KARAKTERISTIK FENOTIPE MORFOMERISTIK DAN KERAGAMAN GENOTIPE RAPD (RANDOMLY AMPLIFIED POLYMORPHISM DNA) IKAN NILEM (Osteochilus hasselti) DI JAWA BARAT

Transkripsi

1 KARAKTERISTIK FENOTIPE MORFOMERISTIK DAN KERAGAMAN GENOTIPE RAPD (RANDOMLY AMPLIFIED POLYMORPHISM DNA) IKAN NILEM (Osteochilus hasselti) DI JAWA BARAT MULYASARI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul Karakteristik Fenotipe Morfomeristik dan Keragaman Genotipe RAPD (Randomly Amplified Polymorphism DNA) Ikan Nilem (Osteochilus hasselti) di Jawa Barat adalah 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 maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Januari 2010 Mulyasari NRP C

3 ABSTRACT MULYASARI. Characteristics of Morphomeristic Phenotype and RAPD (Randomly Amplified Polymorphism DNA) Genotype Variation of Sharkminnow fish (Osteochilus hasselti) at West Java. UNDER DIRECTION OF DINAR TRI SOELISTYOWATI AND ANANG HARI KRISTANTO. Research on genetic variation was done to conduct breeding program as the effort to maintain and increase the production of nilem fish at West Java. The aim of this study was to estimate the variation of the intra and inter population of nilem fish from West Java by using morphomeristic and RAPD methods. The result showed that the different morphometric of sharkminnow fish was able to be described by four morphometric characters which were B4, C1, C5 and C6. Genetic distance of nilem fish were between Based on morphomeristics and RAPD analysis, sharkminnow fish had different genus with were and beureum panon. Key words : Morphomeristic, RAPD, Nilem Fish, Osteochilus hasselti

4 RINGKASAN MULYASARI. Karakteristik Fenotipe Morfomeristik dan Keragaman Genotip RAPD (Randomly Amplified Polymorphism DNA) Ikan Nilem (Osteochilus hasselti) di Jawa Barat. DIBIMBING OLEH DINAR TRI SOELISTYOWATI DAN ANANG HARI KRISTANTO. Ikan nilem Osteochillus sp, merupakan ikan Cyprinid yang banyak terdapat di daerah Jawa Barat dan potensial untuk dikembangkan menjadi produk unggulan perikanan budidaya dari kawasan Priangan. Selama ini budidaya ikan nilem di karamba dan sawah masih sangat terbatas. Pemeliharaannya hanya bersifat sampingan dari hasil budidaya secara polikultur bersama-sama dengan ikan mas, mujair atau gurame, sehingga produksinya masih relatif rendah. Untuk mempertahankan dan meningkatkan produksi ikan nilem yang berkelanjutan, hal ini perlu didukung oleh program pemuliaan atau perbaikan genetik stok yang unggul secara genetik. Perbaikan mutu genetik suatu jenis ikan berhubungan erat dengan tingkat keragaman genetik. Keragaman genetik penting keberadaannya dalam populasi dan terus menerus dikelola dan harus diperluas agar selalu tersedia bahan untuk meningkatkan stok yang unggul. Informasi keragaman genetik, status genetik dan keunggulan sifat suatu populasi menjadi dasar kegiatan dalam melakukan program pemuliaan ikan. Dalam hal ini, seleksi dan persilangan merupakan dua metode yang dapat dilakukan dalam perbaikan mutu genetik untuk meningkatkan produktivitas suatu jenis ikan. Program seleksi dapat diterapkan jika keragaman genetik ikan nilem itu tinggi, dan apabila keragaman genetik rendah mungkin bisa dilakukan persilangan (hibridisasi). Tujuan penelitian ini adalah melakukan identifikasi fenotipe morfomeristik dan genotip RAPD dari genus ikan nilem Osteochillus di sentra budidaya yang terdapat di daerah Jawa Barat dan menelusuri keragaman intra dan inter populasi beberapa jenis ikan nilem untuk mengetahui faktor-faktor yang mungkin mempengaruhi keberadaan gen pool dan potensinya. Penelitian di lakukan di Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Bogor, waktu pelaksanaan penelitian akan dilakukan selama 7 bulan. Karakterisasi truss morfometrik dilakukan dengan membagi tubuh ikan menjadi 4 bagian besar (A, B, C, D) dan 10 titik truss yaitu: 1) sirip dada, 2) mulut, 3) sirip perut, 4) insang, 5) sirip pangkal anal, 6) sirip pangkal punggung, 7) sirip ujung anal, 8) sirip ujung punggung, 9) sirip bawah pangkal ekor, dan 10) sirip atas pangkal ekor. Selanjutnya masing-masing jarak titik truss di seluruh badan ikan tadi dihubungkan dan diukur dengan penggaris sehingga dari 10 titik truss diperoleh 21 karakter. Karakterisasi meristik dilakukan dengan mendeskripsikan morfologi tubuh, serta menghitung jumlah sirip punggung (dorsal fin), sirip dada (pectoral fin), sirip perut (ventral fin) dan sirip anal (anal fin). DNA diekstraksi menggunakan metode Phenol-chloroform. Primer yang digunakan dalam analisis PCR-RAPD ini adalah OPA 11. Hasil amplifikasi PCR kemudian dipisahkan secara elektroforesis dan diamati dengan illuminator (uv) serta dicetak gambarnya dengan polaroid.

5 Hasil penelitian menunjukkan bahwa ikan nilem hijau dicirikan oleh 4 karakter morfometrik B4,C1, C5 dan C6 dan jarak genetik ikan nilem hijau berkisar antara 0,0153-0,1392 yang menunjukkan bahwa keenam populasi ikan nilem hijau merupakan satu spesies. Disamping itu faktor lingkungan (rekrutmen, kualitas air dan sistem budidaya) diduga berpengaruh terhadap karakteristik Fenotipe ikan nilem hijau yang terdapat di Jawa Barat. Hasil analisis biometrik dan RAPD, menunjukkan bahwa ikan nilem hijau dan nilem merah berbeda genus dengan ikan nilem were dan nilem beureum panon. Kata kunci : Morfomeristik, RAPD, ikan nilem, Osteochilus hasselti

6 Hak cipta milik IPB, tahun 2010 Hak cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

7 KARAKTERISTIK FENOTIPE MORFOMERISTIK DAN KERAGAMAN GENOTIPE RAPD (RANDOMLY AMPLIFIED POLYMORPHISM DNA) IKAN NILEM Osteochilus hasselti DI JAWA BARAT MULYASARI Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Akuakultur SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010

8 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Alimuddin, SPi., MSc.

9 Judul Tesis Nama NIM : Karakteristik fenotipe morfomeristik dan keragaman genotipe RAPD (Randomly Amplified Polymorphism DNA) ikan nilem (Osteochilus hasselti) di Jawa Barat : Mulyasari : C Disetujui Komisi Pembimbing, Dr. Ir. Dinar Tri Soelistyowati, DEA. Ketua Dr. Ir.Anang Hari Kristanto, M.Sc. Anggota Diketahui Ketua Program Studi Ilmu Akuakultur Dekan Sekolah Pascasarjana IPB Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S. Prof.Dr. Ir. Khairil A Notodiputro. M.S. Tanggal Ujian : 21 Januari 2010 Tanggal Lulus :

10 PRAKATA Puji syukur Alhamdulillahirobil alamin penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hikmat, dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan penulisan tesis yang berjudul Karakteristik fenotipe morfomeristik dan keragaman genotipe RAPD (Randomly Amplified Polymorphism DNA) ikan nilem (Osteochilus hasselti) di Jawa Barat. Atas selesainya penelitian dan penulisan tesis ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Dinar Tri Soelistyowati, DEA dan Dr. Anang Hari Kristanto, MSc selaku komisi pembimbing, serta Dr. Alimuddin selaku dosen penguji. Di samping itu, penulis sampaikan rasa terimakasih kepada Kepala Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Bogor, Dr. Estu Nugroho dan Ir. Irin Iriana Kusmini, MSi yang telah memberikan fasilitas penuh selama penelitian. Ungkapan terimakasih juga disampaikan kepada seluruh keluarga atas segala doa dan dukungannya selama ini. Selain itu penulis mengucapkan terima kasih kepada Glenni H.H. Spi, Iskandariah Spi, Sri Sundari, dan Sabariah SPi serta rekan-rekan mahasiswa Program Studi Ilmu Akuakultur, Sekolah Pascasarjana IPB angkatan 2009, yang telah banyak membantu dalam proses penelitian dan penyusunan tesis. Dalam penyusunan tesis ini penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan. Namun demikian, semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi mereka yang membutuhkan. Amin. Bogor, Januari 2010 Mulyasari

11 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Ujung Pandang pada tanggal 22 Maret 1972 dari ayah Fuad Cholik dan ibu Eti Yumiati. Penulis merupakan anak ke empat dari enam bersaudara. Tahun 1990 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Ujung Pandang dan pada tahun 1990 masuk Jurusan Perpustakan dan Informatika Pertanian, Fakultas Politeknik Pertanian, Program Diploma 2, Institut Pertanian Bogor. Kemudian Tahun 1992 masuk pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Teknologi Indonesia dan lulus pada tahun Pada tahun 2000 diterima sebagai staf peneliti di Pusat Riset Pengolahan Produk dan Sosial Ekonomi Kelautan dan Per ikanan Jakarta, dari tahun 2006 sampai sekarang ditempatkan sebagai peneliti di Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Bogor. Penulis melanjutkan studi ke Program Studi Ilmu Akuakultur, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor tahun 2007 dengan izin dari Kepala Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Bogor dan Kepala Badan Riset Kelautan Perikanan atas sponsor dari Pusdiklat Aparatur Departemen Kelautan dan Perikanan.

12 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN xiv xvi xviii PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Perumusan Masalah Tujuan Penelitian. 3 Manfaat Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Ikan Nilem... 4 Keragaman Genetik... 5 Fenotipe Morfomeristik... 7 Ragam Genotipe dengan Penanda Molekuler RAPD. 8 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Bahan Uji Karakterisasi Morfologi Karakterisasi Genotipe dengan Penanda Molekuler RAPD Pengumpulan Data Pendukung Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Fenotipe dan Genotipe Ikan Nilem Hijau di Jawa Barat Hubungan Interspesifik Empat Jenis Ikan Nilem di Tasikmalaya Jawa Barat 31 Parameter Lingkungan dan Sistem Budidaya Keragaman Intra dan Inter Populasi Ikan Nilem Hijau di Jawa Barat Keragaman Interspesifik Ikan Nilem di Jawa Barat KESIMPULAN Kesimpulan 51 Saran... 51

13 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 57

14 DAFTAR TABEL No Uraian Halaman 1 Rerata 21 karakter fenotipe truss morfometrik enam populasi nilem hijau di Jawa Barat Koefisien keragaman (CV) morfometrik enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat Persentase sharing component (nilai indeks kesamaan) enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat Rerata enam karakter meristik dari enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat Koefisien keragaman (CV) dari enam karakter meristik pada enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat Matriks korelasi antar karakter meristik enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat Heterozigositas dan persentase polimorfisme enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat hasil RAPD menggunakan primer OPA Uji perbandingan berpasangan Fst enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat Matriks jarak genetik inter populasi ikannilem hijau di Jawa Barat Rerata 21 karakter fenotipe truss morfometrik empat jenis ikan nilem di Tasikmalaya (Jawa Barat) Koefisien keragaman morfometrik empat jenis ikan nilem di Tasikmalaya (Jawa Barat) Persentase sharing component (indeks kesamaan) empat jenis ikan nilem yang terdapat di daerah Tasikmalaya (Jawa Barat) Heterozigositas dan persentase polimorfisme empat jenis ikan nilem dari Tasikmalaya (Jawa Barat) hasil RAPD menggunakan primer OPA

15 14 Uji perbandingan berpasangan Fst empat jenis ikan nilem di Tasikmalaya (Jawa Barat) Matriks jarak genetik antar beberapa jenis ikan nilem yang terdapat di daerah Tasikmalaya Jawa Barat Parameter lingkungan yang diamati pada enam lokasi budidaya ikan nilem di Jawa Barat Data kualitas air dari enam lokasi budidaya ikan nilem di Jawa Barat... 42

16 DAFTAR GAMBAR No Uraian Halaman 1 Jenis-jenis ikan nilem yang terdapat di Jawa Barat : (1) nilem hijau, (2) nilem merah, (3) nilem were dan 4) nilem beureum panon Lokasi pengambilan sampel Pengukuran karakter truss morfometrik Diagram alir prosedur ekstraksi DNA genom ikan Diagram alir prosedur RAPD menggunakan teknik PCR Penyebaran karakter morfometrik enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat Dendrogram hubungan inter populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat berdasarkan fenotipe morfometrik Penyebaran karakter meristik enam populasi ikan nilem hijau yang terdapat di daerah Jawa Barat Dendrogram hubungan inter populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat berdasarkan fenotipe meristik Pola fragmen RAPD ikan nilem hijau dari enam populasi di Jawa Barat yang diamplifikasi menggunakan primer OPA Dendrogram hubungan kekerabatan enam populasi ikan nilem hijau yang terdapat di Jawa Barat Penyebaran karakter morfometrik empat jenis ikan nilem yang terdapat di Tasikmalaya (Jawa Barat) Dendrogram hubungan inter spesifik 4 jenis ikan nilem yang terdapat di Tasikmalaya (Jawa Barat) berdasarkan Fenotipe morfomeristik Pola fragmen RAPD empat jenis ikan nilem yang dibudidayakan di daerah Tasikmalaya (Jawa Barat), diamplifikasi menggunakan primer OPA Dendrogram hubungan kekerabatan antara beberapa jenis ikan nilem yang terdapat di Tasikmalaya (Jawa Barat)... 40

17 16 Skor kondisi budidaya dan jarak genotipe ikan nilem di Jawa Barat Skor kondisi budi daya dan jarak genotipe ikan nilem di Jawa Barat 50

18 DAFTAR LAMPIRAN No Uraian Halaman 1 Matriks korelasi enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat yang diukur menggunakan metode truss morfometrik Uji signifikansi 21 karakter morfometrik enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat Uji signifikansi enam karakter meristik enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat Uji signifikansi 21 karakter morfometrik empat jenis ikan nilem yang terdapat di daerah Tasikmalaya Jawa Barat Polimorfisme panjang fragmen RAPD hasil amplifikasi menggunakan primer OPA-11 enam populasi ikan nilem hijau di Jawa Barat Polimorfisme panjang fragmen RAPD hasil amplifikasi menggunakan primer OPA-11 empat jenis ikan nilem di Jawa Barat... 67