# Ko r esp o nd e nsi: Balai Pe n e lit ian Pem u liaan Ikan . Jl. Raya 2 Pan t u ra Su kam an d i, Pat o kb e usi, Su b an g 4 1 2 6 3 , Jawa Bar at , In d o n e sia. Te l. + (02 6 0 ) 5 2 0 5 0 0
E-m ail: mar ni s.hur i a@ gmai l .com
Tersedia online di: ht t p://ej ournal-balit bang.kkp.go.id/index.php/j ra
TRANSM ISI GEN PhGH DAN PERFORM A PERTUM BUHAN IKAN LELE AFRIKA
(Clarias gariepinus) TRANSGENIK GENERASI KETIGA
Huria M arnis*)#, Bambang Iswanto*), Selny Febrida*), Im ron*), Raden Roro Sri Pudji Sinarni Dewi**)
*) Balai Penelitian Pe muliaan Ikan
**) Pusat Penelitian dan Pen gemb angan Pe rikanan
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi transmisi transgen PhGH dan performa ikan lele Afrika transgenik
ge ne rasi ket iga (F3) yan g me lipu t i pe rt um bu han , rasio efisien si kon ve rsi p akan , ko nse nt rasi h ormo n
pertumbuhan dan hormon IGF-I. Ikan lele transgenik F3 telah diproduksi dengan meyilangkan ikan lele
transgenik F2 dengan non-transgenik. Deteksi transgen (PhGH) dilakukan menggunakan metode PCR. Analisis
hormon pertumbuhan dan hormon insuline-like growt h fact or (IGF-I) menggunakan sampel serum darah dan
metode enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). Hasil penelitian menunjukkan bahwa ikan lele transgenik
F3 yang digunakan pada pengujian ini terdeteksi positif membawa transgen dengan ukuran fragmen gen
sebesar 1.500 bp. Transmisi transgen dari induk F2 ke F3 berkisar 0-75%. Pertumbuhan bobot populasi ikan
lele transgenik F3 lebih tinggi 51,26% dibandingkan dengan ikan lele non-transgenik (P< 0,05). Pertumbuhan
bobot populasi ikan transgenik mencapai 484± 60,3 g, sedangkan pertumbuhan bobot ikan non-transgenik
319,98± 65,3 g. Nilai rasio konversi pakan ikan lele transgenik F3 sebesar 0,89 sedangkan non-transgenik
1,30. Hal ini menunjukkan bahwa efisiensi pakan ikan lele transgenik F3 lebih tinggi dibandingkan dengan
ikan n o n -t ran sge n ik (P< 0,05). Ikan le le t ran sg e n ik m e m p u n yai ko n se n t rasi h o r m o n p e rt u m b u h an (5,67± 2,65 ng/mL) yang lebih tinggi (P< 0,05) jika dibandingkan dengan ikan lele non-transgenik (3,00± 1,41 ng/mL). Ikan lele transgenik juga memiliki kandungan hormon IGF-I (6,63± 0,11 ng/mL) lebih tinggi (P< 0,05) d ib an d in gkan d e n gan ikan le le n o n -t ran sge n ik (5,38± 0,63 n g/m L). Tin ggin ya ko n se n t rasi h o rm o n pertumbuhan dan hormon IGF-I dapat mewakili performa pertumbuhan dan efisiensi penggunaan pakan pada ikan lele transgenik.
KATA KUNCI: transmisi transgen, performa pertumbuhan, transgenik, hormon pertumbuhan, Clarias gariepinus
ABSTRACT: PhGh gene transmission and performance of F3 ttransgenic African catfish (Clarias gariepinus).
By: Huria M arnis, Bambang Iswanto, Selny Febrida, Imron, and Raden Roro Sri Pudji Sinarni Dewi
The aim of t his st udy was t o det ermine t he t ransmission of a t ransgene (PhGH) and t o evaluat e t he performance of F 3 t ransgenic African cat fish, such as body weight , feed conversion rat io (FCR), growt h hormone and IGF-I hormone
profile. F3 t ransgenic were produced by mat ing F2 t ransgenic wit h non-t ransgenic fish. Det ect ion of t ransgene was
performed using PCR met hod. Analysis of t he growt h hormone and t he insulin-like growt h factor-I (IGF-I) hormone were conduct ed by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) met hod using serum samples. The result s showed t hat t he
t ransgenic cat fish F3 was positive carr ying t he t ransgene 1.500 bp. Transgene t ransmission from F2 t o F3 ranged zero
t o 75%. The performance of F3 t ransgenic African cat fish was significant ly bet t er 51.26% t han t hat the non-t ransgenic
(P< 0.05). The body weight of t r ansgenic populat ion (484± 255.25 g) was higher t han t hat non-t ransgenic (319.98± 165.27 g). FCR of t ransgenic fish (0.89) was lower t han t hat non-t ransgenic (1.30). The growt h hormone level of t ransgenic (5.67± 2.65 ng/mL) was higher t han t hat non-t ransgenic (3.00± 1.41 ng/mL), IGF-I hormone level of F
3 t ransgenic (6.63± 0.11 ng/mL) was also higher t han t hat non-t ransgenic (5.38± 0.63 ng/mL). High level of
growt h hormone and IGF-I hormone represent ed bot h growt h performance and efficiency of feed ut ilizat ion of t ransgenic African cat fish.
PENDAHULUAN
Peningkat an perfo rma pert umbuhan merup akan salah sat u fakt o r pent ing dalam keberhasilan usaha budidaya perikanan. Pert umbuhan yang lambat akan m e n ye b ab kan re n d ah n ya p ro d u kt ivit as p e rikan an seleksi, hibridisasi, dan t riplo disasi. Namun, met o de-met o de t ersebut memerlukan wakt u yang lebih lama d an fa s ilit a s b u d id aya ya n g le b ih b a n ya k u n t u k m e n d ap at kan ku alit as p erfo rm a ikan se su ai yan g d iin gin k an . Me t o d e se le ksi m e m b u t u h k an wakt u s e k it ar 1 3 -1 8 t a h u n d a n m e m b u t u h k a n fa silit a s budidaya yang banyak (Kirpichnico v, 1999).
Saat ini, ko nt ribusi genet ika mo lekuler memainkan peran dalam bidang budidaya ikan melalui penerapan m e t o d e t r a n s g e n ik . Me t o d e t r a n s g e n ik d a p a t memperbaiki karakt er pert umbuhan cepat pada ikan salmo n (Devlin et al., 2004), ikan mas (DeLiang et al., 2007) dan ikan ayu (Plecoglossus alt ivelis) (Cheng et al., 2002).
Pert um b uh an yan g ce pat p ada ikan t ran sge nik berko relasi dengan perbaikan ko nversi pakan (FCR) (Zho ng et al., 2002) dan ho rmo n pert umbuhan sert a ho rmo n insulin-like growt h fact or (IGF-I) (Raven et al., 2 0 0 8 ). Se la in it u h o r m o n p e r t u m b u h a n d a p a t meningkat kan perilaku makan, peningkat an akt ivit as berenang, dan asupan makanan pada ikan t ransgenik (Abrahams & Sut t erlin 1999; Devlin et al., 2000; Ken Overt urf, 2009). Met ode t ransgenesis unt uk perbaikan performa pertumbuhan ikan lele telah dilakukan di Balai Penelit ian pemuliaan Ikan, Sukamandi.
Pad a p e n e lit ia n s e b e lu m n ya t e la h d ih as ilka n p o p u lasi ikan le le t ran sge n ik founder (F0 ) d e ngan menggunakan met o de elekt ro po rasi sperm a (Dewi, 2010). Hasil penelit ian menunjukkan bahwa sebanyak 56 eko r ikan lele t ransgenik F0 membawa gen PhGH pada sirip eko r dan pert umbuhan ikan lele t ransgenik F0 dua kali lebih besar dibandingkan ko nt ro l (no n-t r a n s g e n ik ) (De w i, 2 0 1 0 ) d ila n ju n-t k a n d e n g a n pembentukan po pulasi F1 ikan lele t ransgenik dengan m e n g a w in k a n m a s in g -m a s in g 9 e k o r ik a n le le t ransgenik bet ina dikawinkan dengan ikan lele no n-t ran sg e n ik. Hasil p e n e lin-t ian m e n u n ju kkan b ah wa sebanyak 65 eko r induk bet ina t ransgenik F1 po sit if m e m b a wa t ran sge n d i s irip e ko r, h a n ya 1 8 e ko r (27,69%) induk bet ina yang po sit if membawa t ransgen di t elur. Sedangkan pada induk jant an hanya 19 eko r
(46,34%) yang po sit if membawa t ransgen di sperma, dari 41 eko r yang po sit if membawa t ransgen di sirip. Tran sm isi t ransgen dari F0 ke F1 be rkisar 8%-48 % dengan rat a-rat a t ransmisi sebesar 38,22% dengan t ot al s a m p e l ya n g d i ce k a d ala h s e b a n ya k 2 2 5 e ko r. Pert umbuhan ikan lele t ransgenik F1 dua kali lebih besar dibandingkan ko nt ro l (no n-t ransgenik) (Marnis et al., 2 01 3). Se lanju t n ya, dilakukan p em be nt ukan populasi ikan lele transgenik F2 dengan mengawinkan masing-masing 6 pasang sesama ikan lele t ransgenik F2 . Hasil pen elit ian men unju kkan bahwa t ransmisi t ransgen pada ikan lele dari F1 ke F2 dari 6 pasang induk berkisar 8,11%-50% dengan rat a-rat a t ransmisi t ransgen adalah 18,85%. Transmisi t ransgen pada ikan le le d ari F1 ke F2 h am pir sama jika diband in gkan dengan t ransm isi t ransgen pada ikan lele F0 ke F1 (Ma r n is et a l. , 2 0 1 4 a ). Pe r t u m b u h a n ik a n le le t ransgenik F2 dua kali lebih besar dibandingkan ikan lele ko nt ro l (no n-t ransgenik) (Marnis et al., 2015).
Diharapkan gen erasi F2 dapat me nt ransmisikan t ransgen dan mewariskan karakt er t umbuh cepat pada g e n e r a s i F3. Pe n e lit ia n in i b e r t u ju a n u n t u k mengevaluasi t ransmisi t ransgen dan perfo rma ikan le le t ra n sg e n ik F3 ya n g m e lip u t i p e rt u m b u h an , e fis ie n s i k o n ve r s i p a k a n , k o n s e n t r a s i h o r m o n pert umbuhan dan ho rmo n IGF-I.
BAHAN DAN M ETODE
Ikan Uji
Ikan uji yang digunakan pada penelit ian ini adalah ikan lele t ransgenik F3 yang membawa ko nst ruksi gen pCcBA-PhGH (Dewi, 2010). Sebanyak 56 pasang ikan lele t ransgenik F2 disilangkan dengan ikan lele no n-DNA diekst raksi menggunakan kit GeneJet Genomic DNA Purificat ion (Thermo Scientific) sesuai pro t o kol yang ada pada kit . Pro t o ko l t ersebut meliput i t ahapan lisis sel, p r e s ip it a s i DNA, p e n g ik a t a n DNA p a d a col um n, pencucian dan elusi DNA. Secara singkat , sirip eko r sebanyak 10 mg dimasukkan ke dalam microsent ifuge t ube 1,5 mL dan ditambahkan 180 µL digest ion solut ion
dan 20 µL proteinase-K. Sampel diinkubasi pada suhu
56oC selama 3 jam. RNAse dit ambahkan sebanyak 20 µL dalam larutan, selanjutnya diinkubasi pada suhu
ruang selama 15 menit. Sampel kemudian ditambahkan
vortex selama 15 detik. Sebanyak 400 µL etanol 50%
d it am bahkan ke dalam sam pe l, se lanjut n ya sam pe l dipindahkan ke dalam column, disent rifugasi dengan ke ce p a t an 6 .0 0 0 x g s e la m a 1 m e n it . DNA ya n g mengikat pada column dicuci sebanyak dua kali dengan
500 µL larutan wash buffer dan dise nt rifu gasi p ada 8.000 x g selama 3 menit (pencucian pert ama) dan 12.000 x g selama 3 menit unt uk pencucian kedua.
DNA dilarutkan dengan menambahkan 200 µL elut ion
buffer, dan disent rifugasi 8.000 x g selama 1 menit . Kualit as dan kuan t it as gen o m DNA yang dipero leh dicek dengan menggunakan gel agaro se 1,5% dan alat Qub it 2 ,0 flu o ro m et ri (invit r ogen) de n gan m e t o d e fluo ro m et rik.
Amplifikasi gen PhGH pada Ikan Lele Transgenik F3 .
Det eksi t ransgen dilakukan pada DNA geno m hasil ekst raksi dengan PCR menggunakan kit M axima Hot St ar t Gr een PCR m a s t e r (Th er m o Sci en t i f i c) d a n diamplifikasi dengan PCR mycycler (Biorad). Kompo sisi bahan yang digunakan unt uk pro ses PCR adalah 12,5
µL master kit PCR, 1 µL primer (10 pmol/µL), 2 µL DNA geno m dan dit ambahkan wat er free RNAse hingga
mencapai total volume 25 µL. Primer yang digunakan
adalah ACT-107 F (5’- GTGTGT GAC GCT GGA CCA ATC -3 ’) dan p hGH2 R (5 ’- CGATAA GCA CGC CGA TGC CCA TTT-3’) dengan ukuran fragmen 1.500 bp (Hidayani, 2009; Dewi, 2010). Pro ses PCR dilakukan dengan denat urasi pada suhu 94oC selama 30 det ik,
penempelan primer pada suhu 60oC selama 30 det ik
dan pemanjangan pada suhu 72oC selama 1 me nit ,
se ban yak 3 5 siklus. Hasil PCR d ip isah kan d e ngan m e n g g u n a k a n e le k t r o fo r e s is p a d a g e l a g a r o s e (vivant is) 2,0% dalam larut an TAE 1 x selama 60 menit
pada tegangan 60 volt. Sebanyak 4 µL volume amplikon
d im igrasikan p ad a ge l e le kt ro fo re sis. DNA d ib e ri pewarna gelred (biot ium) 1 µg/mL, dan divisualisasi menggunakan t ransilluminat o r UV.
Pertumbuhan dan Nilai Rasio Konversi Pakan (FCR) Ikan Lele Transgenik F3.
Pe n g u jia n p e r fo r m a p e r t u m b u h a n d a n r a s io konversi pakan ikan dilakukan pada ikan lele transgenik sat u ket urunan dan sebagai pembanding digunakan ikan no n-t ransgenik dengan umur yang sama. Ukuran ikan yan g d igu n akan m e m p u n yai b o b o t rat a-rat a 0,75± 0,03 g unt uk ikan t ransgenik dan 0,77± 0,04 g unt uk ikan no n-t ransgenik. Masing-masing sebanyak 25 ekor ikan t ransgenik dan non-transgenik dipelihara secara individu pada t oples, dimana t oples diisi dengan air sebanyak 10 L/per t o les. Ikan dipelihara di t o ples t e r s e b u t s e la m a t ig a b u la n d e n g a n k o n d is i p e m e lih a ra an yan g sa m a . To t a l vo lu m e a ir yan g
digunakan dengan perbandingan 10 lit er unt uk 100 gram bo bo t ikan, selama pemeliharaan air diaerasi. Pemberian pakan dilakukan sebanyak dua kali sehari (pukul 08:00 dan 16:00) secara sat iasi menggunakan p akan ko m e rsial d en gan kan du n gan p ro t e in 30 %. Pe nguku ran bo b o t t u bu h d ilakukan set iap 10 hari s e la m a t ig a b u la n p e m e lih a r a a n . Pa d a a k h ir pemeliharaan dilakukan perhitungan pert umbuhan dan nilai rasio ko nversi pakan (FCR)= [(jumlah to t al pakan yang diko n sumsi): (bio massa akhir-bio massa awal)] (NRC, 1977).
HASIL DAN BAHASAN
Det eksi Transgen pada Ikan Lele Transgenik F3
Hasil deteksi transgen menunjukkan bahwa sampel ikan lele (C. gariepinus) t ransgenik F3 yang digunakan p ad a p e n g u jia n in i t e r d e t e ks i p o sit if m e m b aw a t ransgen dengan ukuran fragmen gen sebesar 1.500 bp dan sampel ikan no n -t ran sgenik (ko nt ro l) t idak t erdet eksi t ransgen (Gambar 1).
Transmisi t ransgen dari ind uk F2 ke F3 b erkisar 0%-75% dengan rat a-rat a t o t al t ransmisi sebesar 9,4% dari 56 pasang induk yang dianalisis. Pada induk bet ina menghasilkan t ransmisi berkisar 0-30% dengan rat a-rat a t ransmisi sebesar 2,8%; yang po sit if membawa t ransgen hanya 4 eko r, dan sisanya sebanyak 26 eko r ne gat if dari 30 e ko r yang diuji. Pada in duk jant an berkisar 0-75% rat a-rat a t ransmisi sebesar 17,1; yang po sit if membawa t ransgen 12 eko r, dan sisanya 14
eko r negat if dari 26 eko r yang didet eksi (Tabel 1). Tin g gin ya t ra n s m isi t r an sg e n p a d a in d u k ja n t an dibandingkan pada induk betina, diduga pengaruh dari awal p e m be n t u kan ikan t ran sgen ik m en ggun akan met o de elekt ro porasi sperma, tet api perlu kajian lebih lanjut .
Transmisi t ransgen dari induk F2 ke F3 (9,4%) ini lebih rendah jika dibandingkan t ransmisi t ransgen dari F1 ke F2 se besar 1 8,8 5% (Marnis et al., 20 14a) d an t ransmisi founder F0 ke F1 sebesar 38,22% (Marnis et al ., 2 0 1 4 b ). Tr an sm isi t ran sg e n d a ri ge n e ras i ke generasi semakin menurun. Hal ini mengindikasikan bahwa t ransgen t idak t erint egrasi pada kro mo so m, m e lain kan seb agian t ran sge n b e rad a p ad a e kst ra kro mo so m. Menurut Lin et al. (1994), t ransgen dapat t erint egrasi pada sel so mat ik dan sel germinal, t et api transgen yang terintegrasi pada sel germinal akan dapat dit ransmisikan pada generasi berikut nya.
Gambar 1. Det eksi t ransgen PhGH ikan lele Afrika F3 (C. gariepinus) t ransgenik dan ikan le le n o n-t ran sgen ik dengan m enggunakan met o de PCR. (A) No mo r 1-1 3= sampel ikan lele t ransgenik; (B) No mo r 1-13= sampel ikan lele non-t ransgenik. M adalah marker DNA (100-3.000 bp, Vivant is); tanda (+ ) adalah ko nt rol po sit if pCcBA-PhGH; t anda (-) adalah ko nt ro l negat if, ukuran fragmen gen t ransgen 1.500 bp
Figure 1. Det ect ion of t r ansgene in t ransgenic African cat fish F3 (C. gariepinus) and non-t ransgenic African canon-t fish used PCR menon-t hod. (A) Lane 1-13= Sample of non-t ransgenic African cat fihs. (B) Lane 1-13= Sample of non-t r ansgenic. M indicat es a DNA marker (100-3,000 bp; Vivant is). (+ ) posit ive cont rol (pCcBA-PhGH). (-) negat ive cont rol. The expect ed size of t he amplified fragment of t ransgene is 1.500 bp 2,000 bp
1,000 bp 2,000 bp 1,000 bp
M + 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (-)
2,000 bp
1,000 bp 2,000 bp
1,000 bp
Per form a Pertum buhan Ikan Lele Transgenik F3
Hasil penelit ian menunjukkan bahwa pert umbuhan bo b o t po pulasi ikan lele t ransgenik F3 le bih t inggi 51,26% dibandingkan dengan ikan lele no n-t ransgenik (P< 0,05). Bo bo t po pulasi ikan t ransgenik mencapai 484± 60,3 g, sedangkan bo bo t ikan no n-t ransgenik sebesar 319,98± 65,3 g (Gambar 2). Hasil penelit ian ini menu njukkan bahwa gen ho rmo n pert umbuhan
ikan pat in siam yang diint ro duksikan pada ikan lele d a p a t m e m p e r c e p a t m e t a b o lis m e s e h in g g a meningkat kan pert umbuhan ikan lele. Hasil penelit ian yang sama juga dilapo rkan o leh DeLiang et al. (2007) bahwa pada ikan mas t ransgenik t erjadi peningkat an p e r t u m b u h an m e n cap a i 1 ,4 -1 ,9 ka li le b ih ce p a t dibandingkan dengan no n-t ransgenik. Pada ikan Labeo rohit a t ransgenik, pert umbuhannya 4,5-5,8 kali lipat lebih cepat dibandingkan no n-t ransgenik (Thayanit hy Table 1. Transmisi t ransgen PhGH pada ikan lele Afrika t ransgenik F3.
Table 1. Transmission of t ransgene in t ransgenic African cat fish F3.
Kode tagging i nduk bet ina F-2 Tang code of female
br oodsctock F-2
Transm isi t ransgen Tr ansmission of
transgene (%)
Kode tagging induk jant an F-2 Tang code of m ale
broodsctock F-2
Transm i si t ransgen Transm ission of
tr ansgene (%)
4 46 0 0 (0 /2 0 ) 4 8 3 7 0 (0 /2 0 )
1 12 0 0 (0 /2 0 ) 4 4 6 9 0 (0 /2 0 )
4 76 1 0 (0 /2 0 ) 4 4 7 9 0 (0 /2 0 )
1 23 1 0 (0 /2 0 ) 1 1 6 4 0 (0 /2 0 )
1 13 9 0 (0 /2 0 ) 1 1 4 6 0 (0 /2 0 )
1 17 2 0 (0 /2 0 ) 4 4 5 8 2 0 (4 /20 )
4 85 4 0 (0 /2 0 ) 4 8 5 9 4 0 (8 /20 )
4 46 1 0 (0 /2 0 ) 4 8 1 7 4 0 (8 /20 )
4 82 5 0 (0 /2 0 ) 1 1 5 9 2 0 (4 /20 )
1 20 4 0 (0 /2 0 ) 4 4 5 8 2 0 (4 /20 )
4 77 0 3 0 (6/2 0) 4 8 5 9 4 0 (8 /20 )
4 77 4 0 (0 /2 0 ) 4 4 6 6 0 (0 /2 0 )
1 85 1 0 (0 /2 0 ) 1 8 4 7 0 (0 /2 0 )
1 15 7 0 (0 /2 0 ) 1 2 3 5 2 0 (4 /20 )
4 46 3 5 (1 /2 0 ) 4 8 0 3 0 (0 /2 0 )
4 83 9 2 5 (5/2 0) 1 7 4 0 0 (0 /2 0 )
4 83 4 0 (0 /2 0 ) 1 2 2 1 4 0 (8 /20 )
1 20 2 0 (0 /2 0 ) 1 7 5 2 0 (0 /2 0 )
1 23 1 0 (0 /2 0 ) 4 4 6 8 0 (0 /2 0 )
4 85 4 0 (0 /2 0 ) 4 4 5 0 3 0 (6 /20 )
1 21 0 0 (0 /2 0 ) 4 4 5 7 0 (0 /2 0 )
1 15 2 0 (0 /2 0 ) 4 4 5 0 0 (0 /2 0 )
4 74 9 1 5 (3/2 0) 4 4 4 4 3 0 (6 /20 )
4 76 3 0 (0 /2 0 ) 4 4 6 8 0 (0 /2 0 )
1 85 7 0 (0 /2 0 ) 1 7 2 5 75 (1 5 /2 0 )
4 75 9 0 (0 /2 0 ) 1 1 5 9 2 0 (4/2 0)
4 46 2 0 (0 /2 0 )
1 15 4 0 (0 /2 0 )
1 21 9 0 (0 /2 0 )
1 25 0 0 (0 /2 0 )
Rata-rata
Average 2 .8 (1 7 /6 0 0) 1 7.1 (8 9 /5 2 0 )
Rata-r ata total
et al., 2004). Pert umbuhan yang cepat 2-3 kali lipat sebesar 53% lebih t inggi dibanding ko nt ro l (Marnis et
al., 2013). Perfo rma pert umbuhan ikan lele transgenik tiap generasi cenderung menurun dibandingkan dengan generasi sebelumnya. Penurunan perfo rma ikan lele t ransge n ik t iap ge n erasi d idu ga d iakib at kan o le h pe nu ru nan t ran sm isi t ransge n. Hasil pe ne lit ian ini berbeda d engan yang dilap o rkan o leh Devlin et al. (2004), ukuran t ubuh pada ikan t ransgenik t idak selalu Gambar 2. Pert umbuhan ikan lele Afrika t ransgenik F3 yang membawa yang
membawa ko nst ruksi gen pCcBA-PhGH (bar merupakan st andar deviasi unt uk 25 eko r ikan (n= 25))
Figure 2 Growt h of African cat fish t ransgeni F
3 cont aining pCcBA-PhGH gene
const r act ed. Ver t ical bar s represent st andard devi at ion for 25 fCo p yright @ 2016, Jurnal Riset Akuakultur (JRA), p -ISSN 1907-6754, e-ISSN 2502-6534ishes (n= 25)
Gambar 3. An alisis kuant it at if h o rmo n pe rt um buhan (GH) p ada seru m ikan lele Afrika t ransgenik dan no n-t ransgenik. Bar merupakan st randar deviasi (n= 20 eko r ikan) secara duplo
Figure 3. Quant it at ive analysis of growt h hormone (GH) in serum of t ransgenic African cat fish. Vert ival bar represent ed st andard deviat ion (n= 20 fishes) in duplicat e sample
b e r ko re la si p o s it if d e n g an ju m lah t ra n s ge n d a n t ransmisi t ransgen.
Rasio konversi pakan ikan lele transgenik F3
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nilai rasio ko nversi pakan ikan lele t ransgenik F3 sebesar 0,89 sedangkan no n-t ransgenik 1,30. Hal ini menunjukkan bahwa efisiensi pakan ikan lele t ransgenik F3 le bih t in g gi d ib an d in gkan d e n gan ikan n o n -t ran sg e n ik (P< 0,05 ). Hasil pene lit ian in i hampir sama den gan po pulasi ikan lele t ransgenik F2 yang memiliki nilai rasio ko nversi pakan sebesar 0,86 ± 0,06 (Marnis et al., 2014b). Hasil penelit ian yang sama juga dilapo rkan pada ikan nila t ransgenik (Ko bayashi et al., 2007), dan ikan Labeo rohit a (Thayanit hy et al., 2004). Efisiensi pakan p akan ikan lele t ransgen ik diseb abkan o leh kandungan ho rmo n GH dan IGF-I yang t inggi. Kim et al. (2 0 0 5 ) m e la p o r kan b a h w a h o rm o n IGF-I e r at kait annya dengan efisiensi pakan.
Profil Hormon Pert umbuhan dan Insulin-Like Growth Factor I
Ika n le le t r a n s g e n ik m e m p u n ya i ko n s e n t r as i ho rmo n pert umbuhan (5,67± 2,65 ng/mL) yang lebih t in g g i jik a d ib an d in gk a n d e n g an ika n le le n o n -t ransgenik (3,00± 1,41 ng/mL) (P&l-t; 0,05) (Gambar 3). Selain mempunyai ho rmo n pert umbuhan yang lebih t inggi, ikan lele t ransgenik juga memiliki kandungan h o r m o n IGF-I (6 , 6 3 ± 0 , 1 1 n g /m L) le b ih t in g g i
Gambar 4. Analisis kuant it at if ho rmo n insulin-like growt h fact or 1 (IGF-I) pada serum ikan lele Afrika t ransgenik dan no n-t ransgenik. Bar merupakan st randar deviasi (n= 20 eko r ikan) secara duplo
Figure 4. Quant it at ive analysis of insulin-like growt h fact or 1 (IGF-I) in ser um of t ransgenic African cat fish. Vert ical bar represent ed st andard deviat ion (n= 20 fishes) in duplicat e sample
d ib a n d in g k a n d e n g a n ik a n le le n o n -t r a n s g e n ik (5 ,3 8 ± 0 ,6 3 n g/m L) (P< 0 ,0 5 ) (Gam b ar 4 ). Hal in i d ise b a b kan o le h ke b e rad aan ge n PhGH at au ge n hormo n pert umbuhan eksogen yang ada pada ikan lele t r a n s g e n ik . Ko n s e n t r a s i h o r m o n p e r t u m b u h a n berbanding lurus dengan ko nsent rasi ho rmo n IGF-I. Menurut Björnsso n et al. (2004), ho rmon pertumbuhan secara t idak langsung akan mempengaruhi konsent rasi ho rm o n IGF-I.
Tingginya ko nsent rasi ho rmo n pert umbuhan dan ho rmo n IGF-I akan menyebabkan pert umbuhan yang cepat , mo t ivasi makan dan efisiensi pakan yang t inggi pada ikan lele t ransgenik. Menurut Higgs et al. (2009) bahwa ho rmo n p ert umb uhan d an IGF-I mem ban t u me mpe rcepat m et abo lisme karbo hid rat dan lem ak menjadi energi sehingga mempercepat pert umbuhan pada ikan. Hasil penelit ian yang sama juga dilapo rkan pada ikan salmo n Co ho t ransgenik yang mempunyai p e r t u m b u h a n ya n g le b ih c e p a t d e n g a n p r o fil ko nsent rasi ho rmo n pert umbuhan dan ho rmo n IGF-I yan g le b ih t in ggi jika d ib an d in gkan d e n gan ikan dengan pert umbuhan ikan lele t ransgenik (r2= 0,89).
et al. (2004) melapo rkan bahwa ko nsent rasi ho rmo n IGF-I berko relasi po sit if dengan pert umbuhan pada ikan salmo n At lant ik (r2= 0,67) dan ikan barramundi
(r2= 0 ,65 ). Ho rm o n IGF-I ju ga b e rko re lasi p o sit if
dengan ko nsent rasi pro t ein (r2= 0,5 9) (Gambar 5).
Silverst ein et al. (2000) juga menyat akan bahwa ikan yang t umbuh cepat mempunyai ko nsent rasi ho rmo n IGF-I dan ho rmo n pert umbuhan yang t inggi. Hal ini t ransgenik F3 ukuran fragmen gen sebesar 1.500 bp. Transmisi t ransgen dari F2 ke F3 sebesar 0-75% dengan
rat a-rat a t ransmisi sebesar 9,4%. Ikan lele t ransgenik mempunyai perfo rma pertumbuhan 51,26% lebih t inggi dibandingkan ikan lele no n-t ransgenik, efisiensi pakan, ko nsent rasi ho rmo n pert umbuhan dan ho rmo n IGF-I yang lebih t inggi dibandingkan populasi ikan lele no n-t r a n s g e n ik . Tin g g in ya k o n s e n n-t r a s i h o r m o n p e rt u m b u h a n d a n h o rm o n IGF-I d a p a t m e wa kili p e rfo rm a p ert u m b u h an d an efisie n si p e n ggun aan pakan pada ikan lele t ransgenik.
UCAPAN TERIM A KASIH
Penelit ian ini dibiayai o leh APBN melalui DIPA No . 032.11.2.660052/2015 pada Balai Penelitian Pemuliaan Ikan (BPPI), Su kaman di. Te rim a kasih disam paikan kepada mahasiswa yang telah terlibat Sultan Akbar dan Fer y Jaksen Siho t ang dan semua t eknisi yang t erlibat Gambar 5. Hubungan ant ara ko nsent rasi ho rmo n pert umbuhan dengan pert umbuhan (A), hubungan ant ara
ko nsent rasi ho rmo n IGF-I dengan pert umbuhan transgenik (B) dan hubungan ant ara ko nsentrasi h o rm o n IGF-I d e n gan h o rm o n p e rt u m b u han (C) p ad a ikan lele Afrika (Clariasgariepinus) t ransgenik
Figure 5. The relat ionship bet ween t he concent rat ion of growt h hormone wit h growt h (A), t he relat ionship be-t ween be-t he concenbe-t rabe-t ion of IGF-I hormone wibe-t h growbe-t h (B) and be-t he relabe-t ionship bebe-t ween be-t he concenbe-t ra-t ion of growra-t h hormone wira-t h concenra-t rara-t ion of IGF-I hormone (C) in ra-t ransgenic African cara-t fish (Clarias gariepinus)
Consent rat ion of IGF-1 hormone (ng/mL)
dalam kegiat an penelit ian ini, Puji Sumargo no , Ilma Lizandri,dan Maya Febriana Pangest ika.
DAFTAR ACUAN
Abrahams, M.V., & Sut t erlin, A. (1999). The fo raging and ant i-predat o r behavio ur o f gro wt h enhanced t ransge nic At lant ic salmo n. J. Anim. Behav., 5 8, Pliset skaya, E.M. (Ed.), Special Issue: Fish Gro wt h and Met ab o lism . Envir onment al, Nut rit ional and Hormonal regulat ion, 27, 227–242.
Cheng, C.A., Lu, K.L., Lau, E.L., Yang, T.Y., Lee, C.Y., Wu, J.L., & Chang, C.Y. (2002). Gro wt h pro mo t io n in ayu (Plecoglossus alt ivelis) by gene t ransfer o f t he rainbo w t ro ut gro wt h ho rmo ne gene. Zool. St ud.,
E., Dickho ff, W., Mo riyama, S., Yesaki, T.Y. & Hew, C.L. (2000). Seawat er adapt abilit y and ho rmo ne levels in growth-enhanced t ransgenic Coho salmon (Oncorhynchus kisut ch). Aquacult ure, 191, 367-385. Devlin, R.H., Biagi, C.A., & Yesaki, T.Y. (2004). Gro wt h, via b ilit y a n d g e n e t ic c h a r a ct e r is t ic s o f GH t ransgenic Co ho salmo n st rains. Aquacult ure, 236, 607-632.
De w i, R.R.S.P.S. (2 0 1 0 ). St u d i o ve r-e ks p re si ge n h o r m o n p e r t u m b u h an d e n g a n m e n gg u n a ka n met o de elekt ro po rasi sperma unt uk membent uk ikan p at in t ran sgenik t u mb uh ce pat . Dise rt asi. kisut ch) (Walbaum). Aquacult ure, 286, 127–137. Hidayani, A.A. (2009). Efekt ivitas promot or ß-akt in dalam
mengarahkan ekspresi gen t arget pada t ransgenesis ikan mas (Cyprinus carpio). Thesis, 35 hlm. Ken Overt urf. (20 09). M olecular Research in
Aquacul-t ure. (p. 222–233). Ho bo ken, NJ: Wiley-Blackwell. Kim, W.K., Kim, M.H., Seo , D.S., Lee, C.Y, Suk. & Ko , Y. (2 0 0 5 ). Asso ciat ed b e t we e n fe e d e fficie ncy, Bo dy gro wt h and serum insuline-like gro wt h fac-t o r-I level fo r ko rean nafac-t ive o go l chickens. Asian-Aust . Journal Animal Science, 18(4), 532-537. Kirpichniko v, V.S. (1999). Genet ics and breeding of
Com-mon carp. INRA edit io ns, Paris.
Ko b aya sh i, S.I., Alim u d d in , Mo rit a, T., En d o , M., Takeuchi, T., & Yo shizaki, G. (200 7). Transge nic Nile t ilapia (Oreochromis nilot icus) o ver expressing gro wt h ho rmo ne sho w reduced ammo nia excre-t io n. Aquacult ure, 270, 427–435.
Lin, S., Yang, S., & Ho pkins, N. (1994). lacZ expres-sio n in germline t ransgenic zebrafish Can be de-t ecde-t ed in living embr yo s. Dev. Biol., 161, 77-83. Marnis, H., Iswant o , B., Suprapt o , R., Imro n, & Dewi,
R.R.S.P.S. (2 0 1 3 ). Pe m b e n t u kan d a n e va lu a s i p e r fo r m a ik an le le Afr ika (Clar i as gar iepinus) t ransgenik F-1. Lap o ran Tekn is Hasil Penelit ian Balai Penelit ian Pemuliaan Ikan Tahun 2013. Badan Pe n e lit ia n d a n Pe n g e m b a n ga n Ke la u t an d a n fish. Indonesia Aquacult ure Journal, 9(2), 89-95. Marnis, H., Iswant o , B., Suprapt o , R., Imro n, & Dewi,
salmo n. Gener al and Comparat ive Endocrinology, 159, 26-37.
Silve r s t e in , J.T., Wo lt e r s , W. R., Sh im iz u , M., & Dickh o ff, W.W. (2000). Bo vine gro wt h ho rmo ne t reat ment o f channel cat fish: st rain and t empera-t ure effecempera-t s o n gro wempera-t h, plasma IGF-I levels, feed int ake and efficiency and body co mpo sition. Aquac-ult ure, 190, 77-88.
Thayanit hy, V., Anat hy, V., Kirankumar, S., & Pandian, T. J. (2 0 0 4 ). Gr o w t h e n h a n ce m e n t a n d fo o d co n ve rt io n e fficie n cy o f t ran sge n ic fish (Labeo rohit a). Journal of experiment al Zoology, 301(6), 477-490.
