PRINSIP DAN APLIKASI OUTBREEDING

Transkripsi

1 PRINSIP DAN APLIKASI OUTBREEDING Resume : Efek Genetik Out breeding dan heterosis Jenis dan Manfaat Outbreeding Jenis OB: 1. Out Breed: 1 bangsa, beda lokasi asal 2. Outcross/ cross breed: persilangan antar bangsa Manfaat OB: 1. adanya gen-gen komplementer antar populasi/breed Contoh Breed Jantan : Sifat A Breed Betina: Sifat B Breed BARU 2. Efek heterosis 3. Instrumen (tools) peningkatan kualitas genetik

2 Outbreeding Systems Outbreeding (or outcrossing) Is the mating of individuals whose relationship is less than the average relationship in the herd or population. The effects of outbreeding are the opposite of those for inbreeding: - Increase of genetic variance - Possibility to obtain hybrid vigor (heterosis) As a mating strategey, outbreeding more commonly refers to crossbreeding or linecrossing: 1. Crossbreeding: mating of sires of one breed or a combination of breeds with dams from another breed or combination of breeds 2. Linecrossing: mating of sires of one line or a combination of lines with dams from another line or combination of lines 2

3 Crossbreeding In crossbreeding we look for breed complementarity each breed is good for traits or characteristics different from the other breed Maternal breed: excellent in maternal traits (fertility, mothering ability, milk production, etc) Paternal breed: excellent in paternal traits (growth rate, meat quality and carcass yield) Breed complementarity is achieved in terminal sire crossbreeding systems in which maternal breed females are mated to paternal-breed males to produce progeny desired from market standpoint. 3

4 The main objective of crossbreeding is to obtain hybrid vigor or heterosis. Hybrid vigor (HV): an increase in the performance of crossbred progeny over purebred progeny in traits affected by non-additive factors (dominance, overdominance and epistasis). It is an increase in gene combination value (GCV) that results from the increase in heterozygous genotypes due to crossbreeding. Traits which generally show hybrid vigor in crossbreeding are the same traits which show inbreeding depression like fertility and survival traits. 4

5 MODAL YANG DIPERLUKAN BREED MURNI No Kelebihan Kekurangan 1. Adaptasi kondisi lokal bagus (klimat, sosek) Rigiditas thd kondisi perubahan permintaan pasar (ekonomi( 2. Homosigositas populasi dan kesederhanaan manajemen (tingkah laku, morfologi, produksi) memeudahkan manajemen 3. Organisasi peternakan lebih mudah( identifikasi breed, kelompok peternak) Efektifitas seleksi rendah (untuk sifat dg h2 rendah) Kesulitan dalam seleksi simultan untk. Bbrp sifat selakigus (untuk sifat genetik berlawanan (mis repro vs. prod.) 4. Program genetik irreversible Resiko menurunkan variabilitas genetik ( krn seleksi atau pd populasi kecil)

6 RANGKUMAN : STRATEGI OUT BREEDING Breed eksotik unggul Breed silang ( F1(? Interkasi G+ E Bagus? H efek (HE)? < 100 % Proporsi darah 100 % eksotik (gradding up) Tidak ada HE Ada HE Pool gens Prod. F1 Breed sintetis/industri Ada HE Seleksi pd F1

7 MACAM-MACAM OUT BREEDING I. Tujuan Genetik: a. Menghasilkan Breed Baru Breed A X Breed B F1 X F1 F2 X F2 Fn Fn : Disebut breed baru: Ciri spesifik baru Tingkat homoginitas tertentu b. Perbaikan Genetik Introduksi gen unggul pejantan pada betina Pejantan A X Induk Fn c. Gradding Up: A X B AB X B ABB X B + Breed B Waktu: perlu 4 5 Generasi: %. Sapi : thn; Kb/Db; 20 thn Babi: 10 th.

8 II. Tujuan Komersial a. Persilangan Industri / terminal A X B F potong Gabungan: A sifar repro/prod Kelebihan: B sifat daging/susu/pert. Komplementer dr 2 breed Fenomena H efek: repro+ pertbh. Kekurangan: Sulit pemilihan breed tetua:adaptasi Teknis pelaksanaan ( dg IB) Pemanfaatan F1 kurang untuk bibit Replecement betina, perlu memelihara breed murni b. Persilangan dua tingkat A X B AB X A/B/C/D F2 ( dipotong) Kelebihan: 2 Kali gen komplementaire (F1, F2) 2 Sumber H efek komulatif Kekurangan: Persilangan kpmpleks Perlu breed murni banyak/org. peternak c. Persilangan alternatif A X B AB x A AAB X B AABB X A dst. Kelebihan: Tujuan doubel, kombinasi gen Kekurangan : tak bisa untuk bibit potong

9 Praktek Cross breeding 1. Back Cross: A X B F1:AB X A/B F2 2. Criss Cross: A X B F1 X A F2 X B F3 Catatan Umum Cross Breeding: 1. Perkawinan dr. bangsa berbeda 2. Menggunakan breed murni 3. Rotasi: A X B F1 X Breed X F2 X Breed Y F3 x Breed Z Catatan: F1 dengan pejantan breed murni scr. bergilirasn 4.I nterbreeding: A X B F1 X F1 F2 X F2 Fn Catatan: disertasi program seleksi ketat

10 Terminal Sire Crossbreeding Sire breed x Dam breed A B AB (Crossbred progeny) All progeny including females are sold in the market for slaughter 10

11 Composite (Synthetic) breeds A composite or synthetic breed is a breed made up of various proportions of two or more breeds designed to benefit from hybrid vigor. A X B AB X C ABC X ABC Breed of various proportions of A, B, and C 11

12 Grading up Foreign breed x Local breed F L F X 1/2F 1/2L F X 3/4F 1/4L F X 7/8F 1/8L 15/16F 1/16L Is the mating of males of high genetic merit with females of low genetic merit from the same breed or from a different breed. Mainly used to upgrade local females with males from foreign breeds. The hybrid females resulting from the cross are mated back to purebred males from the foreign breed. 12

13 Taylor, Robert E., Scientific Farm Animal Production, 4th ed. Grading Up Why would we want to use grading up? In order to make a commercial cow herd a purebred cow herd. Once an offspring has 7/8 or 15/16 of the genetic make up of the desired breed, it is considered a purebred. This would take several generations of breeding up, but may be profitable when purebred females of high quality are very expensive. Unit 4, Lesson 15 - Systems of Breeding 13

14 Crossbreeding Outcrossing/ Out Breed Why would we want to use crossbreeding? By crossing breeds the strengths and weakness of each breed will compliment one another. Also increases heterosis, which increases the productivity of the crossbred offspring above the average of breeds that are crossed. Why would we want to use outcrossing? Unrelated animals of the same breed are mated. In order not to inbreed, but have animals maintain characteristics of the breed. Example Unrelated animals of the same breed are mated. 14

15 BAGAIMANA PRAKTEK PERSILANGAN ANTAR SPESIES No. Persilangan Fertilitas Keunggulan F1 Jantan Betina 1. BantengX Zebu - + Laju pertumbuhan 2. Keledai Xkuda - + Kerja + ketahanan 3. Sapi x Yak - - BB/Power/Susu 4. Bos taurusxb. Indicus + + Daging 5. Entog X Itik?? Daging?/pertb. Species Cross Why would we want to do a species cross? If your desired outcome will merit a species cross Example Horse bred to a donkey to get a mule. Catatan: Bukan penghasil bibit Secara teknis memungkinkan, tetapi Tujuan utama bukan genetik.

16 EFEK GENETIK OUTBREEDING DAN HETEROSIS (Hybrid Vigor) Pertimbangan pemilihan sistim perkawinan: 1. Tujuan peningkatan kualitas genetik 2. Karakteristik lingkungan 3. Potensi dan kemampuan manajemen 4. ekonomis Contoh Implementasi: 1. Kualitas Genetik-Lingkungan Sapi-sapi di uji performans di stasiun riset (di Eropa, FH), saat diuji sebarluaskan di lapang kondisi riil, mis. Di afrika, berubah performans Di kenal breed Taurin. Kecil sekali, genetik sama dengan FH 2. Ekonomis-Manajemen Sapi FH Di Valley Chinois (California) dan di Sharon (Israel), Emirat Arab: Produksi sapi perah : 8500 l/laktasi Bnadingkan dengan di Indonesia : 4500 l/laktasi

17 Efek genetik out breeding Out breeding, untuk mengatasi permasalahan2 seleksi: 1. Perubahan ekonomi (jenis permintaan produk yang selalu berubah) 2. Jika h2 rendah efektifitas seleksi rendah 3. Beberapa sifat sekaligus 4. Mengurangi resiko penurunan variabilitas genetik Efek Genetik Umum: 1. Meningkatkan heterosigositas dan menurunkan efek inbreeding 2. Memanfaatkan heterosigositas 3. Mengkombinasikan sifat-sifat baik antar breed 4. Menghasilkan kemajuan genetik secara cepat dalam 1 2 generasi (tidak mungkin dilakukan dengan seleksi)

18 EFEK Genetik Spesifik: 1. Out Breed (silang Luar) : 1 bangsa beda lokasi asal Kapan dilakukan?: Jika permintaan pasar (preferensi) berubah mis ; : daging dg kadar lemak rendah Standart seleksi, tidak realistis lagi mis: 1980 ( prod 4500 liter); 2008 ( liter) Kondisi?: Dilakukan, bila dikehendaki perubahan-perubahan drastis (digunakan pada kelompok ternak bibit) Penekanan pada sifat-sifat produksi yang ekonomis Pada sifat dg h2 (sedang-tinggi) (h2 tinggi, berkorelasi tinggi dengan fenotip), sehingga cukup diseleksi pada fenotip indv.

19 EFEK Genetik Spesifik: Out Cross (silang Luar) : antar bangsa Tujuan Umum: Meningkatkan produktifitas secara maksimal Pada peternakan komersial (heterosis efek dan peningkatan frek. Gen yang dikehendaki) Aspek Genetik: 1. Menyilangkan antar bangsa cenderung untuk menutupi gen-gen resesif 2. Meningkatkan heterosigositas 3. Produk pada F1,(efek heterosis) 4.pada sifat2 terkena tekanan silang dalam, pada breed murni)

20 HETEROSIS EFEK (Hybrid vigor) Performans hasil silangan melampui rata-rata tetua Tinggi rendahnya EFEK HEHETOSIS diukur dengan Koefisien heterosis (P persilangan P rerata tetua) % H = P rerata tetua Contoh: Persilangan Sapi Madura dengan Limousin Misal ADG: Sapi Madura ( 0.4 kg) ADG Sapi Limosin ( 0.8 kg) ADG hasil silangan (F1) = 0.7 kg Maka: Rerata ADG tetua = 0.6 Jadi koefisien heterosis = % H = x 100 % = 16 % 0.6

21 Measuring Hybrid vigor HV Average performance of crossbred offspring 1 P P F P % HV Average performance of parental breeds (or lines) HV can be expressed in % basis: Example : Crossbreeding between two dairy breeds: P F1 Average milk production per year of breed A is 8000 kg Average milk production per year of breed B is 6000 kg Average of crossbred cows is 7400 kg. Calculate the resulting hybrid vigor on percentage basis. P P P P X 100% % HV X 100% % 21

22 BAGAIMANA PENGARUH LINGKUNGAN THD HETEROSIS (hasil persilangan)????? Jelek Baik impor AD EF HET Impor lokal F1, silang Rerata tetua AD EF HET F1, silang Rerata tetua Lokal Performans lokal HET: Heterosis. ADEF: Additive Effect

23 Hubungan antara H dan h 2 Reproduksi Pertumbuhan Karkas 1. h 2 (heritabilitas) Jelek ( ) Sedang (0,2 0.4) Tinggi ( ) Progres genetik (seleksi) Rendah Sedang Tinggi 2. H (efek heterosis) Tinggi ( %) Sedang ( 5 8 %) 0 % Perbaikan genetik (persilangan) Tinggi Sedang 0 Catatan: 1. Progress genetik =h 2 x DS 2. Pada babi banyak dilakukan persilangan, meningkatkan litter size?, kenapa

24 ESTIMASI PENYEBAB HETEROSIS 1. Dominansi: ternak2 breed murni tidak seleuruhnya homosigot pada seluruh lokus dengan persilangan akan terjadi pengurangan proporsi lokus gen homosigot resesif 2. Over dominansi Nilai heterosigot melampui nilai pasdangan gen-gen homosigotik (pada sifat yg dipengaruhi oleh gen di banyak lokus) 3. Epistasi: Interaksi gen dari kombinasi baru gen-gen dari lokus yang berbeda Secara Ringkas: % H = Σ dom (P F1 P rerata tetua) 2, Dimana: dom adalah faktor-faktor dominan