tugas kuliah MK Pengantar Bioteknologi

1. TENTANG :

2. Oleh :
Akhmad Taufiq Mukti1, Rustidja2, Sutiman Bambang
Sumitro3 dan Mohammad Sasmito Djati3

4.  Latar Belakang Masalah
 Metode
 Cara Kerja
 Hasil & Pembahasan
 Kesimpulan & Saran
Isi jurnal
meliputi

5. 1. PENDAHULUAN
Perlunya memperhatikan efisiensi dan produktivitas usaha serta
kualitas ikan dalam pengelolaan budidaya ikan, khususnya ikan
mas yang harus diimbangi dengan upaya perbaikan dan
peningkatan kualitas induk maupun benih ikan mas.
Di sinyalir, telah terjadi penurunan kualitas induk maupun benih
ikan mas yang dipelihara oleh petani ikan. Beberapa usaha
maupun penelitian telah dilakukan dalam upaya peningkatan
produktivitas (produksi) dan perbaikan serta peningkatan kualitas
genetik ikan mas seperti program seleksi, manipulasi jenis kelamin
melalui perlakuan hormonal maupun manipulasi kromosom.
Latar Belakang Masalah

6. 2. METODE DAN CARA KERJA
Metode yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah metode
eksperimen dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL).
Kemudian, sebagai perlakuan adalah kejutan suhu panas 40°C selama
1,5 menit yang diperlakukan pada telur terfertilisasi dan dibagi menjadi 3
kelompok perlakuan, yaitu :
a. Kelompok ikan normal diploid (2 N), tanpa perlakuan kejutan suhu
panas.
b. Kelompok ikan triploid (3 N), kejutan suhu panas pada telur 3 menit
setelah fertilisasi.
c. Kelompok ikan tetraploid (4 N), kejutan suhu panas pada telur 29 menit
setelah fertilisasi.Masing-masing perlakuan dilakukan ulangan 10 kali.

8. 1. Pemijahan dan stripping induk ikan mas
memasangkan induk ikan mas jantan dan betina di dalam kolam
pemijahan ikan dengan perbandingan jantan dan betina adalah 3:1
Kemudian, ikan mas akan melakukan perkawinan secara alami.
Setelah nampak tanda-tanda ikan mulai memijah, induk betina dan
jantan ikan mas ditangkap dan dilakukan pengurutan (stripping)
untuk mendapatkan telur dan sperma ikan mas
Telur-telur yang diperoleh ditampung dalam petridish dan sperma
ditampung dalam tabung reaksi yang berisi larutan NaCl Fisiologis
dengan pengenceran 10 kali dan disimpan sementara dalam
refrigerator suhu 4°C.

9. 2. Perlakuan Poliploidisasi
Mengambil telur ikan mas dalam petridish hasil stripping
dengan menggunakan spatula dan diletakkan dalam petridish
bersih dan kering. Kemudian, teteskan larutan sperma pada telur
sebanyak 2-3 tetes dan dilakukan pengadukan (dicampur) secara
perlahan mempergunakan bulu ayam.
Campuran larutan sperma dan telur ditambahkan air bersih
sebanyak 3-4 tetes, dan diaduk perlahan dengan mempergunakan
bulu ayam.
Setelah satu menit, telur yang telah terfertilisasi dibagi menjadi 3
kelompok perlakuan dan disebar pada masing-masing saringan
yang telah ditempatkan dalam wadah berisi larutan urea dan garam
3:4 untuk 1 liter air.

10. 2.Lanjutan dari Perlakuan Poliploidisasi
selanjutnya, telur-telur kontrol tanpa perlakuan kejutan suhu
(diploid) langsung dimasukkan ke bak penetasan (inkubasi) telur.
Telur-telur terfertilisasi dalam kelompok triploidisasi, 3 menit
setelah fertilisasi dilakukan perlakuan kejutan suhu panas 40°C
selama 1,5 menit. Kemudian dimasukkan dalam bak inkubasi.
Telur - telur terfertilisasi dalam kelompok tetraploidisasi, 29
menit setelah fertilisasi dilakukan perlakuan kejutan suhu panas
40°C selama 1,5 menit dan kemudian dimasukkan bak penetasan
(inkubasi) telur.

11. 3. Penetasan dan pemeliharaan larva
Letakkan telur-telur terfertilisasi dalam saringan yang telah
diperlakukan triploidisasi dan tetraploidisasi serta kontrol
dalam bak penetasan yang telah diberikan methylen blue
dengan suhu air diatur 28°C.
 ± 8-10 jam setelah fertilisasi, dilakukan penghitungan telur
terfertilisasi dan tidak terfertilisasi.
Kemudian hitung laju penetasan dan larva cacat ( secara
morfologis ) pada saat telur – telur menetas, 2-3 hari setelah
fertilisasi.
 Setelah seminggu lamanya, larva ikan dipindahkan ke dalam
akuarium dan diberikan pakan alami Artemia sp., cacing
Tubifex sp dan pakan pellet.

12. 4. Analisis Ploididsasi
Larva ikan mas dipelihara ± 1 bulan dan dihitung
kelangsungan hidupnya. yang meliputi kecepatan dan laju
pertumbuhannya yang dihitung melalui pengukuran panjang
tubuh dan berat tubuh masing-masing perlakuan yang
dilakukan tiap 10 hari sekali.
Penghitungan dilakukan melalui jumlah nukleolus ikan mas
hasil perlakuan poliploidisasi yang mempergunakan
pewarnaan perak nitrat.
Jaringan yang dipergunakan adalah jaringan insang, sirip
pectoral dan sirip ekor ikan mas hasil perlakuan poliploidisasi.

13. Lanjutan Analisis Ploididsasi
1. Sebagian jaringan diambil dan dikeringkan di atas tissu.
Kemudian dimasukkan dalam petridish berisi larutan
hipotonik (KCl 0,075 M) dingin selama 90-100 menit.
2. Selanjutnya rendam dalam larutan fiksatif segar dan dingin
selama 60 menit. Tiap 30 menit sekali larutan fiksatif
diganti dengan yang baru (segar).
3. Letakkan jaringan pada gelas obyek cekung dan tambahkan
larutan asam asetat 50 % serta dicacah sampai terbentuk
suspensi sel. Kemudian teteskan suspensi sel ini dengan
mempergunakan mikropippet ke atas gelas obyek yang telah
direndam dalam alkohol 70 % dingin selama minimal 2 jam
dan dipanaskan pada suhu 45-50°C.

14. Lanjutan Analisis Ploididsasi
4. Pewarnaan preparat nukleolus dilakukan dengan
pembercakan perak nitrat di atas preparat sel, yaitu 2 tetes
larutan A (10 gram AgNO3 + 20 ml aquadest) dan 1 tetes
larutan B (2 gram gelatin + 50 ml aquadest hangat + 50 ml
gliserin). Kemudian dicampur dan disebarkan secara
merata di atas preparat mempergunakan tusuk gigi.
5. Masukkan preparat ke dalam box staining yang suhunya
diatur 45-50°C dan dibiarkan selama 20-30 menit atau
sampai warna berubah kuning kecoklatan.
6. Ambil preparat kemudian bilas dengan air bersih serta
dikeringanginkan beberapa menit.
7. Amati jumlah nukleolus preparat di bawah mikroskop
cahaya, dengan pembesaran 25 x sampai 100 x.

15. 5. Pengamatan perkembangan gonad
Pengamatan perkembangan gonad ikan mas
perlakuan poliploidisasi dilakukan dengan cara
melakukan pembedahan bagian tubuh ikan mas
yang telah berumur lebih kurang 4 bulan.
Kemudian, dilakukan pengamatan gonad ikan
secara visual (morfologi) dan difoto.

16. 6. Parameter uji dan analisis data
Parameter uji adalah laju penetasan (HR), kelangsungan hidup (SR),
kecepatan pertumbuhan relatif (h) dari pengukuran panjang tubuh ikan
mas, laju pertumbuhan spesifik (SGR) dari pengukuran berat tubuh
ikan mas, perkembangan gonad dan analisis ploidisasi dengan
menghitung jumlah nukleolus (induksi ploidi).Analisis statistik
mempergunakan analisis keragaman dengan uji F (ANOVA) dan uji
Beda Nyata Terkecil untuk mengetahui perlakuan terbaik.
Ket:
a : jumlah telur menetas normal (larva normal)
b : jumlah telur menetas cacat (larva cacat)
c : jumlah telur tidak menetas

17. Parameter uji dan analisis data

18. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. HASIL
Tabel 1. Data rerata
hasil pengamatan ikan mas
(Cyprinus carpio L.)
diploid, triploid dan
tetraploid.

19. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Laju penetasan
Laju penetasan ikan mas kontrol (diploid) sebesar 25,94 ± 6,76 %,
sedangkan triploid dan tetraploid masing-masing sebesar 22,63 ± 8,36 %
dan 11,10 ± 8,60 %. Laju penetasan ikan mas diploid berbeda sangat nyata
dengan ikan mas triploid maupun tetraploid.
Hasil analisis statistik melalui uji Beda Nyata Terkecil menunjukkan
bahwa ikan mas diploid memiliki laju penetasan tertinggi dan berbeda
sangat nyata (P<0,01) dengan tetraploid, sedangkan laju penetasan ikan
mas triploid tidak berbeda nyata dengan diploid (P>0,05), seperti terlihat
pada Gambar 1. Tetapi, persentase larva cacat antara diploid dan triploid
menunjukkan perbedaan sangat nyata (P<0,01) (lihat Tabel 1).

20. Gambar 1. Rerata laju penetasan
telur ikan mas (Cyprinus carpio L.)
diploid, triploid dan tetraploid.
Tabel 1. Data rerata hasil pengamatan ikan mas
(Cyprinus carpio L.) diploid, triploid dan tetraploid.

21. Kelangsungan hidup ikan mas diploid sebesar 75,52 ±
7,97 %, triploid sebesar 52,64 ± 8,46 % dan tetraploid
sebesar 55,04 ± 8,15 %. Hasil analisis statistik uji BNT
memperlihatkan, ikan mas diploid memiliki kelangsungan
hidup tertinggi dan berbeda sangat nyata (P<0,01) bila
dibandingkan dengan triploid dan tetraploid.
Kelangsungan hidup ikan mas triploid tidak berbeda nyata
(P>0,05) dengan ikan mas tetraploid
2. Kelangsungan Hidup

22. Gambar 2. Rerata
kelangsungan hidup ikan
mas (Cyprinus carpio L.)
diploid, triploid dan
tetraploid.

23. Ikan mas tetraploid memiliki kecepatan pertumbuhan
relatif dan laju pertumbuhan spesifik lebih baik (tinggi),
masing-masing sebesar 5,38 dan 44,57%, sedangkan ikan mas
triploid sebesar 4,42 dan 43,05 % dan diploid sebesar 3,51 dan
39,97 %. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 3 dan 5.
Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa kecepatan
pertumbuhan relatif dan laju pertumbuhan spesifik ikan mas
tetraploid berbeda sangat nyata (P<0,01) dengan ikan mas
diploid maupun triploid. Pada Gambar 4 dan 6 terlihat,
kecepatan pertumbuhan relatif dan laju pertumbuhan spesifik
harian ikan mas tetraploid juga cenderung lebih tinggi bila
dibandingkan dengan ikan mas diploid maupun triploid.
2. Pertumbuhan

24. Gambar 3. Kecepatan pertumbuhan
relatif ikan mas (Cyprinus carpio L.)
diploid, triploid dan tetraploid
Gambar 5. Laju pertumbuhan spesifik ikan
mas (Cyprinus carpio L.) diploid, triploid dan
tetraploid selama 30 dan 110 hari.

25. Gambar 4. Kecepatan pertumbuhan
relatif ikan mas (Cyprinus carpio L.)
diploid, triploid dan tetraploid selama
110 hari.
Gambar 6. Laju pertumbuhan spesifik ikan
mas (Cyprinus carpio L.) diploid, triploid
dan tetraploid selama 110 hari.

26. 3. Analisis Ploididsasi
Analisis ploidisasi dari perlakuan kontrol (diploid) menghasilkan induksi ploidi
dan hasil ploidi masing-masing sebesar 100 % dan 100 %.
a. Perlakuan kejutan suhu panas pada telur 3 menit setelah fertilisasi telah
menghasilkan induksi triploid sebesar 70 % dengan hasil ploidi sebesar 61,07 %,
b. Perlakuan kejutan suhu panas pada telur 29 menit setelah fertilisasi
menghasilkan induksi tetraploid sebesar 60 % dengan hasil ploidi sebesar 25,67 %.
Hasil analisis ploidisasi mempergunakan metode penghitungan jumlah nukleolus
dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 2.
Level ploidisasi ditentukan berdasarkan jumlah maksimum nukleoli yang
ditemukan.Dengan Jumlah sampel ikan yang dipergunakan untuk masing-masing
perlakuan adalah 50 ekor. Pada ikan diploid ditemukan 646 sel dengan rata-rata 129
sel yang teramati. Ikan triploid ditemukan 584 sel dengan rata-rata 117 sel yang
teramati, sedangkan tetraploid ditemukan 559 sel dengan rata-rata 112 sel yang
teramati.

27. Tabel 2

28. Perkembangan gonad ikan mas diploid tidak jauh berbeda
dengan perkembangan gonad ikan mas tetraploid. Ikan mas
diploid dan tetraploid sama-sama mengalami perkembangan
gonad secara normal. Hal ini berbeda dengan ikan mas triploid
yang menunjukkan bahwa jaringan gonad di dalam rongga
tubuhnya tidak berkembang dengan baik atau dapat dikatakan
steril.
5. Perkembangan Gonad

29. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
2. PEMBAHASAN
1. Laju Penetasan
Laju penetasan telur ikan mas yang dipergunakan dalam
penelitian ini sangat rendah, meskipun derajat
pembuahannya (FR) cukup tinggi (lihat Tabel 1). Umumnya
persentase penetasan ikan berkisar antara 50-80 % (Richter
dan Rustidja, 1985). Rendahnya laju penetasan telur ikan
mas ini dapat disebabkan oleh media inkubasi (penetasan).

30. 2. Kelangsungan hidup
Kelangsungan hidup ikan mas triploid dan tetraploid lebih
rendah apabila dibandingkan dengan ikan mas diploid. Hal ini
kemungkinan besar akibat rendahnya kemampuan ikan-ikan
poliploid seperti triploid dan tetraploid dalam menangkap
oksigen terlarut dalam air. Kemampuan banding oxygen atau
pengikatan oksigen terlarut ikan-ikan triploid dan tetraploid
sangat rendah bila dibandingkan dengan ikan normal
(Rustidja, komunikasi personal).

31. 3. Pertumbuhan
Hasil penelitian ini memperlihatkan bahwa ikan mas tetraploid
memiliki pertumbuhan lebih tinggi dibandingkan dengan ikan
mas triploid terutama diploid (selama 30 dan 110 hari). Hal ini
diduga karena ikan tetraploid memiliki ukuran dan isi nukleus
serta sel jauh lebih besar bila dibandingkan dengan diploid atau
triploid. Triploid sendiri mempunyai ukuran nukleus dan sel
yang lebih besar dibandingkan diploid, sehingga laju
pertumbuhannya lebih tinggi (Fankhauser, 1945 dalam Gold,
1979; Ger et al., 1993; Tave, 1993).

32. 4. Perkembangan gonad
Tidak berkembangnya gonad ikan mas triploid
dikarenakan kromosom yang berjumlah 3 set (ganjil), selama
pembelahan meiosis tidak dapat melakukan perpasangan dengan
kromosom homolognya. Pada akhirnya gonad tidak berkembang
lebih lanjut dan ikan triploid akan menjadi (Thorgaard, 1983;
Chingjiang et al., 1986; Goodenough, 1988; Rustidja, 1991).
Kegagalan perkembangan gonad kemungkinan pada gilirannya
mencegah munculnya efek-efek sampingan yang tidak diinginkan
pada kematangan kelamin, seperti kualitas daging yang rendah,
pertumbuhan lambat dan kematian tinggi (Thorgaard, 1983).

33. 5. Poliploidisasi
Ploidisasi melalui penghitungan jumlah nukleolus
dengan perlakuan kejutan suhu 40°C selama 1,5 menit yang
menghasilkan triploid sebesar 70 % dan tetraploid sebesar 60 %
menunjukkan bahwa perlakuan telah efektif untuk menghasilkan
poliploidisasi pada ikan mas, akan tetapi masih belum optimal.
Keberhasilan poliploidisasi sangat dipengaruhi oleh suhu kejutan,
waktu kejutan dan lama kejutan, seperti disampaikan oleh Don
dan Avtalion (1986) dan tergantung juga pada umur dan kualitas
(kematangan) telur (Pandian dan Varadaraj, 1990).

34. 6. Nukleolus
Hasil pengamatan nucleolus menunjukkan perbedaan
pewarnaan antara nukleoli (anak inti) dengan nukleus (inti).
Nukleus akan tampak berwarna kekuningan atau kecoklatan,
sedangkan nukleoli berwarna hitam. Pewarnaan perak nitrat
akan memperlihatkan nukleolus berwarna hitam dalam nukleus
yang berwarna kuning (Phillips et al., 1986).

35. Lanjutan Nukleolus
Hasil analisis ploidisasi ikan mas perlakuan poliploidisasi
pada penelitian ini memperlihatkan adanya variasi jumlah
(frekuensi) nucleoli per sel yang ada dalam masing-masing
perlakuan (Tabel 2). Variasi jumlah nukleoli yang ditemukan ada
hubungannya dengan kemampuan pewarna AgNO3 yang hanya
mewarnai nukleoli (dalam hal ini NORs, nucleoli organizer
regions) yang sedang aktif melakukan sintesis ribosom dan atau
protein sesaat sebelum dilakukan fiksasi (Gold, 1984 dan
Hubbel, 1985 dalam Carman dkk., 1997).

36. Lanjutan Nukleolus
Hasil yang diperoleh memperlihatkan bahwa ikan
diploid memiliki 1 dan atau 2 nukleoli dalam setiap selnya,
triploid memiliki 1, 2 dan atau 3 nukleoli dan tetraploid
memiliki 1, 2, 3 dan atau 4 nukleoli. Phillips et al. (1986)
mengemukakan, individu haploid mempunyai 1 nukleolus per
sel, diploid mempunyai 1 atau 2 nukleoli per sel dan triploid
mempunyai 1, 2 atau 3 nukleoli per sel.

37. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Perlakuan kejutan suhu panas berpengaruh secara nyata terhadap laju penetasan
telur ikan mas hasil poliploidisasi.
2. Perlakuan kejutan suhu panas berpengaruh secara nyata terhadap kelangsungan
hidup ikan mas hasil poliploidisasi.
3. Ikan mas perlakuan kejutan suhu panas memiliki kecepatan pertumbuhan relatif
dan laju pertumbuhan spesifik yang lebih baik/tinggi dibandingkan ikan mas
normal (diploid). Ikan mas tetraploid memiliki pertumbuhan jauh lebih tinggi
dibandingkan ikan mas diploid dan triploid.

38. Lanjutan dari kesimpulan
Kesimpulan
4. Perlakuan kejutan suhu panas berpengaru secara nyata terhadap perkembangan
gonad ikan mas. Ikan mas triploid tidak memperlihatkan perkembangan gonad yang
baik (steril) bila dibandingkan dengan ikan mas diploid dan tetraploid.
5. Perlakuan kajutan suhu panas menghasilkan induksi triploid dan tetraploid
masing-masing sebesar 70 % dan 60 %.

39. KESIMPULAN DAN SARAN
Saran
Perlakuan kejutan suhu panas dapat dimanfaatkan secara
luas untuk poliploidisasi ikan mas dengan perlakuan kejutan
suhu 40°C selama 1,5 menit.