POLIMORFISME GEN GROWTH HORMONE SAPI BALI DI DATARAN TINGGI DAN DATARAN RENDAH NUSA PENIDA

TESIS POLIMORFISME GEN GROWTH HORMONE SAPI BALI DI DATARAN TINGGI DAN DATARAN RENDAH NUSA PENIDA NI LUH MADE IKA YULITA SARI HADIPRATA PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016

TESIS POLIMORFISME GEN GROWTH HORMONE SAPI BALI DI DATARAN TINGGI DAN DATARAN RENDAH NUSA PENIDA NI LUH MADE IKA YULITA SARI HADIPRATA NIM 1492361004 PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI KEDOKTERAN HEWAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016

POLIMORFISME GEN GROWTH HORMONE SAPI BALI DI DATARAN TINGGI DAN DATARAN RENDAH NUSA PENIDA Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Kedokteran Hewan Program Pasca Sarjana Universitas Udayana NI LUH MADE IKA YULITA SARI HADIPRATA NIM 1492361004 PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI KEDOKTERAN HEWAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016

Lembar Pengesahan TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 13 JANUARI 2016 Pembimbing I, Pembimbing II, Prof.Dr.drh.Ni Ketut Suwiti,M.Kes Dr. Drh. I Wayan Suardana, M.Si NIP. 19630716 198903 2 001 NIP. 19700122 199512 1 001 Mengetahui Ketua Program Magister Kedokteran Hewan Program Pascasarjana Universitas Udayana, Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, Prof.Dr.drh. I Ketut Puja, M.Kes Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp. S(K) NIP. 19621231 198903 1 315 NIP. 19590215 198510 2 001 iv

Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai oleh Panitia Penguji pada Program Pascasarjana Universitas Udayana pada Tanggal 13 Januari 2016 Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana No : 0287/UN14.4/HK/2016 Tanggal : 11 Januari 2016 Panitia Penguji Tesis adalah : Ketua : Prof. Dr. drh. Ni Ketut Suwiti, M.Kes Anggota : 1. Dr. Drh. I Wayan Suardana, M.Si 2. Dr. Drh. I Nengah Wandia, M.Si 3. Prof. Dr. Drh.Iwan Harjono Utama, MS 4. Prof.Dr.drh. I Ketut Puja, M.Kes v

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Ni Luh Made Ika Yulita Sari Hadiprata Nim : 1492361004 Program Studi Judul Tesis : Kedokteran Hewan : Polimorfisme Gen Growth Hormone pada Sapi Bali di Dataran Tinggi dan Dataran Rendah Nusa Penida Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah tesis ini bebas plagiat. Apabila dikemudian hari terbukti plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan Peraturan Perundang-undangan yang berlaku. Denpasar, 13 Januari 2016 Yang membuat pernyataan, Ni Luh Made Ika Yulita Sari Hadiprata vi

DAFTAR RIWAYAT HIDUP Penulis Ni Luh Made Ika Yulita Sari Hadiprata dilahirkan pada tanggal 20 Juli 1991 di Denpasar, Provinsi Bali. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara, putri dari pasangan suami istri Drh. I Ketut Hadiprata dan Ni Wayan Sulastrini, S.Pd. Penulis menempuh pendidikan Sekolah Dasar di SDN 1 Kerobokan Kelod dan menamatkan pendidikan tahun 2003, Pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 4 Denpasar, diselesaikan pada tahun 2006, Pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMAN 3 Denpasar, diselesaikan pada tahun 2009. Selanjutnya penulis menempuh pendidikan di Kedokteran Hewan Universitas Udayana, menyelesaikan pendidikan Sarjana Kedokteran Hewan (SKH) Tahun 2013 dan menyelesaikan Pendidikan Profesi Dokter Hewan Tahun 2014. Penulis diterima menjadi mahasiswa Program Magister Program Studi S2 Kedokteran Hewan di Universitas Udayana Pada Tahun 2014. Selanjutnya penulis melakukan penelitian di Laboratorium Biologi Molekuler Fakultas Kedokteran Universitas Udayana berjudul Polimorfisme Gen Growth Hormone Sapi Bali di Dataran Tinggi dan Dataran Rendah Nusa Penida. Penelitian ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Kedokteran Hewan pada Program Magister Program Studi S2 Kedokteran Hewan Program Pascasarjana Universitas Udayana. vii

UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat-nya sehingga penulisan tesis ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. drh. Ni Ketut Suwiti, M. Kes. selaku pembimbing I yang dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan dan saran selama penulis mengikuti Program Magister, khususnya dalam penyelesaian tesis ini. Terima kasih yang sebesar-besarnya pula penulis sampaikan kepada Dr. drh. I Wayan Suardana, M.Si. selaku pembimbing II yang penuh perhatian dan kesabaran telah memberikan bimbingan dan saran kepada penulis. Ucapan yang sama ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD.KEMD., atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister di Universitas Udayana. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. dr. A.A Raka Sudewi, Sp.S(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Universitas Udayana. Terima kasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. drh. I Ketut Puja, M.Kes. selaku Ketua Program Studi S2 Kedokteran Hewan Program Pascasarjana Universitas Udayana dan juga sebagai penguji tesis, atas kesempatan yang diberikan untuk belajar di Program Studi yang dipimpinnya dan kesediaannya menjadi penguji. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada para penguji tesis lainnya, yaitu Dr. drh. I Nengah Wandia, M.Si dan Prof. Dr. drh. Iwan Utama, MS yang viii

telah memberikan masukan, saran dan sanggahan sehingga tesis ini dapat terwujud seperti ini. Ucapan terima kasih yang tulus juga penulis sampaikan kepada para dosen yang telah membimbing penulis dalam mengikuti pendidikan Program Magister pada Program Studi Kedokteran Hewan Program Pascasarjana Univesitas Udayana. Pada kesempatan ini secara khusus penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Komang Sri, Nanik Astuti dan Senshi Septia yang telah meluangkan waktu memberikan bimbingan dalam pelaksanaan penelitian di laboratorium. Ucapan terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada Bapak I Ketut Hadiprata dan Ibu tersayang Ni Wayan Sulastrini yang telah memberikan dukungan dan perhatian dalam penulisan tesis ini. Kepada Sita, Eka, Gea, Mei, Sista, dan Wela terutama terimakasih banyak kepada Kadek Sumara yang menjadi rekan dalam suka dan duka selama penelitian dan penulisan tesis dan teman-teman lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah banyak membantu hingga terwujudnya tesis ini. Denpasar, 13 Januari 2016 Penulis ix

ABSTRAK POLIMORFISME GEN GROWTH HORMONE SAPI BALI DI DATARAN TINGGI DAN DATARAN RENDAH NUSA PENIDA Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui karakteristik dan polimorfisme gen growth hormone sapi bali di Kecamatan Nusa Penida Kabupaten Klungkung Provinsi Bali. Sampel yang digunakan adalah darah sapi bali yang dipelihara di dataran tinggi dan dataran rendah Nusa Penida yang berjumlah 50 sampel. Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode PCR- RFLP (Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism) yang dipotong dengan enzim HaeIII. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari 50 sampel menunjukkan satu alel dengan frekuensi 1.00 dan nilai PIC marker 0.000. Hasil restriksi produk PCR menggunakan enzim HaeIII menunjukkan seluruh sampel terpotong menjadi dua pita dengan ukuran 179 pb dan 225 pb. Dapat disimpulkan gen growth hormone pada sapi bali yang dipelihara di Nusa Penida bersifat monomorfik. Dengan demikian perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan metode lain tentang keragaman genetik dari gen growth hormone pada sapi bali di Nusa Penida sehingga dapat digunakan kriteria untuk seleksi sapi bali unggul di Nusa Penida. Kata kunci: Gen growth hormone, sapi bali, kepulauan Nusa Penida, metode PCR-RFLP, enzim HaeIII. x

ABSTRACT THE POLYMORPHISM OF GROWTH HORMONE GENE OF BALI CATTLE AT HIGHLANDS AND LOWLANDS OF NUSA PENIDA ISLAND The research has been conducted to know the characteristics and polymorphisms of growth hormone gene of bali cattle at Nusa Penida island. Totally 50 samples of blood Bali cattle reared in Nusa Penida island were used in this study, and the PCR-RFLP method with enzym HaeIII was used in order to know the polymorphism of their growth hormone gene. The results showed that among 50 samples that were studied, the growth hormone gene of bali cattle in Nusa Penida island showed one allele with frequency of 1.00 and PIC marker value of 0.000. The digestion of PCR product using HaeIII enzyme showed all of samples divided into two bands i.e 179 bp and 225 bp. The result conclude, the growth hormone gene of bali cattle that breeding in Nusa Penida island is monomorphic. Eventhough, the others research with another methods in order to know the genetic diversity of growth hormone gene of bali cattle in Nusa Penida island is still needed so that can be used as a criterion for selecting of bali cattle superior in Nusa Dua island. Keywords: Growth hormone gene, bali-cattle, Nusa Penida island, PCR-RFLP method, enzyme HaeIII. xi

RINGKASAN Nusa Penida merupakan kawasan pengembangan dan pusat pembibitan sapi bali, oleh karena itu diperlukan strategi untuk mendapatkan bibit yang unggul tidak hanya dengan seleksi secara fenotipe namun juga secara genotipe melalui marka gen yang disebut Marker-Assisted Selection (MAS). Salah satu gen yang berpotensi menyandi sifat produksi seperti bobot badan, tinggi pundak, panjang badan dan lingkar dada adalah gen Growth Hormone (GH). Penelitian ini dilakukan untuk memperoleh informasi tentang karakteristik genetik gen GH yang direstriksi dengan enzim HaeIII serta polimorfismenya dari bibit sapi bali di Nusa Penida yang dipelihara di daerah dataran tinggi dan dataran rendah sehingga dapat digunakan sebagai penanda genetik bibit sapi bali di Nusa Penida. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction-Restriction Length Polymorphism), dengan jumlah sampel sebanyak 50 sampel. Hasil penelitian menunjukkan dari 50 sampel yang teramplifikasi pada PCR dengan ukuran produk 404 bp menggunakan primer 2F 2R dan direstriksi menggunakan enzim HaeIII menunjukkan hanya terdapat satu macam pola potongan yang terdiri dari dua pita dengan ukuran 179 pb dan 225 pb. Hasil analisis frekuensi alel dan PIC menunjukkan nilai masing-masing 1.00 dan 0.000. Hasil studi ini menyimpulkan bahwa karakteristik gen GH sapi bali di Nusa Penida bersifat monomorfik. xii

SUMMARY Nusa Penida is an area for developing and breeding centers of bali cattle in Bali, therefore it is needed a strategy to improve the cattle which superior performance in this area. In order to reach those purposes, the selection of cattle can be conducted not only by phenotype selection, but also genotype phenotype through marker gene that familiarly as Marker-Assisted Selection (MAS). One of the genes that can be used as a MAS is growth hormone (GH) gene which known encoding potential production such as body weight, shoulder height, body length and chest circumference. This research obtain to know the information about the genetic characteristics of GH gene of Bali cattle in Nusa Penida island that were restricted by HaeIII enzyme and its polymorphism. The method used in the study was the PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction-Restriction Length Polymorphism) method. Totally 50 blood samples collected from low lands and high lands of Nusa Penida island were used in the study. The results showed among 50 samples that were studied, the growth hormone gene of bali cattle in Nusa Penida island showed one allele with frequency of 1.00 and PIC marker value of 0.000. The digestion of PCR product using HaeIII enzyme showed all of samples divided into two bands i.e 179 bp and 225 bp. The result conclude, the growth hormone gene of bali cattle that breeding in Nusa Penida island is monomorphic. Eventhough, the others research with another methods in order to know the genetic diversity of growth hormone gene of bali cattle in Nusa Penida island is still needed so that can be used as a criterion for selecting of bali cattle superior in Nusa Dua island. xiii

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI.... iii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 4 1.3 Tujuan Penelitian... 4 1.4 Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1 Gambaran Umum Sapi Bali... 5 2.2 Keragaman Genetik... 6 2.3 Gen Bovine Growth Hormone... 7 2.4 PCR-RFLP... 10 BAB III KERANGKA BERPIKIR,KONSEP, DAN HIPOTESIS... 13 3.1 Kerangka Berpikir... 13 3.2 Konsep... 15 BAB IV METODE PENELITIAN... 16 4.1 Rancangan Penelitian... 16 4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian... 18 4.3 Ruang Lingkup Penelitian... 18 4.4 Penentuan Sumber Data... 18 4.5 Variabel Penelitian... 19 4.6 Bahan Penelitian... 20 4.7 Instrumen Penelitian... 21 4.8 Prosedur Penelitian... 21 4.8.1 Pengambilan Sampel Darah... 21 4.8.2 Ekstraksi DNA... 21 4.8.3 Amplifikasi Gen Growth Hormon... 22 4.8.4 Restriksi Gen GH dengan Enzim HaeIII... 23 4.9 Analisis Data... 24 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN... 25 5.1 Amplifikasi Gen GH... 25 5.2 Keragaman Genetik GH Sapi Bali... 27 5.2.1 Frekuensi alel Gen GH yang diretriksi dengan enzim HaeIII... 27 xiv

5.2.2 Nilai Polymorphic Informative Content (PIC)... 30 BAB VI SIMPULAN DAN SARAN... 32 6.1 Simpulan... 32 6.2 Saran... 32 DAFTAR PUSTAKA... 33 LAMPIRAN... 39 xv

DAFTAR TABEL Tabel Hal Tabel 5.1. Jumlah genotipe dan frekuensi alel sapi bali Nusa Penida- Bali. 27 Tabel 5.2. Nilai Polymorphic Informative Content (PIC) sapi bali di Nusa Penida. 30 xvi

DAFTAR GAMBAR Gambar Hal Gambar 2.1. Posisi primer depan, primer belakang dan produk PCR gen GH... 10 Gambar 3.1. Kerangka Konsep Penelitian 15 Gambar 4.1. Alur Pelaksanaan Penelitian 17 Gambar 5.1. Visualisasi amplifikasi gen Growth Hormon sapi bali pada gel agarose 1,5% ( M ; marker 100 bp, 1-8 : sampel penelitian) 25 Gambar 5.2. Visualisasi PCR-RFLP GH HaeIII pada gel poliakrilamid 8% (M ; marker 100bp, 1-4 ; amplifikasi gen GH, R1-R4 ; restriksi HaeIII pada gen GH). 26 xvii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Hal Lampiran 1. Perhitungan Rumus...... 39 Lampiran 2. Visualisasi 50 Produk PCR dan Restriksi GH HaeIII... 41 Lampiran 3. Dokumentasi Kerja Lab... 46 xviii