TINJAUAN PUSTAKA Ikan Nilem Nilem (Osteochilus hasselti) merupakan ikan endemik Indonesia yang hidup di sungai-sungai, danau dan rawa-rawa, tersebar di pulau Jawa, Sumatera dan Kalimantan. Namun, sejalan dengan perkembangan, ikan tersebut kemudian dibudidayakan di kolamkolam untuk tujuan komersial. Secara nasional keberadaannya kurang begitu populer kecuali di Jawa Barat. Hampir 80 % produksi nasional ikan nilem berasal dari Jawa Barat (Cholik et al. 2005). Panjang tubuh ikan nilem dapat mencapai 32 cm. Bentuk tubuh ikan nilem agak memanjang dan pipih, ujung mulut runcing dengan moncong (rostral) terlipat, serta bintik hitam besar pada ekornya, dan terdapat sungut di mulutnya. Menurut Kottelat (1993) Osteochilus hasselti CV mempunyai ciri-ciri sebagai berikut : SL. 320, LL. 30-33, terdapat sisik 5 1 /2 antara awal sirip punggung dan gurat sisi, tidak ada tubus keras pada moncong, 6-9 baris bintik-bintik berwarna sepanjang barisan sisik (walaupun tidak selalu jelas), terdapat bintik bulat besar pada batang ekor, batang ekor dikelilingi 16 sisik dan bagian depan sirip punggung dikelilingi 26 sisik. Terdapat 12-18 1 /2 jari-jari bercabang pada sirip punggung. Ikan nilem diklasifikasikan sebagai berikut (Nelson 1994): Phylum : Chordata Sub phylum : Vetebrata Super class : Gnasthostoma Grade : Teleostomi Class : Actinopterygii Subclass : Neopterygii Division : Teleostei Subdivision : Euteleostei Superorder : Ostariophysi Ordo : Cypriniformes Familia: Cyprinidae Genus : Osteochillus
5 Species : Osteochillus hasselti Ikan nilem hidup di lingkungan air tawar dengan kisaran ph antara 6,0-7,0 dan kandungan oksigen terlarut yang cukup (Cholik et al. 2005). Ikan ini merupakan jenis ikan pemakan detritus dan jasad penempel yang disebut epifiton dan perifiton, pada stadia larva dan benih ikan ini pemakan fitoplankton dan zooplankton atau jenis alga ber sel satu seperti diatom dan ganggang yang termasuk ke dalam kelas Cyanophyceae dan Chlorophyceae (Syandri, 2004; Cholik et al. 2005). Ikan nilem mampu hidup dan berkembang biak pada perairan jernih dan berpasir serta berada pada kawasan berelevasi tinggi. Ikan nilem memiliki potensi reproduksi yang cukup tinggi. Seekor nilem betina dapat menghasilkan telur sebanyak 80.000-110.000 butir telur dan memijah sepanjang tahun (Cholik et al. 2005). Pemijahan secara alami di mulai pada awal musim penghujan. Ikan ini bersifat ovipar dan pembuahan terjadi di luar tubuhnya. Induk ikan jantan nilem mulai memijah pada umur sekitar satu tahun dengan panjang 20 cm dan berat antara 80-100g. Sedangkan untuk induk betina mulai memijah pada umur 1 tahun dengan berat di atas 120 g (Cholik et al. 2005). Di daerah Priangan (Jawa Barat) ikan nilem sangat diminati dan digemari terutama dalam bentuk olahan seperti pindang nilem yang merupakan santapan terkenal, disamping itu ikan ini banyak dijual dalam bentuk cemilan, dendeng dan telurnya pun sangat digemari masyarakat. Harga ikan ini dapat mencapai hingga lebih dari 200% setelah muncul inovasi produk olahan nilem tersebut (Rahardjo dan Marliani 2007). Dengan melihat keunggulan tersebut, ikan ini memiliki prospek yang bagus sebagai komoditas perikanan yang potensial untuk dikembangkan. Keragaman Genetik Keragaman genetik adalah hirarki paling rendah dalam tingkat keragaman hayati. Keragaman hayati meliputi keragaman habitat, komunitas, populasi sampai dengan spesies. Keragaman genetik merupakan cerminan keragaman dalam suatu spesies yang disebut subspesies (Soewardi 2007). Menurut Dunham (2004), keragaman genetik penting untuk keberlangsungan hidup suatu spesies dalam jangka waktu yang lama. Keragaman genetik dapat menjaga kebugaran suatu spesies atau populasi dengan cara
6 memberikan kemampuan suatu spesies atau populasi beradaptasi terhadap perubahan lingkungan. Semakin beragam sumberdaya genetik suatu populasi, akan semakin tinggi kemampuan populasi tersebut untuk bertahan hidup dalam jangka waktu yang lama dan semakin tinggi pula daya adaptasi terhadap perubahan lingkungan sekitar. Kurangnya variasi genetik atau terlalu banyak homozigositas dapat menurunkan ketahanan hidup dan fitness suatu individu atau populasi (Dunham 2004). Ada beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat keragaman genetik suatu populasi ikan, yaitu faktor yang dapat meningkatkan keragaman genetik atau penambahan gen antara lain adalah mutasi dan migrasi serta faktor yang dapat menurunkan tingkat keragaman yaitu inbreeding dan seleksi. Mutasi adalah perubahan struktur DNA yang menghasilkan gen serta genotipe baru dimana gen yang mampu beradaptasi dengan perubahan lingkungan itulah yang bertahan (seleksi alam). Laju mutasi yang terjadi di alam berjalan lambat, namun menyediakan cukup keragaman genetik bagi populasi (Soewardi 2007). Migrasi adalah proses perpindahan gen antar populasi. Suatu populasi yang terisolasi dari populasi lain karena faktor fisik seperti sungai, gunung, dan sebagainya bila bertemu dengan populasi lain akan terjadi perpindahan gen (gene flow) diantara keduanya. Apabila ini terjadi maka kedua populasi tersebut dalam kurun waktu tertentu akan memiliki kemiripan atau serupa secara genetik (Soewardi (2007). Menurut Irwanto (2006), arus gen atau perpindahan gen berlangsung pada tingkatan spesies melalui suatu proses yang disebut introgression yaitu introduksi gen yang secara terus menerus terjadi pada suatu proses hibridisasi. Hibridisasi akan membawa secara bersama-sama dua kompleks genetik induk yang berlainan sehingga akan menciptakan suatu genotipe baru. Organisme baru ini mungkin tidak dapat menyesuaikan diri dan tidak dapat bersaing dengan jenis organisme yang sama dengan induknya, atau sebaliknya kemungkinan genotipe baru tersebut malah dapat tumbuh dan bereproduksi dengan baik. Kemunculan genotipe baru umumnya terjadi karena aliran gen. Proses ini berlangsung beberapa kali dan menghasilkan populasi hampir serupa dengan induknya yang membawa beberapa gen atau gen kompleks yang ditransfer dari satu jenis indukan kepada yang lain (Irwanto 2006). Gene flow penting dalam suatu populasi alami karena gene flow dan rekombinasi
7 adalah sumber yang dapat meningkatkan variasi genetik dalam banyak populasi (Irwanto 2006). Seleksi mengubah frekuensi alel terkait dengan peluang untuk menyumbangkan satu atau lebih genotipe pada generasi berikutnya (Soewardi 2007). Perubahan struktur genetik ditentukan oleh pemilihan fitness genotipe dimana individu yang tidak mampu bertahan akan tersingkir dan tidak terlibat dalam pembentukan generasi berikutnya. Penghanyutan gen adalah pencuplikan materi genetik yang berlangsung tidak biasa pada saat pembentukan gamet dan fertilisasi sehingga menyebabkan menurunnya keragaman genetik suatu populasi. Penurunan keragaman genetik ini dapat menurunkan kemampuan suatu populasi untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan. Penghanyutan gen akan terjadi jika sebagian kecil dari populasi terpisah dari populasi asal yang besar. Populasi kecil yang terpisah ini akan membawa sebagian kecil keragaman genetik dari populasi asalnya sehingga kedua populasi itu akan memiliki gene pool yang berbeda. Penghanyutan gen dapat pula terjadi karena sebagian besar populasi mati sehingga populasi yang tersisa akan membentuk populasi baru. Akibatnya populasi baru akan memiliki gene pool yang lebih terbatas dibanding dengan populasi asal (Soewardi 2007). Fenotipe Morfomeristik Fenotipe adalah suatu karakteristik yang dapat diamati dan diukur dari suatu organisme. Ekspresi fenotipe (P) ditentukan oleh faktor genotipe (G) dan lingkungan (E) serta interaksi keduanya (GE) sebagai berikut : P = G + E + GE (Hardjosubroto 1994) Karakter morfologi dari kategori fenotipe morfomeristik menggambarkan bentuk luar dan ukurannya. Karakter morfologi banyak digunakan dalam bidang biologi perikanan untuk mengukur perbedaan dan hubungan antara berbagai kategori taksonomi (Turan 1999). Namun kelemahan utama dari pengukuran karakter morfologi ini pada level intra spesifik adalah adanya keragaman fenotipe yang sangat dipengaruhi oleh perubahan lingkungan (Turan 1999). Kelenturan fenotip ik ini terkait dengan proses adaptasi terhadap perubahan lingkungan yaitu perubahan fisiologi dan tingkah laku ikan
8 yang mengarah pada perubahan morfologi, reproduksi dan ketahanan hidup. Perubahan fenotipe ini tidak berarti adanya perubahan genetik dari suatu populasi sehingga adanya perbedaan fenotipe diantara populasi tidak dapat dikatakan sebagai adanya perbedaan genetik. Meskipun dipengaruhi oleh lingkungan, karakter morfologi juga memiliki kelebihan yaitu dalam mengidentifikasi stok ikan terutama bila tidak cukup waktu untuk mengumpulkan perbedaan genetik antar populasi karena perubahan genetik terjadi sangat lambat pada populasi ukuran besar khususnya karena penghanyutan gen secara acak (Turan 1999). Performa karakter morfologi dipetakan secara pengukuran morfometrik dan meristik (morfomeristik). Ukuran morfometrik dapat digunakan untuk membedakan populasi ikan yaitu meliputi pengukuran panjang total, panjang standar, panjang kepala dan tinggi badan. Namun pengukuran berdasarkan karakter-karakter tersebut dinilai masih memiliki kelemahan karena hanya memberikan gambaran bentuk tubuh ikan secara umum (Widiyati 2003). Sebagai suatu alternatif, dikenal suatu metode morfometrik yang lebih baru yaitu sistem jaringan truss atau truss morfometrik. Menurut Pollar et al. (2007), metode ini dapat memberikan informasi yang lebih lengkap dalam menggambarkan suatu bentuk ikan. Pada metode ini ditentukan titik-titik truss baik secara vertikal, horizontal maupun diagonal. Pemilihan titik truss di sepanjang tubuh ikan merupakan faktor penting dalam rangka mendapatkan informasi sebanyak-banyaknya mengenai tubuh ikan, oleh karena itu penentuan titik truss adalah khas untuk setiap jenis ikan (Widiyati 2003). Metode ini telah berhasil cukup baik diterapkan pada beberapa spesies ikan antara lain ikan nila (Oreochromis niloticus) (Widiyati et.al. 2004), udang galah (Macrobrachium rosenbergii) (Hadi et al. 2002), baung (Mystus nemurus) (Nugroho et al. 2005), ikan anchovy (Engraulis encrasicolus L.) (Turan et al. 2004), Tor tambroides (Pollar et al. 2007), ikan sardin (Sardina pilchardus) (Silva 2003). Performa meristik melibatkan penghitungan jumlah jari-jari sirip, tulang atau tulang rawan dari bagian tubuh ikan. Fenotipe meristik sering digunakan untuk identifikasi dan membedakan genera, spesies, strain, persilangan, populasi atau kelompok spesies dan individu (Sherizan 2007). Beberapa contoh identifikasi berdasarkan data meristik adalah untuk membedakan ikan nila (Oreochromis sp.) (Sherizan 2007).
9 Pengukuran performa morfologi lebih mudah dilakukan dan biayanya jauh lebih murah dibandingkan dengan pemetaan karakter genotipe. Ragam Genotipe dengan Penanda Molekuler RAPD Salah satu metode terbaru untuk mengukur variasi genotipe secara lebih akurat adalah pada tingkat DNA. Marker DNA ini memiliki beberapa keunggulan dibanding morfometrik, meristik atau marker protein (alozim) untuk penelitian struktur stok dan variasi genetik (Jayasangkar 2005). Marker DNA banyak diaplikasikan untuk identifikasi spesies, evaluasi filogeni, menggambarkan struktur stok, pemetaan gen, konservasi gen, marker untuk seleksi, penentuan strategi pemuliaan dan penentuan variasi genetik (Jayasangkar 2005). Penentuan variasi genetik secara molekuler ini dapat dilakukan dengan berbagai macam metode antara lain adalah Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD), DNA mitokondria dengan teknik Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) atau DNA mikrosatelit. Analisis marka RAPD pada sekuens DNA polimorfik yang dipisahkan oleh gel elektroforesis setelah proses PCR menggunakan satu atau sepasang primer oligonukleotida pendek secara acak (8-12 base pair) dapat menggambarkan tingkat polimorfisme genetiknya. Polimorfisme terjadi karena adanya pertukaran basa pada pasangan primer-situs ikatan atau dari perubahan panjang sekuens yang disebabkan oleh delesi, insersi dan rearrangements (Dunham 2004). Kemampuan RAPD dalam mendeteksi polimorfisme cukup tinggi karena primer oligonukleotida bisa mendata genom yang memiliki situs ikatan perfect dan subperfect dalam reaksi PCR (Dunham 2004; Liu 2007). Saat dua situs ikatan berjarak cukup dekat (3000 bp atau kurang), pita RAPD akan terlihat pada gel. Biasanya setiap primer RAPD mampu mengamplifikasi beberapa pita yang diantaranya polimorfik bahkan untuk populasi yang sekerabat (Dunham 2004). Variasi genetik dan perbedaan dalam atau antara taxa biasanya dihitung dari ada tidaknya pita DNA yang muncul yang diatur oleh perubahan sekuens DNA untuk setiap lokus (Liu 2007). Menurut Liu (2007), marka RAPD telah digunakan secara luas untuk identifikasi spesies dan strain ikan dan moluska, analisis struktur populasi udang dan alga, analisis dampak genetik dari stressor lingkungan dan analisis diversitas genetik RAPD juga telah
10 digunakan untuk studi linkage-mapping pada spesies ikan. Linkage map menghasilkan sejumlah marka RAPD untuk determinasi kelamin, dan juga pola warna, ketahanan terhadap penyakit, respon imun serta trait kualitatif lain, disamping trait kuantitatif yang dapat digunakan untuk linkage selection (Jayasangkar 2005). Teknik RAPD telah digunakan dalam penelitian ikan Barbus sp asal Spanyol (Callejas & Ochando 2003), ikan mas (Cyprinus carpio) (Bártfai et al. 2001), alga merah (Gelidium sesquipedale) (Alberto et al. 1999), rumput laut Kappaphycus alavarezii (Parenrengi et al. 2006) dan ikan batak (Tor soro) (Asih et al. 2008). Menurut Beaumont dan Hoare (2003), teknik RAPD merupakan teknik analisis DNA yang cepat dan murah dalam mendapatkan data molekuler genetik. Hal serupa juga dinyatakan oleh Dunham (2004), bahwa RAPD memiliki kriteria sebagai sistem marka yang ideal karena polimorfiknya yang tinggi, mudah dan cepat, serta ekonomis. Disamping itu RAPD tidak membutuhkan probe atau informasi sekuens seperti untuk analisis RFLP dan DNA satelit. Sedangkan menurut Liu (2005), RAPD memiliki semua keunggulan sebagai marka hasil PCR, primer yang digunakan tersedia secara komersial dan teknik ini tidak membutuhkan pengetahuan mengenai target sekuens DNA atau organisasi gennya.