KASUS GENETIKA KUALITATIF PADA IKAN (Laporan Praktikum Genetika pada Ikan)

KASUS GENETIKA  KUALITATIF PADA IKAN

(Laporan Praktikum Genetika pada Ikan)

Oleh :

WIDI INDRA KESUMA

1114111058

JURUSAN BUDIDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

2013

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Sifat-sifat Mendel klasik yang dijumpai dalam bab-bab terdahulu bersifat kualitatif, yaitu sifat-sifat yang mudah digolongkan ke dalam kategori fenotip yang jelas. Fenotip-fenotip yang jelas ini berada di bawah kendali genetik dari hanya satu atau beberapa gen dengan sedikit atau tanpa modifikasi-modifikasi lingkungan yang mengaburkan pengaruh-pengaruh gennya (Stansfield, 1991).

Biasanya kita beranggapan bahwa suatu kelas fenotip itu selalu mudah dibedakan dari kelas fenotip yang lain. Akan tetapi bila diperhatikan dengan baik, dalam kenyataannya kelas fenotip tadi tidak dapat dibedakan semudah itu. Sebabnya karena seringkali masih dapat diketahui adanya beberapa variasi di dalam suatu kelas fenotip. Misalnya saja kulit hitam pada orang ada yang hitam sekali, hitam biasa, sawo matang (Suryo, 2005).

Pewarisan karakter kualitatif mudah dibedakan karena masing-masing mempunyai populasi yang jauh berbeda. Di lain pihak tertentu ada kelompok antara yang sukar dikategorikan. Kelompok ini mewakili zona transisi diantara kedua sistem pewarisan karakter dan termasuk bentuk antara yang diwariskan karena pengaruh interaksi lingkungan yang memungkinkan adanya sejumlah genotip yang diekspresikan pada bentuk fenotipnya (Agus, Rosana dan Sjafaraenan, 2013).

Menurut Nasir (2001) karakter kualitatif merupakan wujud fenotipe yang saling berbeda tajam antara satu dengan yang lain secara kualitatif dan masing-masing dapat dikelompokkan dalam bentuk kategori.

Oleh karena genetika kualitatif merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam genetika ikan. Maka dilakukanlah praktikum ini untuk mengetahui beberapa kasus dalam genetika kualitatif dan bagaimana secara genetic hal tersebut terjadi.

Tinjauan Pustaka

Gen adalah unit terkecil bahan penyusun sifat menurun. Besarnya diperkirakan 4-50µ. Istilah gen pertama kali diperkenalkan oleh W.Johansen (1909), sebagai pengganti istilah faktor keturunan atau elemen yang dikemukakan oleh Gregor Mendel. Gregor Mendel telah berasumsi tentang adanya suatu bahan yang terkait dengan suatu sifat atau karakter  yang  dapat  diwariskan. Ia menyebutnya  'faktor'.  Pada tahun 1910,  Thomas  Hunt  Morgan menunjukkan  bahwa  gen  terletak  di  kromosom.  Selanjutnya,  terjadi  'perlombaan'  seru  untuk menemukan substansi yang merupakan gen. Banyak penghargaan Nobel yang kemudian jatuh pada peneliti yang terlibat dalam subjek ini (Nuraini, 2008).

Individu memiliki dua macam kromosom yaitu autosom dan seks kromosom. Karena itu  biasanya individu jantan dan betina memiliki kromosom yang sama oleh karena itu sifat keturunan yang ditentukan oleh gen pada autosom akan diwariskan dari orang tua pada anak-anaknya tanpa membedakan seks. Contohnya seperti albino, warna  mata, bentuk rambut, dan polidaktili dapat diwariskan, tapi keturunan pada F1 dan F2 tidak pernah disebut jenis kelaminnya dan jenis kelamin itu tidak mempengaruhi terhadap sifat-sifat tersebut.( Suryo.1990: 202).

Perkembangan sejumlah penanda molekuler (DNA Marker) dewasa ini telah memungkinkan untuk melakukan identifikasi terhadap perubahan- perubahan genetik yang terjadi dalam suatu persilangan serta hubungannya dengan perubahan sifat kuantitatif dan sifat kualitatif. (Maskur,2003).

Menurut Nasir (2001) karakter kualitatif merupakan wujud fenotipe yang saling berbeda tajam antara satu dengan yang lain secara kualitatif dan masing-masing dapat dikelompokkan dalam bentuk kategori.  Ciri yang dapat digunakan untuk membedakan karakter kualitatif dan karakter kuantitatif menurut (Allard, 1960 dan Burns,1976) adalah sebagai berikut: 

1.      Pada karakter kualitatif terdapat ragam terputus pada kurva sebaran frekuensi dengan munculnya     kembali ragam tetua di dalam generasi bersegregasi (F2, BC, F3), dan munculnya kembali salah satu ragam tetua bila terdapat pengaruh dominansi penuh dalam generasi F1.

2.      Pada karakter kuantitatif terdapat ragam kontinu pada kurva sebaran frekuensi di dalam generasi bersegrerasi (F2, BC, F3) dengan ragam F2 (VF2) yang Lebih besar dari ragam F1 (VF1). Pada penelitian pewarisan suatu karakter, sering diperlukan analisis segregasi dari populasi yang bersegregasi (populasi F2). 

Sifat-sifat Mendel klasik yang dijumpai dalam bab-bab terdahulu bersifat kualitatif, yaitu sifat-sifat yang mudah digolongkan ke dalam kategori fenotip yang jelas. Fenotip-fenotip yang jelas ini berada di bawah kendali genetik dari hanya satu atau beberapa gen dengan sedikit atau tanpa modifikasi-modifikasi lingkungan yang mengaburkan pengaruh-pengaruh gennya (Stansfield, 1991).

Manfaat Genetika Fenotif Kualitatif sebagai berikut :

1.      Agar kita dapat mengetahui sifat-sifat keturunan kita sendiri atau setiap makhluk yang berada disekitar lingkungan kita

2.      Memberikan informasi ilmiah kepada masyarakat tentang pengertian dari genetika fenotif kualitatif serta komponen apa saja yang menyusun genetika fenotif kualitatif

3.      Menyusun dan menentukan program hibridisasi (kawin silang) sehingga mendapatkan keturunan yang memiliki sifat-yang baik (bibit unggul)

4.      Meningkatkan produksi melalui penyeleksian berdasarkan kualitasnya

5.      Mengeliminir (membuang) allel (sifat) yang dapat menurunkan produktifitas dan mengambil allel yang dapat meningkatkan produktifitasnya

6.      Mengetahui sifat-sifat fenotif yang diturunkan dari induk ke anaknya

7.      Mendapatkan individu dengan sifat-sifat fenotif (warna, bentuk, sirip, tipe sisik, dll) yang kita inginkan

8.      Meningkatkan nilai jual suatu organisme dengan jalan merubah sifat fenotifnya

9.      Merekayasa organisme sehingga dapat dibudidayakan dilingkungan yang bukan habitat aslinya (Wipiadi, 2011).

BAHAN DAN METODE

Bahan

Adapun bahan yang diperlukan dalam praktikum ini yaitu:

a.       Buku bahan ajar: Dasar-dasar Genetika Ikan dan Pengembangbiakan, Westra, 1994, UNAIR Press.

b.      Soal pemahaman genetika yang berisi:

1.      Ikan mas berpigmen normal dikawinkan dengan ikan mas bergaris kuning pada spinal dorsal. Persentase fenotip dominan dan resesif yang muncul adalah?

2.      Ikan guppy spina normal abu-abu dikawinkan dengan ikan guppy spina bengkok blondi. Berapa persen didapatkan spina normal blondi?

3.      Ikan cupang (Siamese fighting fish) warna biru gelap dikawainkan dengan warna hijau. Berapa yang menghasilan warna biru logam?

4.      Ikan cupang biru mengkilat dikawinkan dengan ikan cupang hijau. Bagaimana hasil rasio progeni untuk genotip dan fenotipnya. Mana yang merupakan galur murni?

5.      Ikan rainbow trout golden dipijahkan dengan ikan rainbow trout palomino.Lengkapi (%) bahwa pigmen golden menjadi galur murni dibandingkan palomino.

6.      Ikan guppy GgCucu dikawinkan ikan guppy Ggcucu. Ada berapa perbedaan fenotip yang muncul?

7.      Stok ikan molly didomestikasi dengan warna MMNn; MmNN; mmNN. Fenotip yang muncul adalah?

Metode

Adapun metode yang dilakukan dalam praktikum ini yaitu dengan menjawab 7 soal yang diberikan sebagai data dengan mengacu pada tabel fenotip yang dipengaruhi oleh gen tunggal otosom dengan aksidominan lengkap dan tabel genetika kualitatif dari buku Dasar-dasar Genetika Ikan dan Pengembangbiakan oleh Westra (1994) terbitan UNAIR Press.

Langkah dalam proses mengerjakan soal tersebut yaitu:

a.       Menentukan parental dari masing-masing individu.

b.      Menentukan fenotipe dan gamet pada masing-masing individu.

c.       Menentukan hasil persilangan berupa F1.

d.      Menentukan hasil persilangan berupa F2.

e.       Menentukan hasil rasio fenotip dan genotip.

f.       Menghitung hasil persentase persilangan dengan rumus,  :

 x 100%

HASIL PERHITUNGAN

1.        Ikan mas berpigmen normal dikawinkan dengan ikan mas bergaris kuning pada spinal dorsal.

P   : ♀  DD      ><        dd       ♂

F1 :

	D	D
d	Dd	Dd
d	Dd	Dd

Rasio genotip : 4 Dd

Rasio fenotip : 4 ikan mas berpigmen garis kuning pada spinal dorsal

Persentase      : 100% ikan mas berpigmen garis kuning pada spinal dorsal.

Persentase fenotip dominan dan resesif yang muncul adalah

Fenotip dominan: 100%

Fenotipe resesif: 0%

2.        Ikan guppy spina normal abu-abu dikawinkan dengan ikan guppy spina bengkok blondi.

P          : ♀       SnB     ><        Scb     ♂

F1        :

	Scb	Scb
SnB	SnScBb	SnScBb
SnB	SnScBb	SnScBb

F2        : SnScBb >< SnScBb

	SnB	ScB	Snb	Scb
SnB	SnB SnB	ScB SnB	Snb SnB	Scb SnB
ScB	SnB ScB	ScB ScB	Snb ScB	Scb ScB
Snb	SnB Snb	ScB Snb	Snb Snb	Scb Snb
Scb	SnB Scb	ScB Scb	Snb Scb	Scb Scb

Diketahui bahawa genotip ikan guppy spina normal blondi adalah Snb, jadi dari persilangan tersebut yang menghasilkan genotip ikan guppy spina normal blondi yaitu SnbSnb, SnbScb, dan SnbScb.

Ada 3 genotip yang menghasilkan genotip ikan guppy spina normal blondi:

3/16 x 100% = 18, 75%

Jadi yang didapatkan spina normal blondi sebesar 18,75%.

3.        Ikan cupang (Siamese fighting fish) warna biru gelap dikawinkan dengan warna hijau.

P          : ♀       VV      ><        vv       ♂

F1        :

	V	V
v	Vv	Vv
v	Vv	Vv

Rasio genotip : 4 Vv

Rasio fenotip : 4 ikan berwarna biru logam.

Persentase      : 100% ikan berwarna biru logam.

4.        Ikan cupang biru mengkilat dikawinkan dengan ikan cupang hijau

P          : ♀       VV      ><        vv       ♂

F1        :

	V	V
v	Vv	Vv
v	Vv	Vv

Rasio genotip : 4 Vv

Rasio fenotip : 4 ikan berwarna biru .

Persentase      : 100% ikan berwarna biru.

Rasio progeny:

Ragam silangan	Rasio genotip	Rasio fenotip
SB (VV) x Hi (vv)	Semua Vv	Semua Bi(biru)

Persilangan tidak menghasilkan galur murni.

5.        Ikan rainbow trout golden dipijahkan dengan ikan rainbow trout palomino.

P          : ♀       G’G’    ><        G’G    ♂

F1        :

	G’	G’
G’	G’G’	G’G’
G	G’G	G’G

Rasio genotip : 2 G’G’ dan 2 G’G

Rasio fenotip : 2 ikan rainbow trout golden dan 2 ikan rainbow trout palomino.

Persentase      : 50% ikan rainbow trout golden dan 50% ikan rainbow trout

Palomino

Jadi, 50% yang merupakan golden adalah galur murni.

6.        Ikan guppy GgCucu dikawinkan ikan guppy Ggcucu

P          : ♀       GgCucu           ><        Ggcucu           ♂

F1        :

	Gcu	Gcu	gcu	gcu
GCu	Gcu GCu	Gcu GCu	gcu GCu	gcu GCu
gCu	Gcu gCu	Gcu gCu	gcu gCu	gcu gCu
Gcu	Gcu Gcu	Gcu Gcu	gcu Gcu	gcu Gcu
gcu	Gcu gcu	Gcu gcu	gcu gcu	gcu gcu

Rasio genotype: 2 GGCucu : 4 GgCucu : 2 ggCucu : 2 GGcucu : 4 Ggcucu : 2 ggcucu

Rasio fenotipe: 2 abu abu duri punggung normal : 4 abu abu duri punggung normal : 2 emas duri punggung normal : 2 abu abu duri punggung bengkok : 4 abu abu duri punggung bengkok : 2 emas duri punggung bengkok.

Jadi perbedaan fenotip yang muncul ada 4 yaitu abu abu duri punggung normal, emas duri punggung normal, abu abu duri punggung bengkok, dan emas duri punggung bengkok.

7.        Stok ikan molly didomestikasi dengan warna MMNn; MmNN; mmNN.

Genotip MMNn (3 gen +).

Genotip MmNN (3 gen +).

Genotip mmNN (2 gen +).

Dengan aksi gen aditif meskipun terdapat jumlah gen plus yang sama maka ikan-ikan tersebut masih dapat dibedakan fenotipnya, khususnya pada usia muda.  Pada usia dewasa (mature), maka bila genotip memiliki jumlah gen plus sama akan memberikan fenotip yang sama.Genotip MMNn dan MmNN memiliki jumlah gen plus yang sama maka akan memiliki fenotip yang sama. Sedangkan mmNN memiliki jumlah gen plus berbeda sehingga akan menghasil genotip yang berbeda dari genotip MMNn dan MmNN.

Fenotip yang muncul dari genotip MMNn dan MmNN yaitu hitam agak gelap dan iris hitam, setelah dewasa semua hitam gelap dan sedangkan fenotip yang muncul dari genotip mmNN yaitu bertitik-titik hitam, iris terang setelah dewasa titik hitam menjadi lebih lengkap.

PEMBAHASAN

Telah dilakukan praktikum dengan perhitungan hasil persilangan dalam menentukan kasus yang terjadi pada genetika kualitatif ikan. Dengan mengerjakan dan menjawab soal yang telah diberikan sebagai bahan dalam praktikum ini maka akan diketahaui bagaimana persilangan suatu jenis ikan terjadi, serta dapat menentukan jenis ikan hasil persingan serta menentukan hasil yang terjadi pada genetika kualitatif ikan.

Genetic kualitatif merupakan salah satu keragaman pada individu yang disebabkan oleh aksi beberapa pasang gen saja yang mempengaruhi sifat/fenotip kualitatif. Pada ikan juga hewan lain, pewarisan kualitatif menghasilkan beberapa kelas saifat yang bersifat diskret, atau dapat dikategorikan dalam berbagai sifat yang berbeda (Westra, 1994).

Dari perhitungan pada kasus genetika kualitatif dari hasil nomor satu bahwa Ikan mas berpigmen normal dikawinkan dengan ikan mas bergaris kuning pada spinal dorsal menghasilkan 100% ikan dengan garis kuning pada spina dorsal. Diketahui bahwa ikan mas bergaris kuning pada spina dorsal bersifat dominan terhadap sifat lain, sehingga yang diperoleh yaitu persentase fenotip dominan adalah 100% sedangkan persentase fenotip resesif adalah 0%.

Pada soal nomor dua diketahui bahwa, Ikan guppy spina normal abu-abu dikawinkan dengan ikan guppy spina bengkok blondi. Persilangan ini merupakan persilangan dihibrid, dimana persilangan menggunakan dua sifat yang beda. Parental dari masing-masing induk adalah SnB dan Scb. Kemudian disilangkan menghasilkan F1 berupa SnScBb. Lalu hasil F1 disilangkan kembali untuk menghasilkan F2. Dari hasil persilangan F1 akan menhasilkan 16 individu yang dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas fenotip, dengan rasio masing-masing 9 : 3 : 3 : 1. Ikan dengan spina normal blondi berjumlah 3 ikan yaitu dengan genotip SnSnbb, SnScbb, dan SnScbb. Sehingga didapat bahwa persentase didapatkan ikan dengan fenotip spina normal blondi adalah 18,75%.

Pada soal ketiga diketahui bahwa Ikan cupang (Siamese fighting fish) warna biru gelap dikawainkan dengan warna hijau. Alel V bersifat dominan dan alel v bersifat resesif. Sifat biru gelap pada alel tersebut dilambangkan dengan alel D, sedangkan alel resesif adalah d yang menunjukkan ikan berwarna hijau. Dari hasil perhitungan didapat bahwa semua ikan (100%) hasil keturunan tersebut memiliki warna biru logam. Hal ini menunjukkan bahwa alel dominan D lebih mendominasi gamet dibanding dengan alel d yang bersifat resesif pula, sehingga dapat diketahui pasti bahwa gen dominan akan lebih sering muncul pada keturunan hasil persilangan tersebut. Tetapi dalam kasus ini terdapat pengecualian yaitu dimana alel Vv akan menghasilkan warna berupa biru logam, dimana aksi tersebut disebut dengan dominan tidak lengkap (semi dominan). Dominan tidak lengkap merupakan bentuk dominasi lain terjadi bila gen yang dominan mengekspresikan dirinya lebih kuat dibandingkan dengan gen resesif, namun tidak kuat betul sehingga fenotip heterosigonus tidak identik dengan homosigonus dominan (Westra, 1994).

Pada soal nomor empat dijelaskan bahwa Ikan cupang biru mengkilat dikawinkan dengan ikan cupang hijau. Persilangan tersebut sama seperti dengan nomor tiga, dimana hasil yang didapat semua ikan (100%) berwarna biru. Ragam silang yang terjadi yaitu SB (VV) x Hi (vv) yang akan menghasilkan rasio progeny berupa rasio genotip semua Vv dan rasio fenotip semua Bi (biru).

Pada soal kelima dapat diketahui Ikan rainbow trout golden dipijahkan dengan ikan rainbow trout palomino. Ikan dengan warna golden merupakan galur murni. Dari hasil persilangan dihasilkan bahwa 50% ikan bewarna golden dan 50% ikan berwarna palmino. Sehingga dapat simpulkan bahwa 50% yang merupakan golden adalah galur murni. Persilangan tersebut merupakan persilangan alel gen aditif, hal tersebut terjadi bila tidak ada allele yang dominan, namun memberikan kontribusi fenotip yang sama terhadap fenotip yang dengan genotip heterosigous (Westra, 1994).

Pada soal keenam dapat diketahui bahwa Ikan guppy GgCucu dikawinkan ikan guppy Ggcucu. Persilangan ini merupakanpersilangan aksi gen ganda (dihibrid), dimana persilangan menggunakan dua sifat yang beda. Parental dari masing-masing induk disilangkan untuk mendaptkan F1. Lalu hasil F1 disilangkan kembali untuk menghasilkan F2. Dari hasil persilangan F1 akan menhasilkan 16 individu yang dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas fenotip. Rasio genotype yang terjadi pada persilangan tersebut yaitu 2 GGCucu : 4 GgCucu : 2 ggCucu : 2 GGcucu : 4 Ggcucu : 2 ggcucu. Sedangkan rasio fenotipeyang dihasilkan yaitu 2 abu abu duri punggung normal : 4 abu abu duri punggung normal : 2 emas duri punggung normal : 2 abu abu duri punggung bengkok : 4 abu abu duri punggung bengkok : 2 emas duri punggung bengkok. Jadi perbedaan fenotip yang muncul ada 4 yaitu abu abu duri punggung normal, emas duri punggung normal, abu abu duri punggung bengkok, dan emas duri punggung bengkok.

Pada soal ketujuh yang diketahui bahwa Stok ikan molly didomestikasi dengan warna MMNn; MmNN; mmNN. Dalam domestifikasi ini, hal yang terjadi yaitu aksi gen aditif, dimana aksi gen ini termasuk dalam aksi gen otosom ganda seperti dihibrid, trihibrid, atau lebih. Tidak saja dipengaruhi oleh satu gen(gen tunggal) tetapi oleh banyak gen yang berinteraksi dan masing-masing memberikan kontribusinya terhadap ekspresi fenotip (Westra, 1994).

Genotip MMNn memiliki 3 gen +, genotip MmNN memiliki 3 gen +, sedangkan mmNN memiliki 2 gen +.  Dengan aksi gen aditif meskipun terdapat jumlah gen plus yang sama maka ikan-ikan tersebut masih dapat dibedakan fenotipnya, khususnya pada usia muda.  Pada usia dewasa (mature), maka bila genotip memiliki jumlah gen plus sama akan memberikan fenotip yang sama. Jadi pada genotype MMNn dan MmNN yang memiliki jumlah gen plus sama (3 gen +) pada ikan dewasa tidak dapat dibedakan yaitu yang memiliki fenotip hitam agak gelap dan iris hitam, setelah dewasa semua hitam gelap. Sedang pada ikan genotip mmNN yang memiliki jumlah gen plus beda (2 gen +) memiliki perbedaan dengan yang lain yang menghasilkan fenotip bertitik-titik hitam, iris terang setelah dewasa titik hitam menjadi lebih lengkap. Sehingga dapat disimpulkan bahwa fenotip yang muncul dari domestifikasi tersebut ada dua yaitu fenotip hitam agak gelap dan iris hitam, setelah dewasa semua hitam gelap dan fenotip bertitik-titik hitam, iris terang setelah dewasa titik hitam menjadi lebih lengkap.

DAFTAR PUSTAKA

Agus, Rosana dan Sjafaraenan.2013. Penuntun Praktikum Genetika. Universitas Hasanuddin. Makassar.

Maskur. 2003. Identifikasi Genetik dengan menggunakan Marker Mikrosatelit dan hubungannya dengan sifat kuantitatif pada Sapi. Http://respository IPB.ac.id. Diakses pada Mei 2013.

Nasir. 2001. Pengantar pemuliaan tanaman. Universitas Malang. Malang.

Nuraini. Tuti. 2008. Genetika Dasar (Mendelisme), http://shiroi-kiba.blogspot.com. Diakses pada Mei 2013.

Stansfield. W. D. 1991. Genetika. Erlangga. Jakarta.

Suryo. 1990. Genetika Manusia. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.

Westra. 1994. Dasar-dasar Genetika Ikan dan Pengembangbiakan. UNAIR Press. Surabaya.