Prosiding Seminar Nasional Biologi USU 2014
Editor:
Dr. Hesti Wahyuningsih, MSi. (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Dr. Saleha Hanum, MSi. (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Dr. Salomo Hutahaean (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Prof. Dr. Mansyurdin, MS. (Univ. Andalas, Padang)
Prof. Dr. Manihar Situmorang, MSc., PhD. (Univ. Negeri, Medan)
Prof. Dr. Ramadanil Pitopang, MSi. (Univ. Tadulako, Palu)
Prosiding
SEMINAR NASIONAL
BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
“Optimalisasi Riset Biologi
Dalam Bidang Pertanian, Peternakan, Perikanan,
Kelautan, Kehutanan, Farmasi dan Kedokteran”
Editor :
Dr. Hesti Wahyuningsih, MSi. (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Dr. Saleha Hanum, MSi. (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Dr. Salomo Hutahaean (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Prof. Dr. Mansyurdin, MS. (Univ. Andalas, Padang)
Prof. Dr. Manihar Situmorang, MSc., PhD. (Univ. Negeri, Medan)
Prof. Dr. Ramadanil Pitopang, MSi. (Univ. Tadulako, Palu)
Departemen Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Medan
2014
USU Press
Art Design, Publishing & Printing
Gedung F, Pusat Sistem Informasi (PSI) Kampus USU
Jl. Universitas No. 9
Medan 20155, Indonesia
Telp. 061-8213737; Fax 061-8213737
usupress.usu.ac.id
© USU Press 2014
Hak cipta dilindungi oleh undang-undang; dilarang memperbanyak menyalin, merekam sebagian
atau seluruh bagian buku ini dalam bahasa atau bentuk apapun tanpa izin tertulis dari
penerbit.
ISBN 979 458 744 3
Perpustakaan Nasional Katalog Dalam Terbitan (KDT)
Prosiding Seminar Nasional Biologi; Optimalisasi Riset Biologi dalam Bidang Pertanian,
Peternakan, Perikanan, Kelautan, Kehutanan, Farmasi dan Kedokteran / Editor: Hesti
Wahyuningsih...[et.al.] – Medan: Usu Press, 2014
x, 441 p.: ilus.; 29 cm
ISBN: 979-458-744-3
Dicetak di Medan, Indonesia
ii
LAPORAN KETUA PANITIA SEMINAR NASIONAL
BIOLOGI 2014
Yang saya hormati …..
Bapak Rektor Universitas Sumatera Utara, atau yang mewakili.
Bapak/Ibu para Pembantu Rektor Universitas Sumatera Utara, atau yang mewakili
Bapak Dekan FMIPA, Para Dekan Undangan, Ketua Lembaga dan Unit Kerja, Para Pembatu Dekan,
Ketua dan Sekretaris Departemen, Pembicara Kunci,
Bapak dan Ibu para peserta seminar, undangan, teman sejawat, adik-adik mahasiswa, dan hadirin
sekalian yang saya muliakan.
Bintang jauh di atas bumi, Indahnya terlihat sampai langit yang ke tujuh.
Sambutlah salam dari kami, Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Pertama-tama marilah kita mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
karuniaNya pagi ini kita dapat mengikuti acara Seminar Nasional Biologi tahun 2014. Kami seluruh
panitia mengucapkan "SELAMAT DATANG" dan terima kasih atas kehadiran dan partisipasi Bapak,
Ibu dan adik-adik mahasiswa sekalian.
Pada kesempatan ini kami ingin melaporkan pelaksanaan Seminar Nasional Biologi 2014 yang
bertema "Optimalisasi Riset Biologi dalam Bidang Pertanian, Peternakan, Perikanan, Kelautan,
Kehutanan, Farmasi, dan Kedokteran”. Tema ini dipilih untuk menggambarkan pentingnya
pengembangan dan penerapan Ilmu Biologi dalam bidang Ilmu lain baik dasar maupun terapan demi
kemajuan bangsa Indonesia.
Seminar akan berlangsung selama satu hari dengan jumlah peserta sebanyak 250 orang, yang terdiri
dari 110 peserta pemakalah, 60 peserta umum dan mahasiswa pascasarjana dan 80 peserta mahasiswa
S1. Para peserta seminar datang dari berbagai wilayah tanah air seperti Aceh, Padang, Pekanbaru,
Jakarta, dari berbagai daerah sekitar Medan dan Sumatera Utara, dari lingkungan USU.
Tujuan dari Seminar ini adalah sebagai ajang komunikasi ilmiah antara peneliti, pemerhati, peminat
Biologi; sekaligus untuk membangun jejaring dan kerjasama penelitian antar perguruan tinggi,
peneliti, dan berbagai pihak yang berkaitan dengan Ilmu Biologi baik langsung atau tidak langsung.
Kami mengucapkan ribuan terima kasih kepada seluruh panitia dan semua pihak yang telah bekerja
keras demi terselenggaranya acara seminar nasional ini. Kami mohon maaf jika ada yang kurang
berkenan di hati dan penyambutan yang kurang pada tempatnya, yang semua itu bukanlah suatu
kesengajaan tetapi karena kelemahan dan keterbatasan dari kami. Demikianlah yang dapat
disampaikan dan kami akhiri dengan Wassalamu’alaikum Wr Wb. ……..
iii
SAMBUTAN DEKAN FMIPA-USU
Bismillahirrahmanirrahim, Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Selamat pagi dan salam sejahtera bagi kita semua.
Alhamdulillah berkat rahmat Allah SWT, kita dapat berkumpul dalam rangka Seminar Nasional
Biologi tahun 2014 dalam ruangan yang sederhana ini.
Pesatnya riset Biologi dalam kurun waktu akhir-akhir ini, membuat para ahli menjadi terspesialisasi
ke dalam topik-topik yang semakin spesifik. Hal ini menjadi suatu tantang tersendiri dalam
mendapatkan suatu kebaruan ilmu Biologi itu sendiri. Bagi para peneliti dan dosen, fokus dalam
keahlian rumpun ilmu adalah hal yang mutlak tetapi tentu tidak bisa begitu saja meninggalkan rumpun
ilmu lain yang menjadi partner dalam aplikasi di mayarakat nantinya. Inilah yang menjadi dasar dari
seminar nasional ini, karena dengan perbauran ilmu yang beragam akan membuat nilai
tambah dalam pengembangan serta aplikasi ilmu biologi di masyarakat.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada seluruh panitia yang telah
b e k e r j a k e r a s d a l a m m e n s u k s e s k a n Seminar Nasional Biologi dengan tema “Optimalisasi
Riset Biologi Dalam Bidang Pertanian, Peternakan, Perikanan, Kelautan, Kehutanan, Farmasi dan
Kedokteran”. Harapan kami, kepada seluruh peserta seminar untuk terus giat dalam meningkatkan
kuantitas dan kualitas penelitian serta aktif dalam publikasi ilmiah nasional dan internasional.
Akhirul kalam, izinkan saya sekali lagi mengucapkan terima kasih kepada seluruh peserta seminar
n a s i o n a l B i o l o g i i n i , yang telah sudi meluangkan waktunya untuk mengikuti dari awal
hingga berakhirnya acara ini.
Semoga acara Seminar Nasional Biologi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Billahi taufiq wal hidayah, Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Dekan FMIPA USU
Dr. Sutarman, M.Sc.
iv
DAFTAR ISI
LAPORAN KETUA PANITIA SEMINAR NASIONAL BIOLOGI 2014 ......................................... iii
SAMBUTAN DEKAN FMIPA-USU ................................................................................................... iv
DAFTAR ISI .......................................................................................................................................... v
MAKALAH UTAMA
RISET GENETIKA MOLEKULAR TERNAK TERKINI DI INDONESIA
Prof Dr Muladno MSA., Guru Besar Genetika dan Pemuliaan Ternak
Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor ......................................................................................... 3
POTENSI SUMBER DAYA PERAIRAN DARATAN DI SUMATERA UTARA
DAN PENGELOLAANNYA (STUDI KASUS : DANAU TOBA DAN SUNGAI ASAHAN)
Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, Guru Besar Limnologi Fakultas MIPA
Universitas Sumatera Utara Medan ....................................................................................................... 12
BIOFARMAKA DAN BIOMEDIS
UJI TOKSISITAS AKUT FRAKSI N-HEKSAN, ETIL ASETAT DAN ETANOL DAUN PUGUN
TANO (Curanga fel-terrae Merr.) PADA MENCIT
Aminah Dalimunthe, Urip Harahap, Rosidah, M.Pandapotan Nasution ............................................... 19
BAKTERI ENDOFITIK DARI SIRIH MERAH PENGHASILANTIBIOTIKA
Anthoni Agustien, Suci Fauzana dan Akmal Djamaan ......................................................................... 25
PENGGUNAAN SALEP SERBUK BIJI BUAH PINANG (Areca catechu L.) SEBAGAI OBAT
LUKA BAKAR
Djendakita Purba dan Dorce Boang Manalu ......................................................................................... 30
EFEK EKSTRAK RIMPANG TEMU MANGGA (Curcuma mangga Valeton & v.Zijp)
SEBAGAI ANTIMIELOSUPRESI
Edy Suwarso, Suryadi Achmad, Rasmadin Muchtar, Meliza Sari Hutabarat ....................................... 35
DAYA HAMBAT EKSTRAK RIMPANG KENCUR (Kaempferia galanga L.) TERHADAP
PERTUMBUHAN BAKTERI Escherichia coli
Hafnati Rahmatan, Iswadi, Melly Hafizha ............................................................................................ 40
UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DARI AIR PERASAN DAUN SEREH WANGI, DAUN
JERUK PURUT DAN DAUN RUKU-RUKU SERTA CAMPURAN DARI AIR PERASAN
MASING-MASING DAUN
Siti Nurbaya, Erly Sitompul, Suryanto .................................................................................................. 47
PENGARUH KOMBINASI EKSTRAK METANOL BIJI PARE
(Momordica charantia) DAN PROGESTERON TERHADAP MORFOMETRI SEL LEYDIG
TIKUS (Rattus sp.)
Syafruddin Ilyas..................................................................................................................................... 51
v
BIOLOGI FUNGSI DAN STRUKTUR HEWAN
PENGARUH EKSTRAK ETANOL BANGUNBANGUN (Coleus ambonicus L)
TERHADAP TITER ANTIBODI HUMORAL DAN BERAT BADAN TIKUS PUTIH
(Rattus norvegicus)
Melva Silitonga, Syafruddin Ilyas, Salomo Hutahaean, Herbert Sipahutar, Eriana Situmorang ......... 59
CATATAN TERHADAP STADIA PRADEWASA KUPU-KUPU Acraea violae Fabricius
(LEPIDOPTERA: NYMPHALDAE)
Dahelmi, Siti Salmah dan Tristia Andrianti ......................................................................................... 64
HIBRID RESIPROK NILA GIFT Oreochromis niloticus x Mujair Oreochromis mossambicus
DAN NILA GIFT X Nila Merah Oreochromis sp
Efrizal, Efrida, dan Akmal Rafandi ...................................................................................................... 68
MADU HUTAN POHON SIALANG DAN PENINGKATAN MUTU DENGAN TEKNOLOGI
EVAPORATOR VAKUM
Hapsoh, Gusmawartati, Nazaruddin ..................................................................................................... 77
DUGAAN MEKANISME CROSS-INFECTION VIRUS AVIAN INFLUENZA SUBTIPE H5N1
PADA BURUNG-BURUNG AIR LIAR DI CAGAR ALAM PULAU DUA
Dewi Elfidasari, Riris Lindiawati Puspitasari ....................................................................................... 79
KAJIAN RESPON IMUNITAS HUMORAL TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus L.)
DENGAN MENGGUNAKAN EKSTRAK ETANOL DAUN BUAS BUAS (Premna pubescens
Blume)
Martina Restuati, Syafruddin Ilyas, Salomo Hutahaean, Herbert Sipahutar. ....................................... 83
EFEKTIVITAS PEMAKAIAN BIOPESTISIDA PADA DAUN MURBEI (Morus cathayana)
TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKTIVITAS ULAT SUTERA (Bombyx mori L.)
Masitta Tanjung, Nursal dan Agustina Rahmadhani ............................................................................. 88
FISIOLOGI RESPIRASI IKAN ASANG (Osteochilus hasseltii, C.V)
SEBAGAI BIOINDIKATOR PENCEMARAN DANAU SINGKARAK SUMATERA BARAT
Muhammad Syukri Fadil ....................................................................................................................... 93
KANDUNGAN SENYAWA KIMIA EKSTRAK DAUN KEMANGI (Ocimum basilicum L.)
DAN PENGARUH SUB LETALNYA TERHADAP MORTALITAS LARVA NYAMUK
Aedes aegypti L.
Nursal .................................................................................................................................................... 98
PENGARUH WAKTU PEMBUNGKUSAN TERHADAP JUMLAH LARVA LALAT BUAH
(Bactrocera spp.) PADA BUAH BELIMBING (Averrhoa carambola)
Puji Prastowo, Putri Syahyana Siregar ............................................................................................... 104
PENURUNAN KADAR KOLAGEN UTERUS PADA TIKUS OVARIEKTOMI SEBAGAI
HEWAN MODEL PENUAAN
Safrida ................................................................................................................................................. 111
ISOLASI ASPERGILLUS FLAVUS PENGHASIL AFLATOKSIN KACANG TANAH PASAR
TRADISIONAL KOTA MEDAN DAN TOKSISITASNYA TERHADAP HISTOPATOLOGI
SEL HATI MENCIT
Sartini, Kiki Nurtjahja, Rosliana ......................................................................................................... 114
vi
PEMANFAATAN TEPUNG KULIT BUAH PEPAYA (Carica papaya) DALAM RANSUM
TERHADAP PRODUKSI TELUR PADA PUYUH (Cortunix-cortunix japonica)
Sri Setyaningrum dan Dini Julia Sari Siregar ...................................................................................... 123
GAMBARAN KUALITAS DAN KUANTITAS SPERMA TIKUS (Rattus sp.) SETELAH
PEMBERIAN PLUMBUM ASETAT
Thomson P.Nadapdap, Delfi Lutan, Arsyad, Syafruddin Ilyas ........................................................... 128
HUBUNGAN INTENSITAS BISING TERHADAP PEMERIKSAAN OAE
DAN PEMERIKSAAN SEM DI JARINGAN KOKLEA RATTUS NORVEGICUS
H.R Yusa Herwanto Jenny Bashiruddin,Syafruddin Ilyas, NajibDahlan Lubis .................................. 132
BIOLOGI FUNGSI DAN STRUKTUR TUMBUHAN
PEMANFAATAN INTERCROPPING SORGUM DI AREAL GAWANGAN
DAN PENGARUHNYA TERHADAP PENYEBARAN PENYAKIT JAMUR AKAR PUTIH
PADA TANAMAN KARET
Cici Indriani Dalimunthe, Yan Riska Venata Sembiring dan Radite Tistama ................................... 143
RESPON BEBERAPA VARIETAS KEDELAI TERHADAP KEKERINGAN
Diana Sofia Hanafiah, Alida Lubis, Asmalaili Sahar .......................................................................... 149
AKTIVITAS ENZIM PEROKSIDASE PADA KALUS TERUNG BELANDA (Solanum betaceum
Cav.) SETELAH DIINDUKSI ETHYL METHANE SULPHONATE (EMS)
Elimasni, Dwi Suryanto, Rosmayati, Luthfi A.M.Siregar, Suria Wulandari Purnama ..................... 157
PENGGUNAAN PUPUK DAUN (GrowMore) DAN AIR KELAPA TERHADAP PERTUMBUHAN
TANAMAN KENTANG (Solanum tuberosum L.) VARIETAS GRANOLA SECARA IN VITRO
Fauziyah Harahap, Muhammad Hamzah Solim ................................................................................. 164
STRUKTUR DAN KOMPOSISI EPIFIT VASKULAR DI KEBUN KELAPA SAWIT
AEK PANCUR-PPKS, TANJUNG MORAWA, SUMATERA UTARA
Fitra Suzanti, Retno Widhyastuti, Suci Rahayu, Agus Susanto .......................................................... 170
PERANAN SENYAWA ANTIOKSIDAN EKSTRAK UMBI BENGKOANG (Pachyrrhizus erozus
L.) DALAM MEREDAM AKTIVITAS 2,2-DIPHENYL-2-PICRYLHIDRAZIL (DPPH)
Herla Rusmarilin, Elisa Julianti, Mimi Nurminah ............................................................................... 177
SIFAT FISIOLOGI LATEKS DAN KARET TANAMAN SPESIES HEVEA
M. Rizqi Darojat, Arief Rachmawan, Radite Tistama ........................................................................ 184
INDUKSI KALUS TANAMAN KENTANG (Solanum tuberosum L.) VARIETAS GRANOLA
DARI JENIS EKSPLAN YANG BERBEDA DENGAN ZAT PENGATUR TUMBUH 2,4-D
SECARA IN VITRO
Muhammad Hamzah Solim, Fauziyah Harahap ................................................................................. 190
BUDIDAYA PADI (Oryza sativa L.) BERBASIS SYSTEM OF RICE INTENSIFICATION
Samse Pandiangan, Mangonar Lumbantoruan, Pohan Juno Panjaitan ............................................... 196
PENGARUH PEMBERIAN ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) INDOLE ACETIC ACID (IAA)
DAN BENZYL AMINO PURIN (BAP) TERHADAP PERTUMBUHAN PLANLET NANAS
(Ananas comosus l.) SIPAHUTAR SECARA IN VITRO
Sartika Sinulingga, Fauziyah Harahap ................................................................................................ 204
vii
KERAGAAN PERTUMBUHAN TANAMAN DARI BEBERAPA KLON KARET HASIL
INTRODUKSI PADA AGROKLIMAT KERING DAN BASAH DI WILAYAH SUMATERA
UTARA
Sayurandi ............................................................................................................................................ 210
KARAKTER MORFOLOGI BUNGA DAN PERSENTASE BUAH JADI HASIL KOMBINASI
PESILANGAN ANTAR TETUA TANAMAN KARET
Sayurandi dan Syarifah Aini Pasaribu ................................................................................................. 215
HUBUNGAN ANTARA KARAKTER AGRONOMI KARET DENGAN HASIL LATEKS
DAN KAYU DARI PROGENI HP 2001/2003
Syarifah Aini Pasaribu dan Sayurandi ................................................................................................. 221
POTENSI Rhizobium sp UNTUK MENINGKATKAN KANDUNGAN HARA TANAH MELALUI
INTERCROPPING KEDELE PADA GAWANGAN TANAMAN KARET (Hevea brasiliensis)
Yan Riska V Sembiring, Cici Indriani Dalimunthe, Radite Tistama .................................................. 225
BIOLOGI LINGKUNGAN
DESKRIPSI PERILAKU KERA EKOR PANJANG (Macaca fascicularis) MENCARI TEMPAT
TIDUR (SLEEPING SITE) DI KAWASAN HUTAN TERGANGGU KABUPATEN ACEH BESAR
Abdullah dan Muzdalifah .................................................................................................................... 233
POPULASI PECUK HITAM (Phalacrocorax sulcirostris) DI PERCUT SEI TUAN
DELISERDANG SUMATERA UTARA
Erni Jumilawaty ................................................................................................................................... 241
PROFIL SEEDLING KAYU SEPANG (Hymenocardia punctata);SPESIES SURVIVAL
DI BATAS RAWA LEBAK TANJUNG PUTUS, INDRALAYA, SUMATERA SELATAN
Hanifa Marisa, Salni dan Nina Tanzerina ........................................................................................... 245
PENGELOLAAN HUTAN MANGROVE BERBASIS MASYARAKAT DI NAGARI GASAN
GADANG KABUPATEN PADANG PARIAMAN
Jabang Nurdin, Chairul, Yulizah, Tiara, Riani Ferina, Rizky Paramita Mukhti, Ratna Jalisar,
Zulhilmi, dan Ade Adriadi .................................................................................................................. 250
PERTUMBUHAN Rhizophora mucronata dan KUALITAS LAHAN DI KAWASAN
REHABILITASI MANGROVE ACEH BESAR DAN BANDA ACEH
Mai Suriani, Irma Dewiyanti .............................................................................................................. 255
KORELASI MORFOMETRI BADAN TERHADAP KUALITAS PRODUK RANGGAH MUDA
RUSA TIMORENSIS
Mufti Sudibyo, Yanto Santosa, Burhanuddin Masy’ud, Toto Toharmat ............................................ 263
PENDUGAAN CADANGAN BIOMASSA DI ATAS PERMUKAAN TANAH PERKEBUNAN
KELAPA SAWIT DI SUMATERA UTARA
Muhdi, Iwan Risnasari, Eva Sartini Bayu............................................................................................. 269
NILAI PENTING LANSKAP HUTAN PADA BEBERAPA KOMUNITAS LOKAL
Riswan S Siregar, Surya Ramadan S, Sri Rahmi Tanjung .................................................................. 276
POPULASI BURUNG RANGKONG PAPAN (Buceros bicornis) DI KAWASAN HUTAN
LAMBIRAH KECAMATAN SUKAMAKMUR KABUPATEN ACEH BESAR
Samsul Kamal, Nursalmi Mahdi, Rizky Ahadi .................................................................................. 283
viii
KEANEKARAGAMAN
JENIS-JENIS LICHENES YANG BERKEMBANG PADA TEGAKAN POHON MAHONI
(Swietenia macrophylla)
Ashar Hasairin, Nursahara Pasaribu, Lisdar I. Sudirman, Retno Widhiastuti ..................................... 291
STUDI KEANEKARAGAMAN LICHENES DI HUTAN LINDUNG AEK NAULI PARAPAT
KAB.SIMALUNGUN BERDASARKAN KETINGGIAN TEMPAT DAN SUBSTRAT
TUMBUHNYA
Aulia Juanda Djaingsastro, Tri Harsono.............................................................................................. 297
KEANEKARAGAMAN SERANGGA WERENG (AUCHENORRHYNCHA: HEMIPTERA)
PADA TANAMAN PADI DI KABUPATEN TAPANULI UTARA-SUMATERA UTARA
Binari Manurung, Puji Prastowo dan Erika Rosdiana ......................................................................... 303
IDENTIFIKASI JENIS-JENIS TUMBUHAN DI KAWASAN EKOSISTEM ESTUARIA
DI GAMPONG JAWA KECAMATAN KUTA RAJA BANDA ACEH
Evi Apriana, Muyasir .......................................................................................................................... 309
KONDISI, SPESIES KARANG DAN IKAN KARANG DI TERUMBU KARANG PULAU BABI,
KABUPATEN PESISIR SELATAN, SUMATERA BARAT
Indra Junaidi Zakaria ........................................................................................................................... 315
IDENTIFIKASI POPULASI MAKROZOOBENTOS PADA SUBTRAT BERLUMPUR
EKOSISTEM MANGROVE GAMPONG JAWA BANDA ACEH
Lili Kasmini ........................................................................................................................................ 322
MORFOLOGI KARAPAK ALBUNEA PADA ZONA LITTORAL SAMUDERA HINDIA
KAWASAN PESISIR LEPUNG KABUPATEN ACEH BESAR
M. Ali Sarong ..................................................................................................................................... 329
KEANEKARAGAMAN MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI ASAHAN DESA MARJANJI
ACEH DAN DESA LUBU ROPA KABUPATEN ASAHAN
Mayang Sari Yeanny ........................................................................................................................... 333
JENIS - JENIS TUMBUHAN PAKU YANG BERKHASIAT OBAT
DARI GUNUNG TANDIKEK DI SUMATERA BARAT
Mildawati, Ardinis Arbain, HariFitrah ................................................................................................ 339
JENIS-JENIS VEGETASI RIPARIAN SUNGAI RANOYAPO, MINAHASA SELATAN
Ratna Siahaan, Nio Song Ai ............................................................................................................... 345
KEANEKARAGAMAN PIPERACEAE DAN RUBIACEAE DI HUTAN AEK NAULI
KABUPATEN SIMALUNGUN PROVINSI SUMATERA UTARA
Retno Widhiastuti, Budi Utomo, dan Rahmayani ............................................................................... 348
JENIS TUMBUHAN OBAT PENYAKIT KULIT DAN LUKA YANG TERDAPAT
DI SUB DAERAH ALIRAN SUNGAI KRUENG SIMPO, ACEH
Rini Fitri, Rahmawati, Eka Arjulista ................................................................................................... 355
IDENTIFIKASI, KOMPOSISI DAN KERAPATAN JENIS TANAMAN DI BEBERAPA
JALUR HIJAU KOTA MEDAN
Siti Latifah, Asep Sukmana, Hafsah Purwasih ................................................................................... 361
ix
PERSEBARAN MARGA BOUEA (ANACARDIACEAE) DI SUMATRA
Tri Harsono, Nursahara Pasaribu, Sobir, Fitmawati .......................................................................... 371
KAJIAN JENIS-JENIS TUMBUHAN YANG DIMANFAATKAN SEBAGAI OBAT
OLEH MASYARAKAT DI KOTA SABANG
Zuriana, S. dan Irvianty ....................................................................................................................... 376
MIKROBIOLOGI DAN GENETIKA
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI DARI GINJAL IKAN NILA (Oreochromis niloticus)
Cut Yulvizar ....................................................................................................................................... 383
ISOLASI DAN EKSTRAKSI DNA BAKTERI ENDOSIMBION DARI ANGGREK
PHALAENOPSISSP
Dewi Nur Anggraeni .......................................................................................................................... 390
JAMUR PADA PASIR SARANG DAN CANGKANG TELUR PENYU LEKANG (Lepidochelys
olivacea L.) YANG GAGAL MENETAS DI KAWASAN KONSERVASI PENANGKARAN
PENYU PARIAMAN SUMATERA BARAT
Fuji Astuti Febria, Nasril Nasir, Selfia Anwar ................................................................................... 395
KLONING KANDIDAT FRAGMEN DNA BERMOTIF MIKROSATELIT PENANDA GENETIK
Aedes aegypti VEKTOR DEMAM BERDARAH DENGUE
Hasmiwati, Desy arysanti dan Eka Novita ......................................................................................... 400
BUDI DAYA JAMUR PADALI (Lentinus sp) UNTUK MENAMBAH JAMUR KOMERSIAL
DI INDONESIA
Ikhsan Matondang dan Noverita ......................................................................................................... 407
Cosmopolites sordidus GERMAR, SERANGGA VEKTOR PENYAKIT DARAH BAKTERI
(Ralstonia solanacearum Phylotipe IV ) PADA TANAMAN PISANG DI SUMATERA BARAT
Mairawita, Suswati, Habazar............................................................................................................... 413
PENGARUH FORMULASI BIOSTARTER EKSTRAK NENAS DAN LAMA PENYANGRAIAN
TERHADAP MUTU BUBUK KOPI
Setyohadi, Terip Karo-Karo, Sentosa Ginting, Healthy Aldriany Prasetyo ....................................... 419
ANALISIS DIVERSITAS GENETIK DAN STRUKTUR POPULASI TUMBUHAN LANGKA,
EDELWEIS (Anaphalisjavanica) DENGAN PENANDA ISSR
Syamsuardi, Tesri Maideliza, Rizki Paramitha Mukhti dan Ahmad Taufiq......................................... 424
PENDUGAAN JUMLAH GEN PENGENDALI BENTUK BUNGA KEMBANG KERTAS
(Zinnia elegans Jacq)
Tumiur Gultom, Aziz-Purwantoro, Endang Sulistyaningsih, Nasrullah, Samse Pandiangan ............ 431
PENGENDALIAN BIOFILM Streptococcus agalactiae PADA PERMUKAAN SISIK IKAN
DAN PLASTIK PVC DENGAN SENYAWA ANTIBAKTERI Lactobacillus plantarum
PERAIRAN TAWAR
Ulfayani Mayasari, It Jamilah, Herla Rusmarilin ................................................................................ 437
x
Makalah Utama
1
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
2
Medan, 15 Februari 2014
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
RISET GENETIKA MOLEKULAR TERNAK TERKINI DI INDONESIA
Prof. Dr. Muladno, MSA.
Guru Besar Pemuliaan dan Genetika Ternak
Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi seluler dan molekuler yang semakin canggih telah terbukti
mempermudah kita untuk mengembangkan strategi terobosan dalam rangka meningkatkan kualitas
ternak beserta produknya. Banyak artikel hasil penelitian tentang penggunaan berbagai teknik seluler
dan molekuler mendominasi berbagai jurnal ilmiah nasional apalagi internasional. Hampir semua
aspek ilmu pengetahuan mendasarkan penelitiannya dengan teknik tersebut karena teknologi
molekuler ini sudah seperti komputer yang juga dapat digunakan untuk melakukan riset di hampir
semua aspek. Oleh karena itu, prinsip menggunakan teknik molekuler juga sama halnya dengan
prinsip menggunakan komputer. Yaitu, kita sebagai pengguna komputer tidak perlu harus menjadi
ahli perancang dan perakit komputer tetapi hanya dapat menggunakan sebagian aplikasi yang
disediakan dalam perangkat komputer. Demikian juga dengan teknologi molekuler, kita para
pengguna teknik molekuler lebih banyak memanfaatkan aplikasi yang disediakan dari teknologi
tersebut. Yang terpenting bagi kita adalah kemampuan menginterpretasi data yang dihasilkan dari
penggunaan berbagai aplikasi dalam teknologi molekuler tersebut.
Dalam ilmu ternak, teknik molekuler ini paling banyak digunakan untuk aspek pemuliaan dan
reproduksi walaupun tidak sebatas itu. Aspek nutrisi juga telah cukup lama memanfaatkan teknologi
tersebut. Demikian juga aspek kesehatan hewan yang semakin banyak memerlukan pendekatan
molekuler dalam menyusun strategi pencegahan penyakit turunan (genetic disease) secara efektif.
Tentunya masih ada penggunaan teknologi canggih itu untuk keperluan praktis seperti diagnosa
penyakit, penelusuran silsilah, uji kemurnian rumpun ternak, uji kemurnian produk olahan, sampai
yang terumit dalam hal menciptakan ternak transgenik.
Untuk aspek pemuliaan, hampir semua penelitian diarahkan menuju marker assisted selection
(MAS) karena seleksi merupakan salah satu pendekatan terpenting untuk meningkatkan kualitas
genetik ternak. Kelompok pakar nutrisi lebih banyak menggunakan teknik ini untuk merekayasa
mikroba yang terdapat dalam rumen, yang intinya meningkatkan daya ubahnya dari limbah pertanian
menjadi bahan pangan sumber protein berkualitas. Untuk aspek kesehatan hewan, imunogenetik
menjadi topik menarik untuk mempelajari berbagai gen yang terlibat dalam sifat ketahanan tubuh
ternak terhadap serangan eksternal sel seperti bakteri, virus, atau lingkungan yang lebih luas seperti
infeksi cacing atau bahkan cekaman.
Indonesia berpotensi besar untuk mengembangkan bioteknologi bila dilihat dari potensi
keanekaragaman sumber daya hayatinya (biodiversity) terkait dengan sumber daya genetik beserta
ekosistem pendukungnya. Keadaan Indonesia yang beriklim tropis, tersusun atas pulau-pulau, sejarah
biogeografi yang kompleks, serta budaya kearifan lokal masyarakatnya telah menghasilkan beragam
kondisi lingkungan lokal dan menciptakan keragaman spesies yang tinggi yang memiliki karakter
khas menyesuaikan dengan lingkungannya (local species). Ini semua merupakan kekayaan yang harus
dijadikan posisi tawar bangsa ketika bernegosiasi dengan mitra kita lain bangsa. Dalam lingkup yang
lebih kecil, kekayaan tersebut harus menjadi “senjata” peneliti Indonesia untuk menuntut kesetaraan
dalam menghasilkan kekayaan intelektual kepada mitra penelitinya dari negara yang lebih maju dalam
penguasaan teknologinya.
PCR DAN DNA SEQUENCE : JANTUNGNYA RISET MOLEKULER
PCR merupakan sebuah metode untuk memperbanyak jumlah fragmen DNA dengan ukuran
tertentu secara in vitro dengan bantuan enzim DNA polimerase yang dipandu oleh DNA primer hasil
penemuan Karry Mullis dan tim pada tahun 1984 (Saiki et al. 1985). Penemu teknik ini berhasil
meraih nobel pada tahun 1993. Lahirnya teknik ini mempercepat waktu mendapatkan fragmen DNA
tertentu secara masif dan mengurangi biaya dan waktu riset jika dibandingkan dengan teknik
rekombinan. Namun perlu dicatat bahwa teknik PCR tidak mengganti dan menghilangkan peran
teknik rekombinan karena hampir semua primer DNA yang digunakan dalam proses PCR pada
3
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
awalnya diperoleh melalui teknik rekombinan tersebut. Teknik PCR ini yang digunakan secara
eksploitatif dalam riset berbagai macam aspek hingga saat ini. Ratusan ribu publikasi selalu
menuliskan teknik PCR di bagian materi dan metode risetnya. Dalam perjalanannya, metode PCR
berkembang pesat menjadi lebih efisien dan lebih produktif seiring dengan tuntutan kebutuhan
masyarakat terhadap peningkatan ekonomi dan kesejahteraannya. Untuk mendiagnosis suatu
pathogen, metode nested PCR, multiplex PCR, dan realtime PCR dapat digunakan. Untuk membuat
marka genetik, metode PCR-RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism), PCR-AFLP
(Amplified Fragment Length Polymorphism), PCR-STR (Short Tandem Repeat), PCR-PIRA (Primer
Introduced Restriction Analysis), dan PCR-SNP (Single Nucleotide Polymorphism) sering digunakan.
Untuk mengamplifikasi sekuen berukuran panjang, metode PCR-genome walking sangat efektif.
Jika PCR hanya menghasilkan fragmen DNA sebagai produk akhirnya, tidak demikian dengan
DNA sequencing. Teknik yang terakhir ini juga memanfaatkan teknik PCR. Salah satu yang paling
efektif untuk merunut (menyekuens) rangkaian molekul DNA adalah cycle sequencing yang
diperkenalkan oleh Sanger tahun 1980 sehingga teknik ini juga sering disebut Sanger’s method.
Walaupun tampilan akhir yang tervisualisasi dalam proses elektrophoresis antara teknik PCR dan
teknik sequencing adalah sama, yaitu berupa deretan garis-garis pita, makna setiap pita yang
dihasilkan dari teknik PCR berbeda dengan yang dihasilkan dari teknik sequencing. Produk akhir dari
proses sequencing adalah deretan nukleotida yang membentuk serangkaian molekul DNA yang
disekuens. Artinya produk akhirnya bukan berupa fragmen DNA seperti pada teknik PCR, tetapi
berupa nukleotida penyusun molekul DNA. Nukleotide ini merupakan unit terkecil makhluk hidup
yang digunakan sebagai materi riset. Tidak ada lagi yang lebih kecil lagi daripada nukleotida. Perlu
diingat juga bahwa adanya perubahan satu nukelotida saja dalam suatu gen tertentu dalam kromosom
dapat mengubah fenotipe individu pemilik gen tersebut.
RISET MOLEKULER TERNAK DI INDONESIA
Sangat banyak hasil penelitian bidang peternakan yang dilakukan di luar negeri dan lebih
khusus di negara-negara maju. Ratusan ribu artikel telah diterbitkan di ribuan jurnal dan jutaan
mahasiswa melakukan penelitian di laboratorium di seluruh dunia. Saya tidak ingin menceritakan
hasil riset di luar negeri tetapi hanya ingin menyajikan hasil penelitian yang telah dilakukan sejawat
kita di Indonesia khususnya yang saya ketahui atau yang saya terlibat di dalamnya. Pada umumnya,
riset molekuler di bidang peternakan secara teknis dapat diklasifikasikan menjadi (1) Variabilitas
marker dalam populasi ternak dan pembentukan pohon filogenetik untuk menduga jarak genetik antar
populasi dalam rumpun ternak; (2) Varian gen tertentu dan asosiasinya dengan fenotipe (sifat
kuantitatif atau kualitatif); dan (3) Validasi kemurnian suatu ternak atau produk olahan. Berikut
penjelasan dari masing-masing klasifikasi tersebut dan contoh riset yang telah dilakukan di Indonesia
saja.
1. Variabilitas penciri DNA dalam populasi ternak dan pohon filogenetik
Semua fragmen DNA dapat digunakan sebagai penciri DNA sepanjang sekuens nukleotida
penyusun fragmen tersebut antar individu ternak dalam satu populasi yang sama adalah berbeda
walaupun hanya satu nukleotida saja perbedaannya. Fragmen seperti ini juga disebut bersifat
polymorphic. Jika sekuens nuklotida penyusun fragmen tersebut adalah persis sama, maka fragmen
DNA tersebut bersifat monomorfik. Fragmen monomorfik tidak memberikan informasi apapun dalam
riset genetika populasi. Dengan kata lain, penciri DNA yang dipakai dalam riset semacam ini harus
bersifat polimorfik. Semakin tinggi variasi runutan sekuens penciri DNA tersebut akan semakin
efektif untuk digunakan dalam riset genetika populasi.
Cukup banyak fragmen DNA polimorfik yang digunakan untuk riset semacam itu, diantaranya
yang paling populer adalah mikrosatelit. Fragmen ini memiliki runutan rangkaian ganda (double
helix) nukleotida berulang seperti ATG-ATG-ATG-ATG, biasa ditulis sebagai (ATG)4, dan diapit
oleh dua rangkaian tunggal nukleotide (single sequence) pendek yang masing-masing biasanya
berukuran sekitar 20 nukleotida. Masing-masing sekuens tersebut sangat spesifik runutan
nukleotidanya dan oleh karena itu digunakan sebagai primer (pemandu atau pemulai). Satu sekuens
berfungsi sebagai pemulai penyusun nukleotida ke arah forward dan sekuens lainnya sebagai pemulai
penyusun nukleotida ke arah reverse. Lokasi fragmen yang dalam contoh ini adalah (ATG)4 berada di
antara forward primer dan reverse primer.
4
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
Gambar 1. Ilustrasi lokasi amplifikasi sekuen mikrosatelit dengan 4 repetisi ATG. nnn- adalah ruas
sekuen nukleotida yang spesifik mengapit ruas berulang dan biasanya menjadi ujung 3’
dari sekuen primer.
Runutan berulang seperti (ATG)4 yang dicontohkan di atas jumlahnya sangat banyak di dalam
genom tetapi setiap fragmen yang mengandung runutan (ATG)4 diapit oleh dua rangkaian tunggal
nukloetida sangat spesifik yang dijadikan sebagai primer dalam teknik PCR tersebut. Keragaman
sekuens berulang pada lokus tertentu (ATG-berulang) antar individu ternak dalam satu populasi
tertentu ditunjukkan oleh jumlah ulangannya, misalnya individu 1 memiliki (ATG)3, individu 2
memiliki runutan (ATG)4, dan individu 3 memiliki runutan (ATG)8, dan seterusnya.
Mikrosatelit dapat digunakan untuk pemetaan genetik (genetic mapping), identifikasi
genotipe, penciri molekuler, analisis keragaman genetik, paternitas, dan pemetaan fenotipe (Tautz
1989). Mikrosatelit dapat ditemukan di dalam runutan sekuens suatu gen fungsional, baik di exon
maupun intron, atau di bagian lain dalam struktur gen tersebut. Variasi jumlah ulangan sekuens dalam
gen tersebut terkadang dapat memberikan perubahan secara phenotipiknya. Artinya ada asosiasi
antara varian runutan nukleotida dengan fenotipik ternak. Mikrosatelit juga banyak ditemukan di
rangkaian molekul DNA bukan gen. Cara mendeteksi variabilitas runutan nukleotida mikrosatelit juga
sangat sederhana, cepat, dan akurat. Dengan memiliki sampel DNA ternak spesies tertentu, sepasang
DNA primer pengapit DNA mikrosatelit dan fasilitas elektrophoresis, data tentang variabilitas
mikrosatelit dapat diperoleh dalam waktu maksimum 24 jam. Ini merupakan salah satu alasan makin
maraknya penggunaan mikrosatelit sebagai penciri DNA yang dimulai pada sekitar awal tahun 1990.
Sejak makin populernya penggunaan teknik PCR, berbagai pendekatan untuk menggunakan molekul
DNA sebagai penciri terus dikembangkan.
Gambar 2. Dendogram dari filogenetik domba Indonesia menggunakan data 17 lokus mikrosatelit
(Jakaria et al. 2012).
Kembali ke riset genetika populasi, para peneliti biasanya tidak berhenti pada upaya
mengidentifikasi varibilitas suatu penciri DNA dalam suatu populasi tetapi dilanjutkan dengan
menentukan kekerabatan genetik antar populasi dalam rumpun ternak atau antar rumpun dalam
spesies ternak. Untuk riset yang terkait dengan kekerabatan genetik ini, penggunaan penciri DNA
berupa segmen DNA seperti mikrosatelit memberikan hasil yang kurang akurat. Untuk itu, unit
terkecil yang digunakan dalam riset ini adalah bukan segmen molekul DNA tetapi nukleotida
penyusun molekul DNA. Artinya, dalam hal ini, satu nukleotida setara dengan satu segmen DNA dan
setara dengan satu alel untuk menganalisisnya. Penggunaan nukleotida sebagai unit terkecil dalam
studi populasi genetik dipelopori oleh Nei sejak era 1960-an. Biasanya fragmen DNA yang
keragaman runutan nukleotidanya tinggi digunakan sebagai penciri DNA untuk riset semacam ini,
5
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
misalnya yang sangat populer adalah D-loop yang terletak setelah gen cytochrome b di hampir semua
spesies. Satu contoh menarik yang telah dikerjakan di Indonesia khususnya pada ternak adalah pada
ayam.
Dengan menggunakan D-loop DNA mitokondria, analisa dilakukan pada semua rumpun ayam
di dunia untuk membuat pohon filogeni. Diketahui bahwa pada ayam terdapat tujuh (7) clade yaitu I,
II, IIIa, IIIb, IIIc, IIId dan IV. Lima belas rumpun ayam lokal Indonesia yang digunakan dalam pohon
filogeni tersebut menunjukkan bahwa enam puluh sembilan (69) haplotipe ayam lokal Indonesia
teridentifikasi pada 54 situs polimorfik dengan polimorfisme antara nukleotida 167-397 yang
variasinya berkontribusi sekitar 94,5 %. Ayam lokal Indonesia dengan frekuensi haplotipe 72,5%
berada di clade II (Gambar 3). Artinya ayam lokal Indonesia adalah unik, mempunyai ciri khas
tertentu yang sangat berbeda dengan ayam lokal dari negara lain. Hasil analisis sekuens DNA tersebut
juga diketahui bahwa dari komposisi clade ayam di Asia, ada tiga wilayah besar yang mempunyai
komposisi clade yang sangat khusus (dominan), yaitu daerah sekitar Lembah Hindus yang didominasi
oleh populasi clade IV, di Sungai Kuning, Henan yang didominasi oleh populasi clade IIId dan
wilayah Indonesia yang didominasi oleh clade II. Temuan penting ini memiliki makna bahwa ayam
lokal Indonesia memiliki nilai sangat tinggi karena banyaknya gen unik yang dimilikinya.
Clade I
Clade II
Clade IIIa
Clade IIIb
Clade IIIc
Clade IIId
Clade IV
Gambar 3. Median joining network yang menunjukkan bahwa ayam lokal Indonesia mempunyai
keragaman genetik tinggi serta keunikan secara genetik diantara berbagai rumpun ayam
di dunia (Sri Sulandari et al. 2008).
2. Asosiasi antara varian gen dan sifat kuantitatif
Para pemulia ternak sangat mengharapkan bahwa semua varian sekuens DNA berasosiasi
dengan sifat kuantitatif yang bernilai ekonomi tinggi. Mereka ingin mendapatkan Quantitative Trait
Loci (QTL) yang memberikan dampak ekonomi secara sangat siginifikan melalui penciri DNA itu.
Jika ada asosiasi antara penciri DNA dan sifat kuantitatif yang bernilai ekonomi tinggi, maka penciri
DNA tersebut dapat digunakan sebagai alat untuk melakukan seleksi ternak sesuai dengan keunggulan
sifat kuantitatifnya sejak umur belia dalam suatu populasi. Ini yang dikenal sebagai Marker Assisted
Selection (MAS). Penciri yang digunakan dapat berupa gen fungsional atau gen strukturnya saja.
Riset tentang hal ini dicontohkan juga pada ayam yang dilakukan oleh Tike Sartika dan tim (2011)
berikut ini.
Dalam penelitiannya menggunakan rumpun ayam kampung dan rumpun ayam lokal
Indonesia lainnya yang tersebar di seluruh Indonesia, hasil penelitian menunjukkan bahwa secara
alamiah ayam lokal Indonesia memiliki kemampuan untuk mempertahankan diri dari serangan virus
avian influenza. Artinya ayam tersebut memiliki gen resisten atau toleransi terhadap penyakit.
Kemampuan untuk melawan serangan virus dikendalikan oleh gen anti viral yaitu gen Mx yang telah
diketahui dapat mengendalikan kemampuan ayam menjadi resisten atau sensitif terhadap serangan
AI.
Dengan menggunakan gen anti viral Mx sebagai penciri DNA, hasil penelitian menunjukkan
bahwa frekuensi alel resisten ayam lokal Indonesia terhadap serangan virus flu burung sekitar 60%
6
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
dan membuktikan bahwa ayam yang hidup akibat serangan virus mempunyai daya resisten yang
cukup tinggi. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai rekomendasi ke pemerintah bahwa ayam
yang terserang penyakit flu burung saja yang dibunuh, sedangkan ayam di sekitarnya yang sehat
sebaiknya tidak dieliminasi. Temuan ini juga dapat menginspirasi pembentukan ayam ras tertentu
yang tahan terhadap serangan penyakit AI sehingga dapat mengurangi mortalitas dan meningkatkan
produktivitasnya.
Jauh sebelum teknik PCR ditemukan, teknik rekombinan DNA digunakan untuk mendeteksi
polymorhism pada suatu gen berdasarkan perbedaan panjang fragmen setelah dipotong oleh enzym
restriksi. Yang terpenting dalam hal ini
adalah bahwa tempat pemotongan molekul
DNA tersebut merupakan situs pengenal
Association of TLR4 gene genotype and
(recognition site) dari enzim restriksi.
Karena karakter dari polymorhism tersebut
sangat tergantung pada panjang fragmen hasil
resistance against Dalmonella enteritidis
pemotongan, maka penciri DNA tersebut
disebut Restriction Fragment Length
Polymorphism (RFLP). Sebelum tahun
natural infection in Kampung chicken
1990-an,
penentuan
polimorfisme
berdasarkan RFLP memerlukan waktu
panjang, banyak tenaga, dan sangat boros
(Ulupi et al. 2013)
finansialnya juga. Dengan adanya teknik
PCR, teknik tersebut dikembangkan menjadi
PCR-RFLP yang jauh lebih pendek waktunya
Abstract:
lebih murah dan lebih efektif. Dalam
Eggs of kampung chicken play an important role as
menentukan polimorfisme pada suatu gen
substance in ‘jamu preparation’ in Indonesia, mostly
atau suatu segmen DNA, segmen DNA atau
provided and consumed without cooking. Salmonella
free eggs become significant in producing the safe ‘jamu
gen yang diamplifikasi harus memiliki
preparation’ and such eggs might be produced by
recognition sites bagi enzym restriksi.
chickens which have high resistancy to this bacteria.
Umumnya segmen yang diamplifikasi berupa
One of excellent markers showing resistance of chicken
against Salmonella is an active Toll-like Receptor 4
salah satu exon pada gen tersebut. Ini
(TLR4) gene. TLR4 is a phagocytes cell surface receptor
memiliki
keunggulan
karena
adanya
that plays a role to recognize lipopolysaccaride (LPS) of
gram negative bacteria including Salmonella enteritidis. It
perubahan sekuens pada suatu exon seringkali
is transcribed by TLR4 gene and conserved in the
menghasilkan perubahan asam amino dan
activation of the non-specific immune system. The aim of
perubahan protein yang dihasilkan sehingga
the research was to prove how kampung chicken
resistant against natural infection of S. enteritidis, using
menimbulkan perbedaan pada sifat kuantitatif
TLR4 gene as marker. TLR4 gene was genotyped in 50
atau kualitatifnya.
kampung chickens with PCR-RFLP. Then biological
Salah satu penciri DNA yang
assays of resistance indicator were measured. The
genotyping result on exon 2 (220 bp in size) identified 3
terpopuler saat ini adalah Single Nuclotide
genotypes of TLR4 gene in kampung chicken: AA, AG
Polymorphisms
(SNPs)
karena
and GG. Concentration of leucocytes and their
differentiation were not significantly different in AG and
keunggulannya untuk mendeteksi asosiasi
GG genotype. The value of it from AA genotype was
antara variabilitas sekuens DNA dengan
similar to them. There was no S. enteritidis finding in
berbagai sifat kuantitatif pada ternak. Single
blood and eggs produced by AA, AG, GG chickens.
Specific IgY to S. enteritidis was positively found in
nucleotide
polymorphisms
merupakan
kampung chickens serum and egg yolk. Concentration of
perbedaan
pasangan
nukleotida
tunggal
antar
specific IgY in kampong chicken egg yolk was found very
genome individu berbeda. Satu SNP
high. The study postulated that most likely kampung
chicken resistant to S.enteritidis natural infection.
mengindikasikan satu perbedaan nukleotida.
Metode ini cukup mudah dan praktis namun
memerlukan biaya yang mahal. Prinsip
analisisnya adalah dengan melakukan analisis
sekuen basa nukleotida pada 2 atau lebih
sampel yang dibandingkan/disejajarkan dan mengamati adakah basa nukleotida yang berbeda antar
sampel. Perbedaan basa nukleotida tersebut haruslah bersifat bi-allelic yang maksudnya dalam satu
titik basa nukleotida yang dibandingkan hanya ada 2 jenis basa nukleotida sehingga akan membentuk
7
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
2 buah alel (Gambar 4). Bila dilihat pada kromatogram, sampel jamak yang di pooling untuk disekuen
akan menghasilkan 2 pita kromatogram yang saling tumpang tindih (Gambar 5).
Gambar 4. Pada urutan basa k-8 terdapat 2 tipe basa yang berbeda (A/G).
Gambar 5. Puncak basa G berimpit dengan basa A menunjukkan adanya dua alel.
Saat ini pemetaan SNP sudah dilakukan pada manusia, bovine, ayam, burung, dan beberapa
spesies potensial. SNP dapat digunakan sebagai penanda molekuler dan untuk melihat hubungan
kekerabatan spesies maupun struktur populasi. Sebagai penanda molekuler, SNP telah digunakan
sebagai marka untuk mengetahui gen yang berasosiasi dengan sifat unggul sebagai basis data untuk
melakukan seleksi ternak melalui MAS (Beuzen et al. 2000).
Kelebihan SNP sebagai penanda molekuler adalah sifatnya umum ditemukan di seluruh
genome dengan peluang 1 : 1000 basa (Kwok&Chen 2003) dengan produk PCR lebih kurang 100 bp.
Dengan produk PCR yang berukuran pendek akan memungkinkan untuk mengamplifikasi sampel
DNA yang rusak/terdegradasi. Selain itu, reaksinya bisa di multiplikasi (multiplex) hingga 1000 SNP
per chip/reaksi. Jumlah alel yang dihasilkan hanya 2 sehingga mudah dianalisis namun perlu banyak
SNP sehingga membentuk semacam haplotype untuk bisa bersifat informatif. Jadi untuk mendeteksi
adanya asosiasi antara SNP dan sifat kuantitatif atau kualitatif, diperlukan puluhan ribu SNP dalam
satu genom ternak.
Contoh peneltian yang berkaitan dengan SNP adalah peneltian yang saat ini sedang kami
kerjakan. Pada penelitian kami yang didukung oleh IAEA dengan topik Genetic Variation on the
Control of Resistance to Infectious Diseases in Indonesian local sheep for Improving Animal
Productivity, kami menyediakan sumber daya dan IAEA sebagai sponsor sekaligus berperan
memfasilitasi dalam transfer ilmu pengetahuan dan teknologi. Penelitian ini bertujuan untuk membuat
marka genetik yang berkaitan dengan sifat resistensi terhadap infeksi cacing saluran pencernaan
khususnya cacing Haemonchus contortus (Hc). Cacing Hc banyak dijumpai pada hewan ruminansia
khususnya domba, menghisap darah, dan menyebabkan gejala haemonchosis dengan indikasi anemia,
oedema, bahkan dapat menyebabkan kematian. efeknya adalah menurunkan produktifitas ternak.
Untuk memperoleh marker tesebut, diperlukan kompilasi antara data kualitatif dan kuantitatif
dari sifat fenotipe dan genotipe yang dapat dianalisis dengan metode Quantitatif Trait Loci (QTL).
Data kualitatif tentu saja adalah kemampuan untuk tahan/tidak tahan terhadap infeksi cacing yang
direpresentasikan dari karakter medis dan pertumbuhan domba, sedangkan data kuantitatif berupa
nilai/angka yang merepresentasikan data kualitatif. Sifat fenotipe yang diamati adalah tingkat infeksi
cacing (FEC), tingkat anemia (PCV), pertumbuhan (Bobot badan), dan warna selaput kelopak mata
bagian bawah (nilai Famacha). Sifat genotipe yang diambil adalah SNP. Domba yang tahan (resisten)
memiliki karakter tingkat infeksi cacing tinggi namun pertumbuhan tidak terganggu/baik, tidak
8
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
anemia, dan nilai FAMACHA rendah. Domba yang rentan memiliki karakter tingkat infeksi rendah
hingga tinggi dan mengalami gangguan pertumbuhan, anemia, dan nilai Famacha tinggi. Data
Resisten-Rentan tersebut dianalisis dan dicari marka genetik berupa data SNP yang dapat
membedakan kedua karakter tersebut. Dengan adanya marka genetik tersebut, selanjutnya dapat
diaplikasikan dalam seleksi bibit domba (MAS) untuk membuat galur domba yang tahan infeksi
cacing. Bila galur tesebut terwujud, maka petani kecil bisa tenang tidak khawatir dombanya
cacingan/mati, tidak perlu keluar ongkos untuk beli obat, dan tidak ada residu kimia obat pada
daging/susu yang meracuni manusia, tidak muncul varian cacing yang kebal obat akibat pemakaian
obat cacing yang intensif dan salah, dan akhirnya produktifitas meningkat.
3. Kemurnian produk olahan
Satu teknik yang sangat relevan dan aplikatif digunakan Indonesia adalah pemanfaatan penciri
DNA untuk mendeteksi kemurnian suatu bahan pangan, produk olahan, dan produk lainnya yang
bahan bakunya mengandung molekul DNA. Seperti diketahui, cukup banyak kegiatan ilegal dalam
memperdagangkan hewan atau bagian dari hewan dari Indonesia ke luar negeri. Apalagi jika bahan
tersebut berasal dari hewan langka yang dicari-cari orang. Harganya sangat mahal sehingga menggoda
orang untuk melakukan kejahatan dengan berbagai modus operandinya. Ada juga karena harga daging
sapi mahal, maka dalam pembuatan produk olahan, bahan baku yang mahal tersebut diganti atau
dicampur dengan daging murah seperti daging babi atau bahkan daging tikus atau mungkin daging
hewan lainnya. Untuk mendeteksi dini terhadap kegiatan ilegal tersebut, beberapa penciri DNA
dimanfaatkan untuk itu dan perkembangannya cukup signifikan.
Dengan marka molekuler yang telah diketahui saat ini, kandungan suatu produk asal hewan
dapat diketahui. Pada gambar dibawah ditunjukkan hasil simulasi dimana berbagai macam daging
dicampur jadi satu dalam bentuk bakso daging (kambing, ayam, sapi, domba, babi, kuda, tikus),
kemudian diuji dengan marka molekuler. Hasilnya adalah kandungan ketujuh jenis bahan dapat
dikenali yang divisualisasikan dalam bentuk pita dengan panjang yang berbeda-beda pada gel agarose.
Gambar 6. Runutan sekuen nukleotida yang mencirikan masing-masing taksa. G=goat/kambing,
C=chicken/ayam, B=bovine/sapi, S=sheep/domba, P=pork/babi, H=horse/kuda.
9
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
Gambar 7. Analisis produk olahan dengan marker molekuler. Mix 1 dan 2 adalah produk yang
terdapat campuran berbagai bahan. 1 = kambing murni , 2 = ayam murni, 3 = sapi murni,
4 = domba murni, 5 = babi murni, 6 = kuda murni, 7 = tikus murni.
KESIMPULAN
Sumber daya hayati yang dimiliki Indones
Dr. Hesti Wahyuningsih, MSi. (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Dr. Saleha Hanum, MSi. (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Dr. Salomo Hutahaean (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Prof. Dr. Mansyurdin, MS. (Univ. Andalas, Padang)
Prof. Dr. Manihar Situmorang, MSc., PhD. (Univ. Negeri, Medan)
Prof. Dr. Ramadanil Pitopang, MSi. (Univ. Tadulako, Palu)
Prosiding
SEMINAR NASIONAL
BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
“Optimalisasi Riset Biologi
Dalam Bidang Pertanian, Peternakan, Perikanan,
Kelautan, Kehutanan, Farmasi dan Kedokteran”
Editor :
Dr. Hesti Wahyuningsih, MSi. (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Dr. Saleha Hanum, MSi. (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Dr. Salomo Hutahaean (Univ. Sumatera Utara, Medan)
Prof. Dr. Mansyurdin, MS. (Univ. Andalas, Padang)
Prof. Dr. Manihar Situmorang, MSc., PhD. (Univ. Negeri, Medan)
Prof. Dr. Ramadanil Pitopang, MSi. (Univ. Tadulako, Palu)
Departemen Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Medan
2014
USU Press
Art Design, Publishing & Printing
Gedung F, Pusat Sistem Informasi (PSI) Kampus USU
Jl. Universitas No. 9
Medan 20155, Indonesia
Telp. 061-8213737; Fax 061-8213737
usupress.usu.ac.id
© USU Press 2014
Hak cipta dilindungi oleh undang-undang; dilarang memperbanyak menyalin, merekam sebagian
atau seluruh bagian buku ini dalam bahasa atau bentuk apapun tanpa izin tertulis dari
penerbit.
ISBN 979 458 744 3
Perpustakaan Nasional Katalog Dalam Terbitan (KDT)
Prosiding Seminar Nasional Biologi; Optimalisasi Riset Biologi dalam Bidang Pertanian,
Peternakan, Perikanan, Kelautan, Kehutanan, Farmasi dan Kedokteran / Editor: Hesti
Wahyuningsih...[et.al.] – Medan: Usu Press, 2014
x, 441 p.: ilus.; 29 cm
ISBN: 979-458-744-3
Dicetak di Medan, Indonesia
ii
LAPORAN KETUA PANITIA SEMINAR NASIONAL
BIOLOGI 2014
Yang saya hormati …..
Bapak Rektor Universitas Sumatera Utara, atau yang mewakili.
Bapak/Ibu para Pembantu Rektor Universitas Sumatera Utara, atau yang mewakili
Bapak Dekan FMIPA, Para Dekan Undangan, Ketua Lembaga dan Unit Kerja, Para Pembatu Dekan,
Ketua dan Sekretaris Departemen, Pembicara Kunci,
Bapak dan Ibu para peserta seminar, undangan, teman sejawat, adik-adik mahasiswa, dan hadirin
sekalian yang saya muliakan.
Bintang jauh di atas bumi, Indahnya terlihat sampai langit yang ke tujuh.
Sambutlah salam dari kami, Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Pertama-tama marilah kita mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
karuniaNya pagi ini kita dapat mengikuti acara Seminar Nasional Biologi tahun 2014. Kami seluruh
panitia mengucapkan "SELAMAT DATANG" dan terima kasih atas kehadiran dan partisipasi Bapak,
Ibu dan adik-adik mahasiswa sekalian.
Pada kesempatan ini kami ingin melaporkan pelaksanaan Seminar Nasional Biologi 2014 yang
bertema "Optimalisasi Riset Biologi dalam Bidang Pertanian, Peternakan, Perikanan, Kelautan,
Kehutanan, Farmasi, dan Kedokteran”. Tema ini dipilih untuk menggambarkan pentingnya
pengembangan dan penerapan Ilmu Biologi dalam bidang Ilmu lain baik dasar maupun terapan demi
kemajuan bangsa Indonesia.
Seminar akan berlangsung selama satu hari dengan jumlah peserta sebanyak 250 orang, yang terdiri
dari 110 peserta pemakalah, 60 peserta umum dan mahasiswa pascasarjana dan 80 peserta mahasiswa
S1. Para peserta seminar datang dari berbagai wilayah tanah air seperti Aceh, Padang, Pekanbaru,
Jakarta, dari berbagai daerah sekitar Medan dan Sumatera Utara, dari lingkungan USU.
Tujuan dari Seminar ini adalah sebagai ajang komunikasi ilmiah antara peneliti, pemerhati, peminat
Biologi; sekaligus untuk membangun jejaring dan kerjasama penelitian antar perguruan tinggi,
peneliti, dan berbagai pihak yang berkaitan dengan Ilmu Biologi baik langsung atau tidak langsung.
Kami mengucapkan ribuan terima kasih kepada seluruh panitia dan semua pihak yang telah bekerja
keras demi terselenggaranya acara seminar nasional ini. Kami mohon maaf jika ada yang kurang
berkenan di hati dan penyambutan yang kurang pada tempatnya, yang semua itu bukanlah suatu
kesengajaan tetapi karena kelemahan dan keterbatasan dari kami. Demikianlah yang dapat
disampaikan dan kami akhiri dengan Wassalamu’alaikum Wr Wb. ……..
iii
SAMBUTAN DEKAN FMIPA-USU
Bismillahirrahmanirrahim, Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Selamat pagi dan salam sejahtera bagi kita semua.
Alhamdulillah berkat rahmat Allah SWT, kita dapat berkumpul dalam rangka Seminar Nasional
Biologi tahun 2014 dalam ruangan yang sederhana ini.
Pesatnya riset Biologi dalam kurun waktu akhir-akhir ini, membuat para ahli menjadi terspesialisasi
ke dalam topik-topik yang semakin spesifik. Hal ini menjadi suatu tantang tersendiri dalam
mendapatkan suatu kebaruan ilmu Biologi itu sendiri. Bagi para peneliti dan dosen, fokus dalam
keahlian rumpun ilmu adalah hal yang mutlak tetapi tentu tidak bisa begitu saja meninggalkan rumpun
ilmu lain yang menjadi partner dalam aplikasi di mayarakat nantinya. Inilah yang menjadi dasar dari
seminar nasional ini, karena dengan perbauran ilmu yang beragam akan membuat nilai
tambah dalam pengembangan serta aplikasi ilmu biologi di masyarakat.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada seluruh panitia yang telah
b e k e r j a k e r a s d a l a m m e n s u k s e s k a n Seminar Nasional Biologi dengan tema “Optimalisasi
Riset Biologi Dalam Bidang Pertanian, Peternakan, Perikanan, Kelautan, Kehutanan, Farmasi dan
Kedokteran”. Harapan kami, kepada seluruh peserta seminar untuk terus giat dalam meningkatkan
kuantitas dan kualitas penelitian serta aktif dalam publikasi ilmiah nasional dan internasional.
Akhirul kalam, izinkan saya sekali lagi mengucapkan terima kasih kepada seluruh peserta seminar
n a s i o n a l B i o l o g i i n i , yang telah sudi meluangkan waktunya untuk mengikuti dari awal
hingga berakhirnya acara ini.
Semoga acara Seminar Nasional Biologi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Billahi taufiq wal hidayah, Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Dekan FMIPA USU
Dr. Sutarman, M.Sc.
iv
DAFTAR ISI
LAPORAN KETUA PANITIA SEMINAR NASIONAL BIOLOGI 2014 ......................................... iii
SAMBUTAN DEKAN FMIPA-USU ................................................................................................... iv
DAFTAR ISI .......................................................................................................................................... v
MAKALAH UTAMA
RISET GENETIKA MOLEKULAR TERNAK TERKINI DI INDONESIA
Prof Dr Muladno MSA., Guru Besar Genetika dan Pemuliaan Ternak
Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor ......................................................................................... 3
POTENSI SUMBER DAYA PERAIRAN DARATAN DI SUMATERA UTARA
DAN PENGELOLAANNYA (STUDI KASUS : DANAU TOBA DAN SUNGAI ASAHAN)
Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, Guru Besar Limnologi Fakultas MIPA
Universitas Sumatera Utara Medan ....................................................................................................... 12
BIOFARMAKA DAN BIOMEDIS
UJI TOKSISITAS AKUT FRAKSI N-HEKSAN, ETIL ASETAT DAN ETANOL DAUN PUGUN
TANO (Curanga fel-terrae Merr.) PADA MENCIT
Aminah Dalimunthe, Urip Harahap, Rosidah, M.Pandapotan Nasution ............................................... 19
BAKTERI ENDOFITIK DARI SIRIH MERAH PENGHASILANTIBIOTIKA
Anthoni Agustien, Suci Fauzana dan Akmal Djamaan ......................................................................... 25
PENGGUNAAN SALEP SERBUK BIJI BUAH PINANG (Areca catechu L.) SEBAGAI OBAT
LUKA BAKAR
Djendakita Purba dan Dorce Boang Manalu ......................................................................................... 30
EFEK EKSTRAK RIMPANG TEMU MANGGA (Curcuma mangga Valeton & v.Zijp)
SEBAGAI ANTIMIELOSUPRESI
Edy Suwarso, Suryadi Achmad, Rasmadin Muchtar, Meliza Sari Hutabarat ....................................... 35
DAYA HAMBAT EKSTRAK RIMPANG KENCUR (Kaempferia galanga L.) TERHADAP
PERTUMBUHAN BAKTERI Escherichia coli
Hafnati Rahmatan, Iswadi, Melly Hafizha ............................................................................................ 40
UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DARI AIR PERASAN DAUN SEREH WANGI, DAUN
JERUK PURUT DAN DAUN RUKU-RUKU SERTA CAMPURAN DARI AIR PERASAN
MASING-MASING DAUN
Siti Nurbaya, Erly Sitompul, Suryanto .................................................................................................. 47
PENGARUH KOMBINASI EKSTRAK METANOL BIJI PARE
(Momordica charantia) DAN PROGESTERON TERHADAP MORFOMETRI SEL LEYDIG
TIKUS (Rattus sp.)
Syafruddin Ilyas..................................................................................................................................... 51
v
BIOLOGI FUNGSI DAN STRUKTUR HEWAN
PENGARUH EKSTRAK ETANOL BANGUNBANGUN (Coleus ambonicus L)
TERHADAP TITER ANTIBODI HUMORAL DAN BERAT BADAN TIKUS PUTIH
(Rattus norvegicus)
Melva Silitonga, Syafruddin Ilyas, Salomo Hutahaean, Herbert Sipahutar, Eriana Situmorang ......... 59
CATATAN TERHADAP STADIA PRADEWASA KUPU-KUPU Acraea violae Fabricius
(LEPIDOPTERA: NYMPHALDAE)
Dahelmi, Siti Salmah dan Tristia Andrianti ......................................................................................... 64
HIBRID RESIPROK NILA GIFT Oreochromis niloticus x Mujair Oreochromis mossambicus
DAN NILA GIFT X Nila Merah Oreochromis sp
Efrizal, Efrida, dan Akmal Rafandi ...................................................................................................... 68
MADU HUTAN POHON SIALANG DAN PENINGKATAN MUTU DENGAN TEKNOLOGI
EVAPORATOR VAKUM
Hapsoh, Gusmawartati, Nazaruddin ..................................................................................................... 77
DUGAAN MEKANISME CROSS-INFECTION VIRUS AVIAN INFLUENZA SUBTIPE H5N1
PADA BURUNG-BURUNG AIR LIAR DI CAGAR ALAM PULAU DUA
Dewi Elfidasari, Riris Lindiawati Puspitasari ....................................................................................... 79
KAJIAN RESPON IMUNITAS HUMORAL TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus L.)
DENGAN MENGGUNAKAN EKSTRAK ETANOL DAUN BUAS BUAS (Premna pubescens
Blume)
Martina Restuati, Syafruddin Ilyas, Salomo Hutahaean, Herbert Sipahutar. ....................................... 83
EFEKTIVITAS PEMAKAIAN BIOPESTISIDA PADA DAUN MURBEI (Morus cathayana)
TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKTIVITAS ULAT SUTERA (Bombyx mori L.)
Masitta Tanjung, Nursal dan Agustina Rahmadhani ............................................................................. 88
FISIOLOGI RESPIRASI IKAN ASANG (Osteochilus hasseltii, C.V)
SEBAGAI BIOINDIKATOR PENCEMARAN DANAU SINGKARAK SUMATERA BARAT
Muhammad Syukri Fadil ....................................................................................................................... 93
KANDUNGAN SENYAWA KIMIA EKSTRAK DAUN KEMANGI (Ocimum basilicum L.)
DAN PENGARUH SUB LETALNYA TERHADAP MORTALITAS LARVA NYAMUK
Aedes aegypti L.
Nursal .................................................................................................................................................... 98
PENGARUH WAKTU PEMBUNGKUSAN TERHADAP JUMLAH LARVA LALAT BUAH
(Bactrocera spp.) PADA BUAH BELIMBING (Averrhoa carambola)
Puji Prastowo, Putri Syahyana Siregar ............................................................................................... 104
PENURUNAN KADAR KOLAGEN UTERUS PADA TIKUS OVARIEKTOMI SEBAGAI
HEWAN MODEL PENUAAN
Safrida ................................................................................................................................................. 111
ISOLASI ASPERGILLUS FLAVUS PENGHASIL AFLATOKSIN KACANG TANAH PASAR
TRADISIONAL KOTA MEDAN DAN TOKSISITASNYA TERHADAP HISTOPATOLOGI
SEL HATI MENCIT
Sartini, Kiki Nurtjahja, Rosliana ......................................................................................................... 114
vi
PEMANFAATAN TEPUNG KULIT BUAH PEPAYA (Carica papaya) DALAM RANSUM
TERHADAP PRODUKSI TELUR PADA PUYUH (Cortunix-cortunix japonica)
Sri Setyaningrum dan Dini Julia Sari Siregar ...................................................................................... 123
GAMBARAN KUALITAS DAN KUANTITAS SPERMA TIKUS (Rattus sp.) SETELAH
PEMBERIAN PLUMBUM ASETAT
Thomson P.Nadapdap, Delfi Lutan, Arsyad, Syafruddin Ilyas ........................................................... 128
HUBUNGAN INTENSITAS BISING TERHADAP PEMERIKSAAN OAE
DAN PEMERIKSAAN SEM DI JARINGAN KOKLEA RATTUS NORVEGICUS
H.R Yusa Herwanto Jenny Bashiruddin,Syafruddin Ilyas, NajibDahlan Lubis .................................. 132
BIOLOGI FUNGSI DAN STRUKTUR TUMBUHAN
PEMANFAATAN INTERCROPPING SORGUM DI AREAL GAWANGAN
DAN PENGARUHNYA TERHADAP PENYEBARAN PENYAKIT JAMUR AKAR PUTIH
PADA TANAMAN KARET
Cici Indriani Dalimunthe, Yan Riska Venata Sembiring dan Radite Tistama ................................... 143
RESPON BEBERAPA VARIETAS KEDELAI TERHADAP KEKERINGAN
Diana Sofia Hanafiah, Alida Lubis, Asmalaili Sahar .......................................................................... 149
AKTIVITAS ENZIM PEROKSIDASE PADA KALUS TERUNG BELANDA (Solanum betaceum
Cav.) SETELAH DIINDUKSI ETHYL METHANE SULPHONATE (EMS)
Elimasni, Dwi Suryanto, Rosmayati, Luthfi A.M.Siregar, Suria Wulandari Purnama ..................... 157
PENGGUNAAN PUPUK DAUN (GrowMore) DAN AIR KELAPA TERHADAP PERTUMBUHAN
TANAMAN KENTANG (Solanum tuberosum L.) VARIETAS GRANOLA SECARA IN VITRO
Fauziyah Harahap, Muhammad Hamzah Solim ................................................................................. 164
STRUKTUR DAN KOMPOSISI EPIFIT VASKULAR DI KEBUN KELAPA SAWIT
AEK PANCUR-PPKS, TANJUNG MORAWA, SUMATERA UTARA
Fitra Suzanti, Retno Widhyastuti, Suci Rahayu, Agus Susanto .......................................................... 170
PERANAN SENYAWA ANTIOKSIDAN EKSTRAK UMBI BENGKOANG (Pachyrrhizus erozus
L.) DALAM MEREDAM AKTIVITAS 2,2-DIPHENYL-2-PICRYLHIDRAZIL (DPPH)
Herla Rusmarilin, Elisa Julianti, Mimi Nurminah ............................................................................... 177
SIFAT FISIOLOGI LATEKS DAN KARET TANAMAN SPESIES HEVEA
M. Rizqi Darojat, Arief Rachmawan, Radite Tistama ........................................................................ 184
INDUKSI KALUS TANAMAN KENTANG (Solanum tuberosum L.) VARIETAS GRANOLA
DARI JENIS EKSPLAN YANG BERBEDA DENGAN ZAT PENGATUR TUMBUH 2,4-D
SECARA IN VITRO
Muhammad Hamzah Solim, Fauziyah Harahap ................................................................................. 190
BUDIDAYA PADI (Oryza sativa L.) BERBASIS SYSTEM OF RICE INTENSIFICATION
Samse Pandiangan, Mangonar Lumbantoruan, Pohan Juno Panjaitan ............................................... 196
PENGARUH PEMBERIAN ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) INDOLE ACETIC ACID (IAA)
DAN BENZYL AMINO PURIN (BAP) TERHADAP PERTUMBUHAN PLANLET NANAS
(Ananas comosus l.) SIPAHUTAR SECARA IN VITRO
Sartika Sinulingga, Fauziyah Harahap ................................................................................................ 204
vii
KERAGAAN PERTUMBUHAN TANAMAN DARI BEBERAPA KLON KARET HASIL
INTRODUKSI PADA AGROKLIMAT KERING DAN BASAH DI WILAYAH SUMATERA
UTARA
Sayurandi ............................................................................................................................................ 210
KARAKTER MORFOLOGI BUNGA DAN PERSENTASE BUAH JADI HASIL KOMBINASI
PESILANGAN ANTAR TETUA TANAMAN KARET
Sayurandi dan Syarifah Aini Pasaribu ................................................................................................. 215
HUBUNGAN ANTARA KARAKTER AGRONOMI KARET DENGAN HASIL LATEKS
DAN KAYU DARI PROGENI HP 2001/2003
Syarifah Aini Pasaribu dan Sayurandi ................................................................................................. 221
POTENSI Rhizobium sp UNTUK MENINGKATKAN KANDUNGAN HARA TANAH MELALUI
INTERCROPPING KEDELE PADA GAWANGAN TANAMAN KARET (Hevea brasiliensis)
Yan Riska V Sembiring, Cici Indriani Dalimunthe, Radite Tistama .................................................. 225
BIOLOGI LINGKUNGAN
DESKRIPSI PERILAKU KERA EKOR PANJANG (Macaca fascicularis) MENCARI TEMPAT
TIDUR (SLEEPING SITE) DI KAWASAN HUTAN TERGANGGU KABUPATEN ACEH BESAR
Abdullah dan Muzdalifah .................................................................................................................... 233
POPULASI PECUK HITAM (Phalacrocorax sulcirostris) DI PERCUT SEI TUAN
DELISERDANG SUMATERA UTARA
Erni Jumilawaty ................................................................................................................................... 241
PROFIL SEEDLING KAYU SEPANG (Hymenocardia punctata);SPESIES SURVIVAL
DI BATAS RAWA LEBAK TANJUNG PUTUS, INDRALAYA, SUMATERA SELATAN
Hanifa Marisa, Salni dan Nina Tanzerina ........................................................................................... 245
PENGELOLAAN HUTAN MANGROVE BERBASIS MASYARAKAT DI NAGARI GASAN
GADANG KABUPATEN PADANG PARIAMAN
Jabang Nurdin, Chairul, Yulizah, Tiara, Riani Ferina, Rizky Paramita Mukhti, Ratna Jalisar,
Zulhilmi, dan Ade Adriadi .................................................................................................................. 250
PERTUMBUHAN Rhizophora mucronata dan KUALITAS LAHAN DI KAWASAN
REHABILITASI MANGROVE ACEH BESAR DAN BANDA ACEH
Mai Suriani, Irma Dewiyanti .............................................................................................................. 255
KORELASI MORFOMETRI BADAN TERHADAP KUALITAS PRODUK RANGGAH MUDA
RUSA TIMORENSIS
Mufti Sudibyo, Yanto Santosa, Burhanuddin Masy’ud, Toto Toharmat ............................................ 263
PENDUGAAN CADANGAN BIOMASSA DI ATAS PERMUKAAN TANAH PERKEBUNAN
KELAPA SAWIT DI SUMATERA UTARA
Muhdi, Iwan Risnasari, Eva Sartini Bayu............................................................................................. 269
NILAI PENTING LANSKAP HUTAN PADA BEBERAPA KOMUNITAS LOKAL
Riswan S Siregar, Surya Ramadan S, Sri Rahmi Tanjung .................................................................. 276
POPULASI BURUNG RANGKONG PAPAN (Buceros bicornis) DI KAWASAN HUTAN
LAMBIRAH KECAMATAN SUKAMAKMUR KABUPATEN ACEH BESAR
Samsul Kamal, Nursalmi Mahdi, Rizky Ahadi .................................................................................. 283
viii
KEANEKARAGAMAN
JENIS-JENIS LICHENES YANG BERKEMBANG PADA TEGAKAN POHON MAHONI
(Swietenia macrophylla)
Ashar Hasairin, Nursahara Pasaribu, Lisdar I. Sudirman, Retno Widhiastuti ..................................... 291
STUDI KEANEKARAGAMAN LICHENES DI HUTAN LINDUNG AEK NAULI PARAPAT
KAB.SIMALUNGUN BERDASARKAN KETINGGIAN TEMPAT DAN SUBSTRAT
TUMBUHNYA
Aulia Juanda Djaingsastro, Tri Harsono.............................................................................................. 297
KEANEKARAGAMAN SERANGGA WERENG (AUCHENORRHYNCHA: HEMIPTERA)
PADA TANAMAN PADI DI KABUPATEN TAPANULI UTARA-SUMATERA UTARA
Binari Manurung, Puji Prastowo dan Erika Rosdiana ......................................................................... 303
IDENTIFIKASI JENIS-JENIS TUMBUHAN DI KAWASAN EKOSISTEM ESTUARIA
DI GAMPONG JAWA KECAMATAN KUTA RAJA BANDA ACEH
Evi Apriana, Muyasir .......................................................................................................................... 309
KONDISI, SPESIES KARANG DAN IKAN KARANG DI TERUMBU KARANG PULAU BABI,
KABUPATEN PESISIR SELATAN, SUMATERA BARAT
Indra Junaidi Zakaria ........................................................................................................................... 315
IDENTIFIKASI POPULASI MAKROZOOBENTOS PADA SUBTRAT BERLUMPUR
EKOSISTEM MANGROVE GAMPONG JAWA BANDA ACEH
Lili Kasmini ........................................................................................................................................ 322
MORFOLOGI KARAPAK ALBUNEA PADA ZONA LITTORAL SAMUDERA HINDIA
KAWASAN PESISIR LEPUNG KABUPATEN ACEH BESAR
M. Ali Sarong ..................................................................................................................................... 329
KEANEKARAGAMAN MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI ASAHAN DESA MARJANJI
ACEH DAN DESA LUBU ROPA KABUPATEN ASAHAN
Mayang Sari Yeanny ........................................................................................................................... 333
JENIS - JENIS TUMBUHAN PAKU YANG BERKHASIAT OBAT
DARI GUNUNG TANDIKEK DI SUMATERA BARAT
Mildawati, Ardinis Arbain, HariFitrah ................................................................................................ 339
JENIS-JENIS VEGETASI RIPARIAN SUNGAI RANOYAPO, MINAHASA SELATAN
Ratna Siahaan, Nio Song Ai ............................................................................................................... 345
KEANEKARAGAMAN PIPERACEAE DAN RUBIACEAE DI HUTAN AEK NAULI
KABUPATEN SIMALUNGUN PROVINSI SUMATERA UTARA
Retno Widhiastuti, Budi Utomo, dan Rahmayani ............................................................................... 348
JENIS TUMBUHAN OBAT PENYAKIT KULIT DAN LUKA YANG TERDAPAT
DI SUB DAERAH ALIRAN SUNGAI KRUENG SIMPO, ACEH
Rini Fitri, Rahmawati, Eka Arjulista ................................................................................................... 355
IDENTIFIKASI, KOMPOSISI DAN KERAPATAN JENIS TANAMAN DI BEBERAPA
JALUR HIJAU KOTA MEDAN
Siti Latifah, Asep Sukmana, Hafsah Purwasih ................................................................................... 361
ix
PERSEBARAN MARGA BOUEA (ANACARDIACEAE) DI SUMATRA
Tri Harsono, Nursahara Pasaribu, Sobir, Fitmawati .......................................................................... 371
KAJIAN JENIS-JENIS TUMBUHAN YANG DIMANFAATKAN SEBAGAI OBAT
OLEH MASYARAKAT DI KOTA SABANG
Zuriana, S. dan Irvianty ....................................................................................................................... 376
MIKROBIOLOGI DAN GENETIKA
ISOLASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI DARI GINJAL IKAN NILA (Oreochromis niloticus)
Cut Yulvizar ....................................................................................................................................... 383
ISOLASI DAN EKSTRAKSI DNA BAKTERI ENDOSIMBION DARI ANGGREK
PHALAENOPSISSP
Dewi Nur Anggraeni .......................................................................................................................... 390
JAMUR PADA PASIR SARANG DAN CANGKANG TELUR PENYU LEKANG (Lepidochelys
olivacea L.) YANG GAGAL MENETAS DI KAWASAN KONSERVASI PENANGKARAN
PENYU PARIAMAN SUMATERA BARAT
Fuji Astuti Febria, Nasril Nasir, Selfia Anwar ................................................................................... 395
KLONING KANDIDAT FRAGMEN DNA BERMOTIF MIKROSATELIT PENANDA GENETIK
Aedes aegypti VEKTOR DEMAM BERDARAH DENGUE
Hasmiwati, Desy arysanti dan Eka Novita ......................................................................................... 400
BUDI DAYA JAMUR PADALI (Lentinus sp) UNTUK MENAMBAH JAMUR KOMERSIAL
DI INDONESIA
Ikhsan Matondang dan Noverita ......................................................................................................... 407
Cosmopolites sordidus GERMAR, SERANGGA VEKTOR PENYAKIT DARAH BAKTERI
(Ralstonia solanacearum Phylotipe IV ) PADA TANAMAN PISANG DI SUMATERA BARAT
Mairawita, Suswati, Habazar............................................................................................................... 413
PENGARUH FORMULASI BIOSTARTER EKSTRAK NENAS DAN LAMA PENYANGRAIAN
TERHADAP MUTU BUBUK KOPI
Setyohadi, Terip Karo-Karo, Sentosa Ginting, Healthy Aldriany Prasetyo ....................................... 419
ANALISIS DIVERSITAS GENETIK DAN STRUKTUR POPULASI TUMBUHAN LANGKA,
EDELWEIS (Anaphalisjavanica) DENGAN PENANDA ISSR
Syamsuardi, Tesri Maideliza, Rizki Paramitha Mukhti dan Ahmad Taufiq......................................... 424
PENDUGAAN JUMLAH GEN PENGENDALI BENTUK BUNGA KEMBANG KERTAS
(Zinnia elegans Jacq)
Tumiur Gultom, Aziz-Purwantoro, Endang Sulistyaningsih, Nasrullah, Samse Pandiangan ............ 431
PENGENDALIAN BIOFILM Streptococcus agalactiae PADA PERMUKAAN SISIK IKAN
DAN PLASTIK PVC DENGAN SENYAWA ANTIBAKTERI Lactobacillus plantarum
PERAIRAN TAWAR
Ulfayani Mayasari, It Jamilah, Herla Rusmarilin ................................................................................ 437
x
Makalah Utama
1
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
2
Medan, 15 Februari 2014
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
RISET GENETIKA MOLEKULAR TERNAK TERKINI DI INDONESIA
Prof. Dr. Muladno, MSA.
Guru Besar Pemuliaan dan Genetika Ternak
Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi seluler dan molekuler yang semakin canggih telah terbukti
mempermudah kita untuk mengembangkan strategi terobosan dalam rangka meningkatkan kualitas
ternak beserta produknya. Banyak artikel hasil penelitian tentang penggunaan berbagai teknik seluler
dan molekuler mendominasi berbagai jurnal ilmiah nasional apalagi internasional. Hampir semua
aspek ilmu pengetahuan mendasarkan penelitiannya dengan teknik tersebut karena teknologi
molekuler ini sudah seperti komputer yang juga dapat digunakan untuk melakukan riset di hampir
semua aspek. Oleh karena itu, prinsip menggunakan teknik molekuler juga sama halnya dengan
prinsip menggunakan komputer. Yaitu, kita sebagai pengguna komputer tidak perlu harus menjadi
ahli perancang dan perakit komputer tetapi hanya dapat menggunakan sebagian aplikasi yang
disediakan dalam perangkat komputer. Demikian juga dengan teknologi molekuler, kita para
pengguna teknik molekuler lebih banyak memanfaatkan aplikasi yang disediakan dari teknologi
tersebut. Yang terpenting bagi kita adalah kemampuan menginterpretasi data yang dihasilkan dari
penggunaan berbagai aplikasi dalam teknologi molekuler tersebut.
Dalam ilmu ternak, teknik molekuler ini paling banyak digunakan untuk aspek pemuliaan dan
reproduksi walaupun tidak sebatas itu. Aspek nutrisi juga telah cukup lama memanfaatkan teknologi
tersebut. Demikian juga aspek kesehatan hewan yang semakin banyak memerlukan pendekatan
molekuler dalam menyusun strategi pencegahan penyakit turunan (genetic disease) secara efektif.
Tentunya masih ada penggunaan teknologi canggih itu untuk keperluan praktis seperti diagnosa
penyakit, penelusuran silsilah, uji kemurnian rumpun ternak, uji kemurnian produk olahan, sampai
yang terumit dalam hal menciptakan ternak transgenik.
Untuk aspek pemuliaan, hampir semua penelitian diarahkan menuju marker assisted selection
(MAS) karena seleksi merupakan salah satu pendekatan terpenting untuk meningkatkan kualitas
genetik ternak. Kelompok pakar nutrisi lebih banyak menggunakan teknik ini untuk merekayasa
mikroba yang terdapat dalam rumen, yang intinya meningkatkan daya ubahnya dari limbah pertanian
menjadi bahan pangan sumber protein berkualitas. Untuk aspek kesehatan hewan, imunogenetik
menjadi topik menarik untuk mempelajari berbagai gen yang terlibat dalam sifat ketahanan tubuh
ternak terhadap serangan eksternal sel seperti bakteri, virus, atau lingkungan yang lebih luas seperti
infeksi cacing atau bahkan cekaman.
Indonesia berpotensi besar untuk mengembangkan bioteknologi bila dilihat dari potensi
keanekaragaman sumber daya hayatinya (biodiversity) terkait dengan sumber daya genetik beserta
ekosistem pendukungnya. Keadaan Indonesia yang beriklim tropis, tersusun atas pulau-pulau, sejarah
biogeografi yang kompleks, serta budaya kearifan lokal masyarakatnya telah menghasilkan beragam
kondisi lingkungan lokal dan menciptakan keragaman spesies yang tinggi yang memiliki karakter
khas menyesuaikan dengan lingkungannya (local species). Ini semua merupakan kekayaan yang harus
dijadikan posisi tawar bangsa ketika bernegosiasi dengan mitra kita lain bangsa. Dalam lingkup yang
lebih kecil, kekayaan tersebut harus menjadi “senjata” peneliti Indonesia untuk menuntut kesetaraan
dalam menghasilkan kekayaan intelektual kepada mitra penelitinya dari negara yang lebih maju dalam
penguasaan teknologinya.
PCR DAN DNA SEQUENCE : JANTUNGNYA RISET MOLEKULER
PCR merupakan sebuah metode untuk memperbanyak jumlah fragmen DNA dengan ukuran
tertentu secara in vitro dengan bantuan enzim DNA polimerase yang dipandu oleh DNA primer hasil
penemuan Karry Mullis dan tim pada tahun 1984 (Saiki et al. 1985). Penemu teknik ini berhasil
meraih nobel pada tahun 1993. Lahirnya teknik ini mempercepat waktu mendapatkan fragmen DNA
tertentu secara masif dan mengurangi biaya dan waktu riset jika dibandingkan dengan teknik
rekombinan. Namun perlu dicatat bahwa teknik PCR tidak mengganti dan menghilangkan peran
teknik rekombinan karena hampir semua primer DNA yang digunakan dalam proses PCR pada
3
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
awalnya diperoleh melalui teknik rekombinan tersebut. Teknik PCR ini yang digunakan secara
eksploitatif dalam riset berbagai macam aspek hingga saat ini. Ratusan ribu publikasi selalu
menuliskan teknik PCR di bagian materi dan metode risetnya. Dalam perjalanannya, metode PCR
berkembang pesat menjadi lebih efisien dan lebih produktif seiring dengan tuntutan kebutuhan
masyarakat terhadap peningkatan ekonomi dan kesejahteraannya. Untuk mendiagnosis suatu
pathogen, metode nested PCR, multiplex PCR, dan realtime PCR dapat digunakan. Untuk membuat
marka genetik, metode PCR-RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism), PCR-AFLP
(Amplified Fragment Length Polymorphism), PCR-STR (Short Tandem Repeat), PCR-PIRA (Primer
Introduced Restriction Analysis), dan PCR-SNP (Single Nucleotide Polymorphism) sering digunakan.
Untuk mengamplifikasi sekuen berukuran panjang, metode PCR-genome walking sangat efektif.
Jika PCR hanya menghasilkan fragmen DNA sebagai produk akhirnya, tidak demikian dengan
DNA sequencing. Teknik yang terakhir ini juga memanfaatkan teknik PCR. Salah satu yang paling
efektif untuk merunut (menyekuens) rangkaian molekul DNA adalah cycle sequencing yang
diperkenalkan oleh Sanger tahun 1980 sehingga teknik ini juga sering disebut Sanger’s method.
Walaupun tampilan akhir yang tervisualisasi dalam proses elektrophoresis antara teknik PCR dan
teknik sequencing adalah sama, yaitu berupa deretan garis-garis pita, makna setiap pita yang
dihasilkan dari teknik PCR berbeda dengan yang dihasilkan dari teknik sequencing. Produk akhir dari
proses sequencing adalah deretan nukleotida yang membentuk serangkaian molekul DNA yang
disekuens. Artinya produk akhirnya bukan berupa fragmen DNA seperti pada teknik PCR, tetapi
berupa nukleotida penyusun molekul DNA. Nukleotide ini merupakan unit terkecil makhluk hidup
yang digunakan sebagai materi riset. Tidak ada lagi yang lebih kecil lagi daripada nukleotida. Perlu
diingat juga bahwa adanya perubahan satu nukelotida saja dalam suatu gen tertentu dalam kromosom
dapat mengubah fenotipe individu pemilik gen tersebut.
RISET MOLEKULER TERNAK DI INDONESIA
Sangat banyak hasil penelitian bidang peternakan yang dilakukan di luar negeri dan lebih
khusus di negara-negara maju. Ratusan ribu artikel telah diterbitkan di ribuan jurnal dan jutaan
mahasiswa melakukan penelitian di laboratorium di seluruh dunia. Saya tidak ingin menceritakan
hasil riset di luar negeri tetapi hanya ingin menyajikan hasil penelitian yang telah dilakukan sejawat
kita di Indonesia khususnya yang saya ketahui atau yang saya terlibat di dalamnya. Pada umumnya,
riset molekuler di bidang peternakan secara teknis dapat diklasifikasikan menjadi (1) Variabilitas
marker dalam populasi ternak dan pembentukan pohon filogenetik untuk menduga jarak genetik antar
populasi dalam rumpun ternak; (2) Varian gen tertentu dan asosiasinya dengan fenotipe (sifat
kuantitatif atau kualitatif); dan (3) Validasi kemurnian suatu ternak atau produk olahan. Berikut
penjelasan dari masing-masing klasifikasi tersebut dan contoh riset yang telah dilakukan di Indonesia
saja.
1. Variabilitas penciri DNA dalam populasi ternak dan pohon filogenetik
Semua fragmen DNA dapat digunakan sebagai penciri DNA sepanjang sekuens nukleotida
penyusun fragmen tersebut antar individu ternak dalam satu populasi yang sama adalah berbeda
walaupun hanya satu nukleotida saja perbedaannya. Fragmen seperti ini juga disebut bersifat
polymorphic. Jika sekuens nuklotida penyusun fragmen tersebut adalah persis sama, maka fragmen
DNA tersebut bersifat monomorfik. Fragmen monomorfik tidak memberikan informasi apapun dalam
riset genetika populasi. Dengan kata lain, penciri DNA yang dipakai dalam riset semacam ini harus
bersifat polimorfik. Semakin tinggi variasi runutan sekuens penciri DNA tersebut akan semakin
efektif untuk digunakan dalam riset genetika populasi.
Cukup banyak fragmen DNA polimorfik yang digunakan untuk riset semacam itu, diantaranya
yang paling populer adalah mikrosatelit. Fragmen ini memiliki runutan rangkaian ganda (double
helix) nukleotida berulang seperti ATG-ATG-ATG-ATG, biasa ditulis sebagai (ATG)4, dan diapit
oleh dua rangkaian tunggal nukleotide (single sequence) pendek yang masing-masing biasanya
berukuran sekitar 20 nukleotida. Masing-masing sekuens tersebut sangat spesifik runutan
nukleotidanya dan oleh karena itu digunakan sebagai primer (pemandu atau pemulai). Satu sekuens
berfungsi sebagai pemulai penyusun nukleotida ke arah forward dan sekuens lainnya sebagai pemulai
penyusun nukleotida ke arah reverse. Lokasi fragmen yang dalam contoh ini adalah (ATG)4 berada di
antara forward primer dan reverse primer.
4
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
Gambar 1. Ilustrasi lokasi amplifikasi sekuen mikrosatelit dengan 4 repetisi ATG. nnn- adalah ruas
sekuen nukleotida yang spesifik mengapit ruas berulang dan biasanya menjadi ujung 3’
dari sekuen primer.
Runutan berulang seperti (ATG)4 yang dicontohkan di atas jumlahnya sangat banyak di dalam
genom tetapi setiap fragmen yang mengandung runutan (ATG)4 diapit oleh dua rangkaian tunggal
nukloetida sangat spesifik yang dijadikan sebagai primer dalam teknik PCR tersebut. Keragaman
sekuens berulang pada lokus tertentu (ATG-berulang) antar individu ternak dalam satu populasi
tertentu ditunjukkan oleh jumlah ulangannya, misalnya individu 1 memiliki (ATG)3, individu 2
memiliki runutan (ATG)4, dan individu 3 memiliki runutan (ATG)8, dan seterusnya.
Mikrosatelit dapat digunakan untuk pemetaan genetik (genetic mapping), identifikasi
genotipe, penciri molekuler, analisis keragaman genetik, paternitas, dan pemetaan fenotipe (Tautz
1989). Mikrosatelit dapat ditemukan di dalam runutan sekuens suatu gen fungsional, baik di exon
maupun intron, atau di bagian lain dalam struktur gen tersebut. Variasi jumlah ulangan sekuens dalam
gen tersebut terkadang dapat memberikan perubahan secara phenotipiknya. Artinya ada asosiasi
antara varian runutan nukleotida dengan fenotipik ternak. Mikrosatelit juga banyak ditemukan di
rangkaian molekul DNA bukan gen. Cara mendeteksi variabilitas runutan nukleotida mikrosatelit juga
sangat sederhana, cepat, dan akurat. Dengan memiliki sampel DNA ternak spesies tertentu, sepasang
DNA primer pengapit DNA mikrosatelit dan fasilitas elektrophoresis, data tentang variabilitas
mikrosatelit dapat diperoleh dalam waktu maksimum 24 jam. Ini merupakan salah satu alasan makin
maraknya penggunaan mikrosatelit sebagai penciri DNA yang dimulai pada sekitar awal tahun 1990.
Sejak makin populernya penggunaan teknik PCR, berbagai pendekatan untuk menggunakan molekul
DNA sebagai penciri terus dikembangkan.
Gambar 2. Dendogram dari filogenetik domba Indonesia menggunakan data 17 lokus mikrosatelit
(Jakaria et al. 2012).
Kembali ke riset genetika populasi, para peneliti biasanya tidak berhenti pada upaya
mengidentifikasi varibilitas suatu penciri DNA dalam suatu populasi tetapi dilanjutkan dengan
menentukan kekerabatan genetik antar populasi dalam rumpun ternak atau antar rumpun dalam
spesies ternak. Untuk riset yang terkait dengan kekerabatan genetik ini, penggunaan penciri DNA
berupa segmen DNA seperti mikrosatelit memberikan hasil yang kurang akurat. Untuk itu, unit
terkecil yang digunakan dalam riset ini adalah bukan segmen molekul DNA tetapi nukleotida
penyusun molekul DNA. Artinya, dalam hal ini, satu nukleotida setara dengan satu segmen DNA dan
setara dengan satu alel untuk menganalisisnya. Penggunaan nukleotida sebagai unit terkecil dalam
studi populasi genetik dipelopori oleh Nei sejak era 1960-an. Biasanya fragmen DNA yang
keragaman runutan nukleotidanya tinggi digunakan sebagai penciri DNA untuk riset semacam ini,
5
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
misalnya yang sangat populer adalah D-loop yang terletak setelah gen cytochrome b di hampir semua
spesies. Satu contoh menarik yang telah dikerjakan di Indonesia khususnya pada ternak adalah pada
ayam.
Dengan menggunakan D-loop DNA mitokondria, analisa dilakukan pada semua rumpun ayam
di dunia untuk membuat pohon filogeni. Diketahui bahwa pada ayam terdapat tujuh (7) clade yaitu I,
II, IIIa, IIIb, IIIc, IIId dan IV. Lima belas rumpun ayam lokal Indonesia yang digunakan dalam pohon
filogeni tersebut menunjukkan bahwa enam puluh sembilan (69) haplotipe ayam lokal Indonesia
teridentifikasi pada 54 situs polimorfik dengan polimorfisme antara nukleotida 167-397 yang
variasinya berkontribusi sekitar 94,5 %. Ayam lokal Indonesia dengan frekuensi haplotipe 72,5%
berada di clade II (Gambar 3). Artinya ayam lokal Indonesia adalah unik, mempunyai ciri khas
tertentu yang sangat berbeda dengan ayam lokal dari negara lain. Hasil analisis sekuens DNA tersebut
juga diketahui bahwa dari komposisi clade ayam di Asia, ada tiga wilayah besar yang mempunyai
komposisi clade yang sangat khusus (dominan), yaitu daerah sekitar Lembah Hindus yang didominasi
oleh populasi clade IV, di Sungai Kuning, Henan yang didominasi oleh populasi clade IIId dan
wilayah Indonesia yang didominasi oleh clade II. Temuan penting ini memiliki makna bahwa ayam
lokal Indonesia memiliki nilai sangat tinggi karena banyaknya gen unik yang dimilikinya.
Clade I
Clade II
Clade IIIa
Clade IIIb
Clade IIIc
Clade IIId
Clade IV
Gambar 3. Median joining network yang menunjukkan bahwa ayam lokal Indonesia mempunyai
keragaman genetik tinggi serta keunikan secara genetik diantara berbagai rumpun ayam
di dunia (Sri Sulandari et al. 2008).
2. Asosiasi antara varian gen dan sifat kuantitatif
Para pemulia ternak sangat mengharapkan bahwa semua varian sekuens DNA berasosiasi
dengan sifat kuantitatif yang bernilai ekonomi tinggi. Mereka ingin mendapatkan Quantitative Trait
Loci (QTL) yang memberikan dampak ekonomi secara sangat siginifikan melalui penciri DNA itu.
Jika ada asosiasi antara penciri DNA dan sifat kuantitatif yang bernilai ekonomi tinggi, maka penciri
DNA tersebut dapat digunakan sebagai alat untuk melakukan seleksi ternak sesuai dengan keunggulan
sifat kuantitatifnya sejak umur belia dalam suatu populasi. Ini yang dikenal sebagai Marker Assisted
Selection (MAS). Penciri yang digunakan dapat berupa gen fungsional atau gen strukturnya saja.
Riset tentang hal ini dicontohkan juga pada ayam yang dilakukan oleh Tike Sartika dan tim (2011)
berikut ini.
Dalam penelitiannya menggunakan rumpun ayam kampung dan rumpun ayam lokal
Indonesia lainnya yang tersebar di seluruh Indonesia, hasil penelitian menunjukkan bahwa secara
alamiah ayam lokal Indonesia memiliki kemampuan untuk mempertahankan diri dari serangan virus
avian influenza. Artinya ayam tersebut memiliki gen resisten atau toleransi terhadap penyakit.
Kemampuan untuk melawan serangan virus dikendalikan oleh gen anti viral yaitu gen Mx yang telah
diketahui dapat mengendalikan kemampuan ayam menjadi resisten atau sensitif terhadap serangan
AI.
Dengan menggunakan gen anti viral Mx sebagai penciri DNA, hasil penelitian menunjukkan
bahwa frekuensi alel resisten ayam lokal Indonesia terhadap serangan virus flu burung sekitar 60%
6
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
dan membuktikan bahwa ayam yang hidup akibat serangan virus mempunyai daya resisten yang
cukup tinggi. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai rekomendasi ke pemerintah bahwa ayam
yang terserang penyakit flu burung saja yang dibunuh, sedangkan ayam di sekitarnya yang sehat
sebaiknya tidak dieliminasi. Temuan ini juga dapat menginspirasi pembentukan ayam ras tertentu
yang tahan terhadap serangan penyakit AI sehingga dapat mengurangi mortalitas dan meningkatkan
produktivitasnya.
Jauh sebelum teknik PCR ditemukan, teknik rekombinan DNA digunakan untuk mendeteksi
polymorhism pada suatu gen berdasarkan perbedaan panjang fragmen setelah dipotong oleh enzym
restriksi. Yang terpenting dalam hal ini
adalah bahwa tempat pemotongan molekul
DNA tersebut merupakan situs pengenal
Association of TLR4 gene genotype and
(recognition site) dari enzim restriksi.
Karena karakter dari polymorhism tersebut
sangat tergantung pada panjang fragmen hasil
resistance against Dalmonella enteritidis
pemotongan, maka penciri DNA tersebut
disebut Restriction Fragment Length
Polymorphism (RFLP). Sebelum tahun
natural infection in Kampung chicken
1990-an,
penentuan
polimorfisme
berdasarkan RFLP memerlukan waktu
panjang, banyak tenaga, dan sangat boros
(Ulupi et al. 2013)
finansialnya juga. Dengan adanya teknik
PCR, teknik tersebut dikembangkan menjadi
PCR-RFLP yang jauh lebih pendek waktunya
Abstract:
lebih murah dan lebih efektif. Dalam
Eggs of kampung chicken play an important role as
menentukan polimorfisme pada suatu gen
substance in ‘jamu preparation’ in Indonesia, mostly
atau suatu segmen DNA, segmen DNA atau
provided and consumed without cooking. Salmonella
free eggs become significant in producing the safe ‘jamu
gen yang diamplifikasi harus memiliki
preparation’ and such eggs might be produced by
recognition sites bagi enzym restriksi.
chickens which have high resistancy to this bacteria.
Umumnya segmen yang diamplifikasi berupa
One of excellent markers showing resistance of chicken
against Salmonella is an active Toll-like Receptor 4
salah satu exon pada gen tersebut. Ini
(TLR4) gene. TLR4 is a phagocytes cell surface receptor
memiliki
keunggulan
karena
adanya
that plays a role to recognize lipopolysaccaride (LPS) of
gram negative bacteria including Salmonella enteritidis. It
perubahan sekuens pada suatu exon seringkali
is transcribed by TLR4 gene and conserved in the
menghasilkan perubahan asam amino dan
activation of the non-specific immune system. The aim of
perubahan protein yang dihasilkan sehingga
the research was to prove how kampung chicken
resistant against natural infection of S. enteritidis, using
menimbulkan perbedaan pada sifat kuantitatif
TLR4 gene as marker. TLR4 gene was genotyped in 50
atau kualitatifnya.
kampung chickens with PCR-RFLP. Then biological
Salah satu penciri DNA yang
assays of resistance indicator were measured. The
genotyping result on exon 2 (220 bp in size) identified 3
terpopuler saat ini adalah Single Nuclotide
genotypes of TLR4 gene in kampung chicken: AA, AG
Polymorphisms
(SNPs)
karena
and GG. Concentration of leucocytes and their
differentiation were not significantly different in AG and
keunggulannya untuk mendeteksi asosiasi
GG genotype. The value of it from AA genotype was
antara variabilitas sekuens DNA dengan
similar to them. There was no S. enteritidis finding in
berbagai sifat kuantitatif pada ternak. Single
blood and eggs produced by AA, AG, GG chickens.
Specific IgY to S. enteritidis was positively found in
nucleotide
polymorphisms
merupakan
kampung chickens serum and egg yolk. Concentration of
perbedaan
pasangan
nukleotida
tunggal
antar
specific IgY in kampong chicken egg yolk was found very
genome individu berbeda. Satu SNP
high. The study postulated that most likely kampung
chicken resistant to S.enteritidis natural infection.
mengindikasikan satu perbedaan nukleotida.
Metode ini cukup mudah dan praktis namun
memerlukan biaya yang mahal. Prinsip
analisisnya adalah dengan melakukan analisis
sekuen basa nukleotida pada 2 atau lebih
sampel yang dibandingkan/disejajarkan dan mengamati adakah basa nukleotida yang berbeda antar
sampel. Perbedaan basa nukleotida tersebut haruslah bersifat bi-allelic yang maksudnya dalam satu
titik basa nukleotida yang dibandingkan hanya ada 2 jenis basa nukleotida sehingga akan membentuk
7
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
2 buah alel (Gambar 4). Bila dilihat pada kromatogram, sampel jamak yang di pooling untuk disekuen
akan menghasilkan 2 pita kromatogram yang saling tumpang tindih (Gambar 5).
Gambar 4. Pada urutan basa k-8 terdapat 2 tipe basa yang berbeda (A/G).
Gambar 5. Puncak basa G berimpit dengan basa A menunjukkan adanya dua alel.
Saat ini pemetaan SNP sudah dilakukan pada manusia, bovine, ayam, burung, dan beberapa
spesies potensial. SNP dapat digunakan sebagai penanda molekuler dan untuk melihat hubungan
kekerabatan spesies maupun struktur populasi. Sebagai penanda molekuler, SNP telah digunakan
sebagai marka untuk mengetahui gen yang berasosiasi dengan sifat unggul sebagai basis data untuk
melakukan seleksi ternak melalui MAS (Beuzen et al. 2000).
Kelebihan SNP sebagai penanda molekuler adalah sifatnya umum ditemukan di seluruh
genome dengan peluang 1 : 1000 basa (Kwok&Chen 2003) dengan produk PCR lebih kurang 100 bp.
Dengan produk PCR yang berukuran pendek akan memungkinkan untuk mengamplifikasi sampel
DNA yang rusak/terdegradasi. Selain itu, reaksinya bisa di multiplikasi (multiplex) hingga 1000 SNP
per chip/reaksi. Jumlah alel yang dihasilkan hanya 2 sehingga mudah dianalisis namun perlu banyak
SNP sehingga membentuk semacam haplotype untuk bisa bersifat informatif. Jadi untuk mendeteksi
adanya asosiasi antara SNP dan sifat kuantitatif atau kualitatif, diperlukan puluhan ribu SNP dalam
satu genom ternak.
Contoh peneltian yang berkaitan dengan SNP adalah peneltian yang saat ini sedang kami
kerjakan. Pada penelitian kami yang didukung oleh IAEA dengan topik Genetic Variation on the
Control of Resistance to Infectious Diseases in Indonesian local sheep for Improving Animal
Productivity, kami menyediakan sumber daya dan IAEA sebagai sponsor sekaligus berperan
memfasilitasi dalam transfer ilmu pengetahuan dan teknologi. Penelitian ini bertujuan untuk membuat
marka genetik yang berkaitan dengan sifat resistensi terhadap infeksi cacing saluran pencernaan
khususnya cacing Haemonchus contortus (Hc). Cacing Hc banyak dijumpai pada hewan ruminansia
khususnya domba, menghisap darah, dan menyebabkan gejala haemonchosis dengan indikasi anemia,
oedema, bahkan dapat menyebabkan kematian. efeknya adalah menurunkan produktifitas ternak.
Untuk memperoleh marker tesebut, diperlukan kompilasi antara data kualitatif dan kuantitatif
dari sifat fenotipe dan genotipe yang dapat dianalisis dengan metode Quantitatif Trait Loci (QTL).
Data kualitatif tentu saja adalah kemampuan untuk tahan/tidak tahan terhadap infeksi cacing yang
direpresentasikan dari karakter medis dan pertumbuhan domba, sedangkan data kuantitatif berupa
nilai/angka yang merepresentasikan data kualitatif. Sifat fenotipe yang diamati adalah tingkat infeksi
cacing (FEC), tingkat anemia (PCV), pertumbuhan (Bobot badan), dan warna selaput kelopak mata
bagian bawah (nilai Famacha). Sifat genotipe yang diambil adalah SNP. Domba yang tahan (resisten)
memiliki karakter tingkat infeksi cacing tinggi namun pertumbuhan tidak terganggu/baik, tidak
8
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
anemia, dan nilai FAMACHA rendah. Domba yang rentan memiliki karakter tingkat infeksi rendah
hingga tinggi dan mengalami gangguan pertumbuhan, anemia, dan nilai Famacha tinggi. Data
Resisten-Rentan tersebut dianalisis dan dicari marka genetik berupa data SNP yang dapat
membedakan kedua karakter tersebut. Dengan adanya marka genetik tersebut, selanjutnya dapat
diaplikasikan dalam seleksi bibit domba (MAS) untuk membuat galur domba yang tahan infeksi
cacing. Bila galur tesebut terwujud, maka petani kecil bisa tenang tidak khawatir dombanya
cacingan/mati, tidak perlu keluar ongkos untuk beli obat, dan tidak ada residu kimia obat pada
daging/susu yang meracuni manusia, tidak muncul varian cacing yang kebal obat akibat pemakaian
obat cacing yang intensif dan salah, dan akhirnya produktifitas meningkat.
3. Kemurnian produk olahan
Satu teknik yang sangat relevan dan aplikatif digunakan Indonesia adalah pemanfaatan penciri
DNA untuk mendeteksi kemurnian suatu bahan pangan, produk olahan, dan produk lainnya yang
bahan bakunya mengandung molekul DNA. Seperti diketahui, cukup banyak kegiatan ilegal dalam
memperdagangkan hewan atau bagian dari hewan dari Indonesia ke luar negeri. Apalagi jika bahan
tersebut berasal dari hewan langka yang dicari-cari orang. Harganya sangat mahal sehingga menggoda
orang untuk melakukan kejahatan dengan berbagai modus operandinya. Ada juga karena harga daging
sapi mahal, maka dalam pembuatan produk olahan, bahan baku yang mahal tersebut diganti atau
dicampur dengan daging murah seperti daging babi atau bahkan daging tikus atau mungkin daging
hewan lainnya. Untuk mendeteksi dini terhadap kegiatan ilegal tersebut, beberapa penciri DNA
dimanfaatkan untuk itu dan perkembangannya cukup signifikan.
Dengan marka molekuler yang telah diketahui saat ini, kandungan suatu produk asal hewan
dapat diketahui. Pada gambar dibawah ditunjukkan hasil simulasi dimana berbagai macam daging
dicampur jadi satu dalam bentuk bakso daging (kambing, ayam, sapi, domba, babi, kuda, tikus),
kemudian diuji dengan marka molekuler. Hasilnya adalah kandungan ketujuh jenis bahan dapat
dikenali yang divisualisasikan dalam bentuk pita dengan panjang yang berbeda-beda pada gel agarose.
Gambar 6. Runutan sekuen nukleotida yang mencirikan masing-masing taksa. G=goat/kambing,
C=chicken/ayam, B=bovine/sapi, S=sheep/domba, P=pork/babi, H=horse/kuda.
9
PROSIDING SEMINAR NASIONAL BIOLOGI
Medan, 15 Februari 2014
Gambar 7. Analisis produk olahan dengan marker molekuler. Mix 1 dan 2 adalah produk yang
terdapat campuran berbagai bahan. 1 = kambing murni , 2 = ayam murni, 3 = sapi murni,
4 = domba murni, 5 = babi murni, 6 = kuda murni, 7 = tikus murni.
KESIMPULAN
Sumber daya hayati yang dimiliki Indones