35 KARAKTERISASI, KERAGAMAN POLA WARNA, CORAK TUBUH DAN GENETIK KUDA LOKAL SULAWESI UTARA Pendahuluan Populasi kuda lokal di Sulawesi Utara memiliki karakteristik baik morfologi maupun pola warna tubuh yang beragam. Keragaman tersebut dapat terlihat dari pola warna tubuh, corak-corak warna putih pada bagian kepala dan kaki, serta variasi warna lainnya. Keragaman dapat disebabkan oleh adanya pengaruh genetik, lingkungan ataupun pengaruh interaksi kedua komponen tersebut. Faktor yang paling berperan dalam hal ini adalah sistem pemuliaan ternak kuda seperti seleksi dan persilangan intra dan antar kelompok bangsa kuda yang ada, sedangkan pengaruh lingkungan seperti manajemen pemeliharaan, kondisi pakan dan iklim turut mempengaruhi terciptanya perbedaan antar individu dalam suatu populasi. Menurut Noor (2008), keragaman tidak cukup diukur dengan membandingkan nilai rataan populasi saja, akan tetapi lebih tepat apabila dilakukan pengukuran keragaman dan simpangan baku. Lebih lanjut ditambahkan cara paling umum yang sering dipakai untuk membandingkan keragaman dua populasi adalah dengan menggunakan koefisien keragaman (CV). Terbatasnya catatan dan hasil penelitian mengenai keragaman warna pada kuda lokal di Indonesia menyebabkan sulitnya mengidentifikasi asal-usul dan sejarah perkembangan kuda yang ada. Bowling dan Ruvinsky (2004) menyatakan, bahwa kuda merupakan hewan yang tidak banyak memberikan sumbangan dalam perkembangan ilmu genetika disebabkan keterbatasan karakteristik biologi hewan tersebut seperti hanya memproduksi anak tunggal, periode sapih yang panjang, memerlukan tempat pemeliharaan yang luas dan membutuhkan penanganan secara individual. Meskipun demikian Nosawa (1983) menyebutkan, bahwa investigasi pola warna kuda lokal tetap diperlukan dan sangat penting dilakukan untuk melihat karakteristik populasi kuda di suatu wilayah dan hubungannya dengan bangsa-bangsa kuda di wilayah lainnya di dunia. Materi Materi dan Metode Penelitian ini dilakukan dengan cara mengumpulkan dan mencatat variasi dan pola warna kuda di kota Manado, kabupaten Minahasa, kabupaten Minahasa Selatan dan kota
36 Tomohon sejak Agustus 2009 sampai dengan Mei 2010. Populasi kuda lokal yang diteliti adalah kuda yang dipakai untuk menarik bendi (delman) pada setiap pemilik kuda dengan total 505 ekor kuda dewasa usia 2-7 tahun. Pengamatan, pencatatan dan dokumentasi berupa foto diambil pada setiap individu kuda berupa data warna bulu dominan, corak badan, corak kaki dan corak kepala. Pengamatan karakteristik fenotip warna dan corak badan dilakukan dengan berpedoman pada metode Searle (1978), sedangkan untuk penentuan corak kaki dan corak kepala berdasarkan pembagian warna menurut Hawcroft (1984); Bowling dan Ruvinsky (2004). Metode Sifat-sifat kualitatif berupa warna bulu, pola warna bulu, corak warna pada bagian kepala dan kaki dianalisis secara deskriptif dalam bentuk foto yang menggunakan kamera beresolusi tinggi untuk mendapatkan gambar yang berkualitas baik, tabel, grafik dan diagram berdasarkan frekuensi fenotipenya. Pola warna bulu dan corak kaki dijelaskan dalam Lampiran 4. Perhitungan frekuensi dan keragaman fenotipik sifat kualitatif dilakukan dengan menggunakan rumus Stanfield (1983) sebagai berikut: Data keragaman fenotip kemudian dianalisis frekuensi genotip dan alelnya dalam metode perhitungan frekuensi menurut Noor (2008). Analisis jarak Euclidean digunakan untuk mendapatkan gambaran stuktur pohon kekerabatan antar sub-populasi yang ada di Sulawesi Utara. Pengamatan warna bulu dilakukan dengan pembagian pola warna bulu kuda menurut Nozawa et al. (1981) yang dijelaskan pada Tabel 7. Tabel 7 Lokus warna bulu kuda Fenotipe Pola Warna Bulu Bay (Ka-ge) Black (Ao-ge) Chestnut (Kuri-ge) Bay-cream (Kawara-ge) Chestnut-cream (Tsuki-ge) Ivory white atau pseudo-albino (Same-ge) Roan (Kasu-ge) Spotted (Buchi) Sumber: Nozawa et al. (1981) Genotip A_B_dd aab_dd, aab_dd bbdd A_B_Dd bbdd DD Rr S_
37 Perhitungan frekuensi gen dilakukan menurut Allendrof dan Luikart (2007): (p+q) 2 =p 2 +2pq+q 2,, Jarak genetik kuda antara sub-populasi dihitung berdasarkan rumus yang disarankan oleh Nei (1987): Keterangan: D jk = jarak genetik kuda delman antara lokasi pengamatan ke-j dengan lokasi pengamatan ke-k q ij = frekuensi ke-i pada lokasi pengamatan ke-j = frekuensi ke-i pada lokasi pengamatan ke-k q ik Hasil dan Pembahasan Warna Bulu Karakter warna bulu pada populasi kuda lokal di Sulawesi Utara (Tabel 8) lebih didominasi oleh warna bay (65%) yang menurut Hawcroft (1984) dan Noor (2008), variasi warna tubuh ini ditandai mulai dari warna merah bata sampai coklat terang kekuningan dengan bulu surai, ekor dan corak bagian bawah kaki berwarna hitam. Sebaran warna tubuh ini menurut Bowling dan Ruvinsky (2004) disebabkan adanya ekspresi gen yang kebanyakan pada jenis mamalia lainnya dikenal sebagai agouti (alel A/a). Namun, gen ini secara molokuler dan homologinya masih belum stabil.
38 Sebaran frekuensi warna bulu kuda lokal Sulawesi Utara berdasarkan perbedaan lokasi ditampilkan dalam Tabel 8. Tabel 8 Distribusi geografi dan frekuensi fenotipik warna bulu kuda lokal Sulawesi Utara. Lokasi N Bay Black Chesnut Warna Bulu Pseudo Roan Albino Spotted B-C/ Dun C-C/ Brown Manado 50 33 0 8 0 0 3 5 1 % 66 0 16 0 0 6 10 2 Minahasa 357 238 1 60 2 14 14 21 7 % 67 0 17 1 4 4 6 2 Minsel 30 19 0 6 0 4 0 1 0 % 63 0 20 0 13 0 3 0 Tomohon 40 22 2 11 0 0 0 5 0 % 55 5 28 0 0 0 13 0 Total 477 312 3 85 2 18 17 32 8 % 65 1 18 0 4 4 7 2 Keterangan: B = fenotip bay, genotip (A-/B-/dd); Bl= fenotip hitam, genotip (aa/b-/dd) atau (aa/b-/dd); Ch= fenotip chesnut, genotip (bb/dd); BC= fenotip bay-cream atau dun, genotip (A-/B-/Dd); CC= fenotip chesnut-cream atau palomino, genotip (bb/dd); W = fenotip putih atau pseudo-albino, genotip (DD); R= fenotip roan, genotip ( Rr) atau (RR = lethal); metode Nozawa et al (1981). Warna chesnut memiliki frekuensi fenotipik kedua terbanyak dalam populasi kuda lokal yaitu sebesar 18 persen. Pola warna ini ditandai dengan mulai warna merah keemasan terang sampai coklat tua gelap atau dikenal dengan warna merah hati dimana pada bagian surai, ekor dan pergelangan kaki berwarna lebih cerah atau lebih gelap akan tetapi bukan berwarna hitam (Hawcroft 1984). Ditambahkan oleh Noor (2008) bahwa ekspresi pigmen warna tubuh kuda ini berupa pola warna yang banyak ditemukan pada ternak sapi atau kuda dengan ciri bagian tubuh didominasi warna bulu cokelat kemerahan dengan warna bulu surai dan ekor lebih muda yang menururt Bowling dan Ruvinsky (2004) disebut sebagai red factor yaitu ekspresi dari pengaruh gen resesif extension (e) yang menghilangkan warna hitam dan memunculkan warna merah. Gen warna chesnut dibentuk oleh adanya protein pada bagian membran sel melanosit yang pada keadaan resesif akan gagal dihubungkan dengan sebuah hormon yang menstimulasi sel untuk memproduksi eumelanin sehingga hanya phaeomelanin atau noeumelanin yang terbentuk. Lebih lanjut dijelaskan, bahwa gen ini masuk dalam kategori gen
39 terkait 2 (linked group 2) yang didalamnya termasuk kelompok gen-gen yang mencirikan pola warna roan (RN) dan spotted misalnya pola tobiano (TO) yang diatur oleh satu mitokondria dan tiga serum protein. Hasil pengamatan ini juga menunjukkan konsentrasi sebaran warna tubuh kuda lainnya seperti warna hitam, abu-abu dan totol-totol (spotted) termasuk didalamnya pola warna tobiano dengan frekuensi fenotipnya kurang dari tujuh persen. Hal ini diduga merupakan ekspresi gen yang bersifat resesip yang oleh Noor (2008) dijelaskan bahwa pada sifat-sifat yang dikontrol oleh dua atau tiga pasang gen, frekuensi genotip merupakan ekspresi ketiga alel dengan derajat dominasi tertentu. Lebih lanjut dikatakan perubahan frekuensi fenotipik dapat terjadi akibat banyak faktor seperti adanya seleksi, mutasi, isolasi dan genetik drift. Searle (1978) menjelaskan bahwa warna roan adalah bentuk ekspresi heterosigot dari gen Rr dimana dalam keadaan homosigot bersifat letal karena adanya dominasi gen warna putih yang oleh Charlier et al. (1996) disebut sebagai penyebab terjadinya kelainan genital, khususnya pada kuda betina yang dikenal dengan nama penyakit White Heifer atau penyakit Overo. Keragaman Genotip Hasil perhitungan frekuensi genotip warna bulu pada populasi kuda dari lokasi yang berbeda di Sulawesi Utara dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9 Genotipik warna bulu kuda Sulawesi Utara Sebaran Genotip Lokasi A- aa B- bb D- dd Rr rr S- ss Manado 47 9 38 9 6 41 0 50 3 47 Minahasa 326 68 260 67 31 299 14 343 14 343 Minsel 26 6 20 6 1 25 4 26 0 30 Tomohon 38 13 29 11 7 35 0 40 0 40 Total 437 96 347 93 45 400 18 459 17 460 Keterangan: Genotipe RR bersifat letal Secara umum hasil ini menggambarkan adanya sebaran genotip (A-/B-/dd) untuk warna bay dan (--/bb/dd) untuk warna chesnut yang tinggi pada populasi kuda di Sulawesi Utara. Sebaran genotip pola warna roan (Rr) dan spotted (S-) terdapat dalam jumlah yang sedikit pada sub-populasi kuda di Minahasa. Hal ini juga menggambarkan bahwa kuda di kota Manado, kabupaten Minahasa, kabupaten Minahasa Selatan dan kota Tomohon didominasi oleh genotip (A-/B-/dd) dengan fenotip warna bay yang merupakan hasil produksi dari pigmen eumelanin yang dalam keadaan homosigot berwarna hitam (alel a/b/d), yaitu pada
40 populasi sampel tidak ditemukan warna hitam. Umumnya warna ini ditemukan hampir pada semua bangsa kuda namun bervariasi tergantung frekuensi alelnya. Searle (1978) mendeskripsikan genotip warna bulu bay adalah (A-/B-/dd), sedangkan warna hitam memiliki genotip (aa/b-/dd) atau (aa/b-/dd). Dominasi warna bay dan chesnut, menurut Noor (2008) kemungkinan disebabkan oleh adanya alel-alel yang bersifat kodominan sehingga warna hitam atau warna lainnya cenderung tidak terekspresi. Frekuensi gen warna bulu kuda Sulawesi Utara dijelaskan pada Tabel 10. Tabel 10 Frekuensi gen warna bulu kuda Sulawesi Utara Lokasi Frekuensi Gen A a B b D d R r S s Manado 0.60 0.40 0.56 0.44 0.07 0.93 0 1 0.03 0.97 Minahasa 0.59 0.41 0.55 0.45 0.05 0.95 0.02 0.98 0.02 0.98 Minsel 0.57 0.43 0.52 0.48 0.02 0.98 0.07 0.93 0 1 Tomohon 0.49 0.51 0.48 0.52 0.09 0.91 0 1 0 1 Hasil analisis frekuensi gen warna bulu (Tabel 10) menunjukkan keragaman alel dominan A dan B memiliki proporsi sebesar 48-60 persen yang tersebar pada sub-populasi kuda di Manado, Minahasa, Minahasa Selatan dan Tomohon. Gen-gen resesif d, r dan s ternyata memiliki keragaman yang tinggi (90-100%), menunjukkan bahwa terdapat perbedaan dominasi frekuensi alel akibat adanya interaksi beberapa pasang gen sehingga menyebabkan terjadinya variasi pola warna yang menurut Bowling dan Ruvinsky (2004) hal ini disebabkan gen-gen yang mengontrol pola warna dasar pada kuda tidak terpaut gen dan kemungkinan ada pengaruh epistatis. Tabel 11 Matriks jarak genetik pola warna bulu antara kuda lokal di Tomohon, Manado, Kabupaten Minahasa dan Minsel Daerah Tomohon Manado Minahasa Minsel Tomohon 0.00 Manado 0.00515 0.00 Minahasa 0.00403 0.00033 0.00 Minsel 0.00429 0.00279 0.00123 0.00 Berdasarkan analisis jarak genetik pola warna bulu antara sub-populasi dapat dilihat pada Tabel 11, dimana kelompok kuda di Minahasa memiliki jarak nilai terkecil terhadap
41 populasi di Manado, sedangkan jarak genetik lebih besar terdapat pada populasi kuda Minahasa dan Minsel. Jarak paling jauh terdapat pada populasi kuda kota Tomohon yang menjelaskan bahwa sub-populasi kuda di kota Tomohon memiliki perbedaan genetik dengan populasi daerah lainnya, namun masih terdapat sedikit pencampuran dengan populasi di tiga derah lainnya. Analisis klaster ditujukan untuk mengelompokkan sejumlah individu kedalam kelompok-kelompok berdasarkan derajat kemiripan yang paling dekat. Berdasarkan hasil analisis cluster observation dengan metode average linkage (pautan rataan) jarak Euclidean diperoleh gambaran berupa diagram pohon dari data morfologi warna bulu dan corak badan pada populasi kuda di Sulawesi Utara seperti tertera pada Gambar 10. Manado Minahasa Minahasa Selatan Tomohon Gambar 10 Dendrogram jarak Mahalanobis tingkat kesamaan pola warna bulu pada empat sub-populasi kuda lokal di Sulawesi Utara berdasarkan metode diskriminan. Pola corak warna putih pada kaki dari sub-populasi kuda di Sulawesi Utara dijelaskan dalam Tabel 12. Hasil pengamatan terhadap pola warna pada bagian kaki menunjukkan terdapat keragaman pola yang bervariasi antar sub-populasi. Walaupun frekuensi pola warna pada kaki masih didominasi warna hitam yang merupakan warna mayor, terdapat keragaman pola warna putih dengan frekuensi tipe corak warna yang relatif kecil pada populasi kuda yang diteliti. Sub-populasi kuda di Manado memiliki corak warna kaki tipe hock dan cannon. Kuda Minahasa memiliki tipe-tipe corak kaki lebih beragam yaitu selain cannon dan hock terdapat tipe fetlock dan coronet dalam frekuensi yang kecil. Terdapat dua tipe corak warna putih pada kaki yaitu pastern dan coronet pada populasi kuda di Minahasa Selatan, sedangkan di Tomohon terdapat tipe cannon, fetlock dan coronet.
42 Tabel 12 Frekuensi corak kaki (%) pada sub-populasi kuda di Sulawesi Utara Lokasi Pola Corak Manado (n=57) Minahasa (n=374) Minsel (n=34) Tomohon (n=40) Polos 36.84 32.09 11.76 5.00 Hitam 57.89 61.76 82.35 80.00 Cannon 1.75 1.34 0.00 5.00 Hock 3.51 2.67 0.00 0.00 Feetlock 0.00 1.87 0.00 5.00 Pastern 0.00 0.00 2.94 0.00 Coronet 0.00 0.27 2.94 5.00 Menurut Bowling dan Ruvinsky (2004), kemungkinan terdapat aksi gen dominan alel (A) yang menyebabkan penyebaran warna bulu hitam dengan pigmen eumelanin pada titiktitik tertentu yang diduga merupakan refleksi dari perbedaan mendasar pada lingkungan setempat yaitu pada keadaan homosigot akan menghasilkan warna hitam yang menyeluruh. Hasil pengamatan pada corak putih di kepala dijelaskan pada Tabel 13. Terdapat adanya keragaman corak warna putih dengan berbagai tipe pada populasi kuda dengan berbagai bentuk dalam proporsi yang kecil. Sebanyak 3.51% corak putih bentuk stripe pada sub-populasi kuda di Kota Manado. Selain bentuk stripe terdapat pula corak berbentuk star, blaze dan snip yang dijumpai pada populasi kuda di kabupaten Minahasa. Bentuk stripe dan blaze terdapat pada kelompok kuda di Tomohon, sedangkan di Minahasa Selatan tidak ditemukan bentuk corak apapun. Tabel 13 Frekuensi corak kepala (%) pada sub-populasi kuda di Sulawesi Utara Lokasi Pola Corak Manado (n=57) Minahasa (n=293) Minsel (n=34) Tomohon (n=40) Polos 96.49 91.81 100.00 90.00 Star 0.00 5.80 0.00 0.00 Stripe 3.51 0.86 0.00 2.50 Blaze 0.00 1.37 0.00 7.50 Snip 0.00 0.34 0.00 0.00
43 Walaupun sebaran bentuk corak putih di kepala hanya kurang dari 10%, tetapi banyak pendapat di masyarakat yang lebih memilih atau menyenangi kuda yang memiliki corak putih di wajah karena diyakini mempunyai keunggulan dalam kecepatan. Diperlukan penelitian secara molekuler untuk menguji kebenaran pendapat masyarakat yang didasarkan pada kearifan lokal yang telah dimiliki sejak lama. Simpulan 1. Terdapat variasi pola warna bulu, corak kaki dan corak kepala pada antar sub-populasi kuda di Sulawesi Utara, dengan fenotip warna bay dan chesnut merupakan warna bulu dominan disamping terdapat warna bulu lainnya dengan frekuensi fenotip yang rendah (kurang dari tujuh persen). 2. Genotipik (A-/B-/dd) dan (--/bb/dd) memiliki penyebaran tertinggi pada alel A, b dan d dengan ekspresi bersifat kodominan sehingga memberikan konstribusi terbesar pada pembentukan keragaman warna bulu pada populasi kuda di Sulawesi Utara. 3. Terdapat bentuk corak putih pada kaki dan kepala yang bervariasi dengan frekuensi yang kecil yang diduga disebabkan adanya pengaruh gen non-linked dan ekspresi gen yang bersifat epistatis. 4. Sub-populasi kuda di Minahasa memiliki jarak genetik yang sangat dekat dengan subpopulasi kuda di kota Manado, sedangkan sub-populasi kuda di kota Tomohon adalah yang terjauh.