EVALUASI RAGAM GENETIK IKAN NILA HASIL SELEKSI BEST F4, F5 DAN NIRWANA II BERDASARKAN ANALISIS RAPD DAN TRUSS MORFOMETRIK PENI PITRIANI

Transkripsi

1 EVALUASI RAGAM GENETIK IKAN NILA HASIL SELEKSI BEST F4, F5 DAN NIRWANA II BERDASARKAN ANALISIS RAPD DAN TRUSS MORFOMETRIK PENI PITRIANI DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Evaluasi Ragam Genetik Ikan Nila Hasil Seleksi BEST F4, F5 dan Nirwana II berdasarkan Analisis RAPD dan Truss Morfometrik adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dan tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juli 2013 Peni Pitriani NIM C

4 ABSTRAK PENI PITRIANI. Evaluasi Ragam Genetik Ikan Nila Hasil Seleksi BEST F4, F5 dan Nirwana II berdasarkan Analisis RAPD dan Truss Morfometrik. Dibimbing oleh DINAR TRI SOELISTYOWATI dan IRIN IRIANA KUSMINI. Keragaman genetik merupakan landasan penting dalam kegiatan seleksi untuk meningkatkan kualitas genetik populasi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis ragam genetik ikan nila hasil seleksi BEST F4, F5 dan Nirwana II menggunakan 3 penanda molekuler RAPD (OPA-02, OPA-03, OPC-05) dan 21 karakter truss morfometrik tubuh. Hasil menunjukkan bahwa populasi ikan nila BEST F5 memiliki polimorfisme 48% dan heterosigositas 0,1925, lebih tinggi dibandingkan F4 dan Nirwana II. Jarak genetik ketiga populasi ikan nila BEST F4, F5 dan Nirwana II berkisar antara 0,0962 sampai 0,1752, dan berdasarkan uji perbandingan Fst menunjukkan perbedaan nyata antara populasi ikan nila BEST F4 dengan Nirwana II (p 0,05). Hubungan 21 karakter fenotipe truss morfometrik interpopulasi ikan nila menggambarkan kemiripan yang tinggi kecuali pada 6 karakter (B6, B3, B1, A3, C1, D6) dan berdasarkan dendrogram populasi ikan nila BEST F4 dan F5 terpisah kelompok dengan populasi ikan nila Nirwana II. Kata kunci: Oreochromis niloticus, RAPD, seleksi, truss morfometrik ABSTRACT PENI PITRIANI. Genetic Variability Evaluation of Nile Tilapia BEST F4, F5 and Nirwana II based on RAPD Analysis and Truss Morphometric. Supervised by DINAR TRI SOELISTYOWATI and IRIN IRIANA KUSMINI. Genetic variability is important basic in the selection activity for improving the genetic quality of population. The aim of this research was to analyze the genetic variability of Nile tilapia BEST F4, F5 and Nirwana II using 3 molecular markers of RAPD (OPA-02, OPA-03, OPC-05) and 21 characters of truss morphometric. The results showed that the Nile population of BEST F5 has polymorphism 48% and heterozygosity 0,1925 the highest than F4 and Nirwana II. The genetic distance relationship of Nile BEST F4, F5 and Nirwana II ranged from 0,0962 to 0,1752 and based on the comparison of Fst indicated the significant differences between populations nile BEST F4 and Nirwana II (p 0.05). The relationship of 21 phenotype of morphometric character described the similarity among population except 6 characters (B6, B3, B1, A3, C1, D6) and dendrograme grouped Nile BEST F4 and F5 in different cluster with Nirwana II population. Keywords: Oreochromis niloticus, RAPD, selection, truss morphometric

5 EVALUASI RAGAM GENETIK IKAN NILA HASIL SELEKSI BEST F4, F5 DAN NIRWANA II BERDASARKAN ANALISIS RAPD DAN TRUSS MORFOMETRIK PENI PITRIANI Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Departemen Budidaya Perairan DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

6

7 Judul Skripsi : Evaluasi Ragam Genetik Ikan Nila Hasil Seleksi BEST F4, F5, dan Nirwana II Berdasarkan Analisis RAPD dan Truss Morfometrik Nama : Peni Pitriani NIM : C Program Studi : Teknologi dan Manajemen Perikanan Budidaya Disetujui oleh Dr Ir Dinar Tri Soelistyowati, DEA Pembimbing I Dra Irin Iriana Kusmini, MSi Pembimbing II Diketahui oleh Dr Ir Sukenda, MSc Ketua Departemen Tanggal Lulus:

8 PRAKATA Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya, sehingga peyusunan skripsi ini dapat diselesaikan. Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai bulan April 2013, di Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Tawar, Bogor dengan judul Evaluasi Ragam Genetik Ikan Nila Hasil Seleksi BEST F4, F5 dan Nirwana II Berdasarkan Analisis RAPD dan Truss Morfometrik. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ayah, mamah, serta seluruh keluarga tercinta atas doa, motivasi dan kasih sayangnya. 2. Ibu Dr Ir Dinar Tri Soelistyowati, DEA selaku Pembimbing I dan Ibu Dra Irin Iriana Kusmini, MSi selaku Pembimbing II yang telah memberikan pengarahan selama penelitian dan penyusunan skripsi. 3. Bapak Dr Ir Rudhy Gustiano, MSc selaku Kepala Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Tawar, Bogor yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melakukan penelitian ini. 4. Mba Sri Sundari, Mba Fera, Ibu Iskandariah dan Pak Glen yang telah banyak membantu penulis selama melakukan penelitian. 5. Bapak Ir Dadang Shafrudin, MS selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan arahan selama mengikuti perkuliahan. 6. Teman-teman terbaikku Tia, Yumi, Orin, Atul, Ita, dan Sharah yang telah menemani dan memberi dukungan selama perkuliahan dan penelitian. 7. Keluarga besar BDP 46 atas bantuan dan kebersamaannya serta semua pihak yang telah membantu hingga penelitian dan penyusunan skripsi ini selesai. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Bogor, Juli 2013 Peni Pitriani

9 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR LAMPIRAN... vi PEDAHULUAN... 1 METODE... 2 Materi Uji... 2 Prosedur Penelitian... 3 Analisis Data... 5 HASIL DAN PEMBAHASAN... 5 Hasil... 5 Pembahasan KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP... 21

10 DAFTAR TABEL 1 Deskripsi 21 karakter truss morfometrik yang diukur pada ikan nila Jumlah dan ukuran fragmen DNA teramplifikasi pada 3 primer Tingkat polimorfisme dan heterosigositas 3 populasi ikan nila Uji perbandingan berpasangan Fst pada 3 primer Jarak genetik 3 populasi ikan nila Rata-rata 21 karakter truss morfometrik ikan nila... 8 DAFTAR GAMBAR 1 Titik truss morfometrik pada ikan nila Amplifikasi DNA ikan nila menggunakan primer OPA Amplifikasi DNA ikan nila menggunakan primer OPA Amplifikasi DNA ikan nila menggunakan primer OPC Dendrogram hubungan kekerabatan 3 populasi ikan nila berdasarkan analisis RAPD Koefisien keragaman (CV) pada 21 karakter morfometrik ikan nila Hubungan 21 karakter fenotipe morfometrik pada 3 populasi ikan nila Dendrogram hubungan interpopulasi ikan nila berdasarkan kemiripan 21 karakter truss morfometrik DAFTAR LAMPIRAN 1 Diagram seleksi individu dan famili ikan nila BEST F4 dan F Diagram prosedur seleksi famili pada ikan nila Nirwana II Hasil amplifikasi DNA ikan nila menggunakan 3 primer Uji Levene s test pada 21 karakter truss morfometrik ikan nila Data pengukuran karakter truss morfometrik nila BEST F Data pengukuran karakter truss morfometrik nilabest F Data pengukuran karakter truss morfometrik nila Nirwana II... 20

11

12

13 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Ikan nila merupakan salah satu komoditas perikanan budidaya andalan nasional. Data Kementerian Kelautan dan Perikanan tahun 2011 menggambarkan bahwa rentang tahun produksi total ikan nila mengalami peningkatan sebesar 24,76%. Produksi pada tahun 2010 menunjukkan volume ton dan pada tahun 2011 meningkat menjadi ton. Gustiano dan Arifin (2010) menyatakan bahwa ikan nila merupakan ikan ekonomis penting di dunia karena cara budidaya yang mudah, rasa yang digemari, harga relatif terjangkau dan memiliki toleransi yang luas terhadap lingkungan. Perkembangan budidaya ikan nila yang pesat tidak diimbangi dengan perbaikan kualitas genetik. Indikasi dari penurunan kualitas genetik ditandai dengan sifat-sifat seperti pertumbuhan lambat, tingkat kematian tinggi, dan matang kelamin usia dini (Arifin et al. 2007). Penurunan keragaman genetik yang terjadi pada usaha budidaya ikan nila menunjukkan laju yang jauh lebih cepat karena ikan nila memiliki sifat overbreed yaitu cepat matang gonad dan sangat mudah kawin. Sifat overbreed tersebut sangat merugikan karena dapat menyebabkan terjadinya inbreeding (Tave 1986). Salah satu alternatif untuk mengatasi masalah penurunan keragaman genetik adalah dengan melakukan pemuliaan menggunakan teknik seleksi. Seleksi hasil persilangan merupakan tahapan penting dalam program pemuliaan untuk memilih individu yang membawa sifat yang diinginkan. Salah satu jenis ikan nila hasil pemuliaan dengan metode seleksi yaitu ikan nila BEST (Bogor enhanched strain tilapia) dan nila Nirwana. Ikan nila BEST merupakan varietas ikan nila yang dikembangkan dari generasi ke-6 nila GIFT hasil evaluasi di Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar (BRPBAT) dalam kurun waktu Pemuliaan ikan nila Nirwana berlangsung di Balai Pengembangan Benih Ikan (BPBI) Wanayasa, Purwakarta ( ). Ikan nila Nirwana merupakan hasil seleksi famili dengan bahan dasar ikan nila GIFT (genetic improvement farm tilapia) dan nila GET (genetically enhanched tilapia) dari Filipina. Kedua jenis ikan nila hasil pemuliaan ini memiliki keunggulan masing-masing, antara lain ikan nila BEST memiliki rata-rata pertumbuhan yang lebih tinggi pada berbagai lingkungan budidaya, dan memiliki nilai fekunditas yang tinggi, yaitu dapat menghasilkan telur antara butir per ekor dengan bobot induk antara gram, sedangkan ikan nila pada umumnya hanya mampu menghasilkan butir per ekor induk dengan kisaran bobot 300 gram (Gustiano dan Arifin 2010). Selain itu, ikan nila Nirwana juga memiliki keunggulan relatif tahan terhadap hama dan penyakit, serta memiliki toleransi yang cukup tinggi terhadap lingkungan hidupnya (Amri et al. 2008). Penurunan kualitas keunggulan strain dapat terjadi akibat program seleksi yang sudah berlangsung secara terus-menerus dalam sistem rekruitmen induk. Dalam hal ini, induk perlu pengelolaan ragam genetik melalui kegiatan seleksi dan persilangan yang terarah sehingga menghasilkan benih yang berkualitas (Mahardika 2010). Seleksi didahului dengan mengumpulkan informasi mengenai data dasar genetik dari suatu spesies yang merupakan syarat awal yaitu menentukan variasi genetik dan hubungan kekerabatan yang dimiliki (Mulyasari

14 2 2007). Potensi keragaman genetik jenis ikan hasil pemuliaan seperti ikan nila BEST dan ikan nila Nirwana perlu diketahui, hal ini bertujuan dalam kegiatan pengelolaan variasi genetiknya untuk memproduksi benih-benih unggul yang berkelanjutan. Keragaman genetik penting keberadaannya dalam populasi dan harus dikelola terus-menerus dan ditingkatkan agar selalu tersedia bahan untuk meningkatkan mutu genetik stok unggul. Informasi keragaman genetik dan keunggulan fenotipe suatu populasi menjadi kriteria seleksi dalam melakukan program pemuliaan ikan. Variasi genetik menggambarkan adanya keragaman dalam satu spesies. Keragaman genetik telihat dari genotipe dan fenotipe. Salah satu metode karakterisasi genotipe adalah analisis molekuler dengan metode RAPD (random amplified polymorphic DNA). Dunham (2004) menyatakan bahwa metode RAPD memiliki beberapa keunggulan di antaranya mampu mendeteksi sekuen nukleotida hanya dengan satu primer, polimorfisme tinggi, dan dapat digunakan tanpa mengetahui latar belakang genom sebelumnya. Karakterisasi fenotif dapat dilakukan dengan metode truss morfometrik. Pengukuran karakter morfometrik menggunakan pola truss network memberikan gambaran bentuk badan yang lebih menyeluruh, sistematis, serta menunjukan peningkatan kemampuan dalam mengidentifikasi perbedaan-perbedaan bentuk badan ikan (Strauss dan Bookstein 1982 dalam Ariyanto et al. 2011) Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis ragam genetik ikan nila hasil seleksi BEST F4, F5 dan nila Nirwana II menggunakan metode RAPD dan karakter truss morfometrik. METODE Materi Uji Materi uji yang digunakan yaitu ikan nila BEST (F4 dan F5) dan Nila Nirwana II. Ikan nila BEST yang digunakan adalah hasil koleksi Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Tawar, Bogor. Ikan nila Nirwana II berasal dari Balai Pengembangan Benih Ikan Air Tawar (BPBIAT) Wanayasa. Metode Seleksi Ikan Uji Populasi ikan nila BEST turunan F4 & F5 didapatkan dengan memijahkan induk-induk nila BEST F3 dan F4 hasil seleksi juga kontrol secara berpasangan dengan perbandingan jantan : betina 1:4 yang tidak sekerabat. Induk betina yang dipijahkan, dibedakan masing-masing dengan taging. Dari Induk- induk nila BEST F3 & F4 yang dipijahkan 24 jantan : 96 betina, benih yang dihasilkan dipelihara secara terpisah di jaring ukuran 2 x 2 x 1,5 m dengan kepadatan 600 ekor. Pada masing-masing famili, setelah benih berukuran 10 g di taging dan dipelihara secara bersama-sama dalam wadah yang sama. Setelah dapat dibedakan jantan dan betina dipelihara secara terpisah. Pada seleksi famili dipilih sebanyak 5-10 % individu terbaik dari masing-masing famili (within family selection),

15 untuk selanjutnya dipelihara sampai menjadi induk ikan nila BEST turunan F4 dan F5. Sampling pada seleksi individu dilakukan sebanyak 15 % dari total populasi, sementara pada seleksi famili sampling dilakukan pada seluruh individu ikan uji. Diagram seleksi individu dan famili ikan nila BEST F4 dan F5 dapat dilihat pada Lampiran 1. Program seleksi yang dilakukan pada pembentukan populasi Nirwana II yaitu dengan metode seleksi famili (Lampiran 2), dengan memijahkan sebanyak 5 pasang induk untuk masing-masing famili (30 famili). Benih ikan dari pasangan setiap famili yang memijah pada hari yang sama digabung dan diambil secara acak sebanyak 500 ekor untuk dipelihara lebih lanjut sampai dapat dibedakan jantan dan betina. Setiap famili dipilih 20 ekor betina dan 20 ekor jantan terbesar dan dipelihara terpisah sampai siap dipijahkan untuk pelaksanaan seleksi generasi berikutnya. Prosedur Penelitian RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) Ekstraksi DNA Bagian tubuh ikan nila yang digunakan untuk proses ekstraksi DNA yaitu bagian sirip ekor. Sampel sirip dibilas 2 kali menggunakan akuades dan dikeringkan dengan tissue. Potongan sirip dimasukan ke dalam tabung eppendorf 1,5 ml, yang telah diisi dengan 500 μl urea, kemudian ditambahkan Proteinase K 10 μl. Sampel tersebut dihomogenkan dengan vortex selama 1 menit dan diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37ºC. Selanjutnya ditambahkan larutan phenol:chloroform:isoamilalkohol (25:24:1) sebanyak 1000 μl. Setelah dihomogenkan selama 1 menit, sampel disentrifugasi dengan kecepatan rpm selama 10 menit. Supernatan diambil dan dipindahkan ke tabung yang baru dan ditambahkan 1000 μl etanol 90% dan 10 μl Na asetat. Sampel kemudian dihomogenkan selama 1 menit dan disentrifugasi kembali dengan kecepatan rpm selama 10 menit. Endapan DNA yang terbentuk dipisahkan dari larutan dan dikeringkan pada suhu kamar. Selanjutnya pelet DNA dilarutkan dengan 100 μl bufer Tris-EDTA. Sampel disimpan pada suhu 4 o C sebelum digunakan pada proses selanjutnya. PCR (Polymerase Chain Reaction) dan Elektroforesis Jenis primer yang digunakan yaitu OPA-02, OPA-03, OPA-04, OPA-09 dan OPC-05. Proses amplifikasi dilakukan dengan metode PCR (polymerase chain reaction) dengan komposisi bahan terdiri atas 1 μl DNA genom hasil ekstraksi, 1 μl primer, 12.5 μl Taq polymerase dan 10.5 μl akuades sehingga total volume sebanyak 25 μl. Campuran tersebut dihomogenkan dengan vortex kemudian dimasukan ke dalam spin down agar sampel turun ke dasar tabung. Selanjutnya dimasukkan ke dalam mesin PCR dengan denaturasi awal pada suhu 94ºC selama 5 menit, 40 siklus selanjutnya terdiri atas denaturasi pada suhu 94 ºC selama 40 detik, annealing pada suhu 35ºC selama 1 menit, elongasi pada suhu 72 ºC selama 2 menit, elongasi akhir pada suhu 72 ºC selama 7 menit, dan proses penstabilan pada suhu 4 ºC selama 3 menit (Hassanien et al. 2004). Hasil PCR dielektroforesis menggunakan gel agarose 2%. Gel agarose dibuat terlebih dahulu dengan mencampurkan bubuk agarose sebanyak 0.6 gram 3

16 4 dengan larutan bufer Tris Borate EDTA (TBE) sebanyak 40 ml. Campuran tersebut dipanaskan dan diaduk di atas hot plate pada suhu 150 C sampai menjadi bening, lalu ditambahkan etidium bromida sebanyak 10 μl (10 mg/ml). Agarose dituang dalam cetakan dan dibentuk sumur menggunakan sisir gel. Gel agarose yang telah terbentuk dimasukan ke dalam bak elektroforesis yang telah diisi larutan TBE. Selanjutnya campuran DNA 10 μl dan Loading Dye 3 μl dimasukkan ke dalam sumur-sumur elektroforesis. Gene Ruler 100bp DNA Loader digunakan sebagai standar untuk menentukan ukuran fragmen hasil amplifikasi. Listrik dialirkan dengan tegangan 100 volt selama 30 menit. Gel diangkat dari bak elektroforesis untuk selanjutnya diamati menggunakan lampu ultraviolet dan didokumentasikan menggunakan kamera pollaroid. Karakterisasi Truss Morfometrik Pengukuran karakter morfometrik meliputi pengukuran titik-titik tanda yang dibuat pada kerangka tubuh. Selanjutnya masing-masing jarak titik di seluruh badan ikan dihubungkan dan diukur dengan penggaris sehingga dari 10 titik diperoleh 21 karakter yang dapat dilihat pada Gambar 1. Penjelasan dari komponen titik-titik tanda dapat dilihat pada Tabel 1. Gambar 1 Titik truss morfometrik ikan nila (Brzesky dan Doyle 1988 dalam Mahardika 2010) Tabel 1 Deskripsi 21 karakter truss morfometrik yang diukur pada ikan nila No Bidang Truss Kode Deskripsi Jarak 1 Kepala A1 Bawah mulut - awal sirip perut 2 A2 Bawah mulut - atas mata 3 A3 Atas mata - awal sirip punggung keras 4 A4 Awal sirip perut - awal sirip punggung keras 5 A5 Awal sirip perut - atas mata 6 A6 Bawah mulut - awal sirip punggung keras 7 Tengah Tubuh B1 Awal sirip perut - awal sirip anal 8 B3 Awal sirip punggung keras - awal sirip punggung lunak 9 B4 Awal sirip punggung lunak - awal sirip anal 10 B5 Awal sirip punggung keras - awal sirip anal 11 B6 Awal sirip punggung lunak - awal sirip perut

17 No Bidang Truss Kode Deskripsi Jarak 12 Tubuh Belakang C1 Awal sirip anal - akhir sirip anal 13 C3 Awal sirip punggung lunak - akhir sirip punggung lunak 14 C4 Akhir sirip punggung lunak - akhir sirip anal 15 C5 Awal sirip punggung lunak - akhir sirip anal 16 C6 Akhir sirip punggung lunak - awal sirip anal 17 Pangkal ekor D1 Akhir sirip anal - awal sirip ekor bawah 18 D3 Akhir sirip punggung lunak - awal sirip ekor atas 19 D4 Awal sirip ekor atas - awal sirip ekor bawah 20 D5 Akhir sirip punggung lunak - awal sirip ekor bawah 21 D6 Awal sirip ekor atas - akhir sirip anal Analisis Data Keragaman genetik dianalisis dengan menggunakan program TFPGA (tools for population genetic analysis. Hubungan kekerabatan interpopulasi dianalisis berdasarkan jarak genetik dengan program UPGMA (unweighted pair group method with arithmetic average) dan disajikan dalam bentuk dendrogram. Data seluruh karakter morfometrik dikonversi ke dalam rasio karakter dibagi panjang standar dan dianalisis menggunakan Anova dan Manova. Perbandingan besarnya keragaman morfologis antar populasi dilakukan secara deskriptif dengan membandingkan koefisien keragaman (CV). 5 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Profil RAPD Pengujian amplifikasi DNA pada analisis RAPD menunjukan bahwa dari 5 primer yang digunakan (OPA-02, OPA-03, OPA-04, OPA-09 dan OPC-05), hanya 3 primer yang dapat menghasilkan amplifikasi fragmen DNA dalam jumlah sampel yang memadai, yaitu OPA-02, OPA-03, dan OPC-05. Sampel yang digunakan untuk analisis DNA sebanyak 10 sampel dari setiap populasi. Amplifikasi DNA pada tiga populasi ikan nila disajikan pada Gambar 2-4 dan Lampiran 3. Gambar 2 Amplifikasi DNA ikan nila menggunakan primer OPA-02

18 6 Gambar 3 Amplifikasi DNA ikan nila menggunakan primer OPA-03 Gambar 4 Amplifikasi DNA ikan nila menggunakan primer OPC-05 Profil RAPD pada ketiga primer yang meliputi jumlah dan ukuran fragmen DNA (Tabel 2) menunjukkan bahwa populasi BEST F5 memiliki kisaran jumlah fragmen teramplifikasi paling tinggi (8-13) dengan kisaran ukuran fragmen bp. Pada populasi BEST F4 dan Nirwana II menghasilkan fragmen teramplifikasi lebih sedikit yaitu 8-11 dan 7-11 dengan panjang bp dan bp. Tabel 2 Jumlah dan ukuran fragmen DNA teramplifikasi pada 3 primer Populasi ikan nila Jumlah Fragmen Kisaran Ukuran Fragmen (bp) BEST F4 BEST F5 Nirwana II Polimorfisme dan Heterosigositas Tingkat polimorfisme dan heterosigositas 3 populasi ikan nila (Tabel 3) yang tertinggi adalah populasi nila BEST F5 yaitu sebesar 48% dan Pada populasi nila BEST F4 memiliki nilai polimorfisme dan heterosigositas terendah yaitu 32% dan , sedangkan Nirwana II lebih tinggi yaitu sebesar 40% dan Tabel 3 Tingkat polimorfisme dan heterosigositas 3 populasi ikan nila Populasi ikan nila Polimorfisme (%) Heterosigositas BEST F BEST F Nirwana II

19 Uji Perbandingan Berpasangan Fst Uji perbandingan Fst intrapopulasi nila (Tabel 4) antara BEST F4, BEST F5 dan Nirwana II pada pengamatan 3 primer (OPA-02, OPA-03, OPA-05) menunjukkan terdapat perbedaan secara nyata antara populasi BEST F4 dengan Nirwana II (p 0.05). Tabel 4 Uji perbandingan berpasangan Fst pada 3 primer Populasi ikan nila BEST F4 BEST F5 Nirwana II BEST F4 ***** BEST F ***** Nirwana II * ***** Keterangan: *berbeda nyata (p 0.05) Jarak Genetik Hubungan kekerabatan genetik 3 populasi ikan nila antara BEST F4 dan F5 serta Nirwana II pada analisis 3 primer (Tabel 5) menghasilkan jarak genetik yang berkisar antara sampai Jarak genetik antara populasi ikan nila BEST F4 dengan BEST F5 adalah , lebih rendah dibandingkan dengan jarak genetik antara populasi BEST F4 dan Nirwana II yaitu 0,1752. Dendrogram hubungan kekerabatan interpopulasi (Gambar 5) menggambarkan tingkat kemiripan ketiga populasi ikan nila yaitu populasi nila BEST F4 terpisah dari populasi nila BEST F5 dan Nirwana II yang membentuk kelompok dengan tingkat kemiripan lebih tinggi. Tabel 5 Jarak genetik 3 populasi ikan nila Populasi ikan nila BEST F4 BEST F5 Nirwana II BEST F4 ***** BEST F ***** Nirwana II ***** 7 Gambar 5 Dendrogram hubungan kekerabatan 3 populasi ikan nila berdasarkan analisis RAPD Karakteristik Truss Morfometrik Pengukuran fenotipe truss morfometrik pada 21 karakter morfometrik 3 populasi ikan nila dapat dilihat pada Tabel 6 dan Lampiran 5-7.

20 8 Tabel 6 Rata-rata 21 karakter truss morfometrik ikan nila Karakter BEST F4 BEST F5 Nirwana II Leven s test A ± ± ± A ± ± ± A ± ± ± * A ± ± ± A ± ± ± A ± ± ± B ± ± ± * B ± ± ± * B ± ± ± B ± ± ± B ± ± ± * C ± ± ± * C ± ± ± C ± ± ± C ± ± ± C ± ± ± D ± ± ± D ± ± ± D ± ± ± D ± ± ± D ± ± ± * Keterangan: *menunjukan karakter yang berbeda nyata (p 0,05) Berdasarkan koefisien keragaman (CV) 21 karakter truss morfometrik (Gambar 6), karakter D3 (akhir sirip punggung lunak hingga awal sirip ekor atas) menunjukkan koefisien keragaman yang paling tinggi ( ). Sedangkan koefisien keragaman yang paling rendah pada karakter A5 (awal sirip perut hingga atas mata) yaitu berkisar CV Nila BEST F4 Nila BEST F5 Nila Nirwana A1A2A3A4A5A6B1 B3 B4 B5 B6 C1 C3 C4 C5 C6D1D3D4D5D6 Karakter Gambar 6 Koefisien keragaman (CV) pada 21 karakter morfometrik ikan nila

21 Similarity Hubungan 21 karakter truss morfometrik (Gambar 7) pada 3 populasi ikan nila menunjukkan pemisahan dalam 2 cluster dengan tingkat kemiripan 16.55%, dimana karakter B6, B3 dan B1 mewakili cluster 1, sedangkan cluster 2 diwakili oleh karakter A3, C1 dan D6 dengan indeks kemiripan mendekati 72%. Average Linkage, Correlation Coefficient Distance A1 B6 A6 B3 D1 B1 A2 D3 A3 A4 A5 B5 B4 C1 C6 C3 C5 D6 C4 D4 D5 Karakter Gambar 7 Hubungan 21 karakter fenotipe morfometrik pada 3 populasi ikan nila Keterangan: A1 = Bawah mulut - awal sirip perut A2 = Bawah mulut - atas mata A3 = Atas mata - awal sirip punggung keras A4 = Awal sirip perut - awal sirip punggung keras A5 = Awal sirip perut - atas mata A6 = Bawah mulut - awal sirip punggung keras B1 = Awal sirip perut - awal sirip anal B3 = Awal sirip punggung keras - awal sirip punggung lunak B4 = Awal sirip punggung lunak - awal sirip anal B5 = Awal sirip punggung keras - awal sirip anal B6 = Awal sirip punggung lunak - awal sirip perut C1 = Awal sirip anal - akhir sirip anal C3 = Awal sirip punggung lunak - akhir sirip punggung lunak C4 = Akhir sirip punggung lunak - akhir sirip anal C5 = Awal sirip punggung lunak - akhir sirip anal C6 = Akhir sirip punggung lunak - awal sirip anal D1 = Akhir sirip anal - awal sirip ekor bawah D3 = Akhir sirip punggung lunak - awal sirip ekor atas D4 = Awal sirip ekor atas - awal sirip ekor bawah D5 = Akhir sirip punggung lunak - awal sirip ekor bawah D6 = Awal sirip ekor atas akhir sirip anal Keragaman Fenotipe Interpopulasi Keragaman fenotipe interpopulasi menggambarkan tingkat perbedaan populasi berdasarkan kemiripan 21 karakter truss morfometrik pada 3 populasi ikan nila yang disajikan dalam bentuk dendrogram (Gambar 8).

22 Similarity 10 Average Linkage, Euclidean Distance Keterangan: 1= BEST F4 2= BEST F5 3= Nirwana II Population Gambar 8 Dendrogram hubungan interpopulasi ikan nila berdasarkan kemiripan 21 karakter truss morfometrik Berdasarkan kemiripan 21 karakter truss morfometrik, menunjukkan bahwa nila BEST F4 dan BEST F5 memiliki kemiripan fenotipe truss sebesar 49.94% sedangkan nila Nirwana II terpisah dari populasi BEST F4 dan F5 dengan kemiripan 24.91%. Pembahasan Seleksi ikan merupakan kegiatan untuk menghasilkan ikan unggul melalui perbaikan sifat yang terukur. Prinsip dasar dari seleksi adalah mengeksploitasi sifat aditif dari allel- allel pada semua lokus yang mengontrol sifat terukur untuk memperbaiki suatu strain ikan (Kirpichnikov 1981). Keunggulan strain ikan dapat menurun akibat program seleksi yang sudah berlangsung secara terus-menerus dalam sistem rekruitmen induk (Mahardika 2010). Evaluasi yang berkaitan dengan pengaruh program seleksi perlu diketahui agar dapat mempertahankan benih unggul yang berkelanjutan. Profil RAPD pada populasi ikan nila menunjukkan keragaman yang berbeda berdasarkan jumlah dan kisaran ukuran fragmen DNA yang teramplifikasi pada 3 primer. Pita DNA hasil amplifikasi merupakan pasangan antara nukleotida primer dengan nukleotida sampel (Soewardi 2007). Hasil menunjukan bahwa populasi BEST F5 memiliki keragaman alelik yang paling tinggi (8-13) dibandingkan dengan BEST F4 dan Nirwana II dengan kisaran ukuran fragmen bp. Lokus polimorfik berpotensi dapat meningkatkan nilai heterosigositas dan menghasilkan keragaman genetik (Iskandariah et al. 2010). Berdasarkan data yang diperoleh, tingkat polimorfisme dan heterosigositas populasi nila BEST F5 adalah yang tertinggi yaitu sebesar 48 % dan Tinggi rendahnya tingkat keragaman ditentukan oleh persilangan yang di dalamnya terdapat perpaduan gen yang dominan dan resesif (Hayuningtyas et al. 2007). Rendahnya nilai heterosigositas dipengaruhi oleh terjadinya silang dalam (inbreeding). Individu sekerabat memiliki allel-allel yang sama yang diturunkan dari nenek moyangnya, sehingga dapat berpasangan kembali yang akan menghasilkan keturunan yang homosigot pada satu atau lebih lokus (Soewardi 2007). Tave (1986) menyatakan bahwa keragaman genetik mempengaruhi kemampuan spesies untuk merespon perubahan lingkungan baik buatan maupun 3

23 alami dalam proses adaptasi agar bertahan hidup. Setiap kombinasi gen memiliki respons yang berbeda terhadap perubahan lingkungan, dalam hal ini keberagaman gen memberikan peluang yang lebih baik untuk dapat merespon perubahan lingkungan tersebut. Jarak genetik merupakan ukuran perbedaan genetik antar populasi yang dihitung berdasarkan frekuensi allel (Nei 1987). Analisis hubungan kekerabatan genetik BEST F4 dan F5 serta Nirwana II menghasilkan jarak genetik berkisar antara 0,0962 sampai 0,1752. Jarak genetik antara populasi ikan nila BEST F4 dengan BEST F5 adalah 0,1168, lebih rendah dibandingkan dengan Nirwana II. Hasil analisis statistik menggunakan uji perbandingan Fst menunjukkan terdapat perbedaan secara nyata antara populasi nila BEST F4 dengan Nirwana II (p 0,05). Sedangkan populasi BEST F4 dan F5 menunjukkan memiliki banyak unsur kesamaan secara materi genetik dibandingkan dengan nila Nirwana II, hal ini dikarenakan nila BEST F4 dan F5 memiliki asal-usul induk yang sama yaitu BEST F3. Hubungan keragaman 21 karakter fenotipe morfometrik pada 3 populasi ikan nila menggambarkan tingkat keterkaitan antar bidang truss A (kepala), B (tengah tubuh), C (tubuh belakang) dan D (pangkal ekor). Koefisien keragaman (CV) karakter truss morfometrik yang tertinggi yaitu D3 (Akhir sirip punggung lunak - awal sirip ekor atas) dan yang terendah adalah karakter A5 (awal sirip perut - atas mata). Tingkat keseragaman truss morfometrik pada 3 populasi ikan nila sangat tinggi kecuali pada 6 karakter (B6, B3, B1, A3, C1 dan D6) yang menunjukan hasil berbeda nyata (Lampiran 4). Berdasarkan pengelompokan pada dendrogram kemiripan 21 karakter truss morfometrik, menunjukkan bahwa nila BEST F4 memiliki kemiripan yang tinggi dengan BEST F5. Sedangkan nila Nirwana II terpisah dari populasi BEST F4 dan F5 dengan kemiripan 24.91%. Ariyanto et al. (2011) menyebutkan bahwa ikan nila Nirwana mempunyai bentuk yang relatif berbeda dari nila BEST, GIFT Sukamandi, GMT Sukabumi, dan red NIFI. Nila Nirwana merupakan hasil kegiatan selective breeding menggunakan bahan dasar nila GIFT dan nila GET. Jenis nila GET mempunyai bentuk yang berbeda dengan nila GIFT dan diduga mempunyai kontribusi yang cukup besar dalam pembentukkan ikan nila Nirwana. Menurut Soewardi (2007), sebagian besar variasi fenotipe antar populasi cenderung disebabkan oleh faktor lingkungan dan sangat sedikit dipengaruhi faktor genetik dan pengaruh perbedaan genetik tersebut pada umumnya terjadi akibat proses seleksi dan adaptasi terhadap kondisi lokal. Kristanto dan Eni (2007) juga menyatakan bahwa faktor lingkungan akan mempengaruhi fenotipe suatu individu atau populasi ikan yang akan dibudidayakan, karena faktor lingkungan yang buruk akan menyebabkan potensi genetik dari individu atau populasi tersebut tidak terekspresi secara maksimal. Faktor lingkungan yang perlu diperhatikan antara lain padat tebar, umur, suhu dan kualitas air. Selain itu aspek biologi dan fisiologi ikan, maternal efek, pola makan, kompensasi pertumbuhan dan pemeliharaan bersama (communal stocking) juga dapat mempengaruhi tingkat keragaman fenotipe populasi. Seleksi didahului dengan mengumpulkan informasi mengenai data dasar genetik dari suatu spesies yang merupakan syarat awal untuk menentukan variasi genetik dan hubungan kekerabatan yang dimiliki (Mulyasari 2007). Data dari hasil penelitian ini dapat memberikan informasi mengenai keragaman genetik 11

24 12 berdasarkan karakterisasi genotipe dan fenotipe ikan nila BEST F4, BEST F5 dan Nirwana II. Dalam hal ini populasi BEST F5 menunjukan kualitas genetik yang lebih baik sehingga dapat dikembangkan untuk calon induk, sehingga diharapkan dapat memproduksi benih-benih unggul yang berkelanjutan. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Tingkat polimorfisme dan heterosigositas populasi ikan nila BEST F5 lebih tinggi daripada BEST F4 dan Nirwana II, dan jarak genetik antar populasi nila BEST F4, F5 dan Nirwana II berkisar dari 0,0962 sampai 0,1752. Uji perbandingan Fst menunjukkan perbedaan genetik secara nyata antara nila BEST F4 dengan Nirwana II (p 0,05). Tingkat keseragaman truss morfometrik ke-3 populasi sangat tinggi. Berdasarkan hubungan interpopulasi ikan nila Nirwana II terpisah dengan kelompok nila BEST F4 dan F5. Saran Dapat dilakukan penelitian lebih lanjut berkaitan dengan evaluasi fenotipe dari keunggulan ragam genotipe yang diperoleh terkait dengan sistem budidaya praktis, misalnya pada kondisi lingkungan yang suboptimal. DAFTAR PUSTAKA Amri K, Khairuman, Judantari S Prospek Bisnis dan Teknik Budidaya Nila Unggul Nila Nirwana. Jakarta (ID): Gramedia Pustaka Utama. Arifin OZ, Nugroho E, Gustiano R Keragaman genetik populasi ikan nila (Oreochromis niloticus) dalam program seleksi berdasarkan RAPD. Berita Biologi. 8 (6): Ariyanto D, Nunuk L, Imron Analisis truss morfometrik beberapa varietas ikan nila (Oreochromis niloticus). Jurnal Riset Akuakultur. 6 (2): Dunham RA Aquaculture and Fisheries Biotechnology: Genetic Approach. Cambridge (US): CABI Publishing. Gustiano R, Arifin OZ Menjaring Laba dari Budidaya Nila BEST. Bogor (ID): IPB Press. Hassanien HA, Elnady M, Obeida A, Itriby H Genetic diversity of Nile tilapia populations revealed by randomly amplified polymorphic DNA (RAPD). Aquaculture Research. 35: Hayuningtyas E, Nunuk L, Didik A Variasi genetik persilangan 3 strain ikan nila (Oreochromis niloticus) dengan ikan mujair (O. mossambicus) dengan metode Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD). Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur: Iskandariah, Zaenal O, Gustiano R Analisis keragaman genetik lima populasi nila hitam (Oreochromis sp.) dengan analisis sidik ragam Random

25 Amplified Polymorphism DNA (RAPD). Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur: [KKP] Kementrian Kelautan dan Perikanan Kelautan dan Perikanan dalam angka 2011 [internet]. Jakarta (ID): Kementrian Kelautan dan Perikanan. [diunduh 2013 Feb 11]. Tersedia pada: Kirpichnikov VS Genetic Bases of Fish Selection. Berlin (DE): Spinger- Verlag Kristanto A, Eni K Peranan faktor lingkungan dalam pemuliaan ikan. Media Akuakultur. 2 (1): Mahardika P Keragaan hibrida hasil persilangan intraspesifik empat populasi ikan nila Oreochromis niloticus di keramba jaring apung, Danau Lido, Bogor [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Mulyasari Beberapa teknik penentuan variasi genetik pada ikan untuk proses pemuliaan. Media Akuakultur. 2 (1): Nei M Molecular Evolutionary Genetics. New York (US): Columbia University Press. Soewardi K Pengelolaan Keragaman Genetik Sumberdaya Perikanan Dan Kelautan. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tave D Genetic for Fish Managers. New York (US): The AVI Publ. Comp.Inc. 13

26 14 LAMPIRAN Lampiran 1 Diagram seleksi individu dan famili ikan nila BEST F4 dan F5 1 Induk Nila BEST F3/ BEST F4 24 (Jantan & betina tdk sekerabat) Pemijahan serentak1-10 hari Hapa 1 Hapa 2 Hapa 3. Hapa Benih umur 0,5 bl tebar pada kolam yang sama scr kommunal/ batch 7 hr ( seleksi individu) Seleksi famili, masing-masing famili di tagging, umur dlm 7 hari yang sama dipelihara dlm 1 hapa. Padat tebar 75 ekor/m 2 Dipelihara hingga bisa dipisahkan jantan-betina 600 Catatan : Pakan intensif Monitoring kualitas air (suhu, ph, NH 3 ) Jantan (Kepadatan 10 ekor/m 2 ) Betina Top 5-10% Top 5-10% Pembesaran hingga ukuran calon induk : g g Induk Nila BEST F4 & F5

27 15 Lampiran 2 Diagram prosedur seleksi famili pada ikan nila Nirwana II Fam 1. Fam 15. Fam : 1 1: : 1 1: : 1 1: 1 Yang memijah di minggu yang sama dipelihara dalam 1 hapa (min. 2 psg) Yang memijah di minggu yang sama dipelihara dalam 1 hapa (min. 2 psg) Yang memijah di minggu yang sama dipelihara dalam 1 hapa (min. 2 psg) 500 ekor 500 ekor 500 ekor Pembesaran sampai dewasa Pembesaran sampai dewasa Pembesaran sampai dewasa 20 ekor 20 ekor 20 ekor 20 ekor 20 ekor 20 ekor Terdapat 26 famili untuk seleksi selanjutnya

28 16 Lampiran 3 Hasil amplifikasi DNA ikan nila menggunakan 3 primer (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) Keterangan: (a) Hasil amplifikasi DNA ikan nila BEST F4 dengan primer OPA-02 (b) Hasil amplifikasi DNA ikan nila BEST F4 dengan primer OPA-03 (c) Hasil amplifikasi DNA ikan nila BEST F4 dengan primer OPC-05 (d) Hasil amplifikasi DNA ikan nila BEST F5 dengan primer OPA-02 (e) Hasil amplifikasi DNA ikan nila BEST F5 dengan primer OPA-03 (f) Hasil amplifikasi DNA ikan nila BEST F5 dengan primer OPC-05 (g) Hasil amplifikasi DNA ikan nila Nirwana dengan primer OPA-02 (h) Hasil amplifikasi DNA ikan nila Nirwana dengan primer OPA-03 (f) Hasil amplifikasi DNA ikan nila Nirwana dengan primer OPC-05

29 17 Lampiran 4 Uji levene s test pada 21 karakter truss morfometrik ikan nila Karakter F df1 df2 Sig. A A A * A A A B * B * B B B * C * C C C C D D D D D * Keterangan: *karakter yang berbeda nyata (p 0,05)

30 18 Lampiran 5 Data pengukuran karakter truss morfometrik ikan nila BEST F4 Sampel No. A1 A2 A3 A4 A5 A6 B1 B3 B4 B5 B6 C1 C3 C4 C5 C6 D1 D3 D4 D5 D Jantan Betina Rata-rata SD CV

31 19 Lampiran 6 Data pengukuran karakter truss morfometrik ikan nila BEST F5 Sampel No. A1 A2 A3 A4 A5 A6 B1 B3 B4 B5 B6 C1 C3 C4 C5 C6 D1 D3 D4 D5 D Jantan Betina Rata-rata SD CV

32 20 Lampiran 7 Data pengukuran karakter truss morfometrik ikan nila Nirwana II Sampel No. A1 A2 A3 A4 A5 A6 B1 B3 B4 B5 B6 C1 C3 C4 C5 C6 D1 D3 D4 D5 D Jantan Betina Rata-rata SD CV

33 21 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Subang pada tanggal 27 September 1991 sebagai anak kedua dari dua bersaudara dari ayah Azhar Hamidi dan Ibu Muniah (almh). Pendidikan formal yang telah dilalui penulis adalah SDN Blanakan, SMPN 1 Blanakan, dan pada tahun 2009 penulis lulus dari SMAN 1 Ciasem. Pada Tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI) dan diterima di Departemen Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Fisiologi Hewan Air tahun ajaran 2011/2012 dan 2012/2013, dan asisten Fisiologi Reproduksi Organisme Akuatik tahun ajaran 2011/2012. Selain itu penulis pernah mengikuti organisasi Himpunan Mahasiswa Akuakultur (Himakua) pada tahun Penulis juga pernah magang di Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Tawar, Sukabumi dan di Balai Pengembangan Budidaya Air Tawar, Subang serta mengikuti kegiatan Praktik Lapangan di Balai Penelitian Pemuliaan Ikan (BPPI) Sukamandi. Penulis juga pernah menjadi peserta dalam Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional (PIMNAS) yang ke- XXV di Universitas Muhamaddiyah Yogyakarta. Tugas akhir dalam perguruan tinggi diselesaikan dengan menulis skripsi yang berjudul Evaluasi Ragam Genetik Ikan Nila Hasil Seleksi BEST F4, F5 dan Nila Nirwana II berdasarkan Analisis RAPD dan Truss Morfometrik.