TESIS
GENOTYPING Viral Nervous Necrosis (VNN) PADA IKAN
KERAPU DI WILAYAH JAWA TIMUR DAN NUSA
TENGGARA BARAT
Oleh :
DEVY RAHMAWATI PUTRI
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS AIRLANGGA
SURABAYA
2015
GENOTYPING Viral Nervous Necrosis (VNN) PADA IKAN KERAPU DI WILAYAH JAWA TIMUR DAN NUSA TENGGARA BARAT
TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Magister
dalam Program Studi Bioteknologi Perikanan dan Kelautan pada Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga
Oleh:
DEVY RAHMAWATI PUTRI
NIM. 091224153003
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS AIRLANGGA
SURABAYA 2015
LEMBAR PENGESAHAN
TESIS INI TELAH DISETUJUI Pada Tanggal, 13 Agustus 2015
Oleh Pembimbing Ketua
Prof. Dr. Suwarno, M.Si., drh. NIP. 19610515 198903 1 002
Pembimbing
Dr. Gunanti Mahasri, Ir., M.Si. NIP. 19600912 198603 2 001
Mengetahui
Ketua Program Studi Magister
Program Studi Bioteknologi Perikanan dan Kelautan Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga,
Dr. Gunanti Mahasri, Ir., M.Si. NIP. 19600912 198603 2 001
PENETAPAN PENGUJI TESIS
Tesis ini diuji oleh Panitia Penguji Tesis
Pada Program Studi Bioteknologi Perikanan dan Kelautan Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga Surabaya Pada tanggal : 13 Agustus 2015
Panitia Penguji Tesis
Ketua : Dr. Mufasirin, drh., M.Si. Anggota :
1. Prof. Dr. Suwarno, M.Si., drh. 2. Dr. Gunanti Mahasri, Ir., M.Si. 3. Prof. Dr. Ir. Hari Suprapto, M.Agr. 4. Dr. E. Bimo Aksono, drh.,M.Kes
GENOTYPING Viral Nervous Necrosis (VNN) PADA IKAN KERAPU DI WILAYAH JAWA TIMUR DAN NUSA TENGGARA BARAT
Devy Rahmawati Putri, Suwarno, Gunanti Mahasri INTISARI
Tujuan umum dilakukan penelitian ini adalah untuk mengetahui tentang karakterisasi genotipe Viral Nervous Necrosis (VNN) dan menganalisis kekerabatan genotipe VNN pada ikan kerapu yang dibudidayakan di Jawa Timur dan Nusa Tenggara Barat. Sampel penelitian ini diambil dari sentra budidaya keramba jaring apung maupun pada kolam pembesaran dari berbagai wilayah antara lain Kabupaten Situbondo, Banyuwangi, Gresik, Tuban, Lombok Barat, Lombok Timur dan Sumbawa. Penelitian ini terbagi atas dua tahap yaitu dengan melakukan pemeriksaan koleksi ikan kerapu yang terinfeksi VNN dengan uji konvensional PCR dan tahap kedua dilanjutkan dengan amplifikasi coat protein menggunakan primer spesifik dan sequensing DNA. Selanjutnya dilakukan analisis homologi dan kemudian dilakukan penjajaran dengan data sekuens GenBank dari China RGNNV dengan nomer referensi EF558369 dan Bali HQ859926.1. Hasil penelitian ini menunjukkan adanya mutasi titik pada pasangan basa nukleotida yang dibandingkan dengan data GenBank dari China Red-spotted Grouper Nervous Necrosis Virus (RGNNV) EF558369 dan Bali HQ859926.1. Analisa kekerabatan berdasarkan susunan nukleotida antar daerah memiliki kekerabatan yang sama yaitu termasuk dalam genotype RGNNV setelah dibandingkan antar daerah memiliki kesamaan berkisar 93,53-98,63% dengan data GenBank Gondol BALI HQ859926 dan GenBank EF558369.1 RGNNV China. Analisis filogenetik berdasarkan pengelompokan dari masing-masing sampel terlihat bahwa setiap wilayah memiliki kesamaan dengan genotip dari data referensi RGNNV Isolat china dan berbeda dengan genotype lainnya. Analisis ini berfungsi untuk menentukan hubungan kekerabatan karena adanya distribusi benih dari satu wilayah ke wilayah lainnya.
Genotyping Viral Nervous Necrosis (VNN) in Groupers in East Java and West Nusa Tenggara
Devy Rahmawati Putri, Suwarno, Gunanti Mahasri ABSTRACT
The general objective of the research is to characterize genotypes of Viral Nervous Necrosis (VNN) and analyze kinship genotypes on grouper in East Java and West Nusa Tenggara. The samples of this research were taken from the fish center of the cultivation of various regions, such as Situbondo region, Banyuwangi, Gresik, Tuban, West Lombok, East Lombok and Sumbawa. This research is divided into two stages, the first step is by inspecting of grouper which are indicated VNN infection with the tecnique of conventional PCR and the second step is following by amplification using specific primer coat protein and DNA sequensing. After that followed by homology analysis and then do a comparison with the data of China RGNNV EF558369 GenBank and Bali HQ859926.1. From the result of research shows that the point mutation at nucleotide base pair which has been compared to the data from China RGNNV EF558369 GenBank and Bali HQ859926.1. The Kinship analysis is based on the nucleotide composition between regions which has the same kinship that is included in the genotype Red-spotted Grouper Nervous Necrosis Virus (RGNNV) in which after the comparison between regions have similarities ranging from 9593.53%-98.63% with the data GenBank GenBank Gondol BALI HQ859926 and EF558369.1 RGNNV China. Phylogenetic analysis based on the grouping of each sample seen that each area has in common with the genotype of the reference data RGNNV Isolate china and different from the other genotypes. This analysis serves to determine kinship because of the distribution of seeds from one area to another.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis yang berjudul “Genotyping Viral Nervous Necrosis (VNN) pada Ikan Kerapu di Wilayah Jawa Timur dan Nusa Tenggara Barat” ini dapat diselesaikan. Tesis ini disusun dalam rangka memenuhi persyaratan untuk memperoleh Gelar Magister Sains (M.Si) pada Program Studi S2 Bioteknologi Perikanan dan Kelautan, Sekolah Pascasarjana, Universitas Airlangga, Surabaya.
Penulis menyadari bahwa Tesis ini masih belum sempurna, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi perbaikan dan kesempurnaan Tesis ini. Akhirnya penulis berharap semoga Tesis ini bermanfaat bagi yang membutuhkan.
Surabaya, Agustus 2015
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat, Taufik dan HidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S-2 di Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga. Penulis menyadari bahwa Tesis ini tidak akan terselesaikan dengan baik tanpa bantuan berbagai pihak. Pada kesempatan ini, tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Prof. Dr. Suwarno, M.Si.,drh dan Dr. Gunanti Mahasri, Ir., M.Si selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan arahan, petunjuk dan bimbingan sejak penyusunan usulan hingga selesainya penyusunan Tesis ini.
2. Prof. Dr. Hari Suprapto, Ir., M. Agr.; Dr. Mufasirin, drh., M.Si. dan Dr. E. Bimo Aksono, drh.,M.Kes. selaku penguji yang telah banyak memberikan koreksi dan masukan hingga tersusunnya tesis ini.
3. Prof. Dr. Hj. Sri Hajati, S.H., M.S. selaku Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga.
4. Prof. Dr. Hj. Suhariningsih, Ir. Selaku Wakil Direktur Bidang Akademik Sekolah Pascasarjana dan Dr. I Made Narsa, S.E.,M.Si.,Ak. selaku wakil Direktur Bidang Umum dan Keuangan Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga.
5. Dr. Gunanti Mahasri, Ir., M.Si selaku Ketua Program Studi S2 Bioteknologi Perikanan dan Kelautan.
6. Seluruh pengajar dan staf di Sekolah Pascasarja Universitas Airlangga. 7. Haristanto, A.Pi., M.P. selaku Kepala Balai Karantina Ikan, Pengendalian
Mutu dan Keamanan Hasil Perikanan Kelas I Surabaya II; Dr. Nurhaidin, S.Pi, M.P. selaku Kepala Balai KIPM Kelas I Surabaya I dan Ir. Asep Dadang, M.P. selaku Kepala Balai Uji Standar Karantina Ikan, Pengendalian Mutu dan Keamanan Hasil Perikanan yang telah mengijinkan laboratoriumnya untuk penulis pergunakan dalam penelitian ini.
8. Budi Rianto, S.Si., M.Si selaku Manajer Teknis Balai KIPM Kelas I Surabaya II yang telah memberikan bimbingan dan ilmu selama menyelesaikan Penelitian ini.
9. Khumaira Puspasari, S.Si.,M.Si; Miftahudin, A.Md; Etika Adi S; Amidya N., S.Pi; Elops Samudra S.W., A.Md, Ari Prasetyo Pambudi, S.Pi dan M. Fathoni, A.Md, yang telah membantu dalam pengujian laboratorium dan pengambilan sampel.
10.Elli Rahmawati, S.Pi; Laode A.S.W.H, A.Pi; Moh. Ferri Tahta, S.St.Pi, dan seluruh staff dan Pegawai Balai KIPM Kelas I Surabaya II, Balai KIPM Kelas I Surabaya I, Balai Uji Standarisasi KIPM Jakarta yang telah memberikan dukungan dan ijin dalam penyelesaian tesis ini.
11.Bambang Hanggono, S.Pi, M. Sc; Jaka Wiyana, S.Pi; Sumini, A.md; Septo Dita Widiyatmoko dan seluruh Pegawai Balai Besar Budidaya Air Payau Situbondo yang telah membantu dalam proses pengambilan sampel. 12.Ibunda tercinta Sri Mariyana dan Ayahanda Ir. Muhammad Ridwan, MM,
MP yang selalu memberikan doa, kasih sayang, perhatian, dukungan, dan pengorbanan yang tiada henti selama ini.
13.Kakak dan adikku tersayang Dwi Nur Sany Dariyanti (Almh), Tedi Eko Margo Yulianto, S.Pi, Lifiah S.Pi, Kiki Syaputri Handayani, S.Pi, Hidmah dan Dicky Rahmawan yang telah memberikan dukungan moril, motivasi, perhatian dan kebersamaannya selama ini.
14.Seluruh keluarga besar Bioteknologi Perikanan dan Kelautan yang saling memberikan motivasi menyelesaikan Tesis ini.
15.Seluruh BP’08 atas kebersamaannya selama ini.
16.Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan maupun penyelesaian Tesis ini.
DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DEPAN ... i
PERSYARATAN GELAR ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
PENETAPAN PENGUJI ... iv
PERNYATAAN TENTANG ORSINILITAS ... v
RINGKASAN ... vi
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
UCAPAN TERIMA KASIH ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
DAFTAR SINGKATAN ... xvii
I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 4 1.3 Tujuan Penelitian ... 4 1.4 Manfaat Penelitian ... 5 II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Viral Nervous Necrosis (VNN) ... 6
2.1.1 Morfologi ... 6
2.1.2 Infeksi VNN ... 7
2.1.4 Karakteristik molekuler... 10
2.2 Ikan Kerapu Tikus ... 11
2.2.1 Klasifikasi dan morfologi ... 12
2.2.2 Habitat dan penyebaran ... 14
2.3 Ikan Kerapu Macan ... 17
2.3.1 Klasifikasi dan morfologi ... 17
2.3.2 Habitat dan penyebaran ... 19
2.4 Ikan Kerapu Kertang ... 21
2.4.1 Klasifikasi dan morfologi ... 21
2.5 Biologi Ikan Kerapu Cantang Hibrida ... 22
2.5.1 Klasifikasi dan morfologi ... 22
2.5.2 Habitat dan penyebaran ... 23
III KERANGKA KONSEPTUAL PENELITIAN ... 25
3.1 Kerangka Konseptual ... 25
IV METODE PENELITIAN ... 28
4.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 28
4.2 Jenis dan Rancangan Penelitian ... 28
4.3 Populasi, besar sampel dan teknik pengambilan sampel ... 28
4.3.1. Populasi sampel ... 28
4.3.2. Teknik pengambilan sampel ... 29
4.4 Materi Penelitian ... 30
4.4.1 Bahan penelitian ... 30
4.4.2 Peralatan penelitian ... 31
4.5 Metode Penelitian ... 31
4.6 Prosedur Penelitian ... 31
4.6.1 Pengamatan gejala klinis ikan yang terinfeksi VNN ... 31
4.6.2 Pemeriksaan dengan Uji PCR ... 32
4.6.3 Tahapan sekuensing DNA... 35
4.7 Analisis Data ... 38
4.8 Parameter Penelitian ... 38
V HASIL DAN PEMBAHASAN ... 39
5.1 Hasil Penelitian ... 39
5.1.1 Gejala klinis ... 39
5.1.2 Deteksi VNN dengan PCR ... 40
5.1.3 Analisa kekerabatan ... 46
5.2 Pembahasan ... 49
VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 55
6.1 Simpulan ... 55
6.2 Saran ... 56
DAFTAR PUSTAKA ... 57
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
4.1 Data Sampel Ikan kerapu yang Terserang VNN... 29
4.2 Komposisi Preaksi untuk Setiap Sampel First Step ... 33
4.3 Pengaturan Suhu dan Siklus Thermocycler First Step ... 33
4.4 Komposisi Preaksi untuk Setiap Sampel Nested ... 34
4.5 Pengaturan Suhu dan Siklus Thermocycler Nested... 34
4.6 Jumlah Template yang digunakan Dalam Reaksi Cycle Sequencing . 36 4.7 Performa Cycle Sequencing ... 36
5.1 Data Hasil Analisa Nukleotida antar Sampel dan Data Referensi ... GenBank Gondol BALI HQ859926 dan EF558369.1 RGNNV ... 47
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Morfologi Ikan Kerapu Tikus... 12
2.2 Morfologi Ikan Kerapu Macan (Epinephelus fuscoguttatus) ... 18
2.3 Ikan Kerapu Cantang (Epinephelus sp.) ... 23
3.1 Kerangka Konseptual Penelitian ... 25
5.1 Hasil Amplifikasi Viral Nervous Necrosis dengan Uji PCR ... 41
5.2 Profil Urutan Nukleotida Tersebut dibandingkan dengan Standart GenBank dari China RGNNV EF558369 dan Bali HQ859926.1 (VNN Complete genom). ... 42
5.3 Presentase Tiap Perubahan Tipe Nukleotida dari GenBank Gondol Bali HQ859926 ... 44
5.4 Presentase Tiap Perubahan Tipe Nukleotida dari GenBank RGNNV China EF558369 ... 45
5.5 Analisis Filogenetik VNN dari Wilayah Jawa Timur dan Nusa Tenggara Barat ... 48
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1. Tahapan Proses Sequencing
2. Gambar Proses Pelaksanaan Penelitian dan Gejala Klinis Ikan
3. Elektrogram Sequensing VNN Sampel di Wilayah Jawa Timur dan NTB
4. Profil Urutan Nukleotida VNN Sampel dibandingkan dengan Standart GenBank dari China RGNNV EF558369
5. Profil Urutan Nukleotida VNN Sampel dibandingkan dengan Standart GenBank dari Bali HQ859926.1 (VNN Complete genom)
6. Hasil Analisis BLAST Sampel
7. Urutan Nukleotida Data Referensi Isolat China RGNNV
DAFTAR SINGKATAN
1. VNN : Viral Nervous Necrosis
2. RGNNV : Red-spotted Grouper Nervous Necrosis Virus 3. SJNNV : Striped Jack Nervous Necrosis Virus
4. BFNNV : Barfin Flounder Nervous Necrosis Virus 5. RNA : Ribonucleic acid
6. DNA : Deoxyribonucleic acid
7. OIE : Office International des Epizooties 8. VER : Viral Encephalopathy and Retinopathy 9. KJA : Keramba Jaring Apung
