STUDI POLIMORFISME PROTEIN HEMOGLOBIN DARAH AYAM ARAB PERIODE PRODUKSI PADA SUHU KANDANG BERBEDA SKRIPSI GINA CITRA DEWI

Transkripsi

1 STUDI POLIMORFISME PROTEIN HEMOGLOBIN DARAH AYAM ARAB PERIODE PRODUKSI PADA SUHU KANDANG BERBEDA SKRIPSI GINA CITRA DEWI DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

2 RINGKASAN Gina Citra Dewi. D Studi Polimorfisme Protein Hemoglobin Darah Ayam Arab Periode Produksi pada Suhu Kandang Berbeda. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Pembimbing Utama : Ir. Sri Darwati, M.Si. Pembimbing Anggota : Prof. Dr. Ir. Iman Rahayu Hidayati Soesanto, M.S. Ayam Arab merupakan salah satu jenis unggas yang potensial dikembangkan untuk sumber protein hewani di Indonesia, mengingat ternak ini memiliki potensi sebagai ayam petelur unggul dan memiliki karakteristik telur yang menyerupai ayam lokal dan kemampuan beradaptasi yang cukup tinggi dengan lingkungan Indonesia yang beriklim tropis. Produktivitas suatu ternak tergantung pada faktor genetik dan lingkungan, oleh karena itu penelitian ini dilakukan untuk mengetahui polimorfisme protein hemoglobin darah ayam Arab, kaitan pita hemoglobin dengan produksi telur, produksi telur pada suhu lingkungan kandang yang berbeda, serta produksi telur pada jarak antar tulang pubis yang berbeda. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui karakteristik eksternal telur yang dihasilkan oleh ayam Arab. Penelitian ini dilaksanakan di kandang B, Laboratorium Lapang, Bagian Ilmu Produksi Ternak Unggas untuk pemeliharaan ayam, pengumpulan telur dan pengambilan darah, sedangkan analisis darah dilaksanakan di Bagian Pemuliaan dan Genetika Ternak, Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Ternak yang digunakan adalah ayam Arab betina dewasa sebanyak 30 ekor yang terdiri dari 22 ekor ayam Arab Golden dan 8 ekor ayam Arab Silver. Seluruh ayam Arab ini dikelompokan pada kandang dengan suhu yang berbeda, yaitu suhu lingkungan sekitar 25 o C (21-29 o C) dan suhu panas sekitar 30 o C (24-32 o C), serta jarak tulang pubis yang berbeda, yaitu lebar, sedang dan sempit. Metode elektroforesis secara vertikal dengan gel akrilamid digunakan dalam menganalisis pola pita protein hemoglobin. Peubah yang diamati adalah produksi telur dan kualitas eksternal telur selama 20 hari, serta pengaruh dari tipe hemoglobin darah terhadap karakteristik produksi telur. Hasil analisis protein darah menunjukkan bahwa lokus hemoglobin bersifat polimorfik. Lokus hemoglobin dikontrol oleh 2 alel, yaitu Hb A dan Hb B sehingga kombinasinya diperoleh tiga macam genotipe (Hb AA, Hb AB, dan Hb BB ), namun pada penelitian ini genotipe Hb BB tidak muncul. Alel A (α 1) meningkatkan produksi telur (1,44), sedangkan Alel B (α 2) berpengaruh terhadap penurunan produksi telur (3,36). Jenis Ayam Arab (Silver dan Golden) tidak mempengaruhi rataan produksi telur ayam Arab, namun mempengaruhi rataan bobot telur. Rataan bobot telur ayam Arab Silver lebih tinggi dibandingkan ayam Arab Golden. Suhu kandang (± 25 o C dan ± 30 o C) tidak mempengaruhi rataan produksi dan bobot telur ayam Arab. Jarak antar tulang pubis mempengaruhi produksi telur. Semakin lebar jarak antar tulang pubis, semakin tinggi produksi telur. Kualitas eksternal telur ayam Arab (keutuhan kerabang) pada suhu lingkungan (± 25 o C) lebih baik dibandingkan pada suhu panas (± 30 o C). Polimorfisme protein hemoglobin dapat digunakan untuk pendekatan seleksi secara biomolekuler dalam pemilihan ayam Arab yang berproduksi tinggi. Kata-kata kunci: Ayam Arab, polimorfisme, protein hemoglobin

3 ABSTRACT Study of Blood Protein Hemoglobin Polymorphism of Arab Laying Hens in Different Environmental Temperatures Dewi, G. C. 1), S. Darwati 2), dan H. S. Iman Rahayu 3) The aim of this research was to study the effect of hemoglobin loci towards the characteristics of egg productivity of Arab laying hens through blood protein polymorphism analysis by electrophoresis method. Thirty Arab laying hens (consist of 22 Arab hens Silver and 8 Arab hens Golden) kept in a batteray-pen were used in this research. Whole chickens are grouped in cages with a different temperature, i.e. about 25 o C ambient temperature (21-29 o C) and hot temperatures around 30 o C (24-32 o C), as well as different distances pubic bone, which is wide, medium and narrow. Individual egg production was recorded until period of 20 days. Blood samples taken from the wing vein and vertical electrophoresis method with acrylamide gel used to analyze the pattern of protein bands of hemoglobin. The result of blood protein analysis identified that the hemoglobin locus was polymorphic and consist of 2 alleles forming 3 genotipes (Hb AA, Hb AB and Hb BB ), but in this study did not find Hb BB gene. Gene A (α 1) influenced genetically to increase egg production (1.44), whereas gene B (α 2) effected on decrease of egg production (3.36). Type of Arab chicken (Silver and Golden) did not affect the average egg production, but affect the average weight of egg. There was no effect of environmental temperature on the average egg production and weight of egg. The distance between the pubic bone affect the potential for egg production. Widening the distance between the pubic bone will increase egg production. External quality chicken eggs (eggshell integrity) at environment temperature (± 25 o C) is better than at hot temperatures (± 30 o C). Hemoglobin protein polymorphism can be used for biomolecular selection approach in the selection of high producing Arab hens. Keywords: Arab hens, polymorphism, hemoglobin

4 STUDI POLIMORFISME PROTEIN HEMOGLOBIN DARAH AYAM ARAB PERIODE PRODUKSI PADA SUHU KANDANG BERBEDA GINA CITRA DEWI D Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

5 Judul Nama NIM : Studi Polimorfisme Protein Hemoglobin Darah Ayam Arab Periode Produksi pada Suhu Kandang Berbeda : Gina Citra Dewi : D Menyetujui, Pembimbing Utama, Pembimbing Anggota, Ir. Sri Darwati, M.Si. NIP Prof. Dr. Ir. Iman Rahayu H. S., M.S. NIP Mengetahui: Ketua Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan Prof. Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc. NIP Tanggal Ujian: 5 Juli 2011 Tanggal Lulus:

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor, Jawa Barat pada tanggal 26 Januari Penulis adalah anak ketiga dari tiga bersaudara pasangan Ir. Agus Dwitiyandi Gozali, M.Sc dan Nia Selvinia Gozali. Penulis mengawali pendidikan dasar pada tahun 1995 dan diselesaikan pada tahun 2001 Di SD Negeri No Pondok Kotangan, Medan, Sumatera Utara. Pendidikan lanjutan menengah pertama dimulai pada tahun 2001 dan diselesaikan pada tahun 2004 di SLTP Negeri 2 Lubukpakam, Medan, Sumatera Utara. Pada tahun 2007 penulis lulus dari SMA Negeri 5 Bogor, Jawa Barat dan melanjutkan pendidikan pada Program Studi Sarjana di Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis diterima di Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan pada tahun 2008 dan selama menuntut ilmu di IPB penulis aktif dalam organisasi, yaitu sebagai sekretaris umum 2 Himpunan Mahasiswa Produksi Ternak (HIMAPROTER) periode

7 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Allah SWT karena hanya dengan Rahman dan Rahim- Nya maka penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Shalawat dan salam penulis panjatkan untuk Nabi Muhammad SAW yang telah menjadi tauladan dalam menjalani hidup ini. Skripsi yang berjudul Studi Polimorfisme Protein Hemoglobin Darah Ayam Arab Periode Produksi pada Suhu Kandang Berbeda disusun sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui polimorfisme protein hemoglobin darah ayam Arab, kaitan pita hemoglobin dengan produksi telur, produksi telur pada suhu lingkungan kandang yang berbeda, serta produksi telur pada jarak antar tulang pubis yang berbeda. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui karakteristik eksternal telur yang dihasilkan oleh ayam Arab. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini ditujukan sebagai informasi awal untuk penelitian mengenai polimorfisme protein plasma darah ayam Arab dan kaitannya terhadap produksi telur selanjutnya, guna mendapatkan ternak ayam Arab dengan produktivitas yang lebih baik. Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih terdapat kekurangan karena keterbatasan dan kendala yang dihadapi sehingga kritik dan saran diperlukan untuk perbaikan skripsi ini. Penulis berharap penelitian yang dilakukan dapat diterima dan bermanfaat bagi dunia ilmu pengetahuan dan pihak lain yang berkepentingan. Bogor, Juli 2011 Penulis

8 DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN... ABSTRACT... LEMBAR PERNYATAAN... LEMBAR PENGESAHAN... RIWAYAT HIDUP... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi vii ix x xi PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan... 2 TINJAUAN PUSTAKA... 3 Ayam Arab... 3 Asal Usul... 3 Karakteristik... 3 Kualitas Eksternal Telur... 4 Protein Darah 5 Hemoglobin... 6 Elektroforesis... 6 Polimorfisme Protein Darah... 7 Polimorfisme Protein Darah Hemoglobin... 8 METODE... 9 Lokasi dan Waktu... 9 Materi... 9 Prosedur Persiapan Kandang dan Pemeliharaan Produksi Telur 11 Pengamatan Kualitas Eksternal Telur Pengambilan dan Persiapan Sampel Darah Teknik Elektroforesis Pembuatan Campuran Larutan Kimia untuk Elektroforesis Pembuatan Gel Elektroforesis Penetesan Sampel dan Running Teknik Pewarnaan dan Pencucian Analisis Hasil Elektroforesis... 16

9 Analisis Data 16 Analisis Deskriptif Analisis dengan Uji t Frekuensi Alel Frekuensi Genotipe Heterozigositas Efek Gen Nilai Pemuliaan HASIL DAN PEMBAHASAN Polimorfisme Protein Darah Hemoglobin Hubungan Tipe Hemoglobin dengan Produksi Telur Produksi Telur Kualitas Eksternal Telur KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran UCAPAN TERIMA KASIH DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii

10 Nomor DAFTAR TABEL Halaman 1. Performa Produksi Telur Ayam Arab Kandungan Nutrien Pakan Ayam Arab Frekuensi Alel, Frekuensi Genotipe, dan Nilai Heterozigositas pada Lokus Hemoglobin Produksi Telur Berdasarkan Genotipe Lokus Hemoglobin serta Efek Gen Terhadap Produksi Telur Nilai Pemuliaan dan Pengaruh Ragam Genetik, Aditif serta Dominan pada Lokus Hemoglobin Terhadap Produksi Telur Ayam Arab Rataan Produksi dan Bobot Telur Ayam Arab Silver dan Golden Rataan Produksi dan Bobot Telur Ayam Arab pada Suhu Kandang Berbeda Rataan Produksi Telur Ayam Arab pada Jarak Tulang Pubis Berbeda Kualitas Eksternal Telur Ayam Arab pada Suhu Kandang Berbeda Rataan Indeks dan Bobot Telur Ayam Arab dengan Jarak Pubis yang Berbeda... 30

11 Nomor DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Ayam Arab Silver Jantan (Kiri) dan Ayam Arab Golden Betina (Kanan) Skema Pengambilan Data Penelitian Proses Pencucian Sel Darah Merah Skema Proses Elektroforesis (PAGE) Tipe Fenotipe Hemoglobin pada Ayam Kampung, Ayam Bangkok, dan Ayam Pelung Contoh Tipe Pita Hb Ayam Arab Berdasarkan Teknik PAGE Rekonstruksi Tipe Pita Hb Ayam Arab Berdasarkan Teknik PAGE Pembentukan Kerabang Telur dalam Uterus... 29

12 Nomor DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Perhitungan Frekuensi Alel pada Lokus Hemoglobin Perhitungan Frekuensi Genotipe pada Lokus Hemoglobin Perhitungan Nilai Heterozigositas pada Lokus Hemoglobin Perhitungan Produksi Telur Berdasarkan Genotipe Lokus Hemoglobin Perhitungan Point of Origin (O) dan Genotypic Value Perhitungan Nilai Tengah Genotipe (m) dan Nilai Tengah Nyata (M) Perhitungan Nilai Efek Gen terhadap Produksi Telur Perhitungan Nilai Pemuliaan dan Pengaruh Ragam Genetik, Aditif serta Dominan pada Lokus Hemoglobin Terhadap Produksi Telur Ayam Arab Uji t Rataan Produksi Telur Ayam Arab Silver dengan Ayam Arab Golden Uji t Rataan Bobot Telur Ayam Arab Silver dengan Ayam Arab Golden Uji t Rataan Produksi Telur Ayam Arab pada Suhu Kandang Berbeda Uji t Rataan Bobot Telur Ayam Arab pada Suhu Kandang Berbeda Uji t Rataan Produksi Telur Ayam Arab pada Jarak Pubis Berbeda Perhitungan Persentase Kualitas Eksternal Telur Ayam Arab pada Suhu Kandang Berbeda Uji t Rataan Indeks Telur Ayam Arab dengan Jarak Pubis yang Berbeda Uji t Rataan Bobot Telur Ayam Arab dengan Jarak Pubis yang Berbeda... 45

13 PENDAHULUAN Latar Belakang Ayam Arab merupakan salah satu jenis unggas yang potensial dikembangkan untuk sumber protein hewani di Indonesia, mengingat ternak ini memiliki potensi sebagai ayam petelur unggul dan memiliki karakteristik telur yang menyerupai ayam lokal. Selain itu, ayam Arab memiliki kemampuan beradaptasi yang cukup tinggi dengan lingkungan Indonesia yang beriklim tropis. Produktivitas suatu ternak tergantung pada faktor genetik dan lingkungan. Pendekatan genetik merupakan salah satu alternatif yang dapat dilakukan dalam memperbaiki mutu bibit ayam Arab yang ada di lapangan, karena perbaikan secara genetik cenderung memberikan dampak yang lebih permanen. Salah satu pendekatan yang dapat ditempuh untuk mengeksplorasi faktor genetik adalah melalui analisis pola protein darah hemoglobin dengan metode Polyacrylamid Gel Electrophoresis (PAGE) secara vertikal, yaitu suatu cara analisis kimia yang didasarkan pada gerakan molekul bermuatan di dalam medan listrik yang dipengaruhi oleh ukuran, bentuk, besar muatan, dan sifat kimia dari molekul. Tingkat produktivitas ternak baik bobot badan maupun jumlah telur yang dihasilkan dapat diketahui dengan mengidentifikasi tipe hemoglobin. Hal ini dapat dilakukan karena protein yang terdapat dalam darah merupakan protein fungsional produk ekspresi gen-gen yang tersusun dari DNA (Kimbal, 1994). Pirchner (1981) menyatakan bahwa gen-gen yang mengontrol golongan darah pada ternak unggas berpengaruh terhadap performans sifat tertentu. Pada puyuh telah ditemukan adanya hubungan tipe hemoglobin dengan bobot badan melalui penelitian Maeda et al. (1973). Polimorfisme protein hemoglobin dapat digunakan untuk pendekatan seleksi produksi telur pada unggas air yaitu itik Tegal (Ismoyowati, 2008). Oleh sebab itu, diperlukan informasi mengenai keragaman tipe hemoglobin pada ayam Arab dan mengidentifikasi kemungkinan adanya hubungan antara tipe hemoglobin dengan produksi telur. Tatalaksana pemeliharaan merupakan faktor lingkungan yang menentukan tinggi rendahnya produktivitas ayam. Sistem perkandangan yang baik serta memenuhi syarat teknis akan menjamin pertumbuhan ayam secara wajar dan optimal dan dapat memberikan produksi sesuai dengan yang diharapkan. Salah satu syarat

14 penting dalam pengelolaan kandang adalah penentuan suhu lingkungan kandang yang tepat bagi setiap ekor ayam. Suhu lingkungan yang sesuai akan meningkatkan produksi telur ayam karena sifat genetik akan muncul secara optimal bila diberikan lingkungan yang optimal pula. Suhu yang terlalu tinggi akan menurunkan produksi telur. Bukan hanya penurunan produktivitas ayam, stres juga mengakibatkan melemahnya sistem kekebalan tubuh ayam bahkan dapat menyebabkan kematian. Interaksi yang baik antara faktor genetik dan faktor lingkungan akan mendukung penampilan fenotipe yang baik pula pada suatu ternak. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman genetik pola hemoglobin darah ayam Arab, kaitan pita hemoglobin dengan produksi telur, produksi telur pada suhu lingkungan kandang yang berbeda, serta produksi telur pada jarak antar tulang pubis yang berbeda. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui karakteristik eksternal telur yang dihasilkan oleh ayam Arab. 2

15 TINJAUAN PUSTAKA Ayam Arab Asal Usul Beberapa ayam lokal petelur unggul Eropa, antara lain Bresse di Prancis, Hamburg di Jerman, Mesian di Belanda, dan Braekels di Belgia. Ayam Braekels adalah jenis ayam lokal petelur introduksi yang paling dikenal di Indonesia. Ayam berjengger tunggal ini ditemukan dan diternakkan pertama kali oleh Ulysses Aldrovandi ( ) di Bologna, Italia. Ayam bernama latin Gallus turcicus ini sejak tahun 1599 diberi nama Braekels (Sulandari et al., 2007). Ayam Arab merupakan keturunan ayam Braekel kriel silver. Ayam Arab yang banyak diternakkan di Indonesia merupakan hasil persilangan dengan berbagai jenis ayam, baik ayam lokal maupun ayam ras (Nataamijaya et al., 2003). Ayam Arab pertama kali diperkenalkan di Indonesia oleh bapak Suwarno yang pulang dari ibadah haji di Arab Saudi dengan cara membawa delapan butir telur tetas yang kemudian ditetaskan dan dikembangkan di daerah Batu, Malang, Jawa Timur. Ayam tersebut dibesarkan dan diumbar di pekarangan rumahnya, sehingga ada yang kawin dengan ayam lokal. Produksi telur dari hasil perkawinan silang dengan ayam Arab lebih tinggi dibandingkan dengan telur ayam lokal lainnya (Sulandari et al., 2007). Berbagai alasan muncul berkaitan dengan asal-usul penamaan ayam Arab, selain karena awalnya dibawa dari kepulangan ibadah haji dari tanah Arab, juga karena pejantan memiliki libido (keinginan kawin) yang tinggi dan ayam betinanya memiliki bulu dari kepala sampai leher membentuk jilbab apabila dilihat dari jauh (Natalia et al., 2005). Karakteristik Ayam Arab ada dua jenis, yaitu ayam Arab Silver (braekel kriel silver) dan ayam Arab Golden (braekel kriel gold). Ayam Arab Silver lebih banyak dikenal dan dibudidayakan dibandingkan ayam Arab Golden. Kedua jenis ayam Arab ini dibedakan pada warna bulunya. Ayam Arab Silver mempunyai warna bulu dari kepala hingga leher putih keperakan dan warna bulu badan totol hitam putih/ lurik hitam putih. Adapun ayam Arab Golden memiliki ciri khas warna bulu kepala sampai leher keemasan dan warna bulu badan totol keemasan (Natalia et al., 2005).

16 Sulandari et al. (2007) menyatakan bahwa kedua jenis ayam Arab ini memiliki lingkar mata, kulit, shank, dan paruh berwarna hitam. Bobot badan jantan dewasa sekitar 1,4-2,3 kg dan betina sekitar 0,9-1,8 kg pada ayam Arab Silver sedangkan pada ayam Arab Golden bobot badan jantan dewasa sekitar 1,4-2,1 kg dan betina sekitar 1,1-1,6 kg. Selain itu, menurut Nataamijaya et al. (2003) ayam Arab memiliki sifat kualitatif antara lain berjengger tunggal (single) dan berwarna merah, pial berwarna merah, memiliki warna bulu seragam dengan warna dasar hitam dihiasi dengan warna putih di daerah kepala, leher, dada, punggung dan sayap serta berwarna putih pada paruh, kulit dan sisik kaki. Nataamijaya et al. (2003) menyatakan bahwa ayam Arab adalah ayam tipe ringan karena rataan bobot badan dewasa adalah 2.035,60±115,74 g pada jantan dan 1.324,70±106,47 g pada betina. Karakteristik ayam Arab Silver betina dan ayam Arab Golden betina dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1. Ayam Arab Silver Betina (Kiri) dan Ayam Arab Golden Betina (Kanan) Kualitas Eksternal Telur Romanoff dan Romanoff (1963) menyatakan bahwa definisi kualitas adalah ciri-ciri atau sifat yang sama dari suatu produk yang menentukan derajat kesempurnaan yang akan mempengaruhi penerimaan konsumen. Iskandar (2007) menyatakan bahwa kualitas bagian luar telur terdiri atas ukuran dan bentuk, warna kerabang, permukaan dan ketebalan kerabang, serta porositas dan rengat. Tabel 1 menyajikan performa produksi telur ayam Arab. 4

17 Tabel 1. Performa Produksi Telur Ayam Arab Variabel Performa Produksi telur per 6 bulan periode (%) 51,41±4,61 Bobot telur (g) 34,24±1,38 Fertilitas (%) 69,17±4,25 Daya tetas (%) 74,14±5,16 Warna kerabang telur Putih Umur pertama bertelur (hari) 168,52±3,20 Bobot telur periode awal (g) 27,10±1,61 Indeks telur 0,76±0,04 Sumber: Nataamijaya et al. (2003) Natalia et al. (2005) menyatakan bahwa ayam Arab memiliki produksi telur yang tinggi yaitu mencapai butir per tahun dengan berat telur 42,3 g/butir. Kuning telur lebih besar volumenya, mencapai 53,2% dari total berat telur. Warna kerabang sangat bervariasi yakni putih, kekuningan dan cokelat. Warna kulit yang kehitaman dengan daging yang lebih tipis dibanding ayam Kampung menyebabkan ayam Arab jarang dimanfaatkan sebagai pedaging. Protein Darah Darah tersusun atas plasma dan sel darah. Sel darah mencakup eritrosit, leukosit, dan trombosit (platelet) (Isnaeni, 2006). Unsur sel darah meliputi eritrosit, leukosit dan trombosit tersuspensi didalam plasma (Ganong, 1995). Frandson (1992) menyatakan bahwa plasma darah terdiri dari air sebanyak 92% dan zat-zat lain sebanyak 8%. Zat-zat lain itu 90% berupa protein, 0,9% berupa bahan anorganik, dan sisanya berupa bahan organik bukan protein. Stansfield dan Elrod (2002) menyatakan bahwa protein adalah polimer panjang yang tersusun atas asam-asam amino yang terikat secara kovalen oleh ikatan-ikatan peptide. Protein pada plasma terdiri dari dua jenis utama, yaitu albumin dan globulin, sedangkan protein pada sel darah merah adalah hemoglobin. Card dan Nesheim (1973) menyatakan bahwa darah ayam terdiri dari kira-kira 2,5-3,5 juta/mm 3 eritrosit, tergantung umur dan jenis kelamin. Darah ayam jantan dewasa terdiri atas 500 ribu lebih banyak sel darah merah per mm 3 dibandingkan ayam betina. 5

18 Hemoglobin Sel darah merah atau eritrosit (bahasa Yunani: eritro=merah, sit= sel) adalah sel-sel yang diameter rata-ratanya sebesar 7,5 μ dengan spesialisasi untuk pengangkutan oksigen sel-sel ini merupakan cakram (disk) yang bikonkaf dengan pinggiran sirkuler yang tebalnya 1,5 µ dan pusatnya yang tipis. Cakram bikonkaf tersebut mempunyai permukaan yang relatif luas untuk pertukaran oksigen melintasi membram sel (Frandson, 1992). Eritrosit mengandung hemoglobin, pigmen merah pembawa oksigen dalam sel darah merah yang merupakan senyawa protein, yaitu sekitar 30% volume darah ayam jantan muda atau betina yang sedang bertelur dan sampai 40% pada ayam jantan dewasa (Card dan Nesheim, 1973). Adanya hemoglobin di dalam eritrosit memungkinkan timbulnya kemampuan untuk mengangkut oksigen, serta menjadi penyebab timbulnya warna merah pada darah. Hemoglobin merupakan suatu senyawa organik yang kompleks yang terdiri dari empat pigmen porfirin merah (heme), masing-masing mengandung atom besi ditambah globin, yang merupakan protein globular yang terdiri dari empat rantai asam-asam amino (Frandson, 1992). Guyton (1976) menyatakan bahwa hemoglobin merupakan 90% dari bobot kering eritrosit. Hemoglobin berfungsi sebagai pigmen respirasi darah dan sebagai sistem buffer intrinsik dalam darah. Oksigen dari kapiler paru-paru diikat dan dilepas ke jaringan oleh atom besi. Satu gram hemoglobin dapat membawa 1,34 ml oksigen pada suhu 0 o C dan tekanan 760 nm. Hemoglobin sebelum mengikat oksigen berwarna merah keunguan dan setelah berikatan dengan oksigen menjadi oksihemoglobin berwarna merah cerah. Elektroforesis Harper et al. (1984) menyatakan elektroforesis adalah suatu cara analisis kimia yang didasarkan pada gerakan molekul bermuatan di dalam medan listrik yang dipengaruhi oleh ukuran, bentuk, besar muatan, dan sifat kimia dari molekul. Teknik elektroforesis menurut Stenesh (1983) dapat dibagi menjadi dua, yaitu elektroforesis larutan (moving boundary electrophoresis) dan elektroforesis daerah (zona electrophoresis). Elektroforesis larutan dengan larutan penyangga (buffer) yang mengandung makro molekul ditempatkan di dalam suatu sel tertutup dan dialiri arus listrik. Kecepatan migrasi dari makromolekulnya diukur dengan cara melihat adanya 6

19 pemisahan dari molekul yang terlihat sebagai pita di dalam pelarut. Elektroforesis daerah menggunakan suatu bahan padat sebagai media penunjang dan berisi larutan penyangga. Sampel yang akan dianalisis diletakkan pada media penunjang tersebut dalam bentuk titik atau pita tipis. Teknik elektroforesis gel poliakrilamida telah dikembangkan sejak tahun 1959, menurut Ogita dan Markert (1979) terbukti merupakan metode yang berguna dan berkekuatan untuk memisahkan protein-protein dan asam-asam nukleat. Metode ini relatif sederhana dan murah serta kini masih umum digunakan. Penelitian Tjahjaningsih (1991) dengan menggunakan teknik gel poliakrilamida pada plasma darah, yaitu albumin dan transferin menghasilkan jumlah pita yang lebih banyak dan pola yang lebih bervariasi jika dibandingkan teknik gel pati. Polimorfisme Protein Darah Nicholas (1987) menerangkan bahwa studi polimorfisme protein merupakan studi yang mempelajari karakteristik kimiawi berbagai protein. Perbedaan bentuk setiap protein darah dapat dideteksi dengan membedakan kecepatan gerakannya dalam elektroforesis gel. Molekul yang bermuatan lebih besar akan bergerak lebih cepat dan lebih jauh dalam satuan waktu yang sama. Studi polimorfisme menggunakan teknik-teknik elektroforesis dalam penganalisaannya. Elektroforesis tidak hanya digunakan untuk mendeteksi variasi alel gen suatu individu, tetapi dapat pula digunakan untuk menduga variasi genetik dalam populasi. Warwick et al. (1990) menyatakan bahwa kebanyakan dari polimorfisme protein darah diatur secara genetik oleh pasangan atau rangkaian alel kodominan. Sejumlah besar perbedaan yang diatur secara genetik ditemukan dalam globulin (transferin), albumin, enzim-enzim darah, dan hemoglobin. Perbedaan-perbedaan tersebut menurutnya ditentukan dengan prosedur biokimia antara lain elektroforesis. Secara genetik polimorfisme berguna dalam membantu penentuan asal-usul, menyusun hubungan filogenetis antara spesies-spesies dan bangsa-bangsa atau kelompok-kelompok dalam spesies. Banyak penelitian yang telah dilakukan dalam usaha menentukan hubungan antara perbedaan biologis atau polimorfisme dengan sifat-sifat produksi dari hewan-hewan pertanian. Apabila keeratan hubungan itu dapat ditemukan dan merupakan sifat khas dari seluruh populasi, maka dapat digunakan untuk indikator seleksi produktivitas. 7

20 Polimorfisme Protein Darah Hemoglobin Polimorfisme protein hemoglobin berkaitan dengan perbedaan asam amino penyusun protein globin yang terletak pada jumlah asam amino residu (Stevens, 1991). Protein darah dihasilkan melalui proses transkripsi DNA (asam dioksiribonukleat) dan translasi RNA (asam ribonukleat). Susunan asam amino dan jumlah protein dalam darah sangat ditentukan oleh gen-gen yang mengkodenya (Frandson, 1992). Mekanisme sintesa protein hemoglobin diturunkan dari tetua kepada keturunannya yang diatur secara genetis dan berhubungan dengan penggolongan jenis hemoglobin seperti pada manusia (Harper et al., 1984). Hemoglobin berhubungan dengan golongan darah karena penggolongan darah dilakukan berdasarkan perbedaan antigen pada sel darah merah atau eritrosit dan eritrosit berhubungan dengan hemoglobin (Stevens, 1991). Hasil elektroforesis pada penelitian Johari et al. (2008) menunjukkan bahwa hemoglobin terletak pada kisaran berat molekul dalton. Hasil pengamatan pita protein menunjukkan bahwa lokus hemoglobin dikontrol oleh 2 alel, yaitu Hb A dan Hb B. Frekuensi gen pada alel Hb A ayam Kedu bulu hitam daging hitam (HH) adalah 0,9; sedangkan bulu hitam daging putih (HP) dan bulu putih daging putih (PP) masing-masing 1,0. Frekuensi gen pada alel Hb B ayam Kedu HH sebesar 0,1; sementara itu HP dan PP sebesar 0 atau tidak memiliki alel Hb B. Hasil perhitungan total frekuensi gen alel Hb A adalah 0,967, sedangkan alel Hb B sebesar 0,033. Lokus protein hemoglobin pada itik Tegal diperoleh tiga alel yang kombinasinya membentuk enam macam genotipe, yaitu Hb AA, Hb AB, Hb AC, Hb BB, Hb BC dan Hb CC dengan frekuensi alel masing-masing yaitu 0,40; 0,45; dan 0,15. Genotipe Hb AA memiliki potensi produksi telur tertinggi dibandingkan genotipe lainnya (Ismoyowati, 2008). Produksi telur merupakan hasil dari aksi gen dalam jumlah yang besar melalui proses biokimia yang dikontrol oleh beberapa anatomi dan fisiologi dalam tubuh dengan tidak mengesampingkan kondisi lingkungan sekitar (nutrisi, pencahayaan, suhu, air, dan bebas dari penyakit). Beberapa gen yang mengontrol semua proses yang berhubungan dengan produksi telur mengikuti ekspresi ayam secara penuh pada potensi genetiknya (Fairfull dan Gowe, 1990). 8

21 METODE Lokasi dan Waktu Pemeliharaan ayam, pengumpulan telur dan pengambilan darah dilaksanakan di kandang B, Laboratorium Lapang, Bagian Ilmu Produksi Ternak Unggas, sedangkan analisis darah dilaksanakan di Bagian Pemuliaan dan Genetika Ternak, Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2010 sampai bulan Januari Materi Materi yang digunakan dalam penelitian ini adalah ayam Arab betina dewasa sebanyak 30 ekor terdiri dari 22 ekor ayam Arab Golden dan 8 ekor ayam Arab Silver. Seluruh ayam Arab ini merupakan hasil seleksi dari 134 ekor dan telah memasuki masa produksi. Ayam Arab diseleksi dan dikelompokkan berdasarkan ukuran jarak tulang pubis, yaitu ukuran jarak tulang pubis lebar antara 3-4 jari orang dewasa (3,46-4,33 cm), sedang antara 2-2,5 jari orang dewasa (2,30-2,86 cm) dan sempit antara 1-2 jari orang dewasa (1,07-2,30 cm). Bahan yang digunakan untuk pemeliharaan ayam Arab yaitu pakan, vitamin, vaksin dan air minum. Pakan yang digunakan yaitu pakan komplit ayam petelur dewasa umur 19 minggu produksi 65% dengan merk dagang Gold Coin 105-M. Kandungan nutrien pakan disajikan pada Tabel 2. Bahan yang digunakan untuk persiapan sampel darah adalah EDTA, alkohol 70% dan larutan garam natrium fisiologis 0,9%. Bahan yang digunakan untuk analisis protein hemoglobin darah adalah akrilamid, N,N -Metilen-diakrilamid (C 7 H 10 N), gliserin, Tris (Hidroksimetil)-aminometan, HCl 1N, amonium peroksodisulfat, temed (N,N,N N -Tetrameliletilen-diamin), glisin, brompenol blue, asam trikloroacetic, metanol, asam asetat, Ponceau S., dan aquadestilata. Peralatan yang digunakan untuk pemeliharaan selama pencatatan produksi telur yaitu kandang individu berukuran 30x20x25 cm, tempat pakan, tempat minum, dan termometer. Peralatan yang digunakan untuk pengamatan kualitas eksternal telur adalah lembar data, alat tulis, jangka sorong, timbangan analitik, dan alat hitung. Peralatan yang digunakan untuk pengambilan dan persiapan sampel darah adalah alat suntik 2,5 ml, tabung eppendorf 2,5 ml, termos es, kapas, alat pemusing

22 (centrifuge 5415 R), dan lemari pendingin. Adapun peralatan yang digunakan dalam analisis hemoglobin adalah timbangan analitik Sartorius Universal model U4800P, gelas ukur, cawan petri, spatula, magnetic strirrer, gelas erlenmeyer, pipet Hamilton 2,5 μ l, tip, oven, inkubator, sarung tangan karet dan seperangkat alat elektroforesis yang terdiri dari cetakan gel, bak, voltage/current regulator Kayagaki model PS-300 dan voltage regulator model EC-458. Tabel 2. Kandungan Nutrien Pakan Ayam Arab Nutrien Persentase (%) Kadar Air 13 Protein Kasar Serat Kasar 6 Lemak 3 Abu 14 Phosfor 0,6-1,0 Kalsium 3,0-4,2 Sumber :PT Gold Coin Indonesia (2010) Prosedur Persiapan Kandang dan Pemeliharaan Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan meliputi pembersihan, pengapuran dan penyemprotan desinfektan ke seluruh bagian kandang. Kandang individu dipersiapkan untuk masing-masing ayam Arab. Penentuan letak kandang masing-masing ayam Arab dilakukan secara acak dan untuk memudahkan pencatatan masing-masing kandang individu diberi tanda sesuai dengan perlakuan yang diberikan. Perlakuan suhu kandang yang diberikan selama pemeliharaan dibedakan berdasarkan suhu kandang, yaitu kandang dengan suhu lingkungan sekitar 25 o C (21-29 o C) dan kandang dengan suhu panas sekitar 30 o C (24-32 o C). Kandang dengan suhu lingkungan (± 25 o C) terdiri dari 15 ekor ayam Arab Golden (3 ekor dengan jarak tulang pubis lebar, 6 ekor dengan jarak tulang pubis sedang, dan 6 ekor dengan jarak tulang pubis sempit) dan 5 ekor ayam Arab Silver dengan jarak tulang pubis lebar. Kandang dengan suhu panas (± 30 o C) terdiri dari 7 ekor ayam Arab Golden (3 ekor dengan jarak tulang pubis lebar, 2 ekor 10

23 dengan jarak tulang pubis sedang, dan 2 ekor dengan jarak tulang pubis sempit) dan 3 ekor ayam arab Silver ( 1 ekor dengan jarak tulang pubis lebar, 1 ekor dengan jarak tulang pubis sedang dan 1 ekor dengan jarak tulang pubis sempit). Pakan dan minum diberikan ad libitum. Pengumpulan telur dilakukan setiap pagi dan sore hari dan dicatat secara individual selama 20 hari. Skema pengambilan data penelitian dapat dilihat lebih jelas pada Gambar 2. Jarak Tulang Pubis Suhu Kandang Elektroforesis (Hb) Stok 134 ekor Lebar S= 6 ekor G= 6 ekor Lingkungan S= 5 ekor G= 3 ekor Panas S= 1 ekor G= 3 ekor 8 ekor 4 ekor Seleksi 30 ekor Sedang S= 1 G= 8 ekor Lingkungan S= 0 ekor G= 6 ekor Panas S= 1 ekor G= 2 ekor 6 ekor 3 ekor Sempit S= 2 ekor G= 7 ekor Lingkungan S= 0 ekor G= 6 ekor Panas S= 2 ekor G= 1 ekor 6 ekor 3 ekor Produksi Telur Keterangan: S= Silver, G= Golden Gambar 2. Skema Pengambilan Data Penelitian Produksi Telur Telur yang dihasilkan oleh ayam Arab dianalisis menggunakan uji t berdasarkan jenis ayam Arab (Silver dan Golden), perbedaan jarak antar tulang pubis (lebar, sedang, dan sempit), dan perbedaan suhu kandang (suhu lingkungan ± 25 o C dan suhu panas ± 30 o C). Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jenis ayam 11

24 Arab terhadap produksi telur, pengaruh jarak antar tulang pubis yang berbeda terhadap produksi telur, dan pengaruh suhu kandang yang berbeda terhadap produksi telur. Elektroforesis protein hemoglobin dilakukan pada 30 sampel darah ayam Arab. Hasil elektroforesis ini dianalisis dan kemudian dikaitkan dengan produksi telur yang dianalisis secara deskriptif berdasarkan pola protein hemoglobin yang muncul. Pengamatan Kualitas Eksternal Telur Pengamatan kualitas eksternal dilakukan pada setiap telur yang dikumpulkan selama 20 hari. Pengamatan ini mencakup ukuran telur, indeks telur, dan tampilan telur. Ukuran telur yang meliputi panjang dan lebar telur dengan menggunakan jangka sorong. Indeks telur dihitung dari perbandingan antara lebar dan panjang telur. Tampilan telur meliputi bentuk telur, warna kerabang, permukaan dan kebersihan kerabang, serta keutuhan telur yang dilihat dari eksterior. Hasil pengamatan kemudian dicatat dalam tabel pengamatan dan kemudian dilanjutkan dengan analisis data. Pengambilan dan Persiapan Sampel Darah Sampel darah diambil dari pembuluh vena bagian dalam sayap masingmasing individu ayam sebanyak 2 ml dengan menggunakan alat suntik (spuit) kemudian dimasukkan ke dalam tabung sampel yang telah berisi EDTA sebagai anti koagulan. Setelah itu tabung sampel dimasukkan ke dalam termos es yang berisi es. Darah ini kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 8000 rpm selama 5 menit untuk memisahkan plasma dengan butir-butir eritrosit. Plasma darah yang telah terpisah dari sel darah merah diambil dengan menggunakan pipet. Pencucian sel darah merah dilakukan berdasarkan metode yang dilakukan oleh Sutopo et al. (2001) dengan modifikasi, yaitu dengan menambahkan larutan NaCl 0,9% sebanyak 1 ml ke dalam sel darah merah yang telah dipisahkan dari plasma dan dihomogenkan. Selanjutnya disentrifugasi kembali dengan kecepatan 8000 rpm selama 5 menit. Proses pencucian dilakukan tiga kali berturut-turut. Setelah proses pencucian, sel darah merah disimpan pada suhu 4 o C sampai dilakukan pemisahan protein. Proses pencucian sel darah merah dapat dilihat lebih jelas pada Gambar 3. 12

25 2 ml darah ayam dalam tabung Plasma dipindahkan ke tabung lain centrifuge 8000 rpm, 5 min Bagian endapan (sel darah merah) + NaCl fisiologis ± 1 ml Dihomogenkan centrifuge 8000 rpm, 5 min Buang bagian supernatan Teknik Elektroforesis Gambar 3. Proses Persiapan Sampel Darah (Modifikasi: Sutopo et al., 2001) Sel darah merah kemudian dianalisis menggunakan metode PAGE (Polyacrilamide Gel Electrophoresis) yang dipasang secara vertikal menurut metode Ogita dan Markert (1979). Pita-pita hasil elektoforesis yang diamati adalah hemoglobin (Hb). Bahan yang digunakan terdiri atas bahan larutan gel pemisah dan larutan gel penggertak. Komposisi bahan untuk larutan gel pemisah dan larutan gel penggertak berdasarkan petunjuk Gahne et al. (1977). Pembuatan Campuran Larutan Kimia untuk Elektroforesis Bahan gel pemisah (I): Simpan pada suhu 4 o C Bahan IA: akrilamid 39 g, bis 1 g, gliserin 20 ml, ditambah H 2 O sampai 100 ml. Bahan IB: tris 9,15 g, HCl 1N 3 ml ditambah H 2 O sampai 100 ml. Bahan IC: amonium peroksodisulfat 0,2 g, ditambah H 2 O sampai 100 ml. Bahan ID: temed 0,4 ml ditambah H 2 O sampai 100 ml. Bahan gel penggertak (II): Bahan IIA: akrilamid 38 g, bis 2 g, gliserin 20 ml, ditambah H 2 O sampai 100 ml. 13

26 Bahan IIB: tris 1,5 g, HCl 1N 1 ml ditambah H 2 O sampai 100 ml. Bahan IIC: amonium peroksodisulfat 0,4 g, ditambah H 2 O sampai 100 ml. Bahan IID: temed 0,2 ml ditambah H 2 O sampai 100 ml. Bahan penyangga elektrode (IIIA): Tris 1,5 g, glisin 7,2 g, ditambah H 2 O sampai 1000 ml. Bahan indikator contoh (IVA): Tris HCl 0,5 M penyangga ph 6,8 25 ml dilarutkan dalam 40 ml gliserin, bromphenol blue 0,01% 20 ml dan H 2 O 15 ml. Bahan Pewarna: Untuk penentuan protein hemoglobin digunakan Trichloroacetic acid 5% dan Ponceau S 0,5% dalam H 2 O Bahan pencuci: H 2 O 800 ml, metanol 150 ml dan asam asetat 50 ml. Pembuatan Gel Elektroforesis Gel elektroforesis terdiri dari dua larutan yaitu larutan gel pemisah dan penggertak. Larutan gel pemisah untuk analisis sel darah merah dibuat 8% akrilamid dengan mencampurkan larutan IA, IB, IC, ID dan H 2 O masing-masing sebanyak 4; 5; 5; 2,5; dan 3,5 ml. Larutan gel pemisah tersebut dimasukkan ke dalam cetakan gel yang terdiri dari dua lempengan kaca yang telah diberi pembatas untai silinder plastik dan dijepit. Larutan dimasukkan dengan pipet sampai ketinggian tertentu untuk menyisakan ruang gel penggertak. Larutan gel penggertak untuk analisis sel darah merah merupakan larutan dengan persentase gel 5% yang dibuat dengan cara mencampurkan larutan IIA, IIB, IIC, IID, dan H 2 O masing-masing sebanyak 1,25; 2,5; 2,5; 12,5; dan 2,5 ml, kemudian dimasukkan ke dalam cetakan gel setelah gel pemisah terbentuk sampai ujung bagian atas kaca yang membentuk lengkungan dan dimasukkan sisir sebagai pencetak tempat sampel sebelum gel membeku. Penetesan Sampel dan Running Alat elektroforesis disiapkan, slab dipasang pada bak yang telah diberi larutan penyangga elektrode, kemudian cetakan sisir dibuka setelah larutan penyangga 14

27 elektrode diisi pada bak bagian atas hingga masuk ke dalam celah-celah wadah tersebut. Sampel darah yang sudah siap dibiarkan mencair terlebih dahulu kemudian dimasukkan ke dalam tempat sampel dalam gel dengan menggunakan pipet Hamilton yang sebelumnya dicampur dengan larutan indikator (larutan IVA) pada lubanglubang cooke microtiter. Sampel sel darah merah sebanyak 2,5 μ l dicampur dengan larutan indikator sebanyak 2,5 μ l. Alat elektroforesis tersebut dihubungkan dengan Voltage/Current regulator dengan arus ma (constant current), tegangan 100 volt dengan waktu running selama satu jam. Teknik Pewarnaan dan Pencucian Setelah running selesai, slab dipindahkan dari alat elektroforesis, gel dilepaskan dari kaca dan dimasukkan ke dalam larutan pewarna selama 15 menit, untuk mencegah penguapan selama pewarnaan, wadah berisi gel ditutup dengan kertas aluminium. Larutan pewarna diganti dengan larutan pencuci. Apabila bagian gel yang tidak mengandung darah masih belum kembali bening, larutan pencuci harus diganti lagi hingga pola hemoglobin terlihat jelas. Proses elektroforesis secara skematis dapat dilihat pada Gambar 4. Persiapan Elektroforesis Pembuatan Buffer Persiapan Sampel Darah Pembuatan Gel Akrilamid -Running Gel -Stacking Gel Dropping Sampel Proses Elektroforesis Pewarnaan Pencucian Identifikasi Pita Protein Gambar 4. Skema Proses Elektroforesis (PAGE) (Modifikasi: Ogita dan Markert, 1979) 15

28 Analisis Hasil Elektroforesis Analisis pola pita lokus hemoglobin pada ayam Arab, diilustrasikan seperti pada Gambar 5 yang mengacu pada penelitian mengenai studi banding karakteristik tipe hemoglobin darah ayam Kampung, ayam Bangkok dan ayam Pelung, dan hubungannya dengan bobot badan oleh Prihantina (1992). Keterangan: M= mayor, m= minor Gambar 5. Tipe Fenotipe Hemoglobin pada Ayam Kampung, Ayam Bangkok, dan Ayam Pelung (Sumber: Prihantina, 1992) Hasil elektroforesis dalam penentuan pita protein pada lokus Hb diperoleh dengan migrasi sel darah merah daerah mayor dengan mobilitas yang lambat dan daerah minor dengan mobilitas yang cepat. Tipe Hb AA memiliki pita mayor dan hanya memiliki satu pita minor (m 1 ). Tipe Hb AB memiliki pita mayor dan dua pita minor (m 1 dan m 2 ). Tipe Hb BB memiliki pita mayor dan satu pita minor (m 2 ). Tipe Hb ABX memiliki pita mayor dan tiga pita minor (m 1, m 2, dan m 3 ). Pola hemoglobin yang telah didapat dikaitkan dengan produksi telur. Analisis Deskriptif Analisis Data Analisis deskriptif ditujukan untuk menghitung rataan produksi telur pada masing-masing kandang yang diberi perlakuan suhu. Analisis ini dilakukan dengan menghitung nilai rataan (X), simpangan baku (Sb) dan koefisien keragaman (KK) dengan prosedur statistik sebagai berikut (Gaspersz, 1992) : X = Sb = ( ) KK(%) = 100% 16

29 Keterangan : X = rataan Sb X n = simpangan baku = ukuran ke-i peubah ke-x = jumlah individu KK = koefisien keragaman Analisis dengan Uji t Data hasil penelitian dianalisis dengan Uji t untuk melihat perbedaan rataan produksi telur ayam Arab antar suhu dan jarak pubis. Uji t menurut Walpole (1995) sebagai berikut : (X X ) d t = 1 S n + 1 n Keterangan : t = nilai t hitung X = rataan sampel kelompok 1 X = rataan sampel kelompok 2 Sp = simpangan baku n 1 = jumlah sampel kelompok 1 n 2 = jumlah sampel kelompok 2 Frekuensi Alel Frekuensi alel merupakan rasio relatif suatu alel terhadap keseluruhan alel pada suatu lokus dalam populasi. Frekuensi alel dihitung menggunakan rumus sebagai berikut (Nei dan Kumar, 2000): X 2 n + n 2N Keterangan : X i = frekuensi alel ke-i n ii n ij N = jumlah individu yang bergenotipe ii = jumlah individu yang bergenotipe ij = jumlah individu yang diamati 17

30 Frekuensi Genotipe Frekuensi genotipe merupakan rasio dari jumlah suatu genotipe terhadap jumlah populasi. Frekuensi genotipe dihitung menggunakan rumus Nei dan Kumar (2000) sebagai berikut: X = n N Keterangan : X ii = frekuensi genotipe ke-ii n ii N = jumlah individu yang bergenotipe ii = jumlah individu yang diamati Heterozigositas Tingkat keragaman genetik dalam sebuah populasi diukur dengan rata-rata keanekaragaman gen yang disebut dengan heterozigositas dengan rumus sebagai berikut (Weir, 1996): h = N N Keterangan : h = nilai heterozigositas N 1ij = jumlah individu heterozigot pada lokus ke-i N = jumlah individu yang diamati Efek Gen Pengaruh masing-masing gen terhadap sifat produksi telur dihitung menurut petunjuk Pirchner (1981) sebagai berikut: = q[a + d(q p)] = p[a + d(q p)] Keterangan : α 1 = efek gen A α 2 a d p q = efek gen B = nilai genotipe AA = nilai genotipe AB = frekuensi alel A = frekuensi alel B 18

31 Nilai Pemuliaan Nilai pemuliaan adalah nilai yang berhubungan dengan gen-gen yang dibawa individu dan diwariskan kepada keturunannya. Nilai ini dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut (Pirchner, 1981): AA = 2 = 2 (1 q) AB = + = (1 2q) BB = 2 = 2q Keterangan : α 1 = efek gen A α 2 p q = efek gen B = frekuensi alel A = frekuensi alel B 19

32 HASIL DAN PEMBAHASAN Polimorfisme Protein Darah Hemoglobin Keragaman genetik pada lokus hemoglobin (Hb) diperoleh dari keragaman migrasi protein sel darah merah pada daerah minor hasil elektroforesis. Maeda et al. (1975) mengemukakan bahwa hasil elektroforesis dalam penentuan pita protein pada lokus Hb diperoleh dengann migrasi sel darah merah daerah mayor dengan mobilitas yang lambat dan daerah minor dengan mobilitas yang cepat. Berdasarkan hasil analisis, pita protein darah yang diamati yaitu hemoglobin (Hb) disajikan pada Gambar 6 dan 7. (-) (+) Keterangan: M=mayor, m=minor Gambar 6. Contoh Tipe Pita Hb Ayam Arab Berdasarkan Teknik PAGE (-) (+) Keterangan: M=mayor, m=minor Gambar 7. Rekonstruksi Tipe Pita Hb Ayam Arab Berdasarkan Teknik PAGE Gambar 6 dan 7 memperlihatkan lokus Hb dikontrol oleh 2 alel, yaitu Hb A dan Hb B sehingga kombinasinya diperoleh tiga macam genotipe, yaitu Hb AA, Hb AB,

33 dan Hb BB. Komponen pita mayor dimiliki oleh setiap tipe. Komponen yang membedakan ketiga tipe tersebut adalah komponen pita minor yang dikandungnya. Genotipe yang ditemukan pada penelitian ini adalah Hb AA dan Hb AB, sedangkan Hb BB tidak ditemukan pada lokus hemoglobin ayam Arab. Hal ini dapat disebabkan oleh jumlah sampel yang sedikit, sehingga genotipe Hb BB tidak terwakili dalam penelitian ini. Hasil analisis frekuensi alel, frekuensi genotipe, dan nilai heterozigositas pada lokus hemoglobin ayam Arab disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Frekuensi Alel, Frekuensi Genotipe, dan Nilai Heterozigositas pada Lokus Hemoglobin Frekuensi Genotipe Frekuensi Alel Nilai Jenis Ayam Arab n AA AB BB A B Heterozigositas Silver 8 0,50 0,50 0 0,75 0,25 0,5 Golden 22 0,36 0,64 0 0,68 0,32 0,64 Total Ayam Arab * 30 0,4 0,6 0 0,70 0,30 0,6 Keterangan: * = dihitung dari seluruh ayam Arab penelitian tanpa dibedakan jenisnya Frekuensi alel tertinggi pada lokus hemoglobin terdapat pada alel A baik pada ayam Arab Silver, ayam Arab Golden, maupun total populasi keduanya pada penelitian ini. Johari et al. (2008) menemukan bahwa alel A mempunyai frekuensi tertinggi pada lokus Hb darah ayam Kedu bulu hitam daging hitam, bulu hitam daging putih, dan bulu putih daging putih, yaitu masing-masing 0,9; 1; dan 1. Frekuensi alel ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu seleksi, mutasi, pencampuran populasi, silang dalam (inbreeding) dan silang luar (outbreeding), serta genetic drift atau perubahan frekuensi alel yang mendadak (Noor, 2008). Frekuensi genotipe tertinggi terdapat pada genotipe AB, jika dibandingkan dengan genotipe AA, sehingga diperoleh nilai heterozigositas lokus hemoglobin sebesar 0,6 (Tabel 3). Hal ini mencerminkan adanya polimorfik yang tinggi untuk lokus hemoglobin pada ayam Arab yang disebabkan oleh perkawinan yang tidak terkontrol, sehingga masih memungkinkan untuk dilakukannya seleksi pada populasi tersebut. Menurut Baker dan Manwell (1986), bahwa tingginya heterozigositas dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain overdominan (heterosis positif), perbedaan frekuensi gen antara jantan dan betina, perkawinan yang tidak terpilih (assortatif mating). Nilai heterozigositas yang tinggi dapat menguntungkan karena 21

34 makin jauh hubungan kekerabatannya maka kemungkinan terjadinya inbreeding makin kecil dan kemungkinan alel resesif yang dapat membawa cacat juga rendah. Hubungan Tipe Hemoglobin dengan Produksi Telur Produksi telur berdasarkan genotipe lokus hemoglobin serta efek gen terhadap produksi telur disajikan pada Tabel 4. Rataan produksi telur pada ayam Arab Golden dan juga pada total populasi keduanya menunjukkan bahwa genotipe AA mengekspresikan potensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan genotipe AB yaitu 12 butir/ekor/20 hari, kecuali pada ayam Arab Silver yang menunjukkan genotipe AB mengekspresikan potensi yang sedikit lebih tinggi dibandingkan genotipe AA (Tabel 4). Tingginya nilai produksi telur ayam Arab Silver dengan genotipe heterozigot Hb AB dibandingkan dengan produksi telur ayam yang memiliki genotipe homozigot Hb AA diduga karena adanya interaksi gen yang bersifat over dominan, sehingga dalam keadaan heterozigot produksi telur ayam Arab lebih tinggi daripada ayam dengan genotipe homozigot. Pirchner (1981) menyatakan sifat kuantitatif dipengaruhi oleh banyak gen (poligenik), interaksi gen satu dengan yang lainnya ada yang bersifat over dominan sehingga pemunculannya menekan pengaruh gen yang lain. Tabel 4. Produksi Telur Berdasarkan Genotipe Lokus Hemoglobin serta Efek Gen Terhadap Produksi Telur Selama 20 Hari Fenotipe Produksi Telur (Butir) Ayam Arab Silver Hemoglobin Ayam Arab Golden Total Ayam Arab * AA 11 (n=4) 12 (n=8) 12 (n=12) AB 12 (n=4) 9 (n=14) 9 (n=18) BB O (Point of Origin) 5,5 6 6 m (Nilai Tengah Genotipe) 5,19 3,47 3,66 M (Nilai Tengah Nyata) 10,69 9,47 9,66 Efek Gen α 1 (A) 0,56 1,57 1,44 α 2 (B) -1,69-3,35-3,36 Keterangan: * = dihitung dari seluruh ayam Arab penelitian tanpa dibedakan jenisnya 22

35 Berdasarkan hasil perhitungan efek atau pengaruh rata-rata gen diperoleh gen A (α 1) yang berpengaruh secara genetik meningkatkan produksi telur, sedangkan gen B (α 2) berpengaruh terhadap penurunan produksi telur (Tabel 4). Hb AA mengandung dua gen A yang berpengaruh meningkatkan produksi telur, sedangkan Hb AB mengandung gen A dan gen B yang berpengaruh menurunkan produksi telur, sehingga dalam keadaan homozigot Hb AA memiliki potensi produksi telur yang lebih tinggi dibandingkan Hb AB. Apabila dalam populasi terjadi peningkatan atau bertambahnya gen A maka nilai tengah genotipe populasi (m) akan berubah sebesar α 1 (0,56, 1,57, dan 1,44), sedangkan bila terjadi penambahan gen B maka nilai tengah genotipe (m) populasi akan berkurang sebesar α 2 (1,69, 3,35, dan 3,36). Nilai pemuliaan adalah nilai yang berhubungan dengan gen-gen yang dibawa individu dan diwariskan kepada keturunannya. Pengaruh masing-masing gen tidak dapat diukur, sehingga nilai pemuliaan selalu dinyatakan sebagai jumlah pengaruh rata-rata semua gen yang dimiliki yang mempengaruhi sifat yang diperhatikan (Pirchner, 1981), dalam hal ini sifat produksi telur. Nilai pemuliaan pada lokus hemoglobin disajikan pada Tabel 5. Tabel 5. Nilai Pemuliaan dan Pengaruh Ragam Genetik, Aditif serta Dominan pada Lokus Hemoglobin Terhadap Produksi Telur Ayam Arab Fenotipe Nilai Pemuliaan Ayam Arab Silver Hemoglobin Ayam Arab Golden Total Ayam Arab * AA 1,12 3,14 2,88 AB -1,13-1,78-1,92 BB -3,38-6,7-6,72 Total ragam aditif 1,90 10,53 9,68 Total ragam dominan 5,94 1,70 1,59 Total ragam genetik 7,84 12,24 11,26 Keterangan: * = dihitung dari seluruh ayam Arab penelitian tanpa dibedakan jenisnya Hasil perhitungan nilai pemuliaan diperoleh bahwa ayam Arab dengan genotipe homozigot AA memiliki nilai pemuliaan yang lebih tinggi dibandingkan genotipe lain. Nilai pemuliaan yang diperoleh menunjukkan bahwa genotipe AA memiliki potensi genetik yang lebih tinggi untuk diwariskan kepada keturunannya. 23