LAPORAN AKHlR PENELITIAI4 HIBAH BERSAING V1113 PERGURUAN TlNGGl TAHUN ANGGARAN 1998-2001 A. JUDUL : PRODUKSI, KRlOPRESERVASl DAN PENENTUAN JENIS KELAMIN EMBRIO HASIL FERTltlSASt IN MTRO MENGGUNAKAN SUMBER SEL TELUR ANAK SAP1 B. PENANGGUNGJAWAB PENEtlTlAN : Drh. 8ambang Purwantara, MSc. PhD. 1. Nama lengkap 2. Jenis Kelamin : Pria 3. JabatadGolongan : lektor Kepala Madyaltttc 4. NIP : 131404215 5. Bidang Keahtian : Fisiologi dan Bioteknologi Reproduksi 6. FakultasIJurusan : Faku ltas Kedokteran HewanlReprcduksidan Kebidanan 7. Perguruan . -rihggi : lnstitut Pertanian Bogor ,
C. TIM PENELlTl Nama
Bidang Keahlian
Fakultad Jurusan
lnstitusi
Bambang Purwantara
Fisiologi dan Bioteknolqi Reproduksi Fis~ologiReproduksi dan Kriopreservasi Manipulasi Embrio dan tB Fisiotogi Reproduksi Endokrinologi Fertilisasi in vitro
Kedokteran Hewan
IPB
Kedokleran Hewan
1P8
Kedokteran Hewan
IPB
Kedokteran Hewan Kedokteran Hewan Kedokteran Hewan
IPB
lman Supriztna
Tuty L. Yusuf Amrozi" FAuharnrnad Agil'* M.Agus Setiadi*"
IPB
IPB
*Tahun I, "Tahun II, *"Tahun Ill dan IV
: 4 tahun : Rp. 148.000.OCO
'' Z...h e k..a n ~a kulta&kedpkteran Hewan \! , ,: -1nstltut I; ,~gnaiih~&or 'I
c..
Pe~elrtiUtama
1cS
-(
v ; 4L
.
*
< !..
I
F\
F
,,
'-.--Dr. Bambanq Purwantara, MSc NIP. 131 404 216
!J!pJaleAtuesep eped !u! ue!l!iauad *(j!uannn !des yeue eped j ~ ytuyal i wepp sqa! e m a s q e ~ e o a )urnlaq q s e w 6 u d Gutiuad yadse edelaqaq !6eq Jenlay
ueleJ!Jmuatuuep !seyy!luap6claw ndweul ueye ueyd~~e?(!p !u! ue!ylauad -(ay!foJ!se~!dse!nlelaw ! d s yeus-ysu~!_r~p yalojad!p 6 u ~ Amlal las pep ( ~ 1 4 OJJ!A ) u! !ses!l!Uaj y!uyal ueylejuwuaci: ~ ~ S u a p
!sele!pledep ueyde~ey!p!u!ue4eqLueH .ue(e6e6ay uep nlunq uele! ueynwauau yqal
tseln~o~adnsy!uya$ !nlelalu !des yeue
!Jep o!Jquia
yalo~adluaw
ynlun ueynyq!p qqa$ 6treA e k d n '!se~aua6 Y Z J ~ !ueyapuaulad !nlqaul 'yeura)
y1~aua6 r ~ n uey!ewad u~ ledaaaduacu eun6 Jesaq ~e6ues5 u ~ h!sualod !y!l!uaur oyqula lajsuejl
L U E A ~UlEjRP ~ J ~ JGUZF
!erSeqa.=!JES yeue uealrnij5md -!des eped ~husnsnyy'dnp!y
ueMay Jnlal [as !syatoy nele ue6und~ueuade k d n uetep uey6ueqcuay1pqeial
)!seAu! 6 u e ~ n yn e p yep!) yqelaJ 6 u ~ Aepojaw
'tu! I!qye-j!qyv -seleqlel le6ues
j!lelal yeuJaj ntnw uey!~qradlued6o~d!6eq eAuue6u1~uaday und!ysau 'ue!g!lauad ynlun Gu!guad le6ues 6 u ~ Aoyqua Jaqulns ueyedn~awu m a y iJep Jnlal
[as
.ue!ylauadue6u!guaday ynlun 6uolod qewnJ qequr!l wn!Jeno u ~ ~ e ~ j u e l uwelep ad eLusnsnyy ' o ~ ju! ! ~oyqua jsynpo~d~ n p a s o ~ueeu~nduahuad d ey6ue~u e p p
6 u n s 6 u e l ~ qyela1 esqq Jenl ue6uequ;ay~ad'l!yyeJal esJeMesep cuelea
(8661 !a# OZ le6Suzl r866l/~l/'!i~ Bh'd/8WkVdda/ldZdi9 y q u o y JWON
' 1 ~ 1 9106067 ~ & " u e ~ ~ aueurel y
-1r
2;oboa cl~tuyrad Jnj!jsl;i
ueMaH uwatyopa)j se#nye j 'ueuep!qa)l uep i s y n m d a a ut3!6eg eped ~eie6uadp!$)
(u~uejey 1 1 6peurueynN ~
'!ZOJL~V'jnsn),
'2002 '!pe!\assn6v peuteyow uep
'1h ~ n'eule!ddns l uelul '~bejuemnd6uequea)
W ~ ! Z 'Og !ses!l!vqlun!pau eped eAuse$!l!l~aj !nyelay!p yela1 6ueA ln66un 1!q!q nyaq uauas ue6uap !seu!Luasu!!p Jnlal !as (30c3-8~ nyns u ~ leur!syew p
ueqequralay ' z 0 3
%s) u~Bue~euradun!paw
uelep uey!szqnyu!!p luel
qqa)aS 'ehuue6ueleuad uendueuray ley!laur ynlun
~ suep j (533j)urnlas jlm
pjaj ue6uep !seluauraldns!p6ueh.661 ~ 3 urn!pau 1 eped lnllny!pJn:al las 'ueyeuesyel!pledep yep11
InqasJa! ~!euauewadcuals!s enp ay '!y!yur!p 6u~Auele!e~ad uesEpcyalay euadey
4alo u n w N
-uEJ~o~~osE uep J$~ !doysopua ~
y!uyal uey~un66uawuc!e! ue6uap
!se~adc.laq!ae ol;!sa~ !6ue:nGuaw uep ueyeu~u~apariu3u ynjun ueynyepg y q a i
e k d n le6eq~ag+led= uep qepnw 's!lye~d y!qal !el!u!peuaJey uauropqe ue!pau
uJals!s ueyeun66uaw ueynyejtp 6ueA lse~adoy!uyal '(/\I-11
unyel) eAu~n[uelas
u~!g!lauadd e y e ~Eped -1se~adoyepnsas uep ices 'unlaqas eped ueqepnulay
u n d n e u ueygnsay 'uelequey ehuepe ueu!y6unuay depewal !sEnleAa!p uep uey6u!pueq~ad!pInqasJal apo)aN '6u1qweuep ~esnd!leiedelue!p eqle eau!l 6 u ~ l u ~ d auauopqe s ue!pau! (2) uep J!yyeJal aelso3 Guejnl uep ln66ued eJelue ~edeyyo6al ywaep (1) eped !cuo~o~edel y!uyal ue6uap !syaloy!pAnla] las '!yeJaqepuepepuel
ehulnxmlu depcq~al!Jeygs !ley
eules;(as e m a s ueynysl!p ue$eue6uad
.uey~paqwady!uya$ inlqaw !syaloy!p Jnlai [as '~!qye.la$6 u d H S uey!lunAuad ~ yelaps we! selaq en0
. ~ surqgunhuad j urnlaqas 1
~ 5~ eped 4 uey6uesed!p
8013 ' I F J ~ I - I ~ J ~ I J ~!JW ~ E e u ~ ~ ~!JW= a s !IW z u ~ ! ~ u n sH! pS '(6661 ~ "IE la 'e~eluelvclnd) Iay!loj ue6ueqway~ad!selnu!gsuaw ynlun H S nv ~ 02 + ~ a 1 3 yalo~adtllaluu m a q 'uqnq 2-
Euelas ue!ensahuad eseu !L lzlc!uaur yeialas
-!u! ue!l!yauad welep ueyeun6!p uelnq 1-2 JncunAaq !des yeue yelurnIas -j!gynpo~d Jnuin !edmuaw
yelajas ueeqm~adueway Isynpo~da~ e[~au!y!senleAa ( 2 ) uep 'lapow !e6eqas eseMap Ides Jnlat 13s j
~ I!sey l oyqura ue6uap oyqua uenyaqurad apolau (E)
uep 'o!~quraJnllny uep !ses!l!yaj ' ~ n l a las ~ ue6ue)eurad apolalu ueeu~ndluahuad
(
'eAuulnlaqas ue!l!lauad deyq
yep y!eqjal ~ n p a s o ~ dueylequecuau
u~6uap lay!loj ueynqwnuad !selnu!p wme]el ue~ti~ndwa/Cuad( t ) :sele
kernudian dikultur dalam medium CRI aa untuk mernberi kesernpatan kepada
embrio untuk tumbuh dan berkembang. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa penyuntikan 20 AU FSH dan kombinasi ClDR - 20 AU F S H dianggap cukup untuk perkembangan folikel pada
anak sapi pada umur terrsebut (sekitar 3-4 bulan). Derajat respons yang ditimbulkan dari stirnulasi tersebut dalam beberapa ha1 sudah relatif sebanding
dengan hasil yang dilaporkan oleh beberapa peneliti lainnya.. Dari hewan yang
telah menjalani perlakuan diperoleh indikasi berahi dengan tanda-tanda yang jelas berupa pembengkakan dan hiperernia vulva dan keluarnya lendir berahi. Tanda-tanda berupa naik-menaikt dan diam tidak dij~mpaioada kelompok 3nak
sapi ini. Diduga, tanda-tanda berahi yang nyata berupa naik-menaiki dar~dan diam dinaiki seperti yang terlihat pada beberapa sapi percobaan Tahun I, hanya dapat terjadi 'pada sapi dengan umur mendekati pubertas.
Dengan teknik laparotomi dimungkinkan untuk meraih ovarium pada sejumlah hewan, terutama yang berumur lebih tua. Teknik median memberikan kemungkinan lebih mudah untuk memanipulasi ovarium maupun proses operasinya. Dari sejumlah hewan yang menjalani pembedahan, tidak dijurnpai adanya masalah yang merugikan dan menyulitkan pada sebelum, saat maupun
sesudah operasi. Jika dibandingkan dengan temuan para peneliti Iainnya (di luar negeri), kualitas sel telur dan angka pematangan sel telumya relatif lebih buruk. Hal ini rnungk~n beyk~itan ciengar, kualitzs hewan perccbaan, iklirn dan teknik pernatanganll;uItur ser telur dan ernbrio yang belum memadai. Sebagai kesimpulan, dari penelitian ini telah dihasifkan sejumlah data dan deskripsi tztacara pemanenan set telur yang diharapkan dapat memberikan sumbangan bet-harga bagi pemanfaatan anak sapi sebagai sumber materi
genetik. Oleh karcna itu, perlu adanya upaya yang menjamin kelanjuian dan
pengembangan siste~nyang telah dirintis agar dapat dirasakan manfaatnya baik
irntuk kepentingan ilmiah maupun kepentingan praktis. Teknik dan sistern ini diharapkan akan memberikan pula ker~ntungandalam upaya menyehmatkan
beberapa spesies satwa asli Indonesia yang terancam punah.
Research Main Topic : PRODUCTION, CRYOPRESERVATlON AND SEX DETERMINATION OF IN VITRO FERTILIZED EMBRYOS DERIVED FROM BOVINE PREPUBERTAL OOCYTES
(Barnbang Puwantara, lman Supriatna, Tuty Laswardi Yusuf, Amrozi, Muhammad Agil and Mohamad Agus Setiadi 2001,56 pages) (Lecturers at the Depa rment of Reproduction dan Ob sfetrics, Faculty of Veterinary
hledicine Bogor Agriculfuml Unive~ity,J!. Taman Kencana 3 Bog or 16 7 5 1, Contract
Number 6 I/P2PTiDPPM/gB/PHB V I I / I N / j 998, May 20, f 998) >-
SUMMARY The use of prepubertal heifers as oocyte donors in breeding programs
could decrease generation interval and increase genetic rate of gained. Remarkable progress has been made in the past decade in improvement and
refinement of procedures for embryo production in vifro, largely from research
using oocytes collected from ovaries of slaughtered cattle. Oocytes from slaughtered animal have provided an important source of embryos for var~etyof
research purposes, but are of limited value in production of embryos for use in livestock-improvement program. More recently, relatively 'non invasive methods
have been developed for collection of oocytes from naturally cycling domestic species, pariiullarly in cattle. The use of juvenije donors
\n embqo transfer prog-am offers great
potential for accelerated genetic gain in domestic livestock through redt~ced generation interval. Early attempt to generate embryos from calves by conventional superovulation and embryo recovery procedure were unsuccessful.
This constrains may be by passed by the use of in
vitro fertilization (IVF) of
oocytes collected from calf ovaries by fc!!lcljlar aspiration.
This present experiment, therefore, was conducted to elaborate some valuable indicators which are still laid uncertainly. The study were comprised (1)
improvement of s!imulatory regimen based or1 the best achievemzn! of the previous experiment, (2) improvement of in vitro methods for oocyte maturation
fertilization and embryo culture (3) ayopreservation of embryo produced by IVF methods with oucyte from cows as a model, and (4) evaluation on reproductive
performance cf experimental animals reaching an adult stage. Those valuable information needs to be verified and discussed in order to optimize condition for
in vitro embryo production in prepubertal cattle. A number of prepubertal calves at 3-7 months of age, were subjected for the experiment. Following preconditioning perids of 1-2 months, the animal
received ovarian stirnulatory treatments by administration of 20 AU FSH and CIDR + 20 AU FSH. Decreasing dose of FSH were administered far 4 days with an interval gf 12 h (morning and evening). For CIDR-FSH Group, CIDR wsrs
inserted in the vagina 5 days prior to FSH injections for ihe period of stirnu1a:ion (8 days). Twelve hours following the last FSH injection, the oocytes were
cdlected.s u r g i ~ l l y .Intensive abservations were done following the injections in order to define whether the animal exhibits estrous signs.
Oocytes were collected by laparotomy techniques in an area, i.e. median of the abdomen along white tine (linea alba) between umbilicus and mammary
gland. The oocytes were cultured in TCM199 supplemented with fetal calf serum (FCS) for determination of maturation. Following 22 hours incubation periods (5% C02, maximum humidity and 38.5OC) the oocytes were inseminated with
frozen semen of known fertility bull which has been washed and capacitated. The zygotes were cultured in CRlaa medium to allow further development of
embryos. Results of the expzriment shown that multiple injec?ionsof 20 AU FSH is comparable to CtDR + 20 AU FSH. Slight tendency of CIDR insertion !o the
vagina gives better outcome were observed, although those two regiments gives better result if compared to eCG and its cornbinat~onwith CIDR. The degree of
responses was affected by age of the calf, and the size of ovary. Using FSii-as stimulator- agent, results of the experiment gives cumparable response ulith other findings. All six calves have been subjected to the experiment has perform
any sign of estrus, especially in f c i n of vaginal mucus, vagi~slhyperamia and
vaginal swollen. No sign of estrus b y mounting and standing heat has been detected during the expected
time.
The laparotorny techniques allows an exposure of ovaries in a number of
animals, especially of those older animals. The median techniques offer a better manipulation and less disturbance due to a limited muscle layer and tissues
compared to flank system. From all animal subjected to surgery, no single animals has a problem on the whole session of operation i.e. anesthesia, surgical session, post operativz maintenance and treatment.
If compare to other findings, the quality of oocytes and maturation rate
were relatively pow. This may be related to the qualitv of experimental animals, climate and environment, as welt as the culture medium and
system for
maturation, fertilization and further developmental processes. In cmciusion, the study has a valuable data and provide a descriptive
protocols on new developing system on using juvenile prepubertal calves as a source of genetic materials. It seems necessary to continue and develop a system which may play a role both for scientific and practical purposes. This
techniques will provide a benefit for an indigenous and endangered Indonesia
species.
KATA PENGANTAR Laporan penelitian dengan judul "PROOUKSI, KRIOPRESERVASI DAN PENENTUAN JENlS KELAMIN EMBRIO HASIL FERTlLlSASl IN VlTRO MENGGUNAKAN SUMBER SEL TELUR ANAK SAPI" ini disarnpaikan kepada Pimpinan Proyek Peningkatan Penelitian dan Pengabdian Pada Masyarakat Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi melalui Fakultas Kedokteran Hewan
lnstitut Pertanian Bogor.
Ttljuan dari laporan ini adalah untuk memberikan gambaran tentang beberapa asp& atirnulasi hormonal melalui pemberiar: hormov gonadotropin
(FSH) dan kombinas~nyauengan progesteror~ irnr,lant (ClOR j terbadap daya tanggap ovarium anak sapi untuk menghasilkan folikel. Teknik panen sel telur melalui pembedahan (laparotomi) pada daerah linea alba telah pula berhasil
diidentifikasi kelebihan dan kekurangannya. Selama 4 tahun kegiatan penelitian ini telah berhasil dilakukan identifikasi beberapa faktor yang mernpengaruhi kemarnpuan individu anak sapi merespons
stimulasi hormonal. penyempurnaan
Disamping itu penelitian ini telah pula menghasilkan
sistem
stimulasi
hormonal,
pengembangan
medium
pematangan, fertifisasi dan kultur embrio disamping pembekuan embrio dan penentuan gender.
Bantuan dari berbagai pihak khususnya rekan-rekan stat pengajar dan
p2gawai di lrngkungan Bagian Heproduksi dan Kebidanan FKH-IPB telah memungkinkar I terselenggaranya rar~gkaianpeneli iian ini. Kepacia senlus pihak yang telah banyak membantu, khususnya kepada penyandang dana, penulis
mengucapkan terima kasih.
Penghsrgaan dan ucapan terima kasih juga
disampaikan kepada P impinan Fakultas Kedokteran Hewan dan Lernbaga
Penelitian
IPB
y ang
telah
memberikan
fasilitas
dan
terselsnggaranya kegiatan penelitian ini.
Bogor, Januari 2002
Tim Peneliti
mengijinkan
DAFTAR IS1
KATA PENGANTAR DAFTAR IS1
.....................................
I
.............................................
II
DAFTAR TABEL
PENDAHULUAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
........................................
TUJUAN DAN MANFAAT PENELlTlAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iv 1
5
Tujuan Penelitian
....................................
5
Manfaat Penelitian
....................................
5
STUD1 PUSTAKA
.......................................
7
Produksi ernbrio sapi secara ir; vivo dan in v2ro . . . . . . . . . . . . . . .
7
Pemanfaatan sel telur anak sapi untuk produksi embrio in vitro . . .
8
Stimulasi pertumbuhan folikel Panen sel telur anak sapi
............................
................................
Pematangan sel telur. fertilisasi dan kultur embrio in vifrr,
.....
10 7I
12
Sistem kultur dengan inkubator Oxoid C 0 2Gen TM . . . . . . . . . . . . .
13
Aspek selulo-molekuler dan teknik-teknik kriopreservasi . . . . . . . . .
14
Penentuan ienis kelamin embrio
74
...........................
MATERI DAN METODE PENELlTlAN Materi Penelitian
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bahan dan Perafatan Metode Pe~e!iti.m
.........................
...............................
....................................
Sekksi dan penyiapar, anak sapi dmor Stirnulast perfumbuhan fo/ike/
16
17 17
.................
17
........................
18
Panen dan koleksi sel teiur anak sap1
Penentuan kuaiifas set felur
16
.................
20
.........................
22
Pematangan sel telur. krfiiisasi dan kulfur embrio
.........
K u h r ri~enggunakaninkubator Oxold C 0 2 Gen IM. . . . . . . . .
23 25
HASIL DAN PEMBAHASAN
..................................
Respons klinis terhadap stimulasi gonadotropin . . . . . . . . . . . . .
27
27
Perkernbangan fdlkel sebagai respons ovarium terhadap
gonadotropin
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
.......................................
34
Panen sel telur
.
Teknik panen sel telur rnelalui bedah pada legok lapar (flank) . . .
35
Teknik panen sel telur rnelalui bedah pada daerah linea a!ba
36
..
Hasil stimulasi dart respons ovarium terhadap gonadotropin . . . . .
37
Tcknik aspirzsi folikei
38
...................................
Teknik aspirssi folikel pada permukaan crvarrum . . . . . . . . . . . . .
39
Evaluasi kualitas dan pematangan sel telur in vitro
..........
40
......................................
44
Fertilisasi in vitro
PEIV sapi dewasa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
Kondisi ovarium dari RPH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
Koleksi dan kualitas sel tclur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
Pernatangan sel telur dan angka fertilisasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
Fertilisasi in vitro dan perkembangan embrio . . . . . . . . . . . . . . . . .
46
Perkembangan ernbrio
46
.................................
Viabiltas ernbrio parca pembekuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
48
Analisis struktir ultra sel telur cfanemebrio
..................
48
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50
KESlMPlllANDANSARAN DAFTAQPUSTAKA
. . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
52
8P . " . . . . " . . ' . ~p
EP
. ..
ZP
.
uenyaqtuad e ~ e inuny d eped oyqcua ue6ucqulaylad *ZL
s!sorselqd e y e ~iedcues o!Jqtua uep ($!soo)Anla1 p s ue6uequrayad ' I t
. . ...
U O U J O ~S . IU . ue6uap ~I
............... '
0~
'
LE
CS OE
'
lensas OJJIA u! wmas ~ n l las a ~seyleny '0 1
OJJ!A u! eJmas
Jnlal las ue6ueleuad uep seyIen3
'6
!des yeue layiyoj ue6tier;way~add e p e y ~ a(BUOUIJO~ ~ ! s & ] ~ u J !~~! S s B H -8
u!do~lopeuo6br;pey~allunyeno suodsa~uep !sslnu!]s ~ ! s e- L~ !des yeue tay!lo~ue~nynuep ye(urn[ue~estyuep ueejea '9 '..""...".."...* !des yeue lay!lol uwnyn uep yelulnf ueeleu 3 . . . . . . . . . . !des yeue Antun ue6uap !Ensas lun!Jeho ueJnyn uselea 'P
" " " " " '
OE 6z
"','.."..'*.,"..'"
'..'.~.'.'.'.....
uelnq 9 t 7 Jnlunlaq
tf=l Ides yem eped ~ s - uzp j 333 !selnuJ!gs p e y !yeJaq suodsay LZ
uqnq 6-5 JnwnJaq
HA Ides yeue eped ~ s uep j 3 3 a !sqnw!is ~!sey! q e q suodsau ZZ
- - -
s16oloyow~ a j a u ~ e ~ue6uap ed !ensas ~ n l [as a ~ sel!lenn
-............,...~..,.......,...........-.
!ses!l!vaj
.E
ue6uap !selnurys qelalas !se~!dseyep ueyl!seq!p 6ueh dnlal IaS
-P
uJn!pau eped ~ o z o l e w ~ a due6uap s Jnlal las uen~eAuad sasoJd <>.....................,,......,..... HSJ ueP 9 3 a .
.. . . . ..
. ...
.
,
.
,
. ...
,
...
.
.
. . ,,a~npundsrr on;l!jclo2,,
ynlun yelepe !u! !Mlouyal ueeun66uad eureln ) e q u ~ u E r
~ J E S eped E ~
'ysuJa4 uee!lnurad w e j s ! wepp ~ synl
~ ' ~ e a ueyeun61p as yela4 ( g o uelenq !seu!urasu! euresJaq !u! !6opuya) 'fju~day uep
E ~ O J'(epevey ~
uep SV)
E J E ~syyawv ~
e-1~Eau-e~e6au !p eruebrual
ysaua6 -0uaq1~ed ucp edaur!y !synpo~d 'slla u 3 j s ~ ! u o h q w a'(1~31) ~urseldol!s
-eJ$u!~ @ Z O ~ E U J!syaru! ~ ~ S '(6u!xas ~ h q w ao!Jqwa ) u!urelay
uen~uausd
'(6u!uoly) lequey !synpmd ynjun !selnd!uewo~y!lu 'oyqura !semasa~do!~y
' ( ~1 d3 )
OJ]!A
u! o!Jqura - !synpo~ddnyeauaur 6ueh otlqwa t3seAeya~y!uyal
u e h a p eAey~ad!p~ q !u! a !6o;ouyei ~ rueq !seJauaE) -ouqwa !6~1ouyajysiepe
ue~!q!quradeAusnsnyy 'ueyeu~alad!qsnpu! ulelep senlaw ueDas !sdope!p y ~ ! s ;6uetl d!yye$nru !synpo~da~ !Bo]ouyaa riles yeleg - y ~ u ay!jaua6 l njnw u eiey 6u!uad !6eq ~ p y ~ p ~ : ~ l e uep w ! p ueyeun6!p wdep 6uek !pLeq e s d e y a ~ y juyal
nleq 1 s ~ a u a 6ueyedruaw ~ !yelnw y
~ sn y p o ~ d s !6o!ar~yal ~
->jeuJa$ s1laua8nylu uep !sslndod ueun~nued
~ s q e q m~q w alu ueye !seiolsaJ ueynyel!pyep!g ex!! 6ueA yq!q eAep~aqwns -(~!sualodye~ad!des uese~n6uade d w q !suanyasuoy eMequJaur !u! leH
$17!q s q u n s !e6eq~aqynseu~~3!'te6al1 w ~ a s6uns6uel~eq; ~ d e pe!du~?! 'ueynyepp yep!$ ~Lusrueqas 6ueh ,~!gynpo~d eu!gaq ueMaq ue6uojowad
~us6uo\ocl~ad eKuy emu leq!ye tse~ndod!sa~dap! d ~ pye6uaw 'Buolod !des usp y e ~ a d!des eAusnsnyy l ~ s a qe!cueu!urru ueyeu~aladu~6ueqcua6us,-j
seleksi, yang pada akhirnya akan meningkatkan kemampuan genetis rata-
rata dari keturunannya (Callesen et. a/., 1996).
Namun demikian, perlu
dicatat bahwa daiam suatu sisiem pr~duksiembrio rnelal-uiteknik TE dalam suatu
"rluc/eus herd' angka inbreeding cenderung rnenunjukkan potensi
peningkatan [Nicholas,1996). Interval generasi merupakan salah satu unsur penentu efisiensi
program perbaikan muiu genetis ternak.
Dengan rnernperdek intervai
generasi, mutu genetis induk atau pejantan unggul dapat dievaluasi dengan cepat. Olzh karma itu dibar,dingI:an dzman inseminasi buatan (IB), transfer
embrio IT€) dianggap lebih efrsim sebagai piranti perkembangbiakan 51bi!,
oieh karena kemampuannya memperpendek interval generasi. Dengan TE, evaiuasi kinerja genetisnya dapat dilakukan terhadap saudara seibu (sister sibling) dibandingkan I3 yang harus rnenunggu anaknya berproduksi
(daughter). Dengan ET
,
bila dibandingkan dengan 18, dapat dihernat wakiu
evaIuasinya sekitar 4 tshun untuk setiap generasl (Lohuis, 1995).
Program MOET yang telah dirintis di berbagai negara maju telah mulai rnenunjukkan hasiinya sebagai salah satu altematif bagi sistem pemuliaaan
konvensional (uji progeni) yang hanya melibatkan pejantan melalui program
IB. M~laluisistem nucleus herd, interval generssi dalarn sistern p~nulisan ternak dapat diperwndek. Hal tersebut didukung dan dipekuat dengan
rnunculnya peluang-peluang taru bagi pernanfastan a t a ~eksplorasi hewan rnudalanak fiuvenil) dalam sistern MOET tersehut. Sebagai teknologi yang masih tergotong mahal dan memerlukan
perencanaan yang matang, maka konsep pernanfaatan teknologi ernbrio rnasih terbatas pada produksi bibit dan penyiapan induk pengganti (replace-
ment), serta dalam jurnlah terbatas, untuk program konservasi satwa
yang
ierancam punsh. Dua teknik yarg serlng saling rnendukung zldalah teknik produksi
embrio in vitro (PIEV) dan penggunaan da; bantu vltiasonografi untuk mam2nen sel
telb:
dari hewan hidup (Purwantara, j993). Oengan
rnenggabungkan kedua teknik tersebut , PIEV tidak hanya mengandalkan sel telur dari hewan yang dipotong (Galli dart Lazzari, 19961,tetapi dapat melalui
induk unggul yang masih hidup dengan interval pemanenan yang lebih
pendek dan has11embrio yang lebin banyak (Puwantara et at., 1993). Produksi embrio derlgan sumber sel telur anak sapi ("juvenile in
vdro
embrio transfePIJIVET) rnerupakan pendekatan baru da\arn menunjang bioleknologi reproduksi. Dengan teknik tersebut eksplorasi bibit unggul dapat dilakukan secara lebih dini (tanpa rnenunggu hewan rnencapai dewasa) dan
lebih berjangka panjang (Lohuis, 1995). Pemendekan interval generasi diharapkan dapat
dijakuka~~pula dengan memanfaatkan anak sapi
prapubertas. 3ebagsi "i~rlu4"peqghasil sel telur. Sel telur tersebut kemudian ditumbuhkan secara in vjfro untuk selanjut~yadapa: rnenghasilkan embrio ( T e ~ i t ,et al., 1994, Revel et all 1995). Dengzln pemanfaatan 00sit atau embrio yang berasal dari anak sapi yang belum dewasa kelamtn, interval
antar generasi diharapkan dapat dikurangi secara nyata.
Hal ini dapat
menghernat waktu dan biaya, sehingga memiliki keunggulan ekonomis bagi industri peternakan disamping sebagai psndukung bagi pengembangan ilmu
dan teknalogi. Dengan teknologi inserninasi buatan (IB) dan transfer embrio (TE) saja misainya, laju perbaikan mutu genetis terhadap efisiensi pertumbuhan diperkirakan rnen~ngkatdari 1.4 menjadi 2.6% per tahun. Laju
perbaikan mutu ternak diperkirakan mcoingkat sekittir 12% apabila cadangan bibit yavg dihasilkan rnslalui MOET dapat digant~kandengan jantan dan betina prapubertas (Lohuis, 1995).
Dengan asclrnsi bahwa superovlrlasi dan koleksr sel terur pada acak sapi dapat diulang sekali dalam 3 minggu [ Armstrong et al., 1994) mska anak
sapi rnampu menghasilkan embrio tiga kali lipat dibandingkan dengan induk dewasa. Keuntungan
ini akan berlipat ganda jika ditambzhkan unsur-unsur
lainnya seperti penghematan penggunaan horrnon dan pemendekan seiang
gebsrasi u::tus sistem seleksi bibit. Teknik rekayasa garnet (spermatozoa dan sel telur) dan embrio telah
memberikan kontribusinjz bagi perk~rnbangm ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang reproduksi. Teknologi tersebut diantaranya rneliputi
produksi ~mbrioin vitro (PIEV), kriopreseivasi (sperma, oosit dan embrio), mikromanipulasi d m penentuan jenis kelamin ernbrio (embryo sexing).
-
..
,c.lapour uee!lnurad
urals!s Vep ue16eq1e6eqxsen1 e J m s uqeun6!p ueye eBnp!p (3~1) o!.rqula
~nllny uep '(JA~) !ses~l!j~a~ ' ( w ~ l ~) n l aas~ ue6uelecuad !~nd!lauruep16ay
i ! I !
ue1ey6ue~as!n(elau o f j ! ~ u! ueyenquad !sey!ldv 'Jnlyruls~a$ e m a s y euJai
ueetlnured ua)s!s uielep sen1 e m a s ueqeun61pyela3 (81) uelenq !seu!urasu! euresdaq 31 '6uedey uep e d o q '(epeuey uep SW) mejn eyyaurv e~e6au
-e~e6au!p eluelruaj 'n!ew e~e6awele6au!p ueyeu~alad6uep!q Uepa
TUJUAN DAN MANFAAT PENEtlTlAN
Tujuan Penelitian
Tujuan umum dari penelitian ini adalah:
I . penyempurnaan teknik stimulasi hormon ban koleksi sel ieiur anak sapi sena prociuksr embrio in vitro
2. identrfikasi faktor-faktor pengharnbat perkembangan sel telur anak sapi dan pertumbuhan e~nbrionya,dart
3. perbaikan dan penyederhanaan teknik kriopreservasi embrio hasil fertil~sasiin vitro sel telur anak sapi dan
4. penentuan jenis kelamin embrio yang diproduksi dengan sumber sel telur
anak sapi melalui teknik biopsi dan PCR. Tujuan khusus dar~penelitian ini adalah:
1. rnencari dan menetapkan teknik stimuiasi pertumbuhan folikel ovarium
ana4 sapi dengan penyuntikan horrnofl gonadotropin (eCG dan FSH), dan
kornbinasinya dengan ClDR (rnplan progesteron intravaginal) 2. mengernbangkan teknik panen sel telur anak sapi dengan metode laparotomi dan laparoskopi, 3. pematangan sel telur anal; sap!, fertilisasi dan ktlltur embrio in vitro. 4. Identifkasi faktur-faktor penyebab rendannya ar,g!
kajian struktur ultra sel ernbrio. 5. Modifikasi sisiem kulfur menggunakan alat inkubasi sederhana. -.
Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi: I.Pengembangan
sistem
pemuliaan melalui pendekatan bioteknologi
reproduksi modem, khususnya dalam rangka memperpendek interva)
+lapow!eG~qasides yeue ue6uap e!snuew !synpo~da~ !6olouya~a!que6cleqwa6uad 16eq!sua_rapdueu!y6unway eynqwacu ~ e d g a -s
'seuaqnd-EJ~ eu!gaq
q n p o ~ d aue6~o ~ !s6unj je6eq~aq eped ~ A u e u e ~ '!synpo~da~ n !601o!q yadse-yadse 6uelual
J I J E J ~ ~ J y!qal U!
6ueA ue!va6uad un6uequrau1~ k d n'2
Produksi embrio sapi secara in vivo dan in vitro
Program transfer embrio (TE) pada sapi, khususnya sapi perah betina dewasa (induk maupun dara), telah dimanfaatkan dalam rangka meningkatkan mutu bibit (Nicholas dan Smith, 19E3), lnduk sapi yang dalarn proses reproduksi konvensionat hanya rnampu menghasilkan seekor anak per tahun, dengan orogram TE rnampu menghasilkan 30 embrio atau 15-20 ekor ~ n a k
pertahun (Purwantara, 1991).
Dengan cara hi, induk unggul dapat
ditingkatkan potensinya untuk dapat memperpendek interval generasi dan
mempercapat seleksi (P4ichalas, 1996). Pada sistern seleksi konvensional (uji prageni) sesuai konsep Robertsm-Rendel, untuk menetapkan tolok ukur produksi perlu menunggu anak (daughters) menghasilkan susu, sedangkan dengan TE produksi dapat diukur melalui saudara betinanya (siste&sibs).
Dibandingkan cara konvensional, perbaikan rnutu genetis rnelalui program TE dapat diperpendek sampai dua kali lipat (Nicholas, 19961, Calfesen ef at. (1996) melaporkan bahwa program yang kini dikenal
sebagai mu!tjp/e
ovuCatjon and embryo
transfer (MOET) telah diterapkan
secara sistematis pada kelompok sapi betina elit sekurang-kurangnya di enam rlegarz Eropa dan Amerika, melalui 1:onsep 'nuclws h m f . Pemerintat~ Indonesia telah mengantisipasi perkernbangzln teknologi tersebut dengan introduksi TE pada tahun 1984 (Purwantara, j990) dan diperkuat dengan
pengoperasian Balai Embrio Ternak {BET) di Cipelang Bogor yang mel~batkantirn JlCA Jepang dan perguman tinggi (Punvanfafa, 1995).
Meskipun demikian, sejauh ini masih operasianalisasi BET tersebut bslum
dapat diseblrt sebagai "nucleus herd. Program MOET pada induk sapi masih dihadapkan
pada berbagai
kendala. Kendala utama yang dihadapi adalah pembatasan panen embrio
hanya 6 kali koleksi per tahun atau dengan interval koleksi 2 blrian (Purwantara at a/.,1995). Disarnping itu, betina induk sapi perah tidak selalu
berespon secara konsisten terhadap superovulasi (Purwantara ef a!., 1990),
s!leuaE nyur ueley6u!uad leda3~adaurauledep uelnq
s-L
Jnwn !des yeue
Jnya? les JaquJns ue6uap d 3 ~ gep l uEyl!seq!p8ueA e s m a p Ides uep 1
ur34s!s ue6aap 6unqe61pey![ iua6o~d!In ( ~ 6 1) 6 s!nyoq JnJnuaN
+(seet
3
~
~
' ~ 6 16
'-je$a 1 ~ 10861 ~ 3 '"le $a uasney~qea)eqwop yeue eped e6n! uey~odel!pJnlaj
]as uau& ( ~1 '~66 6 1 "/e je 6uo~lsur~b() ~ d e sy eue e p ~ d6u!drues!a '(966 1
'~!hlal)Q ~ ] ! Au! o!lquja !synpald ynlun lnlal \as 1!szy6uad !e6eqas (apannl) uemay yeue ueeun66uad qqepe leda3 y!qal e m a s ln66ur-1ygaua6 !Jalelu
uajee~ueulad wqep ndeqm uwyepuad -!peDa~ pqasja) !s!puoy ede6uau
dey6urual lunlaq !u! lees
! E ~ W E ?-S1
3 0 u~e ~ 6 o j dwelep muop !pe!uau~yeAq
yep11!des yeue eMyeq ueyynlunuaur 6 u ~ A( 116~-fe$a lap!aS i6g6 t 'alonj
uep eurnug) ehuwnlaqas uenual cqseDauau, !u!
'Iqenq!p yep!q Bush
Jnlal (as 9'0 usy(rseq6uaw eAueq e ~ d u ~ lnqas~al al !sqnho ey6uv -{!selnno t '€1 s e y q a l ie6ues !pef~e!6ueA !selnAo !delal (/ay!loj 6-0 1) y ehueq ygelal ehuunwn ueyl!s~y!p6ueA lay1104emyeq uey~odsl!a-(13~1r) japuedl o h q u a 0 4 1u! ~ ajtua~n!, !e6eqas leuay!p InqasJaJy !uyai - ( H H u ~ auowdo ) y
6u!seala~
utdo~jopeuo6uep ( Hs 3) avowdoy Gu!jeln~u!jsap!ylo4 '(333)u!do~jopeuo6
quouoqs
au!nba
'~013 ue6uap
~ s ~ s ~ u o s y u ~ s ~ p ~ ~ s e ~ n6u~A ~o~adns~p
uelnq E inwn Ides yeue uel!seqfaqay uey~odepu(5661)
-1e 3a
I!N~_L
-(~66"lela weluemnd) ydueq 41qal6ueAovqrua l!sey u ~ yapuad p q!qal 6ueA ueuaueuad IehlaJu!ue6uap 1n6Eunynpu! uep Guelruaq amas yald_rad!p jedep Mepl ' ( ~ 6 1 .' ! ~ s m -uep l
!llzs) 6uolod1p 6ueA
!as u~ylepue6uawsAuey yep!) d 3 ~ pqa-3 1
u m a q !rep Jnlal
yruyal enpay uey6unqe66uaw
ue6uau '(€661 'e~e)u~mnd) dnpy ueMay pep JnpJ 13s uauewaw y nlun ge~6ouosejlpnlusq lele usseun66uad uep ( d 3 ~ l ar{!n ) u! oyqtua !synpo~d y ~ ua1 y yelepe InqasJa) J!ieuJaUe gmuaur y njun ue6uruapumay 6uo~opuaul
6ueh y!uyal
ma
'ehujtleu~alleURY!JW!P esemap ynpu! eped 1 3 0 tnlelalu ~
yeuqo!quJa Isynpo~d lua~s!s~ e 6 eey-n
Guo~opuauInqaaal leH ' ( € 6 6 ~
'weluehund uep anal3 ! ~ 616 I-je ja e~ewemnd)~ouopuesldeuad !syales
nlueq Iqe y6eqas u~yeun6!pyeiueq ylnw yela: !~e~6ouosealn und!ysau~
terhadap produksi susu sebanyak 22% di atas penggunaan sistern konvec-
sional. Dengan cata ini akan dihasilkan keturunan yang baik dari sumber sel telur yang murah, unik dan dapat diulang (repeatable). Pendekatan ini dapat juga dijadikan model bagi penyelamatan satwa liar yang mendekatt kepunahan (Tervit, 1 995).
Anak sapi dapat rnenghasilkan sekitar 2 4 embrio dari setiap perlaku-
an superovulasi dan produksi embrio in vitro. Setiap anak sap; dengan umur antara ?-3 bulan dapat menghasilkan sekitar 40-50 folikel (Tewit et a\., 7995),
dengan 25 msit dan 2.3 bla~tosis(Lewis et al., 1395),22.8 oosi: dar! 5.5 embrio layak transfer (Kotaras ef a/., 1995) atau menghasilkan sekitar 2232%
morulahlasfosis. Hasil ini setara dengan produksi embrio hasil superovulasi pada induk dewasa yang berkisar antara 4-7 embriddonor (Purwantara, 1990) atau dengan menggunakan teknik PlEV dengan sumber sel telur sapi
,yang dipotong di RPH. Dengan asumsi bahwa superovulasi dan koleksi sel telur pada anak sapi dapat diulang sekal~dalam 3 rninggu ( Armstrong et
al.,
1994) maka anak sapi mampu rnenghasilkan emhrio tiga kali lipat dibandingkan dengan induk dewasa. Keuntungan ini akan beriipat ganda jika ditambahkan unsur-unsur lainnya seperti penghematan penggunaan hormon
dan pemendekan selang generasi untuk sistem seleksi bibit. Namun demikian, keberhasilan tersebut di atas tidak didukung oleh
Kajihara et al. (1 991), Falrna st sl. (1992) dsn Palms (1 994; ywg msncatat rendahnya kemzmpuan kerkembang oosit anak sapi mencapai blastosis dibandingkan dengan oosit asal induk ( h e a n dewasa). Revel et al. (1595) juga melaporkan penurunan kornpetensi oosit berkembang menjadi blastosis setelah rnampu berkernbang dengan baik sarnpai tahap pernbelahan dua sel
('cleavage").
Studi yang mendalam tentang kecenderungan penurunan
angka blastosis irri periu ditingkatkan dengan menggunakan analisis seluier pada tingkat oosit, zigot dan perkembangan embrio dini.
Dalarn kaitan hasil kzbuntingannya, dilaporkan bahwa kemampuan ombrio anak sapi tersebut untuk menghasrikan anak hanya mencapai 13%
(Armstrong et al.,1992),23% (Tenrit et at., 'l995), 33% (Kajihara el at., 1991 ; Lewis ef al., 1995) dan 43OA untuk embrio segar dan 9% untuk embrio beku
.
.
