BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Lalat buah atau Drosophila melanogaster seringkali dijadikan sebagai objek

penelitian genetika. Hal ini bermula pada penemuan Thomas Hunt Morgan yang

berhasil menemukan pautan seks pada lalat buah. Beliau merupakan ilmuwan

pertama yang menggunakan lalat buah sebagai objek dalam penelitian genetika.

Spesies lalat buah, Drosophila melanogaster, adalah sejenis serangga biasa yang

umumnya tidak berbahaya yang merupakan pemakan jamur yang tumbuh pada buah.

Lalat buah adalah serangga yang mudah berkembang biak. Dari satu perkawinan

dapat dihasilkan ratusan keturunan, dan generasi yang baru dapat dikembangbiakkan

setiap dua minggu. Karakteristik ini menjadikan lalat buah menjadi organisme yang

cocok sekali untuk kajian-kajian genetik (Campbel, 2008)

Seiring berjalannya waktu, Drosophila melanogaster menjadi hewan yang

sering kali digunakan dalam praktikum genetika. Alasan digunakannya Drosophilla

melanogaster sebagai bahan penelitian adalah karena lalat ini memiliki beberapa

keuggulan, antara lain mudah diperoleh sehingga tidak menghambat penelitian,

mudah dipelihara pada media makanan yang sederhana, pada suhu kamar dan

didalam botol susus berukuran sedang, memiliki siklus hidup pendek (hanya kira-kira

2 minggu) sehingga dalam waktu satu tahun dapat diperoleh 25 generas, mempunyai

tanda-tanda kelamin sekunder yang mudah dibedakan, dan hanya mempunyai delapan

kromosom saja, tiga pasang kromosom autosom dan satu pasang kromosom seks

(Suryo, 1990).

Dalam melakukan praktikum genetika, mahasiswa akan semakin sering

menggunakan lalat buah sebagai bahan pemodelan genetika. Oleh karena itu,

mahasiswa perlu mengetahui dan mempelajari siklus hidup Drosophila

melanogaster sebelumnya. Dengan mempelajari siklus hidupnya, akan lebih mudah

untuk diamati fase-fase pergiliran keturunannya dan mudah diamati proses penurunan

sifatnya. Selain itu, dengan memahami siklus hidup lalat bbuah, diharapkan

mahasiswa mampu memberikan perlakuan yang sesuai dalam perawatannya serta

mampu mengetahui kondisi yang tepat bagi masing-masing fase.

1.2 Tujuan

1. Menentukan nilai Rf dari pigmen mata Drosophila melanogaster

2. Membandingkan pigmen mata Drosophila melnogaster

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Klasifikasi Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster merupakan jenis lalat buah yang dapat ditemukan di

buah-buahan busuk. Drosophila telah digunakan secara bertahun-tahun dalam kajian

genetika dan perilaku hewan. Berikut merupakan klasifikasi dari Drosophila

melanogaster (Hartwel,2004):

Kingdom : Animalia

Phillum : Arthropoda

Kelas : Insecta

Ordo : Diptera

Famili : Drosophilidae

Genus : Drosophila

Spesies : Drosphila melanogaster

2.2 Ciri – ciri morfologis Drosophila melanogaster dan perbedaan jantan betina

Ciri-ciri morfologis pada Drosophila melanogaster normal (wild type) adalah

sebagai berikut:

1. Drosophila melanogaster tipe liar (wild type) memiliki mata bulat lonjong

dengan warna merah cerah. Warna pigmen mata pada Drosophila melanogaster

berasal dari pigmen pteridin dan ommochrome (Klug,1994).

2. Lalat tipe liar memiliki warna tubuh cokelat keabu-abuan dengan panjang

ukuran sayap normal (Campbell, 2002).

3. Indikasi sayap normal adalah sayap yang panjangnya lebih panjang

melebihi panjang tubuhnya (Campbell, 2002).

Drosophila  jantan dan betina memiliki ciri yang berbeda. Ukuran tubuh

jantan lebih kecil dari betina.  Drosophila  jantan memiliki sayap yang lebih pendek

dibandingkan dengan Drosophila betina. Drosophila  jantan memiliki sisir kelamin

(sex comb) yang tidak dimiliki oleh betina. Hal yang paling membedakan Drosophila

jantan dan betina terlihat pada ujung abdomennya, jantan lebih tumpul, sementara

ujung abdomen betina runcing dan tidak berwarna hitam (Borror, 1993).

2.3 Siklus hidup Drosophila melanogaster

Siklus hidup lalat buah dimulai dari stadia telur, larva, pupa, dan dewasa

(Holometabola). Lalat buah betina mempunyai ovipositor yang runcing pada ujung

tubuhnya yang berfungsi untuk memasukka telurnya ke dalam buah. Jumlah telur

yang diletakkan perhari bervariasi antara 2–40 butir. Telur yang diletakkan di dalam

buah cabai rawit, kemudian menetas menjadi larva (belatung). lalat buah mempunyai

tiga tingkat instar. Larva berwarna putih kekuningan dan sering diikuti dengan

masuknya bakteri dan jamur, sehingga buah cabai dengan cepat mengalami

pembusukan dan kemudian akan berjatuhan di tanah. Apabila buah cabai dibelah,

pada daging buah terdapat larva kecil dengan ukuran 4–10 mm dan biasanya bila

larva disentuh, akan meloncat-loncat (tidak berjalan). Larva instar akhir akan

menjatuhkan dirinya ke tanah untuk membentuk pupa di dalam tanah. Selanjutnya

pupa akan berkembang menjadi imago lalat buah yang keluar dari dalam tanah. Lalat

buah dewasa biasanya berukuran 1–6 mm. Pada abdomen umumnya terdapat dua pita

melintang dan satu pita yang membagi dua abdomen terakhir. Lalat buah dewasa

akan aktif terbang pada jam 06:00–09:00 pagi atau sore hari jam 15:00–18:00

(Hasyim, 2014).

2.4 Faktor yang mempengaruhi siklus hidup Drosophila

Faktor-faktor lain yang mempengaruhi dinamika populasi adalah faktor suhu,

kelembaban, cahaya, curah hujan, tanaman inang, dan musuh alami. Faktor iklim

berpengaruh pada pemencaran, perkembangan, daya bertahan hidup, perilaku,

reproduksi, dinamika populasi, dan peledakan hama (McPheron & Steck, 1996).

Iklim berpengaruh terhadap perilaku seperti aktifitas kawin dan peletakan telur yang

mempengaruhi angka kelahiran, kematian, dan penyebaran serangga.

Curah hujan mempunyai pengaruh yang kuat terhadap kelimpahan buah inang

dan populasi B.dorsalis dewasa (Tan dan Serit, 1994).. Kemunculan imago lalat buah

dari pupa juga dipengaruhi oleh kelembaban tanah. Kelembaban tanah yang optimal

bagi kehidupan pupa lalat buah antara 80-90%. Pada umumnya kepadatan populasi

meningkat dengan curah hujan yang meningkat, akan tetapi melalui suatu studi

diketahui bahwa terjadi ledakan pada kepadatan populasi B.dorsalis setelah badai

topan. Hal tersebut menunjukkan bahwa iklim berperan sebagai faktor mortalitas

yang tidak tergantung kepadatan (Williamson et al., 1985 ). Kepadatan populasi

B.dorsalis cenderung tinggi selama musim hujan, dan peningkatan populasinya tidak

harus berkorelasi dengan fenologi tanaman inang. Walaupun demikian curah hujan

tidak selalu berkorelasi secara linier dengan kelimpahan populasi lalat buah.

Kelimpahan lalat buah dengan curah hujan memiliki hubungan yang saling berkaitan,

seperti lalat buah spesies Anastrepha oblique mempunyai hubungan yang tidak linier

(Aluja et al., 1996).

Kelembaban yang rendah dapat menurunkan keperidian lalat buah dan

meningkatkan mortalitas imago yang baru keluar dari pupa. Kelembaban udara yang

terlalu tinggi (95-100%) dapat mengurangi laju peletakan telur. Semakin tinggi

kelembaban udara maka lama perkembangan akan semakin panjang. Kelembaban

optimum perkembangan lalat buah berkisar antara 70-80%. Lalat buah dapat hidup

baik pada kelembaban antara 62-90% (Landolt & Quilici 1996).

BAB III

METODE KERJA

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:

Tabel 3.1 Alat dan Bahan Praktikum Siklus Hidup Lalat Buah

Alat Bahan

Gunting Lalat buah normal

Penggaris Mutan white

Pensil Mutan mata gelap

Jarum pentul Mutan mata terang

Alat penjepit Kertas saring

Bejana kromatografi dengan tutup kaca Larutan NBA

Pengering rambut atau oven Vaselin

3.2 Metode Kerja

1. Pengguntingan Kertas Kromatografi

  Kertas saring digunting dengan ukuran 16 x 20 cm. Lalu dibuatkan 2

garis lurus dengan pensil sejajar sisi yang 16 cm sepanjajang 2 cm dan yang

kedua 10cm dari garis pertama. Kemudian diberi tanda bulat dengan pensil pada

garis pertama dengan jarak masing – masing 2 cm. Dituliskan nama disebelah

atas kertas menggunakan pensil. Kertas kromatografi siap digunakan.

2. Kromatografi

Bejana diisi dengan larutan NBA setinggi 1 cm dan diberi vaselin pada

mulut bejana. Kemudian ditutup dengan tutup kaca sehingga bejana siap

digunakan. Setelah itu lalat buah diambil 3 buah dari 3 fenotip yang berbeda.

Dipotong kepalanya dengan jarum pentul. Diletakan setiap potongan kepalanya

diatas tanda bulat pada kertas saring, kemudian ditekan kepalanya. Diletakan

dan ditekan kepalanya dengan cara yang sama untuk lalat berikutnya.Diambil

fenotip lain dan dipelakukan sama seperti sebelumnya sehingga kepala lalat

buah siap untuk digunakan. Setelah itu sediakan kertas saring dan digulung

sehingga letak sisi kiri dan kanan bersebelahan. Di beri hekter dua kali di

sebelah atas dan bawah sua kali. Dimasukan secara tegak di kolam bejana.

Kemudian bejana ditutup dan diberi vaselin sehingga tertutup rapat. Didiamkan

beberapa jam samapi eluen bergerak melalui garis kedua. Setelah bejana selesai

diamati, kertas saring diambil kembali dan dibuat garis dengan pensil pada batas

pergerakan eluen lalu dikeringkan. Setelah itu diamati dibawah sinar UV. Diberi

tanda dengan pensil disekeliling bercak yang terlihat pada kertas saring. Dicatat

warnanya dan warna fikorosensinya. Warna pada kertas siap dibandingkan.

BAB IV

HASIL PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Hasil pengamatan siklus lalat buah akan diuraikan dalam tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Siklus Lalat Buah

Pengamatan

Gambar

Pertama

muncul

Ukuran dan

Hasil

pengamatan

lainnya

Tanggal/jam Umur

Telur Sulit

teramati,

berukuran

1mm

Pukul 17.49

9 September

2015

1 hari 2

jam 35

menit

Gambar 1. Fase telur

Larva

instar I

Berwarna

agak bening,

berukuran

1,4 mm

Pukul 20.30

10 September

2015

2 hari 5

jam 15

menit

Gambar 2. Fase larva instar I

Larva

instar II

Berukuran

1.9mm,

berwarna

putih

Pukul 19.45

11 September

2015

3 hari 5

jam 43

menit

Gambar 3. Fase larva instar

II

Larva

instar III

Berukuran

2,5 mm,

spirakel

sudah

terlihat,

berwarna

kecoklatan di

Pukul 21.12

12 September

2015

4 hari 6

jam 57

menit

bagian

ujungnya

Gambar 4. Fase larva instrar

III

Prepupa Berukuran

2,5 mm,

berwarna

putih

kecoklatan

Pukul 18.15

14 September

2015

6 hari 4

jam 4

menit

Gambar 5. Fase prepupa

Pupa Berukuran

2,5 mm,

berwarna

cokelat

Pukul 17.28

15 September

2015

7 hari 3

jam 13

menit

Gambar 6. Fase pupa

Imago Berukuran

kira-kira 3

mm dengan

Pukul 19.50

17 September

2015

9 hari 5

jam 39

menit

sayap

berukuran

3,1 mm,

Gambar 7. Fase imago

4.2 Pembahasan

Waktu hidup lalat pada percobaan adalah 9 hari. Sedangkan waktu

hidup lalat pada literatur berkisar antara 8 – 9 hari hingga mencapai imago.

Waktu siklus hidup lalat pada percobaan tidak terjadi perbedaan dengan

literature disebabkan oleh kondisi media pemeliharaan praktikan yang baik,

serta dapat didukung oleh suhu yang optimal sehingga dapat mengoptimalkan

proses pertumbuhan lalat.

Perbandingan tiap fase pada pertumbuhan Drosophila melanogaster

lebih jelasnya terletak pada ukuran, motilitas, morfologi, serta letak. Fase telur

sangat non-motil, berukuran sangat kecil hampir tak terlihat, berbentuk bulat

lonjong berwarna putih, serta terletak pada permukaan makanan. Fase larva

instar memiliki motilitas yang rendah, berukuran kira-kira 1,5mm – 2,5 mm,

terletak di dasar makanan atau dapat dilihat di dinding pemeliharaan,

berbentuk seperti cacing berwarna putih kecokelatan serta memiliki spirakel

anterior dan posterior (pada larva instar I tidak terdapat spirakel anterior).

Fase pupa sangat non-motil, spirakelnya jelas terlihat, berukuran sama seperti

larva instar III, terletak di dinding media pemeliharaan berbentuk bulat agak

lonjong. Fase imago memiliki bagian tubuh yang kompleks, seperti kepala,

thorax, dan abdomen, berukuran 3-5 mm, memiliki motilitas tinggi, berada di

dinding media.

Berdasarkan hasil pengamatan dan pengumpulan data, jelas waktu

siklus hidup hingga menjadi imago pertama pada data penulis berbeda dengan

literatur. Hal ini disebabkan oleh kondisi lingkungan pemeliharaan lalat pada

penulis kurang optimal, yaitu bersuhu 280C, sehingga menyebabkan

pertumbuhan Drosophila melanogaster terhambat.

Pada media pemeliharaan, terdapat komposisi terdapat komposisi

seperti ragi, pisang, kertas saring, nipagin, asam sorbat, akuades, serta penutup

dari gabus. Ragi dan pisang berfungsi sebagai makanan bagi lalat buah yang

dipelihara serta keduanya dapat bereaksi dengan proses fermentasi alkohol

menjadi etanol (terlihat kuantitas ragi dan pisang berkurang setiap hari

walaupun tak diisi dengan lalat). Kertas saring pada media berfungsi sebagai

tempat untuk meletakkan telur bagi Drosophila melanogaster (walaupun

sering terlihat pada dasar makanan dibanding di kertas saring). Gabus

berfungsi sebagai penutup media pemeliharaan agar lalat mendapatkan udara

yang cukup serta tidak bisa keluar dari media pemeliharaan dan juga

mempermudah pembiusan pada lalat jika lalat ingin dibius atau dibunuh untuk

mencegah persebaran mutan. Nipagin berfungsi sebagai anti jamur. Asam

sorbat berfungsi sebagai pencegah timbulnya bakteri, serta akuades berfungsi

sebagai pelarut.

BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Tujuan praktikum ini akan dijawab dalam bentuk kesimpulan yang

akan dijelaskan satu per satu.

1. Berdasarkan hasil pengamatan, siklus hidup Drosophila melanogaster

berawal dari telur, larva instar I, larva instar II, larva instar III, pre-pupa,

pupa, hingga menjadi imago.

2. Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, kita dapat mengamati

perubahan morfologi tiap fasenya dan mengamati perubahan waktu hidup

tiap fase pada Drosophila melanogaster. Pertama telur muncul berbentuk

bulat lonjong dalam waktu ± 24 jam. Larva instar 1 berbentuk lonjong

pipih, berwarna putih bening, berukuran ± 1 mm, bersegmen, berbentuk dan

bergerak seperti cacing, belum memiliki spirakel anterior. Larva instar 2

berbentuk lonjong pipih, berwarna putih, berukuran ± 2 mm, bersegmen,

berbentuk dan bergerak seperti cacing, memiliki mulut dan gigi berwarna

hitam untuk makan, memiliki spirakel anterior. Dalam waktu ±2 hari

terdapat larva instar 3 yang berbentuk lonjong pipih, berwarna putih,

berukuran ± 3-4 mm, bersegmen, berbentuk dan bergerak seperti cacing,

memiliki mulut dan gigi berwarna hitam lebih besar dan jelas terlihat

dibanding larva instar 2, memiliki spirakel anterior dan terdapat beberapa

tonjolan pada spirakel anteriornya. Kemudian dalam jangka waktu ± 3 hari

munculah prapupa yang terbentuk setelah larva instar 3 merayap pada

dinding botol, tidak aktif, melekatkan diri; berwarna putih; kutikula keras

dan memendek; tanpa kepala dan sayap. Lalu dalam waktu ± 4 hari,

terdapat pupa. Pupa memiliki ciri - ciri tidak aktif dan melekatkan diri pada

dinding botol, berwarna coklat, kutikula keras, memendek, dan besegmen.

Setelah itu dalam waktu ± 9 hari munculah Imago yang tubuhnya terbagi

atas cephla, thorax, dan abdomen; bersayap transparan; memiliki mata

majemuk biasanya berwarna merah; dan ciri-ciri lainnya menyerupai ciri

lalat buah dewasa.

5.2 Saran

Dalam memelihara Drosophila melanogaster, botol media diusahakan berada

pada kondisi lingkungan yang ideal yaitu sekitar 25°C. Selain itu, perlu diperhatikan

ketersediaan media makanannya. Jumlah Drosophila melanogaster yang dimasukkan

ke dalam botol cukup beberapa pasang saja sehingga memberikan ruang

pada Drosophila melanogaster untuk hidup. Botol media juga sebaiknya diletakkan

di tempat dengan cahaya remang-remang yang tidak terlalu besar intensitas

cahayanya.

Daftar Pustaka

Ashburner, Michael. 1989. Drosophila, A Laboratory Handbook. USA:Coldsring Harbor Laboratory Press.Borror, D.J., Triplehorn, C. A., dan Johnson, N.F. 1993. Pengenalan Pelajaran Serangga. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Campbell, N.A., J.B. Reece, & L.G. Mitchell. 2002. BIologi. Edisi kelima-Jilid-1. Terj. dari Biology oleh Lestari, R. Erlangga, Jakarta: xxi + 438 hlm.

Gilbert, Scott F. 2010. Developmental Biology 9th Edition. Sinauer Associates : New YorkHartwell,L.H, Hood, L.,Goldberg,.,Reynolds, Silver, Veres. 2004. Genetics From Genes To Genoms second edition. New Delhi: McGraw-Hill Publishing Company LTD.Silvia, Triana. 2003. Pengaruh Pemberian Berbagai Konsenterasi Formaldehida Terhadap Perkembangan Larva Drosophila. Bandung : Jurusan Biologi Universitas Padjdjaran.Strickberger, Monroe, W. 1962. Experiments  in Genetics with Drosophila.London: John Wiley and Sons, inc.Suryo. 1990. Genetika Strata I. Gajah Mada University Press. Yogyakarta: xvi + 344 hlm.Wheeler, MR. 1981. The Drosophilidae: a taxonomic overview. In: The genetics and biology of Drosophila (Ashburner M, Carson HL and Thompson JN Jr, eds). New York: Academic Press.