkan gen Leptin dengan skor kondisi tubuh sapi Bali dan

persilangannya

(Relationships between leptin gene expression with body conditions score of bali cows and cross-breed )

H. Sonjaya

1

., D.P. Rahardja

1

, R. Mappanganro

2

,

1

Staf Pengajar Jurusan Produksi Ternak, Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin,

Email:

sonjayaherry@gmail.com

2

Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Peternakan Program Pascasarjana Universitas Hasanuddin,

Makassar

Abstrak

Gen Leptin berperan dalam mengontrol hormon Leptin yang disekresikan oleh jaringan adiposa yang mempengaruhi nafsu makan, pertumbuhan, dan reproduksi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui hubungan antara gen leptin dengan skor kondisi tubuh pada induk sapi Bali dan persilangannya. Penelitian ini menggunakan motode PCR-RFLP untuk mengamplifikasi fragmen DNA genom gen Leptin. Untuk membedakan keragaman genetik gen Leptin dilakukan pemotongan amplimer menggunakan enzim restriksi Sau3AI. Jumlah sampel yang digunakan yaitu induk sapi Bali 11 ekor dan induk sapi Bali persilangan 13 ekor. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa gen Leptin-Sau3AI pada induk sapi Bali bersifat monomorfik (frekuensi alel A = 1; B = 0), sedangkan pada sapi Bali persilangan bersifat polimorfik (frekuensi alel A = 0,85, B = 0,15). Sapi Bali memiliki nilai heterozigositas 0, sedangkan sapi Bali persilangan 0,26. Sapi Bali persilangan berada dalam keseimbangan Hardy-Weinberg dengan nilai χ²= 0,430. Semua induk sapi Bali memiliki genotip AA dengan SKT 4,91 ± 1,14; Induk sapi Bali persilangan memiliki genotip AA sebanyak 9 ekor dan genotip AB 4 ekor, dengan rata-rata SKT masing-masing 5,11 ± 0,78 dan 5,75 ± 0,50.. Tidak terdapat hubungan yang nyata (P>0,05) antara gen leptin dengan skor kondisi tubuh induk sapi Bali dan persilangannya.

Kata Kunci : Induk Sapi Bali dan Persilangannya, Gen Leptin, Skor Kondisi Tubuh

PENDAHULUAN

Potensi produktivitas ternak pada dasarnya dipengaruhi faktor genetik, lingkungan serta

interaksi antara genetik dan lingkungan. Faktor genetik yang berpengaruh adalah bangsa ternak,

sedangkan faktor lingkungan antara lain: pakan, iklim, ketinggian tempat, bobot badan, penyakit,

kebuntingan dan jarak beranak, bulan laktasi serta paritas (Epaphras,

et al

., 2004). Pada

pemeliharaan intensif maupun ekstensif, sapi Bali menunjukkan kemampuan adaptasi yang baik

terhadap lingkungan. Beberapa penelitian melaporkan sapi Bali mempunyai kemampuan adaptasi

terhadap lingkungan jelek, khususnya pada lingkungan musim kemarau dibanding bangsa sapi

lainnya. Sapi bali di beberapa daerah Sulawesi Selatan telah banyak disilangkan dengan bangsa sapi

impor (contoh Limousin, Simental dan Brahman). Hasil persilangan ini belum diketahui banyak

tentang adaptasinya dengan kondisi lingkungan yang jelek, khusunya pada musim kemarau. Untuk

itu perlu dikaji apakah ada perbedaan daya adaptasinya terhadap lingkungan iklim tropis dengan

melihat salah satu indikator adaptasi terhadap lingkungan yaitu kondisi tubuh. Skor kondisi tubuh

sapi secara signifikan dipengaruhi oleh konsentrasi hormon leptin (Lents

et al.,

2005). Leptin adalah

hormon yang disekresikan oleh jaringan adiposa yang mempengaruhi nafsu makan, pertumbuhan,

dan reproduksi yang dikontrol oleh gen leptin (Stone

et al

., 1996, Chilliard et al., 2001). Gen leptin

sapi (LEP) terletak pada kromosom ke 4q32, panjang 16,735 kb, meliputi 3 ekson dan kode untuk

protein dari 167 asam amino yang mencakup sinyal 21 urutan asam amino (

Pomp

et al

., 1997;

Taniguchi,

et al

., 2002)

.

Berdasarkan hal diatas , tulisan ini akan membahas bagaimana hubungan gen leptin dengan

skor kondisi tubuh pada induk sapi Bali dan persilangannya.

MATERI DAN METODE PENELITIAN

Ternak dan Koleksi Sampel

Ternak yang digunakan pada penelitian ini adalah induk sapi Bali dan persilangannya.

Ternak tersebut berasal dari peternakan rakyat yang berlokasi di Sulawesi Selatan Jumlah sampel

yang digunakan adalah 24 ekor yang terdiri atas 11 ekor induk sapi Bali dan 13 ekor induk sapi Bali

persilangan (Bali x Simental dan Limousin), umur 3 – 5 tahun.

Skor kondisi tubuh ditentukan dengan cara menggabungkan penilaian visual dengan

mengevaluasi nilai perlemakan serta penonjolan kerangka dengan menggunakan sistem SKT dengan

menggunakan nilai dari 1 sampai 9 (1 = kurus, 9 = gemuk) dan sebagai panduannya dengan

menggunakan panduan gambar ternak dari Eversole

et al.

(2009).

Untuk mendeteksi adanya polymorphisme gen leptin pada sapi Bali dan persilangannya

dilakukan dengan menggunakan teknik molekuler

Polymerase Chain Reaction – Restriction

Fragmen length polymorphism

(PCR-RFLP). Variabel penelitian yaitu genotip pada masing-masing

kelompok sapi yang diperoleh berdasarkan hasil PCR-RFLP Sampel darah diambil dari vena

jugularis menggunakan vakutainer kedalam tabung sampel yang berisi EDTA dan disimpan pada

suhu -20

0

C sebelum diekstraksi DNA. Ekstraksi DNA dilakukan menggunakan “GeneJET DNA

Purification Kit dari Thermo Scientific

R

menghasilkan 200 μl DNA sebagai template untuk PCR.

Penentuan Genotip

Amplifikasi dilakukan pada gen leptin menggunakan sepasang primer mengikuti Pomp

et al

(1997) dengan runutan:

Forward Primer

: 5´- GTCACCAGGATCAATGACAT- 3´

Revers Primer

: 5´- CCTACGCAGGAGTAGGTGGT

-3´

Kondisi PCR yang diterapkan yaitu denaturasi awal suhu 94

o

C selama 2 menit, diikuti dengan 35

siklus selanjutnya pada suhu 94, 58 dan 72ºC masing-masing selama 30 detik, dan terakhir (ekstensi

akhir) selama 10 menit pada suhu 72ºC. PCR dilakukan dengan menggunakan Sensoquest

Labcycle. Produk PCR dianalisis dengan gel agarosa 4%. Produk reaksi positif digunakan untuk

digestasi enzimatik dengan enzim restriksi endonuklease

Sau

3

A

I. Hasil PCR-RFLP dielektroforesis

menggunakan gel agaros 4% dan divisualisasi pada gel dokumentasi.

Analisa Data

Analisa data dilakukan terhadap frekuensi alel, heterozigositas dan keseimbangan

Hardy-Weinberg

mengikuti persamaan (Nei

at al.,

2000), dan hubungan antara genotip gen leptin dan skor

kondisi tubuh dianalisa dengan uji korelasi menggunakan SPSS 17 (SPSS

Inc

).

HASIL DAN PEMBAHASAN

1.

Hasil PCR-RFLP gen leptin

Sau

3

A

I

PCR-RFLP gen IGF-1 SnaB1 pada sapi Bali dan Bali Persilangan dengan riwayat

melahirkan kembar dan tunggal menghasilkan fragmen sebagaimana terlihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Genotip gen leptin

Sau

3AI induk sapi Bali dan sapi Bali persilangan

Keterangan :

Slot no:: 1, 3, 5, 72, 24, 25, 28, 62, 75, I, II, III, IV, VII, XXV, XXVII, XVI, XXIII, XXVIII, XXXII : genotip AA Slot no. 23, XVIII, XXI, XXXV : genotip AB

Gambar 1 memperlihatkan hasil PCR-RFLP gen leptin

Sau

3

A

I pada sapi Bali dan Bali

persilangan. PCR-RFLP gen leptin

Sau

3

A

I menghasilkan dua alel, alel A dan alel B. Berdasarkan

hasil PCR-RFLP diperoleh dua genotip gen leptin

Sau

3

A

I pada induk sapi Bali dan persilangannya

yaitu genotip AA (panjang fragmen 730, 690, and 400 bp) dan genotip AB (690, 400, 310bp).

Berdasarkan hasil pemotongan fragmen gen leptin-

Sau3A

I pada 4% gel agarosa pada induk

sapi Bali dan persilangannya (Gambar 1) menunjukkan bahwa gen leptin-

Sau3A

I pada sapi Bali

bersifat monomorphik, sedangkan pada sapi Bali persilangan bersifat polimorpik. Hasil pada sapi

Bali berbeda dengan Pomp,

et al

(1997) yang melaporkan polimorfisme gen leptin

Sau

3

A

I pada sapi

Bos Taurus

dan

Bos Indicus

di Australia; Rasor,

et al

(2002) pada sapi Angus, Brangus dan

Brahman di Barat Daya Amerika Serikat dan Mexico Bagian Utara; Yang,

et al

(2007) pada

sapi-sapi asli Cina. Menurut Nei

dan Kumar

(2000), bahwa genetik polimorphik adalah keadaan dimana

dua atau lebih alel dengan substansi frekuensi relatif dalam populasi, biasanya lebih dari 1%.

Penelitian ini menunjukkan bahwa gen leptin

Sau

3AI pada induk sapi Bali hanya memiliki

genotip AA dan induk Bali persilangan memilki genotip AA dan AB. Hasil ini berbeda dengan

Pomp,

et al

(1997) melaporkan terdapat 3 genotip leptin

Sau

3AI (genotip AA, AB dan BB) pada

pada sapi

Bos Taurus

dan

Bos Indicus

di Australia; Rasor,

et al

(2002) pada sapi Angus, Brangus

dan Brahman di Barat Daya Amerika Serikat dan Mexico Bagian Utara; Yang,

et al

(2007) pada

sapi-sapi asli Cina. Tidak adanya genotip BB pada induk sapi Bali dan persilangannya disebabkan

karena gen leptin

Sau

3AI pada sapi Bali bersifat monomorphik yaitu genotip AA, sehingga tidak

ada zigot yang memiliki alel B. Sedangkan alel B pada induk sapi Bali persilangan dengan genotip

AB diperoleh dari pejantan tetuanya.

Berdasarkan hasil nilai heterozigositas pada induk sapi Bali adalah 0, dan pada induk sapi

Bali persilangan 0,26, nilai heterozigositas pada keseluruhan populasi sebesar 0,15. Heterozigositas

pada populasi ini tergolong rendah, sebab nilainya kurang dari 0,5. Apabila nilai heterozigositas

sama dengan 0 (nol), maka diantara populasi yang diukur memiliki hubungan genetik yang sangat

dekat dan apabila nilai heterozigositas sama dengan 1 (satu) maka diantara populasi yang diukur

tidak terdapat hubungan genetik sama sekali. Dari hasil analisa juga diketahui bahwa induk sapi

Bali persilangan dalam keseimbangan genetik sesuai hukum

Hardy-Weinberg

. Hasil ini sejalan

dengan hasil penelitian Azari,

et al.

(2012)

bahwa frekuensi genotipe gen leptin pada sapi asli

2.

Hubungan Fenotip Kelahiran Kembar dan Tunggal dengan Genotip gen Leptin – Sau

3AI pada Sapi Bali dan Bali persilangan

Hubungan kelahiran kembar dan kelahiran tunggal dengan keragaman genotip gen Leptin 3 AI

pada sapi Bali dan Bali persilangan dapat dilihat pada Tabel 1 :

Tabel 1 memperlihatkan genotip gen leptin

Sau

3

A

I pada induk sapi Bali dan persilangannya.

Sapi Bali (11 ekor) memiliki genotip AA dan induk sapi Bali persilangan genotip AA (9 ekor) dan

AB (4 ekor). Berdasarkan hasil analisa diperoleh frekuensi alel pada sapi Bali alel A = 1 dan alel B

= 0, sedangkan pada sapi Bali persilangan alel A = 0,85 dan alel B = 0,15.

Tabel 1. Hubungan Fenotip Kelahiran Kembar dan Tunggal dengan Genotip gen gen Leptin 3 AI

pada sapi Bali dan Bali persilangan

Jenis sapi

Genotip

n

Frekuensi

Allel

SKT

Induk Bali

AA

11

1

4,91 ± 1,14

1

AB

0

0

-

BB

0

0

-

Induk Bali persilangan

AA

9

0.73

5,11 ± 0,78

2

AB

4

0.27

5,75 ± 0,50

2

BB

0

0

-

Tidak terdapat hubungan yang nyata (P>0,05)

Nilai heterozigositas pada sapi Bali yaitu 0 dan pada sapi Bali persilangan yaitu 0,26.

Analisa keseimbangan

Hardy-Weinberg

menunjukkan bahwa sapi Bali tidak dapat dianalisa nilai

keseimbangan

Hardy-Weinberg-

nya, sebab bersifat monomorphik, sedagkan pada sapi Bali

persilangan diperoleh nilai χ²

= 0,430 (P<0,05), yang berarti bahwa sapi Bali persilangan berada

dalam keseimbangan

Hardy-Weinberg

. Semua induk sapi Bali memiliki genotip AA dengan SKT

4,91 ± 1,14; Induk sapi Bali persilangan memiliki genotip AA sebanyak 9 ekor dan genotip AB 4

ekor, dengan rata-rata SKT masing-masing 5,11 ± 0,78 dan 5,75 ± 0,50. Hasil analisa uji korelasi

diperoleh bahwa tidak terdapat hubungan yang nyata (p>0,05) antara genotip gen leptin

Sau

3

A

I

dengan skor kondisi tubuh induk sapi Bali dan Bali persilangan. . Semua induk sapi Bali memiliki

genotip AA dengan SKT 4,91 ± 1,14; Induk sapi Bali persilangan memiliki genotip AA sebanyak 9

ekor dan genotip AB 4 ekor, dengan rata-rata SKT 5,11 ± 0,78 dan 5,75 ± 0,50. Hasil ini tidak

berbeda dengan hasil penelitian Rasor

et al.

(2002) yang menemukan berat badan pubertas pada

persilangan Hereford dan Brahman, Santa Cruz, dan Santa Gertrudis yang bergenotip AA memiliki

berat badan rata-rata 360 kg sedangkan yang bergenotip AB memiliki rata-rata berat badan 364 kg.

Pada asupan pakan, Leifers

et al.

(2002) menemukan bahwa RFLP

Sau

3AI pada sapi perah yang

dihubungkan dengan produksi susu dan menemukan Heifers dengan genotipe AB mengkonsumsi

0,73 kg / hari lebih banyak pakan dibandingkan dengan genotipe AA. Tidak adanya hubungan

antara gen leptin-

Sau

3AI dengan skor kondisi tubuh sejalan dengan pernyataan Rasor,

at al

(2002)

bahwa

karena adanya persamaan allel dan genotip, maka tidak dapat diketahui hubungan antara

penanda dan berat badan saat pubertas pada sapi persilangan Hereford dan Brahman, Santa

Gertrudis, dan Santa Cruz..

KESIMPULAN

Tidak terdapat hubungan yang nyata antara genotip gen leptin-

Sau

3AI dengan skor kondisi

tubuh induk sapi Bali dan persilangannya.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada DP2M-DIKTI yang telah memberikan dana Peneltian

Riset Unggulan Perguruan Tinggi, Ucapan terima kasih yang sama disampaikan kepada Ully dan

Rosma laboran Laboratorium Unit Penelitian Rumah Sakit Pendidikan Unhas

DAFTAR PUSTAKA

Azari, M. A., S. Hasani, M. Heidari, S. Yousefi. 2012. Genetic Polymorphism of Leptin Gene

Using PCR-RFLP Method in Three different populations. Slovak J. Anim. Sci.,45, (2): 39-42.

Chilliard Y, M. Bonnet, C. Delavaud, Y. Fauconnier, C. Leroux. 2001. Leptin in ruminants. Gen

Expression in adipose tissue and mammary gland regulation of plasma concentration, Domest

Anim Endocrinol, 21, 271-295.

Epaphras, A., E.D. Karimuribo and S.N. Msellem. 2004. Effect of season and parity on lactation of

crossbred Ayrshire cows reared under coastal tropical climate in Tanzania. Livestock

Research for Rural Development, 16(6).

Eversole, D.E., M.F. Browne, J.B. Hall, and R.E. Dietz. 2009. Body Condition Scoring Beef

Cows. Publication 400-791. Virginia Cooperative Extension. Virginia Polytechnic Institute

and State University.

Lents C. A., R. P. Wettemann, F. J. White, I. Rubi, N. H. Ciccioli, L. J. Spicer, D. H. Keisler, and

M. E. Payton. 2005. Influence of nutrient intake and body fat on concentrations of

insulin-like growth factor-I, insulin, thyroxine, and leptin in plasma of gestating beef cows.

J ANIM

SCI

2005, 83:586-596.

Liefers S.C., M.F.W. te Pas, R.F. Veerkamp, and T. van der Lende

.

2002. Associations between

Leptin Gene Polymorphisms and Production, Live Weight, Energy Balance, Feed Intake, and

Fertility in Holstein Heifers. J Dairy Sci 85: 1633-1638.

Nei, M and S. Kumar. 2000. Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press, Inc.,

New York.

Pomp D, Zou T, Clutter AC, Barendse W. 1997. Rapid communication: mapping of leptin to

bovine chromosome 4 by linkage analysis of a PCR-based polymorphism.

J Anim

Sci.

1997;75:1427.

Rasor C. C., M. G. Thomas, PAS, R. M. Enns, H. C. Salazar, H. M. Zhang, G. L. Williams, PAS, R.

L. Stanko, R. D. Randel, and J. RIOS. 2002. Allelic and Genotypic Frequencies of the Leptin

Gene Sau3AI Restriction Fragment Length Polymorphism and Evaluation of Its Association

with Age at Puberty in Cattle in the Southwestern United States and Northern Mexico. The

Professional Animal Scientist 18:141-146.

Ritchie, H., S. Rust and D. Buskirk. 2009. Research Updates. American Red Angus Magazine.

Michigan State University.

Stone, R. T., S. M. Kappes, and C. W. Beattie. 1996. The bovine homolog of the obese gene maps

to chromosome-4. Mamm. Genome 7:399.

Taniguchi Y, Itoh T, Yamada T, Sasaki Y. 2002. Genomic structure and promoter analysis of the

bovine leptin gene.

IUBMB Life.

;53:131–5.

Yang, D., H. Chen, X. Wang, Z. Tian, L. Tang, Z. Zhang, C. Lei, L. Zhang & Y. Wang, 2007.

Association of polymorphisms of leptin gene with body weight and body sizes indexes in

Chinese indigenous cattle. Journal of Genetics and Genomics, 34, 400–405.

M.F.W. te Pas, R.F. Veerkamp, T. van der Lende