i
LAPORAN AKHIR PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
KARAKTERISASI DAN OPTIMASI JUMLAH SEL TESTIKULAR DALAM RANGKA REKAYASA PRODUKSI IKAN CARDINAL (Paracheirodon axelrodi) MENGGUNAKAN TEKNOLOGI TRANSPLANTASI SEL PADA IKAN MAS (Cyprinus carpio)
BIDANG KEGIATAN: Program Kreativitas Mahasiswa Penelitian Diusulkan oleh: Syadam Husein F.
C14100103
2010
Ria Maulida
C14100013
2010
Maya Fitriana
C14100024
2010
Linly Amelianing M.
C14100051
2010
Triatmadja Pramudita W. C14100055
2010
Dibiayai oleh: Direktorat Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan sesuai dengan Surat Perjanjian Penugasan Program Kreativitas Mahasiswa Nomor : 050/SP2H/KPM/Dit.Litabmas/V/2013, tanggal 13 Mei 2013
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
i
ii
HALAMAN PENGESAHAN USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA 1. Judul Kegiatan
2. Bidang Kegiatan
: Karakterisasi Sel dan Optimasi Jumlah Sel Testikular dalam Rangka Rekayasa Produksi Ikan Cardinal (Paracheirodon axelrodi) Menggunakan Teknologi Transplantasi Sel pada Ikan Mas (Cyprinus carpio) : ( ) PKMP ( ) PKMK ( ) PKMT ( ) PKMM
3. Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap b. NIM c. Jurusan d. Institut e. Alamat Rumah dan No Tel./HP Kab.Fakfak,Papua/085710072491 f. Alamat email 4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis 5. Dosen Pendamping a. Nama Lengkap dan Gelar b. NIDN c. Alamat Rumah dan No Tel./HP
: Syadam Husein Fatagar : C14100103 : Budidaya Perairan (BDP) : Institut Pertanian Bogor (IPB) : Jl.Pelda La Poe RT 02/ 02 No.3 :
[email protected] : 4 orang
:Dr. Alimuddin, S.Pi, M.Sc :0003017007 :Jl. Cinangneng Asri 115, Rt 01/01 Bojong Jengkol, Ciampea 16620 Bogor. HP. 081383850926
6. Biaya Kegiatan Total: a. Dikti b. Sumber lain
: Rp 11.400.000 :-
7. Jangka Waktu Pelaksanaan
: 4 bulan Bogor, 19 Oktober 2013
Menyetujui Ketua Departemen Budidaya Perairan
Dr. Ir. Sukenda, M.Sc NIP.19671013 199302 1 001 Mengetahui, Wakil Rektor Bidang Akademik dan Kemahasiswaan
Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, M.S NIP. 19581228 198503 1 003
Ketua Pelaksana Kegiatan,
Syadam Husein Fatagar NIM.C14100103 Dosen Pendamping
Dr. Alimuddin, S.Pi, M.Sc NIDN.0003017007
ii
iii
CHARACTERIZATION OF CELLS AND TESTICULAR CELL NUMBER OPTIMIZATION IN ORDER TO THE PRODUCTION ENGINEERING OF FISH (PARACHEIRODON AXELRODI) CARDINAL USES THE TECHNOLOGY OF CELL TRANSPLANTATION IN CARP (CYPRINUS CARPIO) Syadam Husein F1), Ria Maulida2), Maya Fitriana3), Linly Amelianing Mustikasari4), Triatmadja Pramudita Wisnu5) 1
Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor (Penulis 1) Email :
[email protected] ABSTRAK
Fish the cardinal tetra (Paracheirodon axelrodi) is ornamental fish which have iridescent particles that can confound the color when it gets reflected rays are so relatively great demand. Cardinal fish production in Indonesia has not been able to meet demand given the fecundity cardinal fish is fairly low. Testicular cell transplant technology is used to help the fish production of the cardinal. Okutsu et al. (2006) States that the testicular cell transplantation of fish is a technology that can be used to reverse engineer seed production through the landlady (surrogate broodstock). Host fish must have advantages such as the characteristics and size of the fish that resembled egg donor and pemijahannya technology has been mastered very well. One of the types of fish that are potentially great use as landlady fish cardinal tetra are carp (Cyprinus carpio). The transplant was carried out in a way mentransplantasikan germinal cells in the form of primordial germ cells (PGC) or spermatogonia cells that have yet to differentiate into the abdominal cavity of fish larvae recipients as well, so that the donor cells differentiate into eggs or sperm donor at the fish in the fish body recipients as well. Cell staining method is done using PKH-26 to observe the success of transplants performed. The preliminary results of the study show that testicular size s cardinal fish (16-18 cm) stem cells is used as either a percentage of spermatogonia of 76,90%. The transplant is performed using mikroinjektor by injecting a dose of 5,000 cells/ 0.5 µl, 0.5: 10,000 cells/ 0.5 µl, and 20,000 cells/ 0.5 µl 5 per tail. Observations on the 21st day of pascatransplantasi through luminescence PKH-26 showed that at doses of injecting 10,000 cells/ 0.5 µl colonisatied of 70%. The survival of the fish the best transplant results obtained on the dose injecting 10,000 cells/ 0.5 µl. so that it can be said that a good stem cells used for transplants come from cardinal fish-size 16-18 cm with a dose of injecting 10,000 cells/ 0.5 µl.
Key words: fish, cardinal tetra, testicular cell transplant Technology, germinal cells, PKH-26
iii
1
A. JUDUL : Karakterisasi Sel dan Optimasi Jumlah Sel Testikular dalamRangka Rekayasa Produksi Ikan Cardinal (Paracheirodon axelrodi) Menggunakan Teknologi Transplantasi Sel pada Ikan Mas (Cyprinus carpio) B. LATAR BELAKANG MASALAH Ikan cardinal tetra (Paracheirodon axelrodi) merupakan salah satu spesies ikan hias yang relatif banyak diminati manca negara karena memiliki partikel iridescent yang dapat membaurkan warna ketika mendapat pantulan sinar. Data Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP) tahun 2009 menyebutkan bahwa Indonesia merupakan pengekspor ikan hias dengan urutan kesembilan di dunia dengan nilai ekspor Rp 98,6 miliar. Produksi ikan cardinal tetra belum memenuhi permintaan ekspor di pasaran karena hanya mencapai 1 juta ekor per bulannya (Kompas 2009). Hal ini terkait dengan sarana dan prasarana produksi yang masih terbatas sehingga produksi yang dihasilkan belum maksimal, selain fekunditasnya yang rendah
mencapai 100 telur/induk (Sudrajat 2003), ikan ini pun belum bisa dipijahkan secara buatan. Dengan demikian teknologi rekayasa produksi benih ikan cardinal perlu dikembangkan untuk mengatasi produktivitas ikan cardinal yang belum maksimal. Salah satu teknologi yang berpotensi menangani permasalahan ini adalah teknologi transplantasi sel testikular. Okutsu et al.(2006) menyatakan bahwa transplantasi sel testikular ikan adalah teknologi yang dapat digunakan untuk merekayasa produksi benih melalui induk semang (surrogate broodstock). Transplantasi sel germinal atau germ cell transplantation (GCT) dilakukan dengan cara mentransplantasikan sel germinal yang berupa primordial germ cells (PGC) (Takeuchi et al., 2003) atau sel spermatogonia yang belum terdiferensiasi (Okutsu et al., 2006) ke dalam rongga perut larva ikan resipien, sehingga sel donor berdiferensiasi menjadi telur atau sperma ikan donor di dalam tubuh ikan resipien. Pada pemijahan ikan resipien membawa sperma dan sel telur yang berkembang dari sel donor dan menghasilkan ikan target (Okutsu et al., 2006). Teknologi transplantasi sel testikular membutuhkan ikan resipien yang cocok dan dapat menerima serta mendukung perkembangan sel ikan donor. Ikan semang harus memiliki keunggulan seperti karakteristik dan ukuran telur yang menyerupai ikan donor dan teknologi pemijahannya telah dikuasai dengan baik. Salah satu jenis ikan yang berpotensi besar digunakan sebagai induk semang ikan cardinal tetra adalah ikan mas (Cyprinus carpio). Ikan mas memiliki keunggulan diantaranya fekunditas tinggi berkisar 85-125 ribu telur/kg bobot induk (BSN, 1999),dapat dipijahkan secara buatan, ukuran telur sedikit lebih besar daripada ikan cardinal tetra, masa rematurasi relatif cepat (sekitar 3 bulan), metode pemeliharaan larva, benih dan induk sudah dikuasai dengan baik (Imanpour & Enayat 2009). C. PERUMUSAN MASALAH Kendala utama yang dialami dalam produksi ikan cardinal tetra adalah pemijahannya masih relatif sulit dan memiliki fekunditas rendah sehingga produksi benih per ekor induk juga relatif rendah. Teknologi transplantasi sel gonad ikan merupakan teknologi rekayasa produksi benih yang berpotensi diaplikasikan untuk mengatasi masalah ketersediaan benih ikan cardinal akibat pemijahan yang sulit tersebut. Kolonisasi sel donor dalam individu resipien 1
2
merupakan indikator pertama yang menentukan keberhasilan transplantasi sel gonad ikan. Salah satu faktor yang mempengaruhi keberhasilan proses kolonisasi tersebut adalah penentuan jumlah sel testikular berupa spermatogonia yang ditransplantasikan. Sel spermatogonia memiliki ukuran lebih besar daripada tipe sel testikular lainnya, dan jumlah sel spermatogonia bervariasi antar umur/ukuran ikan. Oleh karena itu perlu dilakukan studi morfologi dan identifikasi umur ikan cardinal tetra yang memiliki jumlah dan proporsi sel spermatogonia terbanyak. Sortasi sel spermatogonia dari populasi sel testikular relatif sulit dilakukan, sehingga pada penelitian ini dilakukan transplantasi tanpa memisahkan sel spermatogonia. D. TUJUAN Penelitian ini bertujuan untuk:(1) menentukan umur ikan cardinal tetra yang memiliki sel spermatogonia paling banyak, (2) mendapatkan jumlah sel testicular yang menghasilkan persentase ikan mas paling banyak terkolonisasi sel testikular ikan cardinal tetra,dan (3) mengevaluasi kemampuan proliferasi sel spermatogonia ikan cardinal tetra dalam gonad ikan mas. E. LUARAN YANG DIHARAPKAN 1. Dihasilkan ikan mas yang telah membawa sel testikular ikan cardinal tetra dalam gonadnya. 2. Diketahui jumlah sel testikular optimum untuk kolonisasi sel testikular ikan cardinal tetradalam gonad ikan mas. 3. Diketahui karakteristik sel testikular ikan cardinal tetra. 4. Diketahui potensi ikan mas sebagai induk semang (surrogate broodstock). 5. Publikasi ilmiah G. TINJAUAN PUSTAKA G.1 Ikan Cardinal Tetra Paracheirodon axelrodi Ikan cardinal tetra merupakan ikan musiman di Amazon dan sangat melimpah di perairan-perairan Rio Negro-Amazon. Ikan cardinal tetra memiliki garis merah yang melintang diteruskan sampai ke daerah abdomen (perut) dan garis biru menutupi daerah punggung secara mencolok, sehingga memberikan warna yang sangat indah pada ikan ini. Ikan cardinal tetra dapat tumbuh hingga panjangnya mencapai 5 cm. Ikan cardinal tetra jantan mudah dibedakan dari cardinal betina. Ikan betina bertubuh lebih besar dan gemuk penuh dengan telur, sementara jantan lebih langsing. Ikan jantan juga memiliki sirip anal yang berujung putih. G.2 Ikan Mas Cyprinus carpio Ikan mas mempunyai sifat-sifat sebagai hewan air omnivora yang lebih condong ke sifat hewan karnivora. Pemijahan ikan mas dapat terjadi sepanjang tahun dan tidak tergantung pada musim,serta dapat dilakukan secara alami dan buatan. Telur ikan mas dapat diinkubasi di atas lempeng kaca sebagai tempat penempelan telur (Novita 2004). G.3 Transplantasi Sel Testikular Teknologi transplantasi sel germinal pertama kali dikembangkan oleh Brinster dkk.pada tahun 1994 dengan melakukan transplantasi germ cell (sel
2
3
germinal) hewan donor ke dalam gonad hewan resipien. Teknologi ini menggunakan sistem induk pengganti (surrogate broodstock). Menurut Okutsu et al. (2005) sel stem spermatogonia sel yang belum terdiferensiasi memiliki kemampuan memperbaharui diri (self-renewal) sepanjang hidup organisme serta dapat terus berkembang menjadi spermatozoa seperti sel spermatogonia terdiferensiasi. Sel stem ini dapat menurunkan informasi genetik ke generasi berikutnya melalui pematangan gonad dan fertilisasi. Selanjutnya sel stem spermatogonia dapat berkembang menjadi sperma dan telur (Okutsu et al. 2008). Jika sel stem spermatogonia ikan donor yang belum terdiferensiasi ditransplantasikan ke ikan resipien dan sel stem spermatogonia tersebut dapat berkembang menjadi sperma dan telur dalam gonad ikan resipien. G.4 Pewarna Sel PKH-26 Pewarna sel PKH-26 merupakan bahan kimia yang tidak beracun dan dapat menandai sel sehingga berpendar fluoresen dalam jangka waktu tertentu. PKH-26 dapat digunakan untuk berbagai jenis sel. Dalam berbagai penelitian, PKH-26 sering digunakan untuk menandai sel seperti pada penelitian Fischer et al. (1998), PKH-26 digunakan untuk menandai eritrosit pada ikan koki Carassius auratus.PKH-26 memiliki pendaran berwarna merah dengan eksitasi (551 nm) dan emisi (567 nm). H. METODE PELAKSANAAN H.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Maret hingga Juli 2013 bertempat di Laboratorium Reproduksi dan Genetika Organisme Akuatik, Departemen Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. H.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan pada kegiatan ini adalah 2 buah akuarium berdimensi 80 x 40 x40 cm3, 9 buah akuarium berdimensi 20 x 20 x 30 cm3, kaca berdimensi 10 x 10 cm, set aerasi, mikroinjektor, mikroskop Stemi DV4 Zeiss, mikroskop fluorescent, heater, termometer, alat bedahdan cawan petri. Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini ialah ikan donor yakni ikan cardinal tetra berukuran S (18 mm), M (23 mm) dan L (28 mm), induk ikan mas, ovaprim,larutan fisiologis, methylene blue (MB), Artemia, larutan disosiasi sel dan pewarna sel PKH-26. H.3 Prosedur Penelitian H.3.1.Karakterisasi Morfologi Sel Testikular H.3.1.1 Pembuatan Preparat Histologi Testis Testis dari ikan cardinal tetra ukuran S, M dan L diambil, dibersihkan menggunakan larutan phosphate buffer saline (PBS) dan difiksasi menggunakan larutan BNF selama 48 jam. Proses dehidrasi dilakukan dengan menggunakan alkohol selama 24 jam. Proses penjernihan dilakukan dengan menggunakan larutan xylol. Selanjutnya testis diberi perlakuan infiltrasi dengan menggunakan parafin cair dan inkubator pada suhu 60-70oC dan perlakuan embedding. Setelah parafin beku, cetakan embedding dikeluarkan dan dibentuk blok parafin. Blok parafin dipotong dengan ketebalan 4 μm dan diletakkan di permukaan air hangat.
3
4
Selanjutnya dilakukan perendaman dengan menggunakan larutan xylol dan larutan alkohol selama lima menit. Perparat diberi perwarna menggunakan hematoksilineosin (HE) direndam selama lima menit dan direndam air yang mengalir selama 10 menit (Firdaus 2012). H.3.1.2. Identifikasi Tipe Sel Testikular Preparat histologi testis ikan cardinal tetra diamati di bawah mikroskop untuk mengidentifikasi morfologi sel testikular untuk menentukan tipe sel spermatogonia. Spermatogonia berukuran lebih besar dibandingkan sel-sel testikular lainnya, dan umumnya terletak di bagian tepi serta dikelilingi oleh satu atau beberapa sel sertoli. Saat spermatogenesis terjasi perubahan dari bentuk sel spermatogonia menjadi spermatozoa. H.3.2. Persiapan Ikan Resipien H.3.2.1. Proses Triploidisasi Induk betina yang telah disuntik ovaprim kemudian distriping, sedangkan sperma yang dikeluarkan, dikoleksi menggunakan syringe 10 ml. Telur dan sperma dicampurkan didalam cawan. Setelah itu, ditambahkan air secukupnya untuk mengaktifkan sperma sehingga fertilisasi dapat terjadi. Proses triploidisasi dilakukan pada waterbath dengan kejutan panas (heat shock) pada suhu 41oC. Kejutan panas dilakukan selama 1,5-2,0 menit terhadap embrio ikan mas umur 3 menit pasca pembuahan. Inkubasi telur dilakukan pada lempengan kaca (10 x 10 cm) dengan suhu air berkisar 28-30oC. Inkubasi telur ikan mas dilakukan selama 2 hari. H.3.3. Persiapan TestisIkan Donor H.3.3.1. Disosiasi Sel Gonad Ikan Donor Testis dibersihkan dengan PBS,kemudian dipotong dan dicacah sampai halus dan diasosiasi menggunakan tripsin 0,5 % (tripsin dilarutkan di dalam PBS). Setelah terlihat keruh, suspensi sel disaring menggunakan saringan 60 μm dan dimasukkan ke dalam microtube. Sel diendapkan dengan sentrifugasi selama 10 menit. Supernatan dibuang dan sel dicuci dengan PBS sebanyak 400 μl.Selanjutnya sel dihomogenasi menggunakan vortex. Kepadatan sel dihitung dengan menggunakan hemositometer, selanjutnya dibuat menjadi 5.000, 10.000, dan 20.000 sel testicular/ 0.5 𝜇L. H.3.3.2. Pewarnaan Sel Metode pewarnaan sel pada penelitian ini menggunakan PKH-26 (SIGMA). Setelah sel gonad didisosiasi, sel testikular dimasukkan ke dalam tabung mikro 1,5 ml. Kemudian diluent dimasukkan ke dalam tabung mikro yang berisi sel sebanyak 3 kali volume sel (1 sel : 3 diluent). Pewarna PKH-26 dimasukkan sebanyak 3 μl. Kemudian sel disentrifugasi sebanyak dua kali dan supernatannya dibuang. Setelah itu, sel di dalam tabung mikro tersebut diisi kembali menggunakan larutan PBS sebanyak volume awal. H.3.4. Teknik Transplantasi dan Perlakuan Penelitian Transplantasi sel dilakukan dengan menggunakan alat mikroinjektor (mikroskop Stemi DV4, Zeiss). Ikan resipien ditransplantasi sebanyak 5.000, 10.000, dan 20.000 sel donor/ekor. Sel diinjeksikan pada rongga peritoneal larva
4
5
menggunakan jarum mikroinjeksi yang digerakkan secara manual dengan mikromanipulator. Transplantasi dilakukan dengan perlakuan larva ikan mas berumur 2 haripasca menetas. H.3.5. Pemeliharaan Larva dan Pengambilan Data Pemeliharaan larva dilakukan pada wadah telah diaerasi dan diberi MB untuk mencegah terjadinya serangan jamur pada larva. Pengambilan data dilakukan pada hari ke-7, 14, dan 21 setelah transplantasi dengan mengamati pendaran PKH26 pada ikan resipien. Evaluasi keberhasilan transplantasi ditentukan berdasarkan kelangsungan hidup larva, persentase kolonisasi dan proliferasi sel testikular pada larva ikan mas. Data disajikan dalam bentuk tabel, gambar, dan dianalisis secara deskriptif. I. HASIL DAN PEMBAHASAN I.1 Hasil Pengamatan preparat histologi dilakukan untuk mengetahui persentase spermatogonia yang ada pada testis ikan cardinal. Spermatogonia terdiri atas dua jenis yaitu spermatogonia a dan spermatogonia b. Perbedaan karakteristik spermatogonia tersebut dapat terlihat dari ukuran sel. Gambaran mengenai spermatogonia yang berasal dari testis ikan cardirnal dengan ukuran yang berbeda disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1a. Spermatogonia a ikan cardinal ukuran S (17 mm), M (22 mm), dan L (27 mm) Sumber: Dokumentasi pribadi
Gambar 1b. Spermatogonia b ikan cardinal ukuran S (17 mm), M (22 mm), dan L (27 mm) Sumber: Dokumentasi pribadi
Berdasarkan gambaran histologi testis ikan cardinal tetra (Gambar 1) diketahui bahwa sebaran spermatogonia yang terdapat pada ikan cardinal berbeda5
6
beda. Pada ikan cardinal ukuran S (17 mm) terlihat sebaran spermatogonia a mendominasi sel. Pada testis ikan cardinal ukuran M (22 mm) terlihat sebaran spermatogonia a mulai berkurang. Sedangkan pada testis ikan cardinal ukuran L (27 mm) terlihat bahwa spermatogonia b lebih mendominasi dibandingkan spermatonia a. Persentase spermatogonia a yang terdapat pada ikan cardinal dengan ukuran yang berbeda ditampilkan dalam tabel 1 berikut. Tabel 1. Persentase Spermatogonia a pada testis ikan cardinal dengan ukuran berbeda Persentase Ukuran ikan Spermatogonia a Spermatogonia b spermatogonia a S 190 57 76,90 % M 50 816 5,77 % L 5 258 1,90 % Berdasarkan tabel 1 diatas diketahui bahwa pada ikan yang berukuran lebih kecil, yaitu S (17 mm) sel testikular didominasi oleh spermatogonia a dengan persentase sebaran sebesar 76,90 %. Pada kelompok ukuran M (22 mm) terlihat sebaran spermatogonia sebesar 5,77 %, sedangkan pada ukuran ikan yang semakin besar, yaitu L (27 mm), maka persentase sebaran spermatogonia di dalam sel testikularnya semakin menurun, yaitu hanya sebesar 1,90 %. Sel testikular ikan cardinal kemudian didisosiasi untuk kemudian dilakukan penyuntikan terhadap larva ikan mas. Sel testikular ikan cardinal disuntikkan ke dalam rongga peritoneal larva ikan mas yang berumur 2 hari setelah menetas (HSM). Dosis penyuntikan yang dilakukan yaitu 5.000 sel/0,5µl, 10.000 sel/0,5µl, dan 20.000 sel/0,5µl. Hasil kolonisasi diamati menggunakan mikroskop flourescent Stemi DV4, Zeiss, dengan pendaran warna hijau. Hasil kolonisasi penyuntikan sel testikular dapat dilihat pada tabel 2 dibaawah ini. Tabel 2. Hasil kolonisasi penyuntikan sel testikular dengan dosis berbeda pada larva ikan mas 2 HSM Perlakuan
Dosis Penyuntikan
Triploid
5.000
0 100 %
7 90 %
14 45 %
21 30 %
Persentasi Terkolonisasi hari ke7 14 21 55 % 30 % 25 %
10.000
100 %
80 %
75 %
65 %
80 %
75 %
70 %
20.000
100 %
50 %
50 %
20 %
70 %
70 %
50 %
5.000
100 %
70 %
55 %
50 %
60 %
40 %
20 %
10.000
100 %
90 %
90 %
70 %
70 %
35 %
22 %
20.000
100 %
55 %
55 %
50 %
60 %
50 %
40 %
Kontrol
SR Hari ke-
Persentase kolonisasi sel testikular yang disuntikkan pada larva ikan mas umur 2 HSM memperlihatkan bahwa sintasan terbaik terdapat pada perlakuan penyuntikan dengan dosis 10.000 sel/0,5µl. Hasil pengamatan kolonisasi sel testikular memperlihatkan bahwa pada perlakuan triploid, kolonisasi terbaik diperoleh pada dosis penyuntikan 10.000 sel/0,5µl. Berikut hasil koloniasasi penyuntikan larva ikan mas umur 2 HSM yang diamati pada hari ke-21 melalui mikroskop fluorescent dengan pendaran warna hijau (Gambar 2).
6
7
Gambar 2. Hasil kolonisasi sel ikan cardinal tetra pada larva ikan mas umur 2 HSM pada kontrol (A), penyuntikan 5.000 sel /0.5 µl/ekor (B), 10.000 sel /0.5 µl/ekor (C) dan penyuntikan 20.000 sel/0.5 µl/ekor (D).
Pada gambar 2 diatas diketahui bahwa pada perlakuan kontrol, sel ikan cardinal yang disuntikkan pada larva ikan mas kurang berpendar. Pada perlakuan triploid larva ikan mas yang disuntikkan dengan dosis penyuntikan 5.000 sel /0.5 µl/ekor, 10.000 sel /0.5 µl/ekor, dan penyuntikan 20.000 sel/0.5 µl/ekor terlihat berpendar dan terkolonisasi. I.2 Pembahasan Teknologi yang berpotensi tinggi untuk menunjang produksi benih ikan cardinal secara efisien adalah teknologi transplantasi sel testikular dengan memanfaatkan induk semang. Transplantasi sel testikular yang mengandung sel stem spermatogonia yang telah dilakukan, berhasil terkolonisasi pada gonad calon induk semang. Hasil penelitian pendahuluan yang telah dilakukan sebelumnya (Tabel 1) memperlihatkan bahwa sel testikular yang banyak mengandung sel spermatogonia adalah ikan cardinal berukuran S (±17 mm) dengan persentase spermatogonia a sebesar 76,90 %. Perbedaan umur dan kematangan gonad ikan dapat menyebabkan perbedaan jumlah sel spermatogonia. Transplantasi sel testikular ikan cardinal tetra ke larva ikan mas triploid berhasil dilakukan dengan menginjeksi sel donor pada rongga peritonial ikan resipien. Penggunaan ikan triploid akan mendukung keberhasilan transplantasi sel testikular pada ikan resipien karena, ikan triploid adalah ikan steril yang artinya tidak dapat menghasilkan keturunan (Hussain et al. 1996) dan ikan ini tidak akan
7
8
mampu mengembangkan sel gonadnya sendiri, sehingga memungkinkan perkembangan sel gonad ikan donor dalam tubuh ikan resipien akan semakin tinggi. Tingkat kelangsungan hidup (SR) benih ikan mas yang diamati pada hari ke 7, 14, dan 21 pascatransplantasi dilakukan untuk mengetahui tingkat ketahanan benih terhadap proses transplantasi. Pengamatan larva ikan mas transplan di bawah mikroskop flourescent dimaksudkan untuk mengetahui ada atau tidaknya sel donor di dalam tubuh ikan resipien. Dari hasil penelitian ini diperoleh persentase keberhasilan kolonisasi sebesar 70%. Dari 10 ekor gonad resipien yang diperiksa terdapat 7 ekor yang positif berpendar. Dosis penyuntikan yang dilakukan yaitu 5.000 sel /0.5 µl/ekor, 10.000 sel /0.5 µl/ekor, dan 20.000 sel/0.5 µl/ekor. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase keberhasilan kolonisasi (Tabel 2) mengalami kecenderungan penurunan pada setiap pengamatan. Penurunan persentase kolonisasi diduga oleh adanya kemampuan ikan untuk menolak adanya bentul sel dari luar. Nakanishi (1985) dalam Wulandari (2012) menyebutkan bahwa beberapa ikan dapat melakukan allograft rejection (penolakan transplantasi jaringan atau organ dari individu lain yang sama spesies oleh sistem imun) setelah umur tertentu. Pada pengamatan hari ke-21 sel terlihat telah berjajar ke arah genital ridge. Hal ini sesuai dengan pernyataan Takeuchi et al. (2003), yaitu sebelum terinkorporasi dengan daerah genital (genital ridges) ikan calon induk semang, sel ikan target tersebar pada rongga peritoial dan kemudian menempel pada dinding peritoneal induk semang. Setelah terkolonisasi dalam genital ridges, selanjutnya sel ikan donor akan berpoliferasi dan berdiferensiasi hingga menjadi telur atau spermatozoa (Yoshizaki et al. 2010). Selanjutnya dari hasil penelitian ini, maka transplantasi sel testikular ikan cardinal pada ikan mas dapat dijadikan sebagai salah satu metode dalam rangka meningkatkan produksi ikan cardinal. Selain itu hasil penelitian ini juga dapat dijadikan sebagai model dalam perkembangan transplantasi sel testikular di Indonesia. J. RANCANGAN BIAYA Pengeluaran biaya yang digunakan untuk menunjang terlaksananya kegiatan penelitian PKM-P ini sebesar Rp 9.015.000. Dana yang diberikan oleh dikti sebesar Rp 11.400.000, sehingga diperoleh kelebihan dana sebesar Rp 2.385.000 K. DAFTAR PUSTAKA BSN. 1999. SNI: 01-6134-1999 tentang Induk Ikan Mas (Cyprinus carpio Linneaus) strain Sinyonya kelas induk pokok (Parent Stock). Jakarta: Badan Standardisasi Nasional. Firdaus, M. 2012. Studi Morfologi, Proposal, Serta Keberasilan Kolonisasi Sel Testikular Ikan Neon Tetra Paracheirodon innesi Pada Larva Ikan Mas Cyprinus carpio. [Skripsi]. Departemen Budidaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Imanpour, M.R. and Enayat, G.T. 2009. The Effects of Broodstock Age on Some Biological Characters of Wild Common Carp Cyprinus carpio Eggs in
8
9
Gorganrood River. Abstract. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources 16(2):1-10 Kementrian Kelautan dan Perikanan. 2009. (dalam) Surabaya Post. http://m.surabayapost.co.id[15 September 2012]. Kompas. 2009. Budidaya ikan jenis tetra masih menjanjikan. html://www.kompas.com// [19 September 2012]. Novita, R.D. 2004. Pengaruh Sedimen Waduk saguling Propinsi Jawa Barat Terhadap Perkembangan Awal Embrio Ikan Mas (Cyprinus carpio). [Skripsi]. Departemen Budi Daya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Okutsu, T., Suzuki, K., Takeuchi, Y., Takeuchi, T., and Yoshizaki, G. 2005. Testicular germ cells can colonize sexually undifferentiated embryonic gonad and produce functional eggs in fish. Proc. Nat. Acad. Sci., 103: 2725-2729. Okutsu, T., Takeuchi, Y., and Yoshizaki, G. 2006. Manipulation of fish germ cell: visualization, cryopreservation and transplantation. Journal of Reproduction and Development, 52: 685 – 693. Okutsu, T., Takeuchi, Y., and Yoshizaki, G. 2008. Spermatogonial transplantation in fish: production of trout offspring from salmon parents. Fisheries for Global Welfare and Environment, 5th World Fisheries Congress 2008, pp. 209 – 219. Sudrajat, A.O. 2003. Modul: Pemijahan Induk Ikan Tetra. Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar Dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. Wulandari, Setyo Sri. 2012. Transplantasi Sel Testikular Ikan Neon Tetra (Paracheirodon innesi) Pada Benih Ikan Mas Umur Berbeda. [Skripsi]. Departemen Budidaya Periaran, Fakultas Perikanan dan Ilku Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Yoshizaki G. Okutsu, T., Ichikawa, M., Hayashi, M., Takeuchi, Y., 2010. Sexual plasticity of rainbow trout germ cells. Animal Reproduction 7, 187-196.
9
10
Nota keuangan
10
