riset pemuliaan ikan lele (clarias gariepinus burchell ... · pendahuluan: c. gariepinus merupakan...
TRANSCRIPT
BALAI PENELITIAN PEMULIAAN IKAN
PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERIKANAN BUDIDAYA
BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN KELAUTAN DAN PERIKANAN
KEMENTERIAN KELAUTAN DAN PERIKANAN
2012
PENELITIAN PEMULIAAN IKAN LELE Clarias gariepinus 2010-2012:
PEMBENTUKAN STRAIN IKAN LELE CEPAT TUMBUH
1. C. batrachus Linnaeus, 1758 2. C. nieuhofii Valenciennes, 1840 3. C. meladerma Bleeker, 1846 4. C. leiacanthus Bleeker, 1851 5. C. teijsmanni Bleeker, 1857 6. C. olivaceus Fowler, 1904 7. C. anfractus Ng, 1999 8. C. planiceps Ng, 1999 9. C. microstomus Ng, 2001 10. C. intermedius Teugels, Sudarto & Pouyaud, 2001 11. C. insolitus Ng, 2003 12. C. nigricans Ng, 2003 13. C. pseudoleiacanthus Sudarto, Teugels & Pouyaud, 2003 14. C. kapuasensis Sudarto, Teugels & Pouyaud, 2003 15. C. pseudonieuhofii Sudarto, Teugels & Pouyaud, 2004 16. C. microspilus Ng & Hadiaty, 2011 17. C. gariepinus Burchell, 1822 18. C. macrocephalus Gunther, 1864
● Spesies ikan lele di Indonesia:
● Ikan lele lokal yang telah berhasil dibudidayakan adalah C. batrachus dan C. meladerma, tetapi secara umum spesies-spesies ikan lele lokal memiliki laju pertumbuhan yang rendah dan rentan terhadap serangan penyakit (van
Weerd, 1995; Lenormand et al., 1998), sehingga budidayanya tidak berkembang.
PENDAHULUAN:
lele lokal Indonesia
lele Afrika
lele Indochina
PENDAHULUAN:
● C. gariepinus merupakan spesies ikan lele Afrika yang potensial sebagai komoditas perikanan budidaya dan telah berkembang serta dapat diterima oleh masyarakat Indonesia.
● Keunggulan ikan lele C. gariepinus (Huisman & Richter, 1987; Bruton, 1988; de Graaf &
Janssen, 1996; Na-Nakorn, 1999; Brummet, 2008; Na-Nakorn & Brummet, 2009) :
Daya adaptasinya tinggi (kosmopolitan): tropis hingga subtropis, dataran rendah hingga tinggi, tawar hingga sedikit payau
Dapat hidup dalam air yang kualitas dan kuantitasnya terbatas
Dapat hidup dalam perairan yang beroksigen rendah dan memanfaatkan gas oksigen langsung dari udara
Pemakan segala (omnivora) yang oportunis, berspektrum luas, termasuk tanaman/tumbuhan/detritus, limbah pertanian/peternakan/perikanan, limbah rumah tangga, limbah industri makanan,,,dll
Efisiensi pemanfaatan pakannya maksimum, laju pertumbuhannya tinggi
Relatif tahan terhadap patogenitas
Tahan terhadap padat penebaran yang tinggi maupun terhadap stress
Berfekunditas tinggi, sehingga mendukung dalam produksi massalnya
Mudah memijah secara alami dan buatan
Dapat dipijahkan sepanjang tahun
Harganya relatif tinggi, dapat dijual dalam kondisi hidup
Rasa dagingnya enak, dapat diterima dan diminati oleh konsumen
PENDAHULUAN:
● Introduksi ikan lele C. gariepinus ke Indonesia telah beberapa kali dilakukan:
● Mutu genetisnya telah mengalami penurunan sehingga perlu upaya pemuliaan.
1) 1985: strain Dumbo dari Taiwan ke Jakarta oleh PT Cipta Mina Sentosa dan strain Belanda dari Belanda ke Malang oleh University of Wageningen
2) 1998: strain Paiton dari Thailand ke Paiton, Probolinggo oleh Charoen Pokphand Group
3) 2007: strain Mesir dari Mesir ke Cijengkol, Subang oleh Dinas Perikanan dan Kelautan Provinsi Jawa Barat
4) 2010: strain Masamo dari Thailand ke Mojokerto oleh PT Matahari Sakti
5) 2011: strain Kenya dari Kenya ke Sukabumi oleh Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Tawar Sukabumi
PENDAHULUAN:
● Karakter-karakter ekonomis penting dalam upaya pemuliaan ikan lele:
● Upaya pemuliaan ikan lele juga ditujukan untuk menghasilkan strain ikan lele dengan tingkat inbreeding yang rendah.
Laju pertumbuhan
Efisiensi pakan (FCR)
Kelulushidupan (ketahanan penyakit, stress dan lingkungan)
Kuantitas daging (persentase karkas, fillet, edible portion)
Keseragaman ukuran
Kualitas daging
PENDAHULUAN: ● Penelitian pemuliaan ikan lele di Balai Penelitian Pemuliaan Ikan Sukamandi:
Pembentukan Strain Ikan Lele Unggul:
Pembentukan Strain Ikan Lele Cepat Tumbuh (2010-2014)
● Pembentukan strain ikan lele C. gariepinus cepat tumbuh dilakukan melalui program seleksi dan transgenesis.
● Program seleksi dilakukan pada karakter pertumbuhan menggunakan metode seleksi individu, dengan target:
● Transgenesis dilakukan melalui penyisipan gen pengkode hormon pertumbuhan ikan patin siam (PhGH) menggunakan metode elektroporasi, dengan target:
Peningkatan laju pertumbuhan 30%
Tingkat inbreeding rendah
Peningkatan laju pertumbuhan 100%
FCR rendah
Roadmap Penelitian Pemuliaan Ikan Lele BPPI:
Penelitian 2010 2011 2012 2013 2014
Perakitan
Strain Ikan
Lele Cepat
Tumbuh
Koleksi dan
karakterisasi
plasma nutfah
ikan lele
Pembentukan
populasi dasar
sintetis (G0).
Pembentukan
populasi
pembentuk
(F0, founder)
ikan lele
transgenik
tumbuh cepat.
Uji respon seleksi
dan pembentukan
populasi generasi
pertama (G1) ikan
lele tumbuh cepat
melalui seleksi
individu.
Pembentukan dan
pengujian
keragaan populasi
ikan lele F1
transgenik
heterozigot.
Uji respon seleksi
dan pembentukan
populasi generasi
kedua (G2) ikan lele
tumbuh cepat
melalui seleksi
individu.
Pembentukan dan
pengujian keragaan
populasi ikan lele F2
transgenik
homozigot.
Evaluasi heterosis
persilangan
antarstrain ikan lele.
Uji respon seleksi
dan pembentukan
populasi generasi
ketiga (G3) ikan
lele tumbuh cepat
melalui seleksi
individu.
Pengujian
keamanan pangan
dan lingkungan
produk ikan lele
transgenik tumbuh
cepat.
Produksi massal
dan rilis ikan lele
tumbuh cepat.
Upaya pemuliaan ikan lele pada karakter laju pertumbuhan melalui program seleksi menggunakan metode seleksi famili
ataupun seleksi-seleksi dengan bantuan teknologi biologi molekuler direncanakan akan dimulai pada tahun 2015.
Upaya pemuliaan ikan lele pada karakter-karakter ekonomis penting lainnya juga direncanakan akan dimulai pada tahun
2015.
Perakitan Strain Ikan Lele Cepat Tumbuh Melalui Seleksi Individu
(2010-2014)
Penelitian Tahun 2010:
Koleksi strain: Dumbo, Sangkuriang, Paiton, Mesir, Phyton, Masamo
Analisis DNA mikrosatelit menunjukkan rendahnya keragaman genetis dan terjadinya inbreeding.
Evaluasi keragaan pertumbuhan secara umum menunjukkan hasil yang tidak berbeda.
Perlunya dibentuk populasi dasar sintetis dengan keragaman genetis yang luas melalui penggunaan seluruh populasi koleksi (composite population).
Koleksi, Karakterisasi dan Evaluasi Populasi-populasi Pembentuk
Penelitian Tahun 2011:
Populasi dasar sintetis (synthetic base population) yang berupa populasi komposit (composite population) dibentuk melalui persilangan dua arah (diallel cross) diantara 4 populasi koleksi (founder populations).
Pemijahan buatan (50 pasang secara bersamaan): gonadektomi
parsial, preservasi sperma
Analisis keragaman genetis (inbreeding, heterozigositas, traceability)
menggunakan DNA mikrosatelit
Tagging (microchip)
Pembentukan Populasi Dasar Sintetis
Pertumbuhan Populasi Dasar Sintetis Bobot
0
50
100
150
200
250
300
350
3 10 17 24 34 44 54 64 74 84 94 104 114
Umur (hari)
Bo
bo
t (g
)
183,7 g
Bobot (g)
Per
cent
13001200110010009008007006005004003002001000
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Mean 183,7
StDev 126,8
N 1937
Histogram of Bobot (g)Normal
Dipilih > 308,0 g Populasi Terseleksi
Dipilih ± 183,7 g Populasi Kontrol
Penelitian Tahun 2012:
Uji Respon Seleksi dan Pembentukan Populasi Generasi Pertama
Ikan Lele Cepat Tumbuh Melalui Seleksi Individu
Prosedur pembentukan populasi generasi pertama sama dengan
populasi dasar sintetis.
Keragaan populasi generasi pertama dibandingkan dengan populasi
kontrol untuk menilai besarnya respon seleksi (peningkatan keragaan
pertumbuhan).
Pertumbuhan Populasi Generasi Pertama
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
0 25 55 75 95 115Umur (hari)
Bo
bo
t (g
)
Seleksi
Kontrol
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
0 25 55 75 95 115
Umur (hari)
Pan
jan
g T
ota
l (cm
)
Seleksi
Kontrol
166,5 g
200,7 g Respon seleksi = 20,59%
Bobot (g)
Perc
ent
10009008007006005004003002001000
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Mean 200,7
StDev 102,3
N 900
Histogram of Bobot (g)Normal
Dipilih > 416,4 g Populasi Terseleksi
Dipilih ± 200,7 g Populasi Kontrol
Rencana Penelitian Tahun 2013:
Uji Respon Seleksi dan pembentukan Populasi Generasi Kedua Ikan Lele Cepat Tumbuh Melalui Seleksi Individu
Uji Multilokasi Keragaan Pertumbuhan Populasi Generasi Kedua Ikan Lele Cepat Tumbuh di beberapa Sentra Budidaya Ikan Lele
Karakterisasi Keragaan Genetis Populasi Generasi Kedua Ikan Lele Cepat Tumbuh Menggunakan Marka DNA Mikrosatelit
Rencana Penelitian Tahun 2014:
Uji Respon Seleksi dan Pembentukan Populasi Generasi Ketiga Ikan Lele Cepat Tumbuh Melalui Seleksi Individu
Uji Multilokasi Keragaan Pertumbuhan Populasi Generasi Ketiga Ikan Lele Cepat Tumbuh di beberapa Sentra Budidaya Ikan Lele
Karakterisasi Keragaan Genetis Populasi Generasi Ketiga Ikan Lele Cepat Tumbuh Menggunakan Marka DNA Mikrosatelit
Rilis Strain Ikan Lele Cepat Tumbuh
Perbanyakan Populasi Induk Dasar dan Induk Pokok
Perakitan Strain Ikan Lele Cepat Tumbuh Melalui Transgenesis Gen Pengkode
Hormon Pertumbuhan Ikan Patin Siam
(2011-2014)
Penelitian Tahun 2011:
Pembuatan konstruksi transgen PhGH: isolasi gen, sequencing Elektroporasi sperma
Fertilisasi buatan
Deteksi insersi transgen (DNA): PCR
Deteksi ekspresi transgen (RNA): RT-PCR
Deteksi profil hormon: ELISA
Evaluasi pertumbuhan, FCR, ekskresi amoniak
Populasi F0 ikan lele transgenik yang dihasilkan (kromosom sel tubuhnya positif membawa transgen PhGH) seluruhnya betina, sebanyak 56 ekor.
Pembentukan Populasi F0 Ikan Lele Cepat Tumbuh
Transgenik Melalui Elektroporasi Sperma
Electroporator PCR RT - PCR ELISA Sequencer
Penelitian Tahun 2012:
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
200,00
0 15 30 45 60 75 90
Masa Pembesaran (hari)
Bob
ot (g
)
F1 transgenik
Non-transgenik
Pembentukan Populasi F1 Ikan Lele Cepat Tumbuh Transgenik
Heterozigot dan Evaluasi Keragaan Pertumbuhan
dan Efisiensi Pakannya
SGR F1 transgenik (2,04±0,25%/hari) 152,82%
dibandingkan non-transgenik (1,33±0,32%/hari)
1,53±0,65 FCR non-transgenik
0,89±0,22 FCR F1 transgenik
Pakan ikan lele F1 transgenik 42,07% lebih efisien
dibandingkan non-transgenik
Rencana Penelitian Tahun 2013:
Pembentukan Populasi F2 Ikan Lele Cepat Tumbuh Transgenik Homozigot
Evaluasi Keragaan Pertumbuhan, Efisiensi Pemanfaatan Pakan dan Buangan Limbah Amoniak Populasi F2 Ikan Lele Cepat Tumbuh Transgenik Homozigot
Rencana Penelitian Tahun 2014:
Pengujian Terbatas Aspek Keamanan Pangan dan Keamanan Lingkungan Ikan Lele Cepat Tumbuh Hasil Transgenesis
Rilis Strain Ikan Lele Cepat Tumbuh Hasil Transgenesis
Perbanyakan Benih Sebar