BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Kottelat et al, (1993) menyatakan yang dimaksud dengan ikan Batak adalah Tor sp. dan jenis yang lainnya yang mirip dan hidup di Danau Toba adalah Neolissochilus sp. Ikan batak terdiri dari dua genera yaitu Neolissochilus dan Tor yang termasuk dalam famili Cyprinidae, ordo Cypriniformes. Penelitian mengenai jumlah kromosom ikan dari famili Cyprinidae telah banyak dilaksanakan, diantaranya oleh Veranita (1999) pada empat spesies ikan tawar yaitu, Rasbora Laterisriata, Puntius, tetrazona, P. Binotatus, dan P. Javanicus, dan diperoleh jumlah kromosom masing-masing 2n = 50. Novizarni (2005) melaporkan bahwa jumlah kromosom ikan Mas (Cyrinus carpio) yang terdapat di Sumatera Barat adalah 2n= Neolissochilus Ikan Batak, atau lebih populer disebut Ihan, telah lama dikenal masyarakat Batak di Sumatera Utara. Ikan ini termasuk komoditas eksotis dan memiliki nilai religius tersendiri, terutama dalam upacara adat. Sekarang ikan tersebut mulai langka karena penangkapan berlebihan, serta perkembang biakan di alam yang menurun, akibat terganggunya pemijahan. Secara historis, pelestariannya telah lama dilakukan di Danau Toba. Prosesnya melibatkan hak adat, dengan adanya hukum adat untuk menangkap ukuran dan lokasi penangkapan pada daerah tertentu ( Genus Neolissochilus ini memiliki tiga spesies yaitu, N. thienemanni, N longipinnis, N. sumateranus. N. thienemanni memiliki ciri morfologi lebar badan 4 kali lebih pendek dari PS; 10 sisisk di depan sirip punggung ; 10 baris yang tidak teratur (masing-masing memiliki tubus yang keras) pada masing-masing sisi moncong dan di bawah mata; alur dari bagian belakang sampai ke bibir bawah terputus di

2 bagian tengah (Kottelat, et al., 1993). N. sumateranus memiliki ciri morfologi lebar badan 3,1-3,5 kali lebih pendek dari PS; 7-8 sisik di depan sirip punggung; 4 baris pori-pori (masing-masing memilki tubus yang keras ). N. longipinnis memiliki lebar badan 3,4 3.8 kali tebih pendek dari PS; 8-9 sisik di depan sirip punggung; tidak ada informasi mengenai adanya pori-pori atau tubuh dari moncong; alur dari bagian belakang sampai bibir bawah tidak terputus di bagian tengah (Kottelat, et al, 1993). 2.2 Tor Tor mempunyai ciri- ciri bibir bawah berubah menjadi tonjolan berdaging, atau paling sedikit dua lekukan yang membatasi posisi tonjolan, lekukan di belakang bibir tidak terputus, tidak ada tulang keras pada rahang bawah, sirip dubur lebih pendek dari pada sirip punggung, bibir bawah tanpa celah di tengah (Dinas Perikanan Dati I Sumatera Utara, 1999). Menurut Kottelat et al, (1993) sistematika pada Tor masih tidak teratur. Beberapa jenis bersifat tentatif dan dianggap tidak sah. Kebanyakan merupakan jenis terancam punah, khususnya karena penggundulan hutan dan penangkapan yang berlebihan (khususnya menggunakan dinamit dan racun). Cyprinidae mempunyai penyebaran yang lambat di dunia karena merupakan hewan perairan darat sehingga secara fisiologis tidak mampu bertahan di air laut (Lagler, 1962). Cyprinidae berasal dari Asia dan menyebar ke benua Afrika serta Amerika. Di setiap benua ditemukan famili ini dengan karakteristik yang beragam. Famili ini memiliki 1600 spesies ( Moyle et al, 2082).

3 2.3 Klasifikasi Ikan batak Neolissochilus sp. dan Tor sp. termasuk ke dalam ordo Cypriniformes, famili Cyprinidae. Genus (Neolissochilus dan Tor). Spesies (Neolissochilus sp. dan Tor sp.) (Kottelat, et al ). 2.4 Kromosom Bagian terkecil dari mahluk hidup dinamakan sel. Sel dari mahluk hidup multiseluler terdiri atas membran, sitoplasma, dan inti sel. Di dalam inti sel terdapat kromosom, yaitu benda-benda halus berbentuk batang panjang atau pendek lurus atau bengkok (Suryo, 1997). Kromosom dapat terlihat jelas selama tahap-tahap tertentu dari pembelahan inti, yang biasanya digambarkan pada tahap metafase (Crowder, 1997), kromosom menempatkan diri di bidang tengah dari sel (Suryo, 1997). Kromosom merupakan unit dasar kehidupan yang di dalamya terdapat material genetik yaitu DNA yang mengontrol seluruh aktifitas hidup, termasuk metabolisme dan penuruna sifat (Klug dan cummings, 1994). Jumlah kromosom pada tubuh hewan bervariasi, tergantung pada sel yang diamati. Sel telur dan sel sperma membawa jumlah kromosom yang haploid, sedangkan pada sel tubuh membawa kromosom diploid. Kromosom diploid pada zigot merupakan penggabungan dari kromosom haploid sel telur dan sel sperma (Paul dan Goodenough, 1974). Jumlah kromosom yang bervariasi dari satu spesies dengan spesies lain dan pada spesies yang sama jumlah kromosom adalah konstan (Wagner, et al, 1980). Akan tetapijumlah kromosom yang dapat mengalami perubahan yang dikenak dengan aberasi kromosom. Perubahan yang dapat menyebabkan bertambah atau berkurangnya asatu set kromosom disebut dengane unoploidi. Perubahan yang menyebabkan bertambah atau berkurangnya satu atau lebih kromosom yang disebut dengan aneuploidi (Burn, 1976).

4 Analisis perbedaan kromosom ikan telah dilakukan oleh Putra (1994) pada spesies ikan teman (Channa micropeltes) dan ikan Gabus Cina (Channa lucius) di Institut Pertanian Bogor. Pada hasil penelitian diperoleh jumlah kromosom Channa micropeltes 20 pasang dan Channa lucius memiliki kromosom sebanyak 22 pasang. Pada analisis kariotipe diperoleh kariotipe Channa micropeltes memiliki kromosom akrosentrik (pada kromosom nomor 2), 19 pasang kromosom telosentrik (pada kromosom 1, 3 sampai ke 20). Sementara pada Channa lucius memiliki karyotipe sebagai berikut: 3 pasang kromosom metasentrik (pada kromosom ke 5,7, dan ke 9), dan 19 pasang kromosom telosentrik (pada kromosom ke 1, 2, 3, 4, 6, 8 dan 10 sampai kromosom ke 22). Pada hasil penelitian ini ternyata kedua jenis spesies memiliki perbedaan jumlah kromosom dan karyotipe. Analisis yang lain mengenai jumlah kromosom dari famili Cyprinidae yaitu Departemen Budidaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor yang melaporkan bahwa Cyprinus carpio memiliki jumlah kromosom 42 (2n) yang diambil dari organ insang. Penelitian yang lain juga dikakukan oleh Novizarni (2005) mengenai jumlah kromosom Cyprinus carpio yang menunjukkan hasil yang berbeda yaitu (2n) 50. Sementara Wati (2008) juga meneliti jumlah kromosom dari salah satu spesies dari Cyprinidae yaitu Mystacolensus padangensis yang melaporkan jumlah kromosom (2n) 50 atau 100 (n) Tiap sel somatik pada organisme tingkat tinggi mempunyai jumlah kromosom dasar, yaitu satu set diwarisakan dari induk dan satu set diwariskan dari ayah. Masingmasing kromosom mempunyai pasangan yang identik yaitu kromosom homolog, dua set kromosom ini disebut diploid (2n). Sedangkan sel kelamin atau gamet mempunyai separuh jumlah kromosom pada sel somatik, ini disebut haploid (n). Bahan dasar kromosom adalah benang-benang yang disebut kromonema. Secara kimiawi kromosom terdiri dari ADN (asam deoksi-ribonukleat), ARN (asam ribonukleat), protein histon dan protein non-histon (Crowder, 1990). Kromosom digambarkan seperti sosis dan garis yang mengitari tepinya, meskipun mirip sosis namun mempunyai membran yang menutupinya. Kromosom memiliki area yang luas tersusun dari serat-serat yang menggulung yang terlihat

5 seperti jari-jari lingkaran, yang dapat dideteksi saat kromosom dalam keadaan padat ketika pembelahan mitosis dan meiosis (Lloyd, 1992). Di bawah mikroskop kromosom terlihat berbeda dalam hal ukuran dan morfologi antar spesies. Setiap kromosom mempunyai wilayah khusus dengan beberapa tangan yang panjang terlihat seperti terdesak. Bagian ini disebut dengan sentromer atau kinetokor yang berperan penting dalam aktifitas kromosom pada saat sel membelah dan menempatkannya satu dari empat posisi dari empat kromosom (Russel, 1994). Dalam sel yang sedang membelah, kromosom biasanya dapat dilihat dengan mikroskop biasa, akan tetapi untuk mempelajari struktur halus harus digunakan sebuah mikroskop elektron, karena dapat memberikan perbesaran jauh lebih kuat. Salah satu dari bagian kromosom dinamakan sentromer, yaitu bagian yang membagi kromosom memjadi dua lengan (Suryo, 2003). Satu kromosom terdiri dari dua bagian, yaitu sentromer dan lengan. Sentromer adalah bagian kepala kromosom. Ketika sel membelah kromosom menggantung pada serat gelendong lewat sentromer. Sentromer tidak mengandung kromonema dan gen. Dalam preparat mikroskopis, bagian ini biasa tampak sebagai lekukan ke arah dalam dan warnanya lebih tipis dibandingkan dengan warna lengan kromosom (Suryo,1995). Jumlah kromosom dalam sel sudah tertentu. Dalam sel dari jenis organisme yang sama jumlah kromosom pada umumnya konstan, tetapi antar jenis jumlah kromosom sangat bervariasi. Ada organisme yang hanya memilki satu atau dua pasang kromosom (Irawan, 2008). Ada dua macam kromosom yaitu autosom dan gonosom. Autosom adalah kromosom biasa atau kromosom somatik, tidak berperan dalam pertumbuhan seks dan gonosom adalah kromosom seks, berperan dalam menentukan pertumbuhan seks. Kromosom dapat dibedakan berdasarkan letak sentromernya, yaitu: a. Kromosom metasentris, ialah kromosom yang memilki sentromer ditengah, sehingga kromosom dibagi atas dua lengan sama panjang. b. Kromosom submetasentris, ialah kromosom yang memiliki sentromer tidak di tengah, sehingga kedua lengan kromosom tidak sama panjang.

6 c. Kromosom akrosentris, ialah kromosom yang memiliki sentromer di salah satu ujungnya, sehingga lengan tidak sama panjang. d. Kromosom telosentris, ialah kromosom yang memiliki sentromer di salah satu ujungnya (Suryo, 1995). 2.5 Karyotipe Pada tingkat metafase dalam proses pembelahan sel dapat difoto kromosom suatu organisme. Pada fase ini kromosom berada pada bidang ekuator, dan jika sayatan tepat melewati bidang ekuator, maka dapat dibuat sediaan yang mengandung kromosom yang terdapat dalam sel. Kromosom disusun dan dikelompokkan berdasarkan panjang dan bentuknya. Susunan kromosom yang berurutan menurut panjang dan bentuknya disebut kariotipe (Yatim, 1983). Yang dimaksud dengan karyotipe adalah pasangan atau perangkat kromosom dari fase metafase dalam sel-sel somatis (Sutrian, 1992). Suryo (2003) menyatakan, karyotipe adalah pengaturan kromosom secara standar berdasarkan panjang, jumlah serta bentuk kromosom dari sel-sel somatis suatu individu. Sebuah kariotipe merupakan perpasangan kromosom pada tahap metafase yang tersusun secara khusus, berpasangan, menurut skala tangan dan posisi sentromer. Untuk menjelaskan karyotipe secara lebih lengkap, kromosom seringkali dikelompokkan menurut apakah sentromer berada pada satu ujungnya (akrosentrik), lebih dekat ke satu ujung daripada ujung lainnya (sub-metasentrik) atau di tengah (metasentrik). Tangan pendek dari tiap kromosom diberi simbul p (petite = small = kecil), dan tangan panjang diberi simbul q. (Jika sentromer berada di tengah kromosom, simbul dari tangan yang mana yang disebut p adalah bersifat bebas (arbitrary), tetapi disetujui oleh konvensi internasional, untuk kromosom akrosentrik, misalnya autosom sapi, tidak perlu membedakan antar tangan, dan tidak juga p atau q yang digunakan. ( Analisis karyotipe telah dilakukan Roesma dan Tjong (1999) yang menganalisis karyotipe Bajing (Callosciurus natatus). Parameter pada penelitian ini

7 adalah Panjang Relatif Kromosom (PRK), rasio lengan (RL), dan tipe kromosom. Pada penelitian ini diperoleh hasil jumlah kromosom pada Bajing adalah 40 (2n), sementara panjang relatif kromosom terpanjang terdapat pada kromosom nomor 1 dengan panjang 8,45µm dan PRK terpendek pada kromosom nomor 20 yaitu 2,25µm. Kromosom 2 sampai 13 mempunyai nilai PRK lebih dari setengah PRK kromosom nomor 1 sedangkan kromosom nomor 14 sampai 20 PRK nya tidak sampai mencapai setengah dari nilai PRK terpanjang. Pada rasio lengan, kromosom nomor 1, 8, 12, 13, 18, dab 20 diidentifikasikan sebagai metasentrik, kromosom nomor 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 14, 16, dan 17 sebagai submetasentrik, dan kromosom nomor 15 da 19 sebagai subtelosentrik. Setiap kromosom dapat dibedakan secara umum dari kromososm-kromosom lainnya berkat sejumlah kriteria, termasuk panjang relatif kromosom, letak struktur sentromer yang membagi kromosom menjadi dua buah lengan yang beragam panjangnya, ada tidaknya area yang besar bernama kenop atau kromomer, ada tidaknya perpanjangan mungil yang terletak di bagian ujung kromatin dinamakan satelit, dan lain sebagainya (Stansfield dan Elrod, 2002 ). Untuk keperluan pembuatan karyotipe, sel dirangsang supaya membelah dan kemudian dihentikan. Sel yang sudah berhenti membelah diberi larutan hipotonis sehingga sel membengkak, selanjutnya difiksasi dengan metanol dan asam cuka glasial, diteteskan pada gelas benda, dikeringkan, dan selanjtnya diwarnai (Irawan, 2008). Pengaturan ukuran set pada fotograf dari pita-pita kromosom dapat digunakan untuk melihat penyusunan kromosom (Lewin, 1995). Karyotipe dapat diperlihatkan dengan kromosom yang menjadi dua pada waktu pembelahan sel (Pai, 1987). Analisis fisik dapat melihat gambaran mikroskopis kromosom tubuh pada fase metafase dari proses mitosis. Menurut Prassad (1998), ada dua gambaran kromosom set dari suatu spesies yaitu karyogram: yaitu fitomikrograf kromosom dari gambaran tunggal sel somatis metafase yang dipotong dan disusun pada bagian homolog berdasarkan ukurannya, dan idiogram, merupakan grafik gambaran dari karyotipe. Secara umum,

8 idiogram, mempunyai grafik memperlihatkan komplemen kromosom haploid dari suatu spesies, yang mana idiogram ini merupakan ukuran dari kromosom somatis metafase. 2.6 Preparasi Analisis Karyotipe Semua organisme yang bereproduksi secara seksual, kromosom berada dalam pasangan-pasangan homolog. Kariotipe disiapkan dengan cara sel-sel yang ditumbuhkan dalam kultur jaringan distimulasi untuk melakukan mitosis. Semacam obat dibubuhkan sel-sel itu untuk menghentikannya dalam metafase, pada waktu kromosom-kromosom berkontraksi menjadi dua. Sel-sel dan isinya diwarnai, kemudian diawetkan pada kaca sediaan mikroskop. Kemudian dilakukan pemotretan kromosom dalam perbesaran dan homolog-homolog dipotong dari gambar dan diperbandingkan; gambar lain diambil membentuk kariotipe. Kariotipe selalu diperlihatkan dengan kromosom-kromosom menjadi dua, sebab kita bisa memberi gambaran mengenai kromosom-kromosom hanya setelah kromosom itu menjadi dua dan melingkar waktu pembelahan sel. Perlakuan yang berkaitan dengan pembuatan preparat kromosom meliputi penghentian pembelahan sel (mitotic inhibitor), perlakuan dengan larutan hipotonik, fiksasi, pewarnaan dan penutupan preparat (Denton, 1973). Masing-masing perlakuan mempunyai tujuan tertentu. Bahan yang paling sering digunakan sebagai penghambat pembelahan mitosis adalah kolkisin. Kolkisin adalah suatu alkaloida hasil ekstraksi umbi tanaman Colcicum autumnale yang berpengaruh unik, yaitu meniadakan pembentukan gelendong inti dan menghentikan pembelahan mitosis pada stadium metafase, fase dimana kromosom berkontraksi maksimal dan nampak paling jelas (Denton, 1973; Sharma, 1976; Suryo, 1994). Konsentrasi normal yang biasa digunakan untuk jaringan ikan berkisar antara 0,01-0,1% untuk periode waktu 1-6 jam (Denton, 1973). Selain kolkisin dapat juga menggunakan kolsemid (deacethymethyl colcicine), velban (vinblastine sulfate), asenaften, kloral hidrat, coumarin dan turunannya,

9 askalin, isopsoralen, oksiquinalen, bromonaftalen dan P-diklorobenzen (Sharma,1976)( karyotipe. html?zmien_ css ruby). 2.7 Pewarnaan Kromosom Dengan teknik pewarnaan tertentu kini orang dapat menimbulkan pita-pita gelap terang yang tegak lurus terhadap poros kromosom pada sediaan sebaran metafase, terutama pada kromosom politen. Ternyata untuk tiap macam kromosom letak dan tebal pita itu tertentu, sehingga menjadi ciri masing-masing kromosom Pewarnaan dilakukan agar kromosom mudah diamati di bawah mikroskop (Denton, 1973; Sharma, 1976 dalam Sucipto, 1997). Giemsa merupakan pewarna yang paling sering digunakan untuk mewarnai kromosom (Denton, 1973; Sharma, 1976 dalam Sucipto, 1997) meskipun mekanisme pewarnaannya tidak bersih. Giemsa digunakan untuk jenis preparat ulasan tipis maupun tebal (Gunarso, 1989). Komponen aktif Giemsa berupa molekul eosin Y dan biru metilen. Kualitas hasil pewarnaan bervariasi tergantung perbandingan pewarna yang digunakan (Sharma, 1976 dalam Sucipto, 1997) ( Pembuatan preparat dan pewarnaan kromosom dengan Giemsa pada endapan sel limfosit dapat dilakukan dengan meteteskan di atas gelas objek pada tiga tempat yang berbeda. Setelah kering, pada preparat diberi pewarnaan Giemsa 4% selama 5 menit. Setelah dicuci dan dikeringkan, preparat ditutup dan siap untuk dilakukan pengamatan dengan mikroskop dengan perbesaran 1000 kali ( search?q=cache:21ebcldylt4j:nhc.batan.go.id/dokumen/yanti2.+kromosom). Dari banyak aturan pewarnaan yang telah dipersiapkan dalam berbagai laboratorium untuk menghasilkan kromosom bergelang, dua yang paling umum dipakai adalah teknik asam-garam-giemsa, yang mengungkap gelang-gelang G (untuk

10 perwarnaan Giemsa), dan teknik monstar kuinakrin, yang menghasilkan gelang Q yang bersinar. Gelang-gelang g dan Q mempunyai lokasi yang sama dan dianggap mengungkap srtuktur kromosom patokan yang sama. Meskipun dasar molekul untuk reaksi pewarnaan belum diketahui dengan baik (Goodenough, 1988).