Jurnal Ilmu dan Kesehatan Hewan, Agustus 2014
Vol 2 No 2: 117-125
Polimosfisme Lokus Mikrosatelit BM1329 dan Hubungannya dengan Calving Interval pada Sapi Bali The Polymorphism of the Microsatellite BM1329 Locus and Its Association with Calving Interval in Bali Cattle Made Raysa Merliana1, I Nengah Wandia2,3, I Ketut Puja3* 1 Program Magister Kedokteran Hewan Unud Jl. P.B. Sudirman, Denpasar, Bali 2 Laboratorium Molekuler PPSP LPPM Unud Bukit Jimbaran, Badung, Bali 3 Laboratorium Anatomi Veteriner FKH Unud JL. P.B. Sudirman, Denpasar, Bali *Corresponding author, email:
[email protected] ABSTRACT Bali cattle plays an important role in supplying beef in Indonesia because it has good quality, high fertilization and low fat percentage. The aim of this research was to characterize the Bali cattle genetic using molecular marker of microsatellite BM1329 and its relation with calving interval. The data was taken from 19 cattles that belong to UD Sari Laba, Bangli, Bali. The association between BM1329 marker and calving interval was analyzed using General Linear Models concept. The result showed that the duration of calving interval for the Bali cattle was 314 – 451 days. There were 4 alleles found in the locus of microsatellite BM1329. The alleles size varied from 144 to 150 bp, in which, the allele 146 had the highest frequency (71.05%). The observed heterozigosity (Ho) and the expected heterozigosity (He) and the PIC were 0.474, 0.478, and 0.435 respectively. The statistical analysis showed that microsatellite BM1329 has no assocition with the calving interval (P>0.05). Key words: Microsatellite BM1329, heterozigosity, calving interval, bali cattle ABSTRAK Sapi bali berperan penting sebagai penyedia daging di Indonesia karena mempunyai kualitas daging yang baik, fertilitas yang tinggi, dan persentase lemak yang rendah. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengkarakterisasi genetik sapi bali menggunakan marka melokuler lokus mikrosatelit BM1329 dan hubungannya dengan calving interval. Data diambil dari 19 ekor sapi betina milik UD Sari Laba, Bangli, Bali. Asosiasi antara marka BM1329 dengan calving interval dianalisis dengan konsep General Linear Models. Hasil penelitian menunjukkan bahwa lama calving interval pada sapi bali adalah 314 – 451 hari. Sejumlah 4 alel ditemukan dalam lokus mikrosatelit BM1329. Panjang alel bervariasi antara 144 sampai dengan 150 bp, yang di antara alel tersebut, alel 146 memiliki frekuensi tertinggi (71,05%). Ho, He, dan PIC masing-masing adalah 0,474, 0,478, dan 0,435. Analisis statistik menunjukkan bahwa lokus Mikrosatelit BM1329 tidak berasosiasi dengan calving interval (P>0.05). Kata kunci : mikrosatelit BM1329, heterozigositas, calving interval, sapi bali
117
Merliana et al.
Jurnal Ilmu dan Kesehatan Hewan, Agustus 2014
Reproduksi pada sapi bali dipengaruhi
PENDAHULUAN
oleh adanya faktor eksternal dan faktor Sapi bali (Bos sondaicus) adalah salah
internal. Faktor eksternal yang dapat
satu sapi lokal yang berkontribusi penting
mempengaruhi
dalam penyediaan kebutuhan daging di
pemberian pakan, sistem pemeliharaan,
Indonesia. Keunggulan dari karakteristik
status kesehatan sapi. Sedangkan faktor
sapi bali adalah fertilitas tinggi, kualitas
internal adalah genetik. Faktor genetik
daging yang baik, persentase lemak yang
ternak
rendah (Bugiwati, 2007) dan mampu
dimiliki oleh seekor sapi sedang faktor
bertahan dalam pengaruh lingkungan yang
lingkungan memberi kesempatan kepada
buruk dan kondisi iklim di area kering dan
sapi untuk menampilkan kemampuannya.
kasar seperti daerah Indonesia bagian
seperti
menentukan
kondisi
kemampuan
iklim,
yang
Diantara beberapa karakter reproduksi
timur (Toelihere, 2002).
yang ada pada sapi, calving interval atau
Usaha seleksi bibit unggul telah
jarak
melahirkan
merupakan
kriteria
dilakukan untuk menghasilkan turunan
fertilitas yang paling penting (Singh et al.,
dengan kualitas yang baik. Pemilihan bibit
2000; Barile, 2005). Calving interval
sapi bali unggul sampai saat ini hanya
adalah periode antara melahirkan sampai
didasarkan pada ciri produksi dan tidak
melahirkan berikutnya. Lamanya calving
menyentuh
reproduksi.
interval
akan
Padahal sifat reproduksi menjadi kriteria
seperti,
penurunan
penting
sapi.
penambahan
Penampilan reproduksi merupakan sifat
menghambat
penting
sapi.
menyebabkan kerugian yang lebih jauh,
Rendahnya penampilan reproduksi dapat
dan berpotensi pemusnahan ternak (Shah,
menyebabkan
2007).
panjang, inseminasi
masalah
untuk
sifat
seleksi
pada
pada
pengembangan
calving
peningkatan dan
interval
yang
biaya
untuk
tingginya
Calving
ongkos
merupakan
menyebabkan
kerugian
produksi
biaya
pakan
ternak,
penggantian
interval
ternak,
yang
kendala
susu,
lama
inefisiensi
pengobatan. Peningkatan mutu genetik
produktivitas sapi potong di Indonesia.
untuk sifat reproduksi melalui seleksi
Penyebab utamanya adalah keterlambatan
tradisional sering berjalan lambat karena
estrus post partum. Anestrus post partum
heritabilitasnya rendah dan berkorelasi
pada
rendah dengan sifat produksi (Olsen et al.,
sebagai
2011).
efisiensi
118
ternak
sapi
penyebab reproduksi
telah utama
diidentifikasi rendahnya
(Kumar,
2006).
Jurnal Ilmu dan Kesehatan Hewan, Agustus 2014
Beberapa
faktor
mempengaruhi
lainnya
calving
Vol 2 No 2: 117-125
yang
dapat
sapi. Beberapa penelitian yang mendeteksi
interval
yaitu
keragaman
DNA
pada
kromosom
6
nutrisi, genetik/breed, paritas, kesehatan
terdapat pada sapi, kambing dan domba
reproduksi, dan umur induk.
menunjukkan
Berkembangnya teknologi molekuler telah
memberikan
harapan
hasil
yang
beragam.
Menurut Chen et al. (2006) bahwa pada
untuk
sapi perah Cina ada dua marka gen pada
melakukan seleksi pada tingkat genom
kromosom 6 yang berpengaruh secara
(genomic
genetik,
konsisten terhadap produksi susu dan
variasi sifat
antar ternak merupakan
protein. Sedangkan Kuhn et al. (1999)
pencerminan
keragaman
menyatakan bahwa kromosom 6 berperan
selection).
Secara
pada
DNA.
Teknologi biologi molekuler yang semakin
langsung
maju, menjadikan peluang memetakan gen
produksi susu karena merupakan lokasi
atau lokus yang mengekspresi karakter
dari gen kasein, dan terdapat tiga QTL
kuantatif tertentu semakin tinggi. Berbagai
untuk produksi susu, persentase lemak,
penelitian yang mengkaji marka molekuler
dan protein.
dikaitkan dengan sifat atau karakter yang bernilai
ekonomi
pada
ternak
dalam
Penelitian
telah
mikrosatelit
pengontrolan
dengan BM1329
sifat
menggunakan juga
sudah
dilakukan (Tambasco et al., 2003; Erhardt
dilakukan oleh beberapa peneliti. Zhu et
dan Weimann, 2007; Nkrumah et al.,
al. (2011) yang meneliti hubungan marka
2007; Koopaei dan Koshkoiyeh, 2011).
mikrosatelit BM1329 dengan litter size
Namun, kajian serupa pada sapi bali belum
pada kambing perah di Xinong Saanen
pernah dilakukan.
menemukan panjang alel antara 182-234
Salah satu marka molekuler pada tingkat
DNA
mikrosatelit.
Nilai heterozigositas (He) 0.88, jumlah alel
Mikrosatelit adalah runutan nukleutida
(Ne) 8.99 dan polymorphism information
sederhana, di-, tri- atau tetranukleotida,
content (PIC) sebesar 0.89. Penelitian
yang berulang dalam genom (Whitton et
lainnya yang dilakukan oleh Sun et al.
al., 1997). Mikrosatelit DNA merupakan
(2010)
marka
menyediakan
mikrosatelit BM1329 pada domba Hu di
informasi mengenai keragaman alel pada
Cina yang dihubungkan dengan litter size
lokus gen (Erhardt dan Weimann, 2007;
mendapatkan panjang alel antara 146-162
Humblot et al., 2010).
bp dengan frekuensi alel 0.041-0.416.
genetik
adalah
bp dengan frekuensi antara 0.05-0.15.
yang
menggunakan
marker
DNA
Mikrosatelit BM1329 terletak pada
Nilai PIC, He dan Ne masing-masing
kromosom nomor 6 yang terdapat pada
adalah 0.68, 0.72 dan 3.59. Hal yang sama 119
Merliana et al.
Jurnal Ilmu dan Kesehatan Hewan, Agustus 2014
juga dilakukan oleh Chacón et al. (2010)
Ekstraksi dan Amplifikasi DNA
tetapi pada kambing Cuban Creole di Kuba.
Panjang
alel
yang
Isolasi
ditemukan
DNA
menggunakan
dilakukan
Kit
dengan
QiaAgen
(Spin
bervariasi antara 153-185 bp dengan nilai
Protocol). Darah sapi bali diekstraksi
PIC, He dan Ne masing-masing adalah
sesuai
0.63, 0.62 dan 5. Penelitian kali ini
Reaksi PCR dilakukan dengan satu unit
ditujukan
mengekplorasi
reaksi PCR mengandung 7,57 µL deionase
polimorfisme lokus mikrosatelit BM1329
water (DW); 1,25 µL buffer 10x; 1,75 µL
pada
MgCl2; dNTP 0,25 µL; sepasang primer
untuk
sapi
bali
dan
menganalisis
hubungannya dengan calving interval.
dengan
protokol
pembuatnya.
masing-masing 0,3µL dan Taq DNA polymerase sebanyak 0,08 µL . Total campuran tersebut adalah 11,5 µL dan
METODE PENELITIAN
ditambahkan template DNA sebanyak 1 µL
Koleksi Sampel Sejumlah sembilan belas ekor sapi
sehingga
didapatkan
jumlah
pencapuran terakhir 12,5 µL.
bali betina yang minimal sudah sekali
Tahapan PCR meliputi pre PCR yakni
melahirkan dan sudah lulus uji performan
proses denaturasi pada suhu 94oC selama 3
dan sehat (tidak cacat fisik) disampling.
menit. Setelah itu proses PCR yang
Sapi ini bearasal dari Pusat Pembibitan
diawali dengan denaturasi pada suhu 94oC
Pulukan, Balai Pembibitan Ternak Unggul
selama 30 detik, annealing pada suhu 55oC
Sapi Bali (BPTU Sapi Bali). Penelitian ini
selama 30 detik dan elongasi pada suhu
menggunakan dua sumber data yaitu data
72oC selama 30 detik. PCR diulang
primer dan sekunder. Data primer didapat
sebanyak 30 siklus. Post PCR yakni
dari pengambilan sampel darah sapi bali
elongasi dengan suhu 72oC selama 5
yang
menit.
berasal
dari
Pusat
Pembibitan
Pulukan, Balai Pembibitan Ternak Unggul Sapi
Bali
(BPTU
Sapi
Bali).
Hasil amplifikasi dipisahkan dengan
Data
gel
acrylamide
6%
dan
visualisasi
sekunder calving interval didapat dari
dilakukan dengan pewarnaan perak. DNA
catatan
penampilan
typing dilakukan dengan mengukur jarak
Pembibitan
migrasi masing-masing pita DNA pada gel
Pulukan, Balai Pembibitan Ternak Unggul
dengan membandingkan standar pita 100
Sapi Bali (BPTU Sapi Bali).
bp.
atau
reproduksinya
dokumen di
Pusat
120
Jurnal Ilmu dan Kesehatan Hewan, Agustus 2014
ekor mempunyai calving interval melebihi
Analisis Data Analisis
Vol 2 No 2: 117-125
polimorfisme
lokus
390 hari (Long calving interval).
mikrosatelit BM1329 meliputi jenis alel, frekuensi alel, heterosigositas, dan PIC.
Polimorfisme
Jenis alel dinamai sesuai dengan panjang
BM1329
produk PCR yang dibedakan berdasarkan
lokus
mikrosatelit
Hasil penelitian menujukkan bahwa
jarak migrasi pada PAGE. Hubungan
sejumlah
polimorfisme lokus mikrosatelit BM1329
frekuensi alel yang bervariasi. Alel 146
terhadap calving interval dianalisis dengan
merupakan alel dengan pemunculan yang
General
terbanyak (Tabel 1).
Linear
Model
(GLM)
4
alel
ditemukan
dengan
Nilai observed
menggunakan bantuan program SPSS
Heterozigosity
(Ho),
Expected
versi 18.0.
Heterozigosity (He) dan nilai Polymorphic Infomation Content (PIC) ditampilkan pada Tabel 2.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Hubungan lokus mikrosatelit BM1329
Calving interval
dengan calving interval
Pada penelitian ini dianalisis calving
Hasil penelitian menunjukkan bahwa
interval dari 19 ekor sapi bali di Pusat
sapi
Pembibitan Pulukan, Balai Pembibitan
146/148
Ternak Unggul Sapi Bali (BPTU Sapi
calving interval lebih dari 390 hari.
Bali). Dari 19 sampel yang digunakan
Sedangkan genotipe 144/146, 146/146 dan
didapatkan calving interval berkisar antara
148/148 mempunyai lama calving interval
314 – 451 hari dengan rataan calving
kurang dari 390 hari. Analisis statistik
interval 361 hari. Sebanyak 13 ekor sapi
dengan
yang mempunyai calving interval kurang
genotipe tidak mempunyai asosiasi dengan
dari 390 hari (Short calving interval) dan 6
calving interval (P>0.05).
Tabel 1. Ukuran dan frekuensi alel lokus mikrosatelit BM1329
Tabel 2. Heterozigositas dan Polymorphic Information Content (PIC) lokus mikrosatelit BM1329
Lokus BM1329
Jumlah Alel 4
Ukuran Alel 144 146 148 150
Frekuensi Alel 13.16% 71.05% 7.89% 7.89%
yang
bergenotipe
cenderung
GLM
146/150
mempunyai
menghasilkan
dan lama
bahwa
Lokus
Na
Ho
He
PIC
BM1329
4
0.478
0.474
0.435
Na= jumlah alel, Ho= observed heterozigosity, He= expected heterozigosity, PIC= polymorphic information content
121
Merliana et al.
Jurnal Ilmu dan Kesehatan Hewan, Agustus 2014
Pembahasan
bahwa mikrosatelit BM1329 memiliki
Keragaman alel lokus mikrosatelit
Ho= 0.474 dan He= 0.478 yang lebih kecil
BM1329
dibandingkan dengan ras domba Hu di
Pada penelitian ini ditemukan bahwa
China He 0.7218 (Sun et al., 2010).
frekuensi yang paling tinggi (71.05 %)
Perbedaan
dimiliki oleh alel 146 bp dan frekuensi
dibandingkan dengan He pada ras domba
terendah (7.89%) pada alel 148 dan 150
di China berkaitan erat dengan perbedaan
bp. Frekuensi alel yang tinggi ditunjukkan
hewan yang diteliti.
dalam
kelompok
sapi
Short
calving
He
Polymorphic
pada
penelitian
Information
ini
Content
interval. Kelompok sapi Long calving
(PIC) digunakan untuk menentukan variasi
interval cenderung mempunyai genotipe
suatu marka molekuler. Menurut Botstein
148-150 bp. Jumlah alel pada penelitian ini
et al. (1980) bahwa nilai PIC merupakan
adalah 4, yang berarti lokus mikrosatelit
indeks untuk mengukur penilaian dari
BM1329 bersifat polimorfik. Besarnya
genetik. Bila nilai PIC>0,5, maka lokus
keragaman
populasi
tersebut mempunyai polimorfisme yang
ditentukan oleh banyaknya lokus/gen yang
tinggi. Sedangkan bila nilai 0,25
memiliki lebih dari satu alel (lokus/gen
lokus tersebut mempunyai polimorfisme
polimorfik) (Indrawan et al., 2007). Pada
yang sedang. PIC<0,25, lokus tersebut
domba ras Hu di China, lokus mikrosatelit
mempunyai polimorfisme yang rendah.
BM1329
Pada penelitian ini nilai PIC dari BM1329
genetik
(Sun
et
dalam
al.,
2010)
juga
mempunyai jumlah alel yang sama dengan
adalah
hasil penelitian ini.
mempunyai polimorfisme yang sedang.
Nilai
heterozigositas
0.435,
maka
lokus
tersebut
biasanya
Nilai ini lebih rendah dari pada penelitian
digunakan untuk menentukan keragaman
yang dilakukan pada ras domba Hu di
genetik dalam suatu populasi. Keragaman
China yang mempunyai nilai PIC 0.68
genetik
(Sun et al., 2010).
populasi
dipengaruhi
oleh
perkawinan acak dalam dalam suatu populasi,
migrasi,
outbreeding.
inbreeding,
Inbreeding
dan
Hubungan
cenderung
sebaliknya,
calving
Hasil analisis statistik menunjukkan
akan
bahwa genotipe tidak berkorelasi dengan
genetik
calving interval sapi bali (P>0.05). Hal ini
populasi. (Mulliadi dan Arifin, 2010).
mungkin berkaitan dengan jumlah sampel
Hasil dari penelitian ini menunjukkan
yang kecil. Namun demikian, bila calving
meningkatkan
outbreeding
dengan
interval pada sapi bali
menurunkan keragaman genetik populasi, namun
genotipe
keragaman
122
Jurnal Ilmu dan Kesehatan Hewan, Agustus 2014
Vol 2 No 2: 117-125
interval dikategorikan ke dalam Short
Buffalo Production and Research, p.
calving interval (calving interval di bawah
77-108. Rome:FAO.
390 hari) dan Long calving interval
Botstein D, White RL, Skolnick M. 1980.
(calving interval melebihi 390 hari),
Construction of a genetic linkage map
selanjutnya
analisis
in man using restriction fragment
diterapkan
kepada
non
parametrik
data
tersebut
length polymorphisms. Am. J. Hum.
menghasilkan bahwa genotipe berkorelasi
Genet. 32: 314-331.
dengan tingkat carving interval (P<0,05). Kelompok
Long
calving
cenderung
mempunyai
Bugiwati
interval
SRA.
2007.
Pertumbuhan
dimensi tubuh pedet jantan sapi Bali
genotipe
di
Kabupaten
Bone
dan
Barru
heterozigot( 146/150 dan 146/148 ) dan
Sulawesi Selatan. J. Sains Teknologi.
kelompok
7:103–108.
Short
calving
interval
mempunyai genotipe homozigot 144/144,
Chacón E, Martínez A, La OM, Velázquez
146/146 dan 148/148). Asosiasi antara
FJ, Pérez
marka molekuler dengan calving interval
Genetic characterization of the Cuban
pada penelitian ini belum konsisten.
Creole goat through microsatellite
Karena itu penelitian lebih lanjut sangat
markers.
diperlukan dengan melibatkan sampel
Agricultural
yang lebh banyak untuk memastikan
Number 3.
asosiasinya.
E, Vicente DJ. 2010.
Cuban
Journal
of
VoL.
44,
Science,
Chen HY,. Zhang Q, Yin CC, Wang CK, Gong WJ, Mei G. 2006. Detection of quantitative trait loci affecting milk
KESIMPULAN
production
traits
on
bovine
Lokus mikrosatelit BM1329 pada sapi
chromosome 6 in Chinese Holstein
bali bersifat polimorfik, dengan jumlah
population by the daughter design. J.
alel 4. Heterozigositas lokus mikrosatelit
Dairy Sci. 89: 782-790.
BM1329 adalah 0.478 dan nilai PIC adalah 0.435.
Mikrosatelit
BM1329
Erhardt
tidak
G, Weimann C. 2007. Use Of
Molecular Markers for Evaluation of
berasosiasi dengan calving interval.
Genetic Diversity and in Animal Production. Arch. Latinoam. Prod. Anim. Vol. 15 (Supl. 1) : 63-66.
DAFTAR PUSTAKA
Humblot P, Le Bourhis D, Fritz S, Colleau Barile VL. 2005. Reproductive efficiency
JJ, Gonzales C, Joly CG, Malafosse
in female buffaloes. In: A Borghese,
A, Heyman T, Amigues Y, Tissier M, 123
Merliana et al.
Ponsart
Jurnal Ilmu dan Kesehatan Hewan, Agustus 2014
C.
Reproductive
E, Crews DH Jr, Bartusiak R,
Technologies and Genomics Selection
Murdoch B,Wang Z, Basarab JA,
in
Moore SS. 2007. Primary genome
Cattle,
2010.
Veterinary
Medicine
International.
scan to identify putative quantitative
Indrawan M,. Primack RB, Supriatna J.
trait loci for feedlot growth rate, feed
2007. Biologi Konservasi. Yayasan
intake, and feed efficiency of beef
Obor Indonesia. Jakarta.
cattle. J. Anim. Sci. 85:3170–3181
Koopaei HK, Koshkoiyeh AE. 2011.
Olsen HG, Hayes BJ, Kent MP, Nome T,
Application of genomic technologies
Svendsen M, Larsgard AG, Lien S.
to the improvement of meat quality in
2011.
farm animals.
mapping in Norwegian Red cattle
Biotechnology and
Molecular Biology Review
Vol.
CH,
Freyer
association
identifies quantitative trait loci for
6(6):126-132. Kühn
Genome-wide
fertility and milk production on G,
Weikard
R,
BTA12. Anim Genet. 42(5):466-74
Goldammer T, Schwerin M. 1999.
Shah SNH. 2007. Prolonged calving
Detection of QTL for milk production
intervals in the Nili Ravi buffalo.
traits in cattle by application of
Italian Journal of Animal Science 6:
specifically developed marker map of
694-696.
BTA6. Anim. Genet. 30: 333-340.
Singh J, Alanda AS, Adams GP. 2000.
Kumar H, Kumar S. 2006. Incidence of
The
reproductive
efficiency
Rural Area of Kumaon Region.
Animals Reproduction Science 61:
http://gbpihed.nic.in/envish/HTML/Vo
593-604.
buffaloes.
Sun W, Chang H, Musa HH, Chu M.
November 2013].
2010. Study on relationship between
Mulliadi D, Arifin J. 2010. Pendugaan Keseimbangan
female
and
Post Partum Anestrus in Bovine of
l72-Harendra.htm. Diakses pada [29
of
pattern
Populasi
microsatellite polymorphism and
dan
producing ability on litter size trait of
Heterozigositas Menggunakan Pola
Hu sheep in China. African Journal of
Protein Albumin Darah pada Populasi
Biotechnology Vol. 9(50): 8704-8711.
Domba Ekor Tipis (Javanese Thin
Tambasco DD, Paz CC, Tambasco-Studart
Tailed) di Daerah Indramayu. Jurnal
M, Pereira AP, Alencar MM, Freitas
Ilmu Ternak. Vol. 10.No.2, 65-72.
AR,
Nkrumah JD, Sherman EL, Li C, Marques
Coutinho
LL,
Packer
IU,
Regitano LCA. 2003. Candidate genes
124
Jurnal Ilmu dan Kesehatan Hewan, Agustus 2014
Vol 2 No 2: 117-125
for growth traits in beef cattle crosses
Whitton J, Rieseberg LH, Ungerer MC.
Bos taurus x Bos indicus. J. Anim.
1997. Microsatellite loci are not con-
Breed. Genet. 120: 51-56.
served across the Asteraceae. Mol.
Tolihere MR. 2002. Increasing the Success Rate and Adoption Insemination
for
Biol. Evol. 14(2): 204-207.
of Artificial
Zhu G, Cui Y, Song Y, Wang J, Cao B.
Genetic
2011.
Screening
of
seven
Improvement of Bali Cattle. Working
microsatellite markers for litter size in
Papers: Bali Cattle Workshop. Bali, 4-
Xinong Saanen dairy goat. African
7 February 2002.
Journal of Biotechnology Vol. 10(42), : 8523-8528, 8 August, 2011.
125
