Identifikasi Keragaman Gen Growth Hormone Releasing Hormone (Ghrh) Pada Kerbau Lokal (Bubalus Bubalis) Dengan Metode Pcr-Rflp
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
SKRIPSI
ALMIRA PRIMASARI
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
RINGKASAN
ALMIRA PRIMASARI. 2009. Identifikasi Keragaman Gen Growth Hormone
Releasing Hormone (GHRH) pada Kerbau Lokal (Bubalus bubalis) dengan
Metode PCR-RFLP. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan,
Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Pembimbing Utama : Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
Pembimbing Anggota : Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si.
Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk mendapatkan ternak lokal yang
memiliki produktivitas tinggi adalah dengan perbaikan manajemen pemeliharaan dan
perbaikan genetik. Perbaikan secara genetik dapat dilakukan dengan mengetahui
karakteristik genetik ternak yang berpengaruh terhadap sifat pertumbuhan yang
dikontrol oleh banyak gen dan sebagian besar aksinya bersifat aditif. Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) merupakan salah satu faktor pertumbuhan
yang berperan menstimulasi sintesis dan sekresi Growth Hormone yang berpengaruh
secara aditif terhadap pertumbuhan. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi
keragaman gen Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada kerbau lokal di
Indonesia. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Zoologi Departemen Biologi,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Sampel darah kerbau yang digunakan berjumlah 320 sampel yang berasal
dari empat daerah, yaitu Semarang (Jawa Tengah), Mataram (Nusa Tenggara Barat),
Medan (Sumatera Utara) dan Banten. Amplifikasi gen GHRH dilakukan dengan
teknik PCR, sedangkan untuk identifikasi keragaman dilakukan menggunakan
metode PCR-RFLP dengan menggunakan enzim restriksi HaeIII. Gen GHRH kerbau
yang berhasil diamplifikasi berukuran 451 pb terletak di sebagian ekson 2, intron 2
dan sebagian ekson 3. Pendeteksian keragaman gen GHRH kerbau lokal Indonesia
dengan metode PCR-RFLP menghasilkan dua tipe alel yaitu alel A (18%) dan alel B
(82%). Genotipe yang diperoleh yaitu AA (0%), AB (36%) dan BB (64%) dengan
nilai heterozigositas sebesar 46%. Frekuensi Alel A pada setiap populasi yaitu
Semarang (15%), Mataram (19%), Medan (2%) dan Banten (45%). Alel B memiliki
frekuensi lebih besar dibandingkan alel A pada semua populasi ternak kerbau dari
empat daerah di Indonesia. Frekuensi alel B pada setiap populasi yaitu Semarang
(85%), Mataram (81%), Medan (98%) dan Banten (48%). Nilai frekuensi alel B
terbesar terdapat pada populasi kerbau Medan (98%) dengan nilai heterozigositas
4%. Nilai heterozigositas tertinggi terdapat pada populasi kerbau di Banten yaitu
48%. Nilai indeks fiksasi gen GHRH menunjukkan bahwa dari keempat populasi
kerbau lokal tidak terdapat gen yang terfiksasi dengan nilai indeks fiksasi tidak sama
dengan nol. Nilai jarak genetik gen GHRH terkecil yaitu antara populasi kerbau lokal
Semarang dan kerbau lokal Mataram (0,001) dan terbesar antara populasi kerbau
lokal Medan dan Banten (0,202).
Kata-kata kunci: Kerbau, gen GHRH , PCR-RFLP.
ABSTRACT
Identification of Growth Hormone Releasing Hormone Gene in Local Buffalo
(Bubalus bubalis) Using PCR-RFLP
Primasari, A., C. Sumantri and A. Farajallah
GHRH is a hypothalamic hormone which stimulates growth hormone secretion in the
pituitary gland. The objective of this study was to identify polymorphisms Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) gene of Indonesian buffalo’s. A total of 320
blood samples from Indonesian buffalo were used to determined polymorphism
using PCR-RFLP method. The polymorphism of GHRH gene that spanned within
exon 2 and exon 3 was amplified, and their mutation was detected using
endonuclease HaeIII. In this study, there were found to be three GHRH/HaeIII
genotype (AA genotype 0%, AB genotype 36% and BB genotype 64%) determined
by two alleles, A (18%) and B (82%). The frequency of A allele was found 15% for
Semarang population, 19% for Mataram population, 2% for Medan population and
40% for Banten population. The frequency of B allele was found 85% for Semarang
population, 81% for Mataram population, 98% for Medan population and 60% for
Banten population. The observed heterozygosis value were different among
populations. The highest heterozygosis ( ) 0,485 for Banten population and the
lowest was 0.037 for Medan population and the average heterozygosis for all
populations ( ) detected was 0.270. Index fixation value of GHRH gene showed
there was not fixed into one gene type (Fski 0). The smallest genetic distance value
of GHRH gene was found between Semarang and Mataram population (0.001) and
highest between Medan and Banten population (0.202).
Keywords: Buffallo, GHRH gene, PCR-RFLP.
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
ALMIRA PRIMASARI
D14051318
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
Oleh
ALMIRA PRIMASARI
D14051318
Skripsi ini telah disetujui dan disidangkan di hadapan
Komisi Ujian Lisan pada tanggal 02 April 2009
Pembimbing Utama
Pembimbing Anggota
Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si.
Dekan
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
Ketua Departemen
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Luki Abdullah, M.Agr.Sc.
Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 17 September 1988 di Sukabumi. Penulis
adalah anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan H.Tejo Sriwijoyo, SKM.,
M.MKes dan Hj.Henny Liswara.
Pendidikan dasar diselesaikan pada tahun 1999 di SD Negeri Cisande I,
Sukabumi. Pendidikan lanjutan tingkat pertama diselesaikan pada tahun 2002 di
SLTP Negeri 1 Cibadak, Sukabumi dan pendidikan lanjutan menengah atas
diselesaikan pada tahun 2005 di SMA Negeri 1 Sukabumi.
Penulis diterima sebagai mahasiswa pada departemen Ilmu Produksi dan
Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada tahun 2005.
Selama mengikuti pendidikan, penulis aktif di beberapa organisasi
kemahasiswaan diantaranya Badan Eksekutif Mahasisa Fakultas Peternakan (20062007 dan 2007-2008), Kelompok Pecinta Alam Fakultas Peternakan (2006-2007 dan
2007-2008), Ikatan Mahasiswa Sukabumi (2006-2007 dan 2007-2008) dan UKM
Tae Kwon Do (2006-2007). Skripsi dengan judul Identifikasi Keragaman Gen
Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada Kerbau Lokal (Bubalus
bubalis) dengan Metode PCR-RFLP diselesaikan penulis sebagai syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena hanya
dengan rahmat dan karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan studi, penelitian,
dan penulisan skripsi dengan judul Identifikasi Keragaman Gen Growth Hormone
Releasing Hormone (GHRH) Pada Kerbau Lokal (Bubalus bubalis) dengan
Metode PCR-RFLP.
Beberapa hal yang mendasari dilakukannya penelitian ini diantaranya adalah
1) kerbau di Indonesia merupakan salah satu ternak lokal dengan beberapa kelebihan
yang dimilikinya sehingga berpotensi untuk dikembangkan menjadi ternak penghasil
daging 2) masih rendahnya perkembangan populasi, produksi dan produktivitas
kerbau di Indonesia, serta 3) informasi molekuler kerbau lokal masih terbatas
terutama gen yang mempengaruhi pertumbuhan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi keragaman gen Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada kerbau lokal dari empat daerah di
Indonesia. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini ditujukan sebagai informasi awal
mengenai keragaman gen GHRH kerbau lokal Indonesia untuk penelitian
selanjutnya, guna mendapatkan ternak kerbau dengan produktivitas yang lebih baik.
Semoga penulisan skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan yang
berarti bagi kemajuan peternakan Indonesia. Amin
Bogor, April 2009
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
RINGKASAN .........................................................................................
i
ABSTRACT ............................................................................................
ii
LEMBAR PERNYATAAN ....................................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................
iv
RIWAYAT HIDUP ................................................................................
v
KATA PENGANTAR ............................................................................
vi
DAFTAR ISI ...........................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ...................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................
x
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................
xi
PENDAHULUAN ..................................................................................
1
Latar Belakang ............................................................................
Tujuan .........................................................................................
1
2
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
3
Kerbau .........................................................................................
Ciri – ciri Fisik Kerbau ...................................................
Produktivitas Kerbau ......................................................
Populasi Kerbau di Indonesia .....................................................
Potensi Ternak Kerbau ................................................................
Analisis Keragaman DNA ...........................................................
Keragaman Gen Gowth Hormone Releasing Hormone (GHRH) .
3
4
5
6
6
7
8
METODE
..........................................................................................
11
Lokasi dan Waktu .......................................................................
Materi ..........................................................................................
Sampel Darah dan Isolasi DNA ......................................
PCR (Amplifikasi DNA) ................................................
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) .....
Elektroforesis ..................................................................
Pewarnaan Perak .............................................................
Rancangan .....................................................................................
Prosedur ........................................................................................
Pengambilan dan Penanganan Sampel ...........................
Ekstraksi DNA dari Sampel Darah ..................................
Amplifikasi Gen GHRH .................................................
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) ....
Elektroforesis ....................................................................
Pewarnaan Perak ...............................................................
11
11
11
11
11
11
12
12
14
14
14
14
14
14
15
Halaman
Pendeteksian Keragaman DNA ......................................
15
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
16
Amplifikasi Gen GHRH .............................................................
Pendeteksian Keragaman Gen GHRH dengan Metode PCR
RFLP ........................................................................................
Keragaman Gen GHRH Kerbau Lokal .........................................
Nilai Heterozigositas ...................................................................
Indeks Fiksasi .............................................................................
Jarak Genetik dan Pohon Genetik ...............................................
16
17
20
22
24
24
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
27
Kesimpulan .................................................................................
Saran ...........................................................................................
27
27
UCAPAN TERIMAKASIH ...................................................................
28
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
29
LAMPIRAN
32
..........................................................................................
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Beberapa Informasi Sifat Biologis Ternak Kerbau dengan Pola
Pemeliharaan Ekstensif ..................................................................
5
2. Keragaman Gen GHRH Menurut Beberapa Penelitian pada
Beberapa Jenis Ternak ...................................................................
10
3. Nilai Frekuensi Genotipe dan Frekuensi Alel Gen GHRH-HaeIII
Kerbau Lokal...................................................................................
21
4. Nilai Heterozigositas ( ) dan Rataan Heterozigositas ( ) Gen
GHRH Kerbau Lokal ......................................................................
23
5. Nilai Indeks Fiksasi Gen GHRH Kerbau Lokal ...............................
24
6. Nilai Jarak Genetik Gen GHRH Kerbau Lokal ................................
25
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
SKRIPSI
ALMIRA PRIMASARI
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
RINGKASAN
ALMIRA PRIMASARI. 2009. Identifikasi Keragaman Gen Growth Hormone
Releasing Hormone (GHRH) pada Kerbau Lokal (Bubalus bubalis) dengan
Metode PCR-RFLP. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan,
Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Pembimbing Utama : Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
Pembimbing Anggota : Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si.
Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk mendapatkan ternak lokal yang
memiliki produktivitas tinggi adalah dengan perbaikan manajemen pemeliharaan dan
perbaikan genetik. Perbaikan secara genetik dapat dilakukan dengan mengetahui
karakteristik genetik ternak yang berpengaruh terhadap sifat pertumbuhan yang
dikontrol oleh banyak gen dan sebagian besar aksinya bersifat aditif. Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) merupakan salah satu faktor pertumbuhan
yang berperan menstimulasi sintesis dan sekresi Growth Hormone yang berpengaruh
secara aditif terhadap pertumbuhan. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi
keragaman gen Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada kerbau lokal di
Indonesia. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Zoologi Departemen Biologi,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Sampel darah kerbau yang digunakan berjumlah 320 sampel yang berasal
dari empat daerah, yaitu Semarang (Jawa Tengah), Mataram (Nusa Tenggara Barat),
Medan (Sumatera Utara) dan Banten. Amplifikasi gen GHRH dilakukan dengan
teknik PCR, sedangkan untuk identifikasi keragaman dilakukan menggunakan
metode PCR-RFLP dengan menggunakan enzim restriksi HaeIII. Gen GHRH kerbau
yang berhasil diamplifikasi berukuran 451 pb terletak di sebagian ekson 2, intron 2
dan sebagian ekson 3. Pendeteksian keragaman gen GHRH kerbau lokal Indonesia
dengan metode PCR-RFLP menghasilkan dua tipe alel yaitu alel A (18%) dan alel B
(82%). Genotipe yang diperoleh yaitu AA (0%), AB (36%) dan BB (64%) dengan
nilai heterozigositas sebesar 46%. Frekuensi Alel A pada setiap populasi yaitu
Semarang (15%), Mataram (19%), Medan (2%) dan Banten (45%). Alel B memiliki
frekuensi lebih besar dibandingkan alel A pada semua populasi ternak kerbau dari
empat daerah di Indonesia. Frekuensi alel B pada setiap populasi yaitu Semarang
(85%), Mataram (81%), Medan (98%) dan Banten (48%). Nilai frekuensi alel B
terbesar terdapat pada populasi kerbau Medan (98%) dengan nilai heterozigositas
4%. Nilai heterozigositas tertinggi terdapat pada populasi kerbau di Banten yaitu
48%. Nilai indeks fiksasi gen GHRH menunjukkan bahwa dari keempat populasi
kerbau lokal tidak terdapat gen yang terfiksasi dengan nilai indeks fiksasi tidak sama
dengan nol. Nilai jarak genetik gen GHRH terkecil yaitu antara populasi kerbau lokal
Semarang dan kerbau lokal Mataram (0,001) dan terbesar antara populasi kerbau
lokal Medan dan Banten (0,202).
Kata-kata kunci: Kerbau, gen GHRH , PCR-RFLP.
ABSTRACT
Identification of Growth Hormone Releasing Hormone Gene in Local Buffalo
(Bubalus bubalis) Using PCR-RFLP
Primasari, A., C. Sumantri and A. Farajallah
GHRH is a hypothalamic hormone which stimulates growth hormone secretion in the
pituitary gland. The objective of this study was to identify polymorphisms Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) gene of Indonesian buffalo’s. A total of 320
blood samples from Indonesian buffalo were used to determined polymorphism
using PCR-RFLP method. The polymorphism of GHRH gene that spanned within
exon 2 and exon 3 was amplified, and their mutation was detected using
endonuclease HaeIII. In this study, there were found to be three GHRH/HaeIII
genotype (AA genotype 0%, AB genotype 36% and BB genotype 64%) determined
by two alleles, A (18%) and B (82%). The frequency of A allele was found 15% for
Semarang population, 19% for Mataram population, 2% for Medan population and
40% for Banten population. The frequency of B allele was found 85% for Semarang
population, 81% for Mataram population, 98% for Medan population and 60% for
Banten population. The observed heterozygosis value were different among
populations. The highest heterozygosis ( ) 0,485 for Banten population and the
lowest was 0.037 for Medan population and the average heterozygosis for all
populations ( ) detected was 0.270. Index fixation value of GHRH gene showed
there was not fixed into one gene type (Fski 0). The smallest genetic distance value
of GHRH gene was found between Semarang and Mataram population (0.001) and
highest between Medan and Banten population (0.202).
Keywords: Buffallo, GHRH gene, PCR-RFLP.
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
ALMIRA PRIMASARI
D14051318
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
Oleh
ALMIRA PRIMASARI
D14051318
Skripsi ini telah disetujui dan disidangkan di hadapan
Komisi Ujian Lisan pada tanggal 02 April 2009
Pembimbing Utama
Pembimbing Anggota
Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si.
Dekan
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
Ketua Departemen
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Luki Abdullah, M.Agr.Sc.
Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 17 September 1988 di Sukabumi. Penulis
adalah anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan H.Tejo Sriwijoyo, SKM.,
M.MKes dan Hj.Henny Liswara.
Pendidikan dasar diselesaikan pada tahun 1999 di SD Negeri Cisande I,
Sukabumi. Pendidikan lanjutan tingkat pertama diselesaikan pada tahun 2002 di
SLTP Negeri 1 Cibadak, Sukabumi dan pendidikan lanjutan menengah atas
diselesaikan pada tahun 2005 di SMA Negeri 1 Sukabumi.
Penulis diterima sebagai mahasiswa pada departemen Ilmu Produksi dan
Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada tahun 2005.
Selama mengikuti pendidikan, penulis aktif di beberapa organisasi
kemahasiswaan diantaranya Badan Eksekutif Mahasisa Fakultas Peternakan (20062007 dan 2007-2008), Kelompok Pecinta Alam Fakultas Peternakan (2006-2007 dan
2007-2008), Ikatan Mahasiswa Sukabumi (2006-2007 dan 2007-2008) dan UKM
Tae Kwon Do (2006-2007). Skripsi dengan judul Identifikasi Keragaman Gen
Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada Kerbau Lokal (Bubalus
bubalis) dengan Metode PCR-RFLP diselesaikan penulis sebagai syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena hanya
dengan rahmat dan karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan studi, penelitian,
dan penulisan skripsi dengan judul Identifikasi Keragaman Gen Growth Hormone
Releasing Hormone (GHRH) Pada Kerbau Lokal (Bubalus bubalis) dengan
Metode PCR-RFLP.
Beberapa hal yang mendasari dilakukannya penelitian ini diantaranya adalah
1) kerbau di Indonesia merupakan salah satu ternak lokal dengan beberapa kelebihan
yang dimilikinya sehingga berpotensi untuk dikembangkan menjadi ternak penghasil
daging 2) masih rendahnya perkembangan populasi, produksi dan produktivitas
kerbau di Indonesia, serta 3) informasi molekuler kerbau lokal masih terbatas
terutama gen yang mempengaruhi pertumbuhan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi keragaman gen Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada kerbau lokal dari empat daerah di
Indonesia. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini ditujukan sebagai informasi awal
mengenai keragaman gen GHRH kerbau lokal Indonesia untuk penelitian
selanjutnya, guna mendapatkan ternak kerbau dengan produktivitas yang lebih baik.
Semoga penulisan skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan yang
berarti bagi kemajuan peternakan Indonesia. Amin
Bogor, April 2009
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
RINGKASAN .........................................................................................
i
ABSTRACT ............................................................................................
ii
LEMBAR PERNYATAAN ....................................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................
iv
RIWAYAT HIDUP ................................................................................
v
KATA PENGANTAR ............................................................................
vi
DAFTAR ISI ...........................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ...................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................
x
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................
xi
PENDAHULUAN ..................................................................................
1
Latar Belakang ............................................................................
Tujuan .........................................................................................
1
2
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
3
Kerbau .........................................................................................
Ciri – ciri Fisik Kerbau ...................................................
Produktivitas Kerbau ......................................................
Populasi Kerbau di Indonesia .....................................................
Potensi Ternak Kerbau ................................................................
Analisis Keragaman DNA ...........................................................
Keragaman Gen Gowth Hormone Releasing Hormone (GHRH) .
3
4
5
6
6
7
8
METODE
..........................................................................................
11
Lokasi dan Waktu .......................................................................
Materi ..........................................................................................
Sampel Darah dan Isolasi DNA ......................................
PCR (Amplifikasi DNA) ................................................
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) .....
Elektroforesis ..................................................................
Pewarnaan Perak .............................................................
Rancangan .....................................................................................
Prosedur ........................................................................................
Pengambilan dan Penanganan Sampel ...........................
Ekstraksi DNA dari Sampel Darah ..................................
Amplifikasi Gen GHRH .................................................
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) ....
Elektroforesis ....................................................................
Pewarnaan Perak ...............................................................
11
11
11
11
11
11
12
12
14
14
14
14
14
14
15
Halaman
Pendeteksian Keragaman DNA ......................................
15
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
16
Amplifikasi Gen GHRH .............................................................
Pendeteksian Keragaman Gen GHRH dengan Metode PCR
RFLP ........................................................................................
Keragaman Gen GHRH Kerbau Lokal .........................................
Nilai Heterozigositas ...................................................................
Indeks Fiksasi .............................................................................
Jarak Genetik dan Pohon Genetik ...............................................
16
17
20
22
24
24
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
27
Kesimpulan .................................................................................
Saran ...........................................................................................
27
27
UCAPAN TERIMAKASIH ...................................................................
28
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
29
LAMPIRAN
32
..........................................................................................
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Beberapa Informasi Sifat Biologis Ternak Kerbau dengan Pola
Pemeliharaan Ekstensif ..................................................................
5
2. Keragaman Gen GHRH Menurut Beberapa Penelitian pada
Beberapa Jenis Ternak ...................................................................
10
3. Nilai Frekuensi Genotipe dan Frekuensi Alel Gen GHRH-HaeIII
Kerbau Lokal...................................................................................
21
4. Nilai Heterozigositas ( ) dan Rataan Heterozigositas ( ) Gen
GHRH Kerbau Lokal ......................................................................
23
5. Nilai Indeks Fiksasi Gen GHRH Kerbau Lokal ...............................
24
6. Nilai Jarak Genetik Gen GHRH Kerbau Lokal ................................
25
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Hasil Amlifikasi Gen GHRH Menggunakan Metode PCR pada
Gel Poliakrilamida 6% ..................................................................
16
2. Posisi Penempelan Primer dan Situs Pemotongan Enzim Restriksi
HaeIII didasarkan pada sekuens gen GHRH pada sapi di GenBank
(no akses GenBank AF242855) (Zhou et al., 2000) ......................
17
3. Hasil Pemotongan Fragmen Gen GHRH Menggunakan Metode
PCR-RFLP dengan Enzim Pemotong HaeIII pada Gel
Poliakrilamida 6% ..........................................................................
18
4. Diagram Elektroforesis Hasil Pemotongan Gen GHRH/HaeIII .....
19
5. Dendogram Pohon Genetik Berdasarkan Gen GHRH pada Empat
Populasi Kerbau Lokal Indonesia ....................................................
25
.
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1. Modifikasi Metode Isolasi DNA Menggunakan Genomic DNA
Mini Kit Geneaid ...........................................................................
33
2. Sekuen Gen GHRH yang diakses di GenBank (no. AF242855) .....
34
3. Hasil Analisis Jarak Genetik dan Pohon Genetik ............................
35
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kerbau merupakan salah satu ternak ruminansia besar yang dapat
dimanfaatkan sebagai penghasil daging, susu dan kerja. Secara umum pemeliharaan
ternak kerbau di Indonesia bukan ditujukan untuk diambil dagingnya. Peternak
kerbau di Indonesia umumnya hanya memelihara kerbau sebagai ternak kerja untuk
mengolah lahan pertanian dan sebagai tabungan hidup.
Daging kerbau dapat menjadi komplemen bahkan substitusi daging sapi
sehingga pengembangan kerbau perlu mendapat perhatian agar kerbau dapat
berkontribusi lebih besar terhadap program kecukupan daging nasional. Revitalisasi
peternakan kerbau harus dilakukan dalam upaya mendukung program kecukupan
daging sapi tahun 2010. Diharapkan pada tahun tersebut ketergantungan impor
daging dapat dikurangi secara signifikan (10%). Saat ini impor daging untuk
memenuhi permintaan daging di Indonesia masih sekitar 30% (Riady, 2006).
Perkembangan populasi, produksi dan produktivitas kerbau di Indonesia
masih kurang optimal. Populasi kerbau di Indonesia terus mengalami penurunan dari
tahun ke tahun. Populasi ternak kerbau di Indonesia dari 3,065 juta ekor pada tahun
1997 menjadi 2,201 juta ekor pada tahun 2006 (Badan Pusat Statistik, 2006).
Penurunan tersebut disebabkan oleh peralihan fungsi kerbau sebagai ternak kerja
karena adanya mesin atau traktor dan makin sempitnya areal lahan untuk
penggembalaan serta kurang adanya usaha – usaha perbaikan mutu genetik dan
teknik budidaya.
Perbaikan mutu genetik kerbau masih tertinggal jauh dari ternak lainnya.
Perbaikan dengan mempertimbangkan penanda genetik dapat dijadikan sebagai salah
satu alternatif dalam melakukan seleksi. Salah satu metode seleksi yang sedang
berkembang saat ini adalah metode MAS (Marker Assisted Selection) yaitu seleksi
berdasarkan penciri DNA yang mengontrol sifat-sifat ekonomis.
Growth Hormone Releasing Hormone merupakan hormon yang menstimulasi
sintesis dan sekresi Growth Hormone yang mempengaruhi pertumbuhan. Oleh
karena itu, gen GHRH merupakan penciri genetik yang dapat dijadikan sebagai salah
satu dasar dalam melakukan seleksi ternak.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi keragaman gen growth
hormone releasing hormone (GHRH) dengan metode PCR-RFLP pada kerbau lokal
dari empat daerah di Indoesia yaitu Semarang (Jawa Tengah), Mataram (Nusa
Tenggara Barat), Medan (Sumatera Utara) dan Banten.
TINJAUAN PUSTAKA
Kerbau
Tetua kerbau domestik (Bubalus bubalis) berasal dari kerbau liar Asia (Wild
Asian buffalo – Bubalus bubalis). Kerbau domestik satu dengan lainnya agak
berbeda, menunjukkan bahwa tetua mereka berasal dari beberapa subspesies yang
dapat dijumpai di beberapa bagian dunia. Kebanyakan kerbau domestik dijumpai
pada wilayah yang beriklim panas dan basah dimana padi dihasilkan. Sekitar 95%
dari kerbau domestik terdapat di Asia, dan sekitar 2,5% terdapat di Afrika,
khususnya Mesir (FAO, 2000).
Kerbau merupakan ternak yang multifungsi yaitu sebagai penghasil daging,
susu dan kerja yang potensial untuk mengolah lahan pertanian. Selain itu, kerbau
berfungsi sebagai sumber pupuk dan mempunyai fungsi sosial budaya di beberapa
daerah di Indonesia. Kerbau mempunyai keistimewaan tersendiri dibandingkan sapi,
karena ternak ini mampu hidup di kawasan yang relatif sulit terutama bila pakan
yang tersedia berkualitas sangat rendah. Pertumbuhan kerbau dapat menyamai atau
justru lebih baik dibandingkan sapi dan masih dapat berkembang biak dalam kondisi
kualitas pakan yang tersedia relatif kurang baik. Kerbau memiliki beberapa
keunggulan tetapi juga tidak terlepas dari adanya kelemahan. Salah satu kelemahan
kerbau adalah ketidaktahanannya terhadap udara yang panas. Oleh sebab itu untuk
melangsungkan proses faali hidupnya memerlukan waktu untuk merendam diri di
lumpur (berkubang) (Diwyanto dan Handiwirawan, 2006).
Umumnya semua tipe kerbau domestik (Bubalus bubalis) dibagi menjadi dua
kelompok yaitu kerbau sungai (riverine buffalo) dan kerbau rawa atau kerbau lumpur
(swamp buffalo). Kromosom kerbau liar Asia maupun kerbau domestik (kerbau
rawa) adalah 2n = 48, sedangkan kerbau sungai (riverine buffalo) adalah 2n =50
(FAO, 2000). Kedua kelompok kerbau ini mempunyai sifat biologis yang berbeda.
Kerbau sungai menunjukkan kesenangan terhadap air mengalir yang bersih,
sedangkan kerbau rawa suka berkubang dalam lumpur, rawa-rawa dan air
menggenang (Hasinah dan Handiwirawan, 2006).
Populasi kerbau di Indonesia sebagian besar merupakan kerbau rawa dan
hanya sedikit kerbau sungai di Sumatera Utara yaitu kerbau Murrah yang dipelihara
oleh masyarakat keturunan India dan digunakan sebagai penghasil susu. Kerbau rawa
biasa digunakan sebagai ternak kerja, untuk nantinya dipotong sebagi penghasil
daging dan jarang digunakan sebagai penghasil susu. Hanya sedikit sekali kerbau
rawa yang dimanfaatkan susunya, karena produksi susunya sangat rendah yaitu
hanya 1-1,5 l/hari, dibandingkan dengan tipe sungai yang mampu menghasilkan susu
sebanyak 6-7 l/hari (Hasinah dan Handiwirawan, 2006).
Ciri – ciri Fisik Kerbau
Ciri - ciri fisik kerbau sungai yaitu memiliki tanduk melingkar ke bawah atau
lurus memanjang dan memiliki kulit berwarna hitam atau abu-abu agak gelap.
Sedangkan kerbau rawa atau kerbau lumpur umumnya memiliki tanduk melengkung
ke atas dan memiliki kulit berwarna abu – abu terang. Hasil penelitian yang
dilakukan oleh Erdiansyah (2008) di Kabupaten Dompu Nusa Tenggara Barat
menunjukkan bahwa kerbau yang terdapat di daerah tersebut merupakan kerbau rawa
dengan jenis tanduk melingkar ke atas sebesar 98%. Hal tersebut sama dengan
penelitian yang dilakukan oleh Asoen (2008) yang melakukan pengamatan terhadap
kerbau rawa yang menghasilkan 96,2% dari jumlah kerbau memiliki bentuk tanduk
normal yang memanjang ke belakang lalu melengkung ke atas. Kerbau rawa yang
diamati memiliki warna abu – abu terang (36,5%), abu – abu gelap (29,5%) coklat
dan merah masing – masing 11% dan 19%. Sifat khas warna kulit berkaitan dengan
hasil pengukuran morfometrik tubuh kerbau dimana kerbau yang memiliki warna
kulit merah dan coklat memiliki ukuran relatif lebih besar (Erdiansyah, 2008).
Garis kalung (chevron) merupakan ciri spesifik kerbau rawa. Berdasarkan
hasil penelitian Sitorus (2008) ditemukan lima variasi garis kalung pada kerbau rawa
yaitu tunggal di bagian atas, tunggal di bagian bawah, tunggal di bagian bawah dan
bercabang, double yaitu di leher bagian atas dan bawah, serta double dengan bagian
bawah yang bercabang. Erdiansyah (2008) menyebutkan terdapat juga sebanyak
1,5% kerbau lokal dalam penelitiannya di Nusa Tenggara Barat yang tidak memiliki
chevron dan terdapat pula kerbau lokal yang memiliki chevron tunggal yang
memiliki persentase cukup besar yaitu 18,5%. Kaki kerbau lokal umumnya berwarna
terang Sitorus (2008) menyebutkan bahwa terdapat dua variasi warna kaki kerbau
rawa yaitu 94,12% berwarna abu – abu muda dan hanya 5,88% berwarna abu-abu.
Warna hitam pada kaki ditemukan hanya 4% dari kerbau lokal yang diamati. Kerbau
rawa umumnya memiliki jenis teracak mangkok sehingga banyak digunakan untuk
mengolah lahan pertanian karena kemampuannya menekan keras ke bawah
(Erdiansyah, 2008).
Penelitian yang dilakukan Hidayat (2007) menunjukkan bahwa antara kerbau
Banten dan Sumatera utara mempunyai ukuran tubuh yang berbeda, kerbau Sumatera
Utara mempunyai tinggi pundak, dan lingkar dada yang lebih besar dibandingkan
kerbau Banten. Rataan tinggi pundak kerbau Banten yaitu 120 cm, Sumaera Utara
126 cm. Rataan lingkar dada kerbau Banten yaitu 170 cm dan Sumatra Utara 182 cm.
Rataan panjang badan kerbau Banten 121 cm dan rataan panjang badan kerbau
Sumatera Utara yaitu 118 cm.
Produktivitas Kerbau
Produktivitas kerbau dalam beberapa hal lebih rendah dibandingkan sapi
terkait dengan sifat-sifat biologis yang dimilikinya. Dewasa kelamin kerbau relatif
lebih lambat, calving interval sekitar dua tahun dan persentase karkas relatif lebih
kecil dibandingkan sapi ( 0,1).
Pierzchala et al. (2003) menyatakan bahwa keragaman gen GHRH
berhubungan dengan laju pertumbuhan dan kualitas karkas pada ternak babi dengan
enzim restriksi AluI yang menghasilkan Frekuensi genotipe AA (8,8%), AB (61,8%)
dan BB (27,97%). Beberapa penelitian mengenai keragaman gen GHRH pada
beberapa ternak disajikan dalam Tabel 2.
Tabel 2. Keragaman Gen GHRH Menurut Beberapa Penelitian pada
Beberapa Jenis Ternak
Ternak
Jumlah Alel
Posisi Marker
Metode
Sumber
Sapi Perah dan
2
Intron 1
RFLP
Moody et al. (1995)
Sapi Pedaging
2
Intron 2
RFLP
Dybus et al. (2003)
Sapi Perah
2
Intron 2
RFLP
Dybus dan Grzesiak (2006)
12 tipe
5’UTR dan intron
Analisis sekuen
Cheong et al. (2006)
Sapi Perah
2
Intron 2
RFLP
Kmiec et al. (2007)
Babi
2
Ekson 3
RFLP
Pierzchala et al. (2003)
Babi
2
Ekson 3
RFLP
Franco et al. (2005)
Pedaging
Sapi Pedaging
METODE
Lokasi dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Zoologi Departemen Biologi,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan September 2008 sampai dengan bulan
Desember 2008.
Materi
Sampel Darah dan Isolasi DNA
Sampel darah kerbau yang digunakan berjumlah 320 sampel yang diambil
dari empat daerah, yaitu 75 dari Semarang (Jawa Tengah), 103 dari Mataram (Nusa
Tenggara Barat), 65 dari Siborong-borong (Sumatera Utara), dan 77 dari Banten.
Sampling darah dilakukan menggunakan vaccutainer 10 ml berheparin yang
dilengkapi dengan jarum no. 18. Ekstraksi DNA dilakukan menggunakan Genomic
DNA mini kit (Geneaid).
PCR (Amplifikasi DNA)
Primer yang digunakan dalam penelitian ini adalah berdasarkan primer yang
digunakan Moody et al. (1995), yaitu GHRH forward 5’-GTA AGG ATG CCA
GCT CTG GGT3’ dan GHRH reverse 5’-TGC CTG CTC ATG ATG TCC TGG A3’, enzim Taq polymerase, dNTP, 10x buffer dan air destilata
Alat – alat yang digunakan antara lain tabung PCR, pipet mikro dengan
tipsnya, alat sentrifugasi, vortex dan mesin thermocycler (TaKaRa PCR Thermal
Cycler).
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP)
Bahan – bahan yang digunakan adalah Produk PCR, enzim restriksi (RE)
HaeIII dengan buffernya dan air destilata.
Alat – alat yang digunakan antara lain tabung PCR, pipet mikro dengan
tipsnya, alat sentrifugasi, vortex dan inkubator.
Elektroforesis
Bahan – bahan yang digunakan adalah air destilata steril, akrilamida 30%, 5 x
TBE, TEMED (tetramethylendiamine), APS (ammonium persulfat) 10%, loading
dye, dan marker.
Alat – alat yang digunakan yaitu gelas ukur, tabung reaksi, dua buah kaca
untuk cetakan gel, sisir khusus untuk sumur, pipet berskala, pipet mikro 2 µl dengan
tipsnya dan power supply 500VA.
Pewarnaan Perak
Bahan – bahan yang digunakan adalah air destilata, CTAB (cety
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
SKRIPSI
ALMIRA PRIMASARI
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
RINGKASAN
ALMIRA PRIMASARI. 2009. Identifikasi Keragaman Gen Growth Hormone
Releasing Hormone (GHRH) pada Kerbau Lokal (Bubalus bubalis) dengan
Metode PCR-RFLP. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan,
Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Pembimbing Utama : Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
Pembimbing Anggota : Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si.
Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk mendapatkan ternak lokal yang
memiliki produktivitas tinggi adalah dengan perbaikan manajemen pemeliharaan dan
perbaikan genetik. Perbaikan secara genetik dapat dilakukan dengan mengetahui
karakteristik genetik ternak yang berpengaruh terhadap sifat pertumbuhan yang
dikontrol oleh banyak gen dan sebagian besar aksinya bersifat aditif. Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) merupakan salah satu faktor pertumbuhan
yang berperan menstimulasi sintesis dan sekresi Growth Hormone yang berpengaruh
secara aditif terhadap pertumbuhan. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi
keragaman gen Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada kerbau lokal di
Indonesia. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Zoologi Departemen Biologi,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Sampel darah kerbau yang digunakan berjumlah 320 sampel yang berasal
dari empat daerah, yaitu Semarang (Jawa Tengah), Mataram (Nusa Tenggara Barat),
Medan (Sumatera Utara) dan Banten. Amplifikasi gen GHRH dilakukan dengan
teknik PCR, sedangkan untuk identifikasi keragaman dilakukan menggunakan
metode PCR-RFLP dengan menggunakan enzim restriksi HaeIII. Gen GHRH kerbau
yang berhasil diamplifikasi berukuran 451 pb terletak di sebagian ekson 2, intron 2
dan sebagian ekson 3. Pendeteksian keragaman gen GHRH kerbau lokal Indonesia
dengan metode PCR-RFLP menghasilkan dua tipe alel yaitu alel A (18%) dan alel B
(82%). Genotipe yang diperoleh yaitu AA (0%), AB (36%) dan BB (64%) dengan
nilai heterozigositas sebesar 46%. Frekuensi Alel A pada setiap populasi yaitu
Semarang (15%), Mataram (19%), Medan (2%) dan Banten (45%). Alel B memiliki
frekuensi lebih besar dibandingkan alel A pada semua populasi ternak kerbau dari
empat daerah di Indonesia. Frekuensi alel B pada setiap populasi yaitu Semarang
(85%), Mataram (81%), Medan (98%) dan Banten (48%). Nilai frekuensi alel B
terbesar terdapat pada populasi kerbau Medan (98%) dengan nilai heterozigositas
4%. Nilai heterozigositas tertinggi terdapat pada populasi kerbau di Banten yaitu
48%. Nilai indeks fiksasi gen GHRH menunjukkan bahwa dari keempat populasi
kerbau lokal tidak terdapat gen yang terfiksasi dengan nilai indeks fiksasi tidak sama
dengan nol. Nilai jarak genetik gen GHRH terkecil yaitu antara populasi kerbau lokal
Semarang dan kerbau lokal Mataram (0,001) dan terbesar antara populasi kerbau
lokal Medan dan Banten (0,202).
Kata-kata kunci: Kerbau, gen GHRH , PCR-RFLP.
ABSTRACT
Identification of Growth Hormone Releasing Hormone Gene in Local Buffalo
(Bubalus bubalis) Using PCR-RFLP
Primasari, A., C. Sumantri and A. Farajallah
GHRH is a hypothalamic hormone which stimulates growth hormone secretion in the
pituitary gland. The objective of this study was to identify polymorphisms Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) gene of Indonesian buffalo’s. A total of 320
blood samples from Indonesian buffalo were used to determined polymorphism
using PCR-RFLP method. The polymorphism of GHRH gene that spanned within
exon 2 and exon 3 was amplified, and their mutation was detected using
endonuclease HaeIII. In this study, there were found to be three GHRH/HaeIII
genotype (AA genotype 0%, AB genotype 36% and BB genotype 64%) determined
by two alleles, A (18%) and B (82%). The frequency of A allele was found 15% for
Semarang population, 19% for Mataram population, 2% for Medan population and
40% for Banten population. The frequency of B allele was found 85% for Semarang
population, 81% for Mataram population, 98% for Medan population and 60% for
Banten population. The observed heterozygosis value were different among
populations. The highest heterozygosis ( ) 0,485 for Banten population and the
lowest was 0.037 for Medan population and the average heterozygosis for all
populations ( ) detected was 0.270. Index fixation value of GHRH gene showed
there was not fixed into one gene type (Fski 0). The smallest genetic distance value
of GHRH gene was found between Semarang and Mataram population (0.001) and
highest between Medan and Banten population (0.202).
Keywords: Buffallo, GHRH gene, PCR-RFLP.
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
ALMIRA PRIMASARI
D14051318
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
Oleh
ALMIRA PRIMASARI
D14051318
Skripsi ini telah disetujui dan disidangkan di hadapan
Komisi Ujian Lisan pada tanggal 02 April 2009
Pembimbing Utama
Pembimbing Anggota
Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si.
Dekan
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
Ketua Departemen
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Luki Abdullah, M.Agr.Sc.
Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 17 September 1988 di Sukabumi. Penulis
adalah anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan H.Tejo Sriwijoyo, SKM.,
M.MKes dan Hj.Henny Liswara.
Pendidikan dasar diselesaikan pada tahun 1999 di SD Negeri Cisande I,
Sukabumi. Pendidikan lanjutan tingkat pertama diselesaikan pada tahun 2002 di
SLTP Negeri 1 Cibadak, Sukabumi dan pendidikan lanjutan menengah atas
diselesaikan pada tahun 2005 di SMA Negeri 1 Sukabumi.
Penulis diterima sebagai mahasiswa pada departemen Ilmu Produksi dan
Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada tahun 2005.
Selama mengikuti pendidikan, penulis aktif di beberapa organisasi
kemahasiswaan diantaranya Badan Eksekutif Mahasisa Fakultas Peternakan (20062007 dan 2007-2008), Kelompok Pecinta Alam Fakultas Peternakan (2006-2007 dan
2007-2008), Ikatan Mahasiswa Sukabumi (2006-2007 dan 2007-2008) dan UKM
Tae Kwon Do (2006-2007). Skripsi dengan judul Identifikasi Keragaman Gen
Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada Kerbau Lokal (Bubalus
bubalis) dengan Metode PCR-RFLP diselesaikan penulis sebagai syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena hanya
dengan rahmat dan karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan studi, penelitian,
dan penulisan skripsi dengan judul Identifikasi Keragaman Gen Growth Hormone
Releasing Hormone (GHRH) Pada Kerbau Lokal (Bubalus bubalis) dengan
Metode PCR-RFLP.
Beberapa hal yang mendasari dilakukannya penelitian ini diantaranya adalah
1) kerbau di Indonesia merupakan salah satu ternak lokal dengan beberapa kelebihan
yang dimilikinya sehingga berpotensi untuk dikembangkan menjadi ternak penghasil
daging 2) masih rendahnya perkembangan populasi, produksi dan produktivitas
kerbau di Indonesia, serta 3) informasi molekuler kerbau lokal masih terbatas
terutama gen yang mempengaruhi pertumbuhan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi keragaman gen Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada kerbau lokal dari empat daerah di
Indonesia. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini ditujukan sebagai informasi awal
mengenai keragaman gen GHRH kerbau lokal Indonesia untuk penelitian
selanjutnya, guna mendapatkan ternak kerbau dengan produktivitas yang lebih baik.
Semoga penulisan skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan yang
berarti bagi kemajuan peternakan Indonesia. Amin
Bogor, April 2009
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
RINGKASAN .........................................................................................
i
ABSTRACT ............................................................................................
ii
LEMBAR PERNYATAAN ....................................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................
iv
RIWAYAT HIDUP ................................................................................
v
KATA PENGANTAR ............................................................................
vi
DAFTAR ISI ...........................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ...................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................
x
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................
xi
PENDAHULUAN ..................................................................................
1
Latar Belakang ............................................................................
Tujuan .........................................................................................
1
2
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
3
Kerbau .........................................................................................
Ciri – ciri Fisik Kerbau ...................................................
Produktivitas Kerbau ......................................................
Populasi Kerbau di Indonesia .....................................................
Potensi Ternak Kerbau ................................................................
Analisis Keragaman DNA ...........................................................
Keragaman Gen Gowth Hormone Releasing Hormone (GHRH) .
3
4
5
6
6
7
8
METODE
..........................................................................................
11
Lokasi dan Waktu .......................................................................
Materi ..........................................................................................
Sampel Darah dan Isolasi DNA ......................................
PCR (Amplifikasi DNA) ................................................
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) .....
Elektroforesis ..................................................................
Pewarnaan Perak .............................................................
Rancangan .....................................................................................
Prosedur ........................................................................................
Pengambilan dan Penanganan Sampel ...........................
Ekstraksi DNA dari Sampel Darah ..................................
Amplifikasi Gen GHRH .................................................
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) ....
Elektroforesis ....................................................................
Pewarnaan Perak ...............................................................
11
11
11
11
11
11
12
12
14
14
14
14
14
14
15
Halaman
Pendeteksian Keragaman DNA ......................................
15
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
16
Amplifikasi Gen GHRH .............................................................
Pendeteksian Keragaman Gen GHRH dengan Metode PCR
RFLP ........................................................................................
Keragaman Gen GHRH Kerbau Lokal .........................................
Nilai Heterozigositas ...................................................................
Indeks Fiksasi .............................................................................
Jarak Genetik dan Pohon Genetik ...............................................
16
17
20
22
24
24
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
27
Kesimpulan .................................................................................
Saran ...........................................................................................
27
27
UCAPAN TERIMAKASIH ...................................................................
28
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
29
LAMPIRAN
32
..........................................................................................
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Beberapa Informasi Sifat Biologis Ternak Kerbau dengan Pola
Pemeliharaan Ekstensif ..................................................................
5
2. Keragaman Gen GHRH Menurut Beberapa Penelitian pada
Beberapa Jenis Ternak ...................................................................
10
3. Nilai Frekuensi Genotipe dan Frekuensi Alel Gen GHRH-HaeIII
Kerbau Lokal...................................................................................
21
4. Nilai Heterozigositas ( ) dan Rataan Heterozigositas ( ) Gen
GHRH Kerbau Lokal ......................................................................
23
5. Nilai Indeks Fiksasi Gen GHRH Kerbau Lokal ...............................
24
6. Nilai Jarak Genetik Gen GHRH Kerbau Lokal ................................
25
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
SKRIPSI
ALMIRA PRIMASARI
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
RINGKASAN
ALMIRA PRIMASARI. 2009. Identifikasi Keragaman Gen Growth Hormone
Releasing Hormone (GHRH) pada Kerbau Lokal (Bubalus bubalis) dengan
Metode PCR-RFLP. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan,
Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Pembimbing Utama : Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
Pembimbing Anggota : Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si.
Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk mendapatkan ternak lokal yang
memiliki produktivitas tinggi adalah dengan perbaikan manajemen pemeliharaan dan
perbaikan genetik. Perbaikan secara genetik dapat dilakukan dengan mengetahui
karakteristik genetik ternak yang berpengaruh terhadap sifat pertumbuhan yang
dikontrol oleh banyak gen dan sebagian besar aksinya bersifat aditif. Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) merupakan salah satu faktor pertumbuhan
yang berperan menstimulasi sintesis dan sekresi Growth Hormone yang berpengaruh
secara aditif terhadap pertumbuhan. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi
keragaman gen Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada kerbau lokal di
Indonesia. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Zoologi Departemen Biologi,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Sampel darah kerbau yang digunakan berjumlah 320 sampel yang berasal
dari empat daerah, yaitu Semarang (Jawa Tengah), Mataram (Nusa Tenggara Barat),
Medan (Sumatera Utara) dan Banten. Amplifikasi gen GHRH dilakukan dengan
teknik PCR, sedangkan untuk identifikasi keragaman dilakukan menggunakan
metode PCR-RFLP dengan menggunakan enzim restriksi HaeIII. Gen GHRH kerbau
yang berhasil diamplifikasi berukuran 451 pb terletak di sebagian ekson 2, intron 2
dan sebagian ekson 3. Pendeteksian keragaman gen GHRH kerbau lokal Indonesia
dengan metode PCR-RFLP menghasilkan dua tipe alel yaitu alel A (18%) dan alel B
(82%). Genotipe yang diperoleh yaitu AA (0%), AB (36%) dan BB (64%) dengan
nilai heterozigositas sebesar 46%. Frekuensi Alel A pada setiap populasi yaitu
Semarang (15%), Mataram (19%), Medan (2%) dan Banten (45%). Alel B memiliki
frekuensi lebih besar dibandingkan alel A pada semua populasi ternak kerbau dari
empat daerah di Indonesia. Frekuensi alel B pada setiap populasi yaitu Semarang
(85%), Mataram (81%), Medan (98%) dan Banten (48%). Nilai frekuensi alel B
terbesar terdapat pada populasi kerbau Medan (98%) dengan nilai heterozigositas
4%. Nilai heterozigositas tertinggi terdapat pada populasi kerbau di Banten yaitu
48%. Nilai indeks fiksasi gen GHRH menunjukkan bahwa dari keempat populasi
kerbau lokal tidak terdapat gen yang terfiksasi dengan nilai indeks fiksasi tidak sama
dengan nol. Nilai jarak genetik gen GHRH terkecil yaitu antara populasi kerbau lokal
Semarang dan kerbau lokal Mataram (0,001) dan terbesar antara populasi kerbau
lokal Medan dan Banten (0,202).
Kata-kata kunci: Kerbau, gen GHRH , PCR-RFLP.
ABSTRACT
Identification of Growth Hormone Releasing Hormone Gene in Local Buffalo
(Bubalus bubalis) Using PCR-RFLP
Primasari, A., C. Sumantri and A. Farajallah
GHRH is a hypothalamic hormone which stimulates growth hormone secretion in the
pituitary gland. The objective of this study was to identify polymorphisms Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) gene of Indonesian buffalo’s. A total of 320
blood samples from Indonesian buffalo were used to determined polymorphism
using PCR-RFLP method. The polymorphism of GHRH gene that spanned within
exon 2 and exon 3 was amplified, and their mutation was detected using
endonuclease HaeIII. In this study, there were found to be three GHRH/HaeIII
genotype (AA genotype 0%, AB genotype 36% and BB genotype 64%) determined
by two alleles, A (18%) and B (82%). The frequency of A allele was found 15% for
Semarang population, 19% for Mataram population, 2% for Medan population and
40% for Banten population. The frequency of B allele was found 85% for Semarang
population, 81% for Mataram population, 98% for Medan population and 60% for
Banten population. The observed heterozygosis value were different among
populations. The highest heterozygosis ( ) 0,485 for Banten population and the
lowest was 0.037 for Medan population and the average heterozygosis for all
populations ( ) detected was 0.270. Index fixation value of GHRH gene showed
there was not fixed into one gene type (Fski 0). The smallest genetic distance value
of GHRH gene was found between Semarang and Mataram population (0.001) and
highest between Medan and Banten population (0.202).
Keywords: Buffallo, GHRH gene, PCR-RFLP.
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
ALMIRA PRIMASARI
D14051318
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
IDENTIFIKASI KERAGAMAN GEN GROWTH HORMONE
RELEASING HORMONE (GHRH) PADA KERBAU LOKAL
(Bubalus bubalis) DENGAN METODE PCR-RFLP
Oleh
ALMIRA PRIMASARI
D14051318
Skripsi ini telah disetujui dan disidangkan di hadapan
Komisi Ujian Lisan pada tanggal 02 April 2009
Pembimbing Utama
Pembimbing Anggota
Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
Dr. Ir. Achmad Farajallah, M.Si.
Dekan
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
Ketua Departemen
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Luki Abdullah, M.Agr.Sc.
Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 17 September 1988 di Sukabumi. Penulis
adalah anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan H.Tejo Sriwijoyo, SKM.,
M.MKes dan Hj.Henny Liswara.
Pendidikan dasar diselesaikan pada tahun 1999 di SD Negeri Cisande I,
Sukabumi. Pendidikan lanjutan tingkat pertama diselesaikan pada tahun 2002 di
SLTP Negeri 1 Cibadak, Sukabumi dan pendidikan lanjutan menengah atas
diselesaikan pada tahun 2005 di SMA Negeri 1 Sukabumi.
Penulis diterima sebagai mahasiswa pada departemen Ilmu Produksi dan
Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada tahun 2005.
Selama mengikuti pendidikan, penulis aktif di beberapa organisasi
kemahasiswaan diantaranya Badan Eksekutif Mahasisa Fakultas Peternakan (20062007 dan 2007-2008), Kelompok Pecinta Alam Fakultas Peternakan (2006-2007 dan
2007-2008), Ikatan Mahasiswa Sukabumi (2006-2007 dan 2007-2008) dan UKM
Tae Kwon Do (2006-2007). Skripsi dengan judul Identifikasi Keragaman Gen
Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada Kerbau Lokal (Bubalus
bubalis) dengan Metode PCR-RFLP diselesaikan penulis sebagai syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena hanya
dengan rahmat dan karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan studi, penelitian,
dan penulisan skripsi dengan judul Identifikasi Keragaman Gen Growth Hormone
Releasing Hormone (GHRH) Pada Kerbau Lokal (Bubalus bubalis) dengan
Metode PCR-RFLP.
Beberapa hal yang mendasari dilakukannya penelitian ini diantaranya adalah
1) kerbau di Indonesia merupakan salah satu ternak lokal dengan beberapa kelebihan
yang dimilikinya sehingga berpotensi untuk dikembangkan menjadi ternak penghasil
daging 2) masih rendahnya perkembangan populasi, produksi dan produktivitas
kerbau di Indonesia, serta 3) informasi molekuler kerbau lokal masih terbatas
terutama gen yang mempengaruhi pertumbuhan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi keragaman gen Growth
Hormone Releasing Hormone (GHRH) pada kerbau lokal dari empat daerah di
Indonesia. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini ditujukan sebagai informasi awal
mengenai keragaman gen GHRH kerbau lokal Indonesia untuk penelitian
selanjutnya, guna mendapatkan ternak kerbau dengan produktivitas yang lebih baik.
Semoga penulisan skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan yang
berarti bagi kemajuan peternakan Indonesia. Amin
Bogor, April 2009
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
RINGKASAN .........................................................................................
i
ABSTRACT ............................................................................................
ii
LEMBAR PERNYATAAN ....................................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................
iv
RIWAYAT HIDUP ................................................................................
v
KATA PENGANTAR ............................................................................
vi
DAFTAR ISI ...........................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ...................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................
x
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................
xi
PENDAHULUAN ..................................................................................
1
Latar Belakang ............................................................................
Tujuan .........................................................................................
1
2
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
3
Kerbau .........................................................................................
Ciri – ciri Fisik Kerbau ...................................................
Produktivitas Kerbau ......................................................
Populasi Kerbau di Indonesia .....................................................
Potensi Ternak Kerbau ................................................................
Analisis Keragaman DNA ...........................................................
Keragaman Gen Gowth Hormone Releasing Hormone (GHRH) .
3
4
5
6
6
7
8
METODE
..........................................................................................
11
Lokasi dan Waktu .......................................................................
Materi ..........................................................................................
Sampel Darah dan Isolasi DNA ......................................
PCR (Amplifikasi DNA) ................................................
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) .....
Elektroforesis ..................................................................
Pewarnaan Perak .............................................................
Rancangan .....................................................................................
Prosedur ........................................................................................
Pengambilan dan Penanganan Sampel ...........................
Ekstraksi DNA dari Sampel Darah ..................................
Amplifikasi Gen GHRH .................................................
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) ....
Elektroforesis ....................................................................
Pewarnaan Perak ...............................................................
11
11
11
11
11
11
12
12
14
14
14
14
14
14
15
Halaman
Pendeteksian Keragaman DNA ......................................
15
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
16
Amplifikasi Gen GHRH .............................................................
Pendeteksian Keragaman Gen GHRH dengan Metode PCR
RFLP ........................................................................................
Keragaman Gen GHRH Kerbau Lokal .........................................
Nilai Heterozigositas ...................................................................
Indeks Fiksasi .............................................................................
Jarak Genetik dan Pohon Genetik ...............................................
16
17
20
22
24
24
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
27
Kesimpulan .................................................................................
Saran ...........................................................................................
27
27
UCAPAN TERIMAKASIH ...................................................................
28
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................
29
LAMPIRAN
32
..........................................................................................
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Beberapa Informasi Sifat Biologis Ternak Kerbau dengan Pola
Pemeliharaan Ekstensif ..................................................................
5
2. Keragaman Gen GHRH Menurut Beberapa Penelitian pada
Beberapa Jenis Ternak ...................................................................
10
3. Nilai Frekuensi Genotipe dan Frekuensi Alel Gen GHRH-HaeIII
Kerbau Lokal...................................................................................
21
4. Nilai Heterozigositas ( ) dan Rataan Heterozigositas ( ) Gen
GHRH Kerbau Lokal ......................................................................
23
5. Nilai Indeks Fiksasi Gen GHRH Kerbau Lokal ...............................
24
6. Nilai Jarak Genetik Gen GHRH Kerbau Lokal ................................
25
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Hasil Amlifikasi Gen GHRH Menggunakan Metode PCR pada
Gel Poliakrilamida 6% ..................................................................
16
2. Posisi Penempelan Primer dan Situs Pemotongan Enzim Restriksi
HaeIII didasarkan pada sekuens gen GHRH pada sapi di GenBank
(no akses GenBank AF242855) (Zhou et al., 2000) ......................
17
3. Hasil Pemotongan Fragmen Gen GHRH Menggunakan Metode
PCR-RFLP dengan Enzim Pemotong HaeIII pada Gel
Poliakrilamida 6% ..........................................................................
18
4. Diagram Elektroforesis Hasil Pemotongan Gen GHRH/HaeIII .....
19
5. Dendogram Pohon Genetik Berdasarkan Gen GHRH pada Empat
Populasi Kerbau Lokal Indonesia ....................................................
25
.
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1. Modifikasi Metode Isolasi DNA Menggunakan Genomic DNA
Mini Kit Geneaid ...........................................................................
33
2. Sekuen Gen GHRH yang diakses di GenBank (no. AF242855) .....
34
3. Hasil Analisis Jarak Genetik dan Pohon Genetik ............................
35
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kerbau merupakan salah satu ternak ruminansia besar yang dapat
dimanfaatkan sebagai penghasil daging, susu dan kerja. Secara umum pemeliharaan
ternak kerbau di Indonesia bukan ditujukan untuk diambil dagingnya. Peternak
kerbau di Indonesia umumnya hanya memelihara kerbau sebagai ternak kerja untuk
mengolah lahan pertanian dan sebagai tabungan hidup.
Daging kerbau dapat menjadi komplemen bahkan substitusi daging sapi
sehingga pengembangan kerbau perlu mendapat perhatian agar kerbau dapat
berkontribusi lebih besar terhadap program kecukupan daging nasional. Revitalisasi
peternakan kerbau harus dilakukan dalam upaya mendukung program kecukupan
daging sapi tahun 2010. Diharapkan pada tahun tersebut ketergantungan impor
daging dapat dikurangi secara signifikan (10%). Saat ini impor daging untuk
memenuhi permintaan daging di Indonesia masih sekitar 30% (Riady, 2006).
Perkembangan populasi, produksi dan produktivitas kerbau di Indonesia
masih kurang optimal. Populasi kerbau di Indonesia terus mengalami penurunan dari
tahun ke tahun. Populasi ternak kerbau di Indonesia dari 3,065 juta ekor pada tahun
1997 menjadi 2,201 juta ekor pada tahun 2006 (Badan Pusat Statistik, 2006).
Penurunan tersebut disebabkan oleh peralihan fungsi kerbau sebagai ternak kerja
karena adanya mesin atau traktor dan makin sempitnya areal lahan untuk
penggembalaan serta kurang adanya usaha – usaha perbaikan mutu genetik dan
teknik budidaya.
Perbaikan mutu genetik kerbau masih tertinggal jauh dari ternak lainnya.
Perbaikan dengan mempertimbangkan penanda genetik dapat dijadikan sebagai salah
satu alternatif dalam melakukan seleksi. Salah satu metode seleksi yang sedang
berkembang saat ini adalah metode MAS (Marker Assisted Selection) yaitu seleksi
berdasarkan penciri DNA yang mengontrol sifat-sifat ekonomis.
Growth Hormone Releasing Hormone merupakan hormon yang menstimulasi
sintesis dan sekresi Growth Hormone yang mempengaruhi pertumbuhan. Oleh
karena itu, gen GHRH merupakan penciri genetik yang dapat dijadikan sebagai salah
satu dasar dalam melakukan seleksi ternak.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi keragaman gen growth
hormone releasing hormone (GHRH) dengan metode PCR-RFLP pada kerbau lokal
dari empat daerah di Indoesia yaitu Semarang (Jawa Tengah), Mataram (Nusa
Tenggara Barat), Medan (Sumatera Utara) dan Banten.
TINJAUAN PUSTAKA
Kerbau
Tetua kerbau domestik (Bubalus bubalis) berasal dari kerbau liar Asia (Wild
Asian buffalo – Bubalus bubalis). Kerbau domestik satu dengan lainnya agak
berbeda, menunjukkan bahwa tetua mereka berasal dari beberapa subspesies yang
dapat dijumpai di beberapa bagian dunia. Kebanyakan kerbau domestik dijumpai
pada wilayah yang beriklim panas dan basah dimana padi dihasilkan. Sekitar 95%
dari kerbau domestik terdapat di Asia, dan sekitar 2,5% terdapat di Afrika,
khususnya Mesir (FAO, 2000).
Kerbau merupakan ternak yang multifungsi yaitu sebagai penghasil daging,
susu dan kerja yang potensial untuk mengolah lahan pertanian. Selain itu, kerbau
berfungsi sebagai sumber pupuk dan mempunyai fungsi sosial budaya di beberapa
daerah di Indonesia. Kerbau mempunyai keistimewaan tersendiri dibandingkan sapi,
karena ternak ini mampu hidup di kawasan yang relatif sulit terutama bila pakan
yang tersedia berkualitas sangat rendah. Pertumbuhan kerbau dapat menyamai atau
justru lebih baik dibandingkan sapi dan masih dapat berkembang biak dalam kondisi
kualitas pakan yang tersedia relatif kurang baik. Kerbau memiliki beberapa
keunggulan tetapi juga tidak terlepas dari adanya kelemahan. Salah satu kelemahan
kerbau adalah ketidaktahanannya terhadap udara yang panas. Oleh sebab itu untuk
melangsungkan proses faali hidupnya memerlukan waktu untuk merendam diri di
lumpur (berkubang) (Diwyanto dan Handiwirawan, 2006).
Umumnya semua tipe kerbau domestik (Bubalus bubalis) dibagi menjadi dua
kelompok yaitu kerbau sungai (riverine buffalo) dan kerbau rawa atau kerbau lumpur
(swamp buffalo). Kromosom kerbau liar Asia maupun kerbau domestik (kerbau
rawa) adalah 2n = 48, sedangkan kerbau sungai (riverine buffalo) adalah 2n =50
(FAO, 2000). Kedua kelompok kerbau ini mempunyai sifat biologis yang berbeda.
Kerbau sungai menunjukkan kesenangan terhadap air mengalir yang bersih,
sedangkan kerbau rawa suka berkubang dalam lumpur, rawa-rawa dan air
menggenang (Hasinah dan Handiwirawan, 2006).
Populasi kerbau di Indonesia sebagian besar merupakan kerbau rawa dan
hanya sedikit kerbau sungai di Sumatera Utara yaitu kerbau Murrah yang dipelihara
oleh masyarakat keturunan India dan digunakan sebagai penghasil susu. Kerbau rawa
biasa digunakan sebagai ternak kerja, untuk nantinya dipotong sebagi penghasil
daging dan jarang digunakan sebagai penghasil susu. Hanya sedikit sekali kerbau
rawa yang dimanfaatkan susunya, karena produksi susunya sangat rendah yaitu
hanya 1-1,5 l/hari, dibandingkan dengan tipe sungai yang mampu menghasilkan susu
sebanyak 6-7 l/hari (Hasinah dan Handiwirawan, 2006).
Ciri – ciri Fisik Kerbau
Ciri - ciri fisik kerbau sungai yaitu memiliki tanduk melingkar ke bawah atau
lurus memanjang dan memiliki kulit berwarna hitam atau abu-abu agak gelap.
Sedangkan kerbau rawa atau kerbau lumpur umumnya memiliki tanduk melengkung
ke atas dan memiliki kulit berwarna abu – abu terang. Hasil penelitian yang
dilakukan oleh Erdiansyah (2008) di Kabupaten Dompu Nusa Tenggara Barat
menunjukkan bahwa kerbau yang terdapat di daerah tersebut merupakan kerbau rawa
dengan jenis tanduk melingkar ke atas sebesar 98%. Hal tersebut sama dengan
penelitian yang dilakukan oleh Asoen (2008) yang melakukan pengamatan terhadap
kerbau rawa yang menghasilkan 96,2% dari jumlah kerbau memiliki bentuk tanduk
normal yang memanjang ke belakang lalu melengkung ke atas. Kerbau rawa yang
diamati memiliki warna abu – abu terang (36,5%), abu – abu gelap (29,5%) coklat
dan merah masing – masing 11% dan 19%. Sifat khas warna kulit berkaitan dengan
hasil pengukuran morfometrik tubuh kerbau dimana kerbau yang memiliki warna
kulit merah dan coklat memiliki ukuran relatif lebih besar (Erdiansyah, 2008).
Garis kalung (chevron) merupakan ciri spesifik kerbau rawa. Berdasarkan
hasil penelitian Sitorus (2008) ditemukan lima variasi garis kalung pada kerbau rawa
yaitu tunggal di bagian atas, tunggal di bagian bawah, tunggal di bagian bawah dan
bercabang, double yaitu di leher bagian atas dan bawah, serta double dengan bagian
bawah yang bercabang. Erdiansyah (2008) menyebutkan terdapat juga sebanyak
1,5% kerbau lokal dalam penelitiannya di Nusa Tenggara Barat yang tidak memiliki
chevron dan terdapat pula kerbau lokal yang memiliki chevron tunggal yang
memiliki persentase cukup besar yaitu 18,5%. Kaki kerbau lokal umumnya berwarna
terang Sitorus (2008) menyebutkan bahwa terdapat dua variasi warna kaki kerbau
rawa yaitu 94,12% berwarna abu – abu muda dan hanya 5,88% berwarna abu-abu.
Warna hitam pada kaki ditemukan hanya 4% dari kerbau lokal yang diamati. Kerbau
rawa umumnya memiliki jenis teracak mangkok sehingga banyak digunakan untuk
mengolah lahan pertanian karena kemampuannya menekan keras ke bawah
(Erdiansyah, 2008).
Penelitian yang dilakukan Hidayat (2007) menunjukkan bahwa antara kerbau
Banten dan Sumatera utara mempunyai ukuran tubuh yang berbeda, kerbau Sumatera
Utara mempunyai tinggi pundak, dan lingkar dada yang lebih besar dibandingkan
kerbau Banten. Rataan tinggi pundak kerbau Banten yaitu 120 cm, Sumaera Utara
126 cm. Rataan lingkar dada kerbau Banten yaitu 170 cm dan Sumatra Utara 182 cm.
Rataan panjang badan kerbau Banten 121 cm dan rataan panjang badan kerbau
Sumatera Utara yaitu 118 cm.
Produktivitas Kerbau
Produktivitas kerbau dalam beberapa hal lebih rendah dibandingkan sapi
terkait dengan sifat-sifat biologis yang dimilikinya. Dewasa kelamin kerbau relatif
lebih lambat, calving interval sekitar dua tahun dan persentase karkas relatif lebih
kecil dibandingkan sapi ( 0,1).
Pierzchala et al. (2003) menyatakan bahwa keragaman gen GHRH
berhubungan dengan laju pertumbuhan dan kualitas karkas pada ternak babi dengan
enzim restriksi AluI yang menghasilkan Frekuensi genotipe AA (8,8%), AB (61,8%)
dan BB (27,97%). Beberapa penelitian mengenai keragaman gen GHRH pada
beberapa ternak disajikan dalam Tabel 2.
Tabel 2. Keragaman Gen GHRH Menurut Beberapa Penelitian pada
Beberapa Jenis Ternak
Ternak
Jumlah Alel
Posisi Marker
Metode
Sumber
Sapi Perah dan
2
Intron 1
RFLP
Moody et al. (1995)
Sapi Pedaging
2
Intron 2
RFLP
Dybus et al. (2003)
Sapi Perah
2
Intron 2
RFLP
Dybus dan Grzesiak (2006)
12 tipe
5’UTR dan intron
Analisis sekuen
Cheong et al. (2006)
Sapi Perah
2
Intron 2
RFLP
Kmiec et al. (2007)
Babi
2
Ekson 3
RFLP
Pierzchala et al. (2003)
Babi
2
Ekson 3
RFLP
Franco et al. (2005)
Pedaging
Sapi Pedaging
METODE
Lokasi dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Zoologi Departemen Biologi,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan September 2008 sampai dengan bulan
Desember 2008.
Materi
Sampel Darah dan Isolasi DNA
Sampel darah kerbau yang digunakan berjumlah 320 sampel yang diambil
dari empat daerah, yaitu 75 dari Semarang (Jawa Tengah), 103 dari Mataram (Nusa
Tenggara Barat), 65 dari Siborong-borong (Sumatera Utara), dan 77 dari Banten.
Sampling darah dilakukan menggunakan vaccutainer 10 ml berheparin yang
dilengkapi dengan jarum no. 18. Ekstraksi DNA dilakukan menggunakan Genomic
DNA mini kit (Geneaid).
PCR (Amplifikasi DNA)
Primer yang digunakan dalam penelitian ini adalah berdasarkan primer yang
digunakan Moody et al. (1995), yaitu GHRH forward 5’-GTA AGG ATG CCA
GCT CTG GGT3’ dan GHRH reverse 5’-TGC CTG CTC ATG ATG TCC TGG A3’, enzim Taq polymerase, dNTP, 10x buffer dan air destilata
Alat – alat yang digunakan antara lain tabung PCR, pipet mikro dengan
tipsnya, alat sentrifugasi, vortex dan mesin thermocycler (TaKaRa PCR Thermal
Cycler).
Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP)
Bahan – bahan yang digunakan adalah Produk PCR, enzim restriksi (RE)
HaeIII dengan buffernya dan air destilata.
Alat – alat yang digunakan antara lain tabung PCR, pipet mikro dengan
tipsnya, alat sentrifugasi, vortex dan inkubator.
Elektroforesis
Bahan – bahan yang digunakan adalah air destilata steril, akrilamida 30%, 5 x
TBE, TEMED (tetramethylendiamine), APS (ammonium persulfat) 10%, loading
dye, dan marker.
Alat – alat yang digunakan yaitu gelas ukur, tabung reaksi, dua buah kaca
untuk cetakan gel, sisir khusus untuk sumur, pipet berskala, pipet mikro 2 µl dengan
tipsnya dan power supply 500VA.
Pewarnaan Perak
Bahan – bahan yang digunakan adalah air destilata, CTAB (cety