analisis keragaman genetik protein darah kuda lokal sulawesi utara dengan menggunakan polyacrylamide...

Upload: yuliana-purnamasari

Post on 21-Feb-2018

284 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    1/48

    ANALISIS KERAGAMAN GENETIK PROTEIN DARAH KUDA

    LOKAL SULAWESI UTARA DENGAN MENGGUNAKAN

    POLYACRYLAMIDE GEL ELECTROPHORESIS

    (PAGE)

    SKRIPSI

    PRISKILA LISNAWATI

    DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN

    FAKULTAS PETERNAKAN

    INSTITUT PERTANIAN BOGOR

    2011

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    2/48

    RINGKASAN

    PRISKILA LISNAWATI. D14070018. 2011. Analisis Keragaman Genetik

    Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara dengan Menggunakan

    Polyacrylamide Gel E lectrophoresis (PAGE). Skripsi. Departemen Ilmu Produksidan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.

    Pembimbing Utama : Prof. Dr. Ir. Ronny R.Noor, M.Rur.Sc.

    Pembimbing Anggota : Dr. Jakaria, S.Pt., M.Si.

    Penelitian tentang kuda lokal berdasarkan analisis keragaman protein darah

    masih jarang dilakukan dan baru pernah satu kali dilakukan. Penelitian tersebut

    dilakukan untuk mengamati morfologi dan genetik kuda lokal Indonesia yang

    dibandingkan dengan kuda lokal Jepang. Tujuan penelitian ini adalah untuk

    mempelajari keragaman protein darah lokusAlb,PAlb, Tf,PTf-1,PTf-2, danHbpada

    kuda lokal yang terdapat di Sulawesi Utara.Sampel darah kuda lokal yang digunakan sebanyak 74 sampel yang berasal

    dari Kota Manado (28 sampel), Kota Tomohon (10 sampel), Kabupaten Minahasa

    (23 sampel), dan Kabupaten Minahasa Selatan (13 sampel). Identifikasi keragaman

    genetik protein darah dilakukan menggunakan pendekatan Polyacrylamide Gel

    Electrophoresis (PAGE) yang diwarnai dengan Coomassie Brilliant Blue (CBB).

    Data dianalisis dengan menggunakan pendekatan frekuensi genotipe, frekuensi alel,

    keseimbangan Hardy-Weinberg, heterozigositas, jarak genetik dan pohon genetik.

    Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat keragaman pada populasi kuda

    di Sulawesi Utara berdasarkan lokus Albumin (Alb), Post Albumin (PAlb),

    Transferrin (Tf), dan Hemoglobin (Hb), sedangkan pada lokus Post Transferrin-1

    (PTf-1) dan Post Transferrin-2 (PTf-2) bersifat monomorfik. Pada lokus Albditemukan tiga genotipe, yaitu AA (0,57), AB (0,33), dan BB (0,10) yangmenghasilkan dua alel, yaitu alel A (0,74) dan alel B (0,26). Lokus PAlbditemukan

    empat genotipe, yaitu AA (0,01), AB (0,84), BB (0,14), dan AC (0,01) yang

    menghasilkan tiga alel, yaitu alel A (0,44), alel B (0,55), dan alel C (0,01). Lokus

    Transferrin terdiri dari tiga genotipe, yaitu genotipe AB (0,49), BB (0,31), dan BC

    (0,20) yang menghasilkan tiga alel, yaitu alel A (0,24), alel B (0,66), dan alel C (0,1).

    Lokus Hemoglobin beta hanya ditemukan satu pita dan selalu dimiliki oleh semua

    individu yang mengindikasikan bahwa pada lokus tersebut bersifat monomorfik. Hal

    serupa ditemui pada lokusHemoglobinalpha. Lain halnya dengan lokusHemoglobin

    tipe , ditemukan dua genotipe, yaitu tipe 1 dan tipe 2 dengan frekuensi genotipe

    berturut-turut adalah 0,51 dan 0,49.

    Berdasarkan pengujian keseimbangan populasi, lokusAlbuminpada keempat

    populasi kuda lokal di Sulawesi Utara berada dalam keseimbangan Hardy-Weinberg,

    sedangkan lokus PostAlbumin tidak berada dalam keseimbangan. Nilai rataan

    heterozigositas kuda lokal di Sulawesi Utara pada empat populasi sebesar 0,63.

    Hubungan kekerabatan yang paling dekat terdapat antara populasi kuda di Kabupaten

    Minahasa dan Kabupaten Minahasa Selatan (0,0019). Hubungan kekerabatan terjauh

    terdapat antara populasi kuda di Kota Tomohon dan populasi kuda di Kota Manado

    (0,0138).

    Kata-kata kunci: kuda, protein darah, PAGE, polimorfisme

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    3/48

    ABSTRACT

    Study on Genetic Polymorphisms of North Sulawesis Native Horse Blood

    Protein by using Polyacrylamide Gel Electrophoresis (PAGE)

    Lisnawati, P., R.R. Noor, Jakaria

    The objective of this study was to estimate the polymorphisms of the Albumin,Post

    Albumin, Transferrin, Post Transferrin-1, Post Transferrin-2, and Hemoglobin in

    North Sulawesi's native horses. This study used PAGE method to identify protein.

    Genotyping was performed on 74 samples of horse blood, which include 28 samples

    from Manado, 10 samples from Tomohon, 13 samples from South Minahasa , and 23

    samples from Minahasa. Genotype and allele frequency, Hardy-Weinberg

    equilibrium, heterozigosity, genetic distance, and phylogenetic tree were performed

    in order to describe the polymorphisms of blood protein. The result showed that the

    highest allele frequency was found in locus forPTf-1 allele A was equal to 1,00 and

    the lowest allele frequency was found in locus forPTf-1 allele B.Albuminlocus were

    in Hardy-Weinberg equilibrium.Hemoglobintype was found in two types, namely

    type 1 and 2 with consecutive genotype frequencies were 0.51 and 0.49 respectively.

    The mean heterozygosity in all population was equal to 0.63. The population of

    horses in Tomohon have a far relationship with the horses population in the area of

    Amurang, Minahasa, and Manado. Horse blood protein polymorphisms were found

    forAlbumin,PostAlbumin, TransferrinandHemoglobin.

    Keywords: horse, blood protein, PAGE, polymorphisms

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    4/48

    ANALISIS KERAGAMAN GENETIK PROTEIN DARAH KUDA

    LOKAL SULAWESI UTARA DENGAN MENGGUNAKAN

    POLYACRYLAMIDE GEL ELECTROPHORESIS

    (PAGE)

    PRISKILA LISNAWATI

    D14070018

    Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk

    Memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada

    Fakultas Peternakan

    Institut Pertanian Bogor

    DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN

    FAKULTAS PETERNAKAN

    INSTITUT PERTANIAN BOGOR

    2011

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    5/48

    Judul : Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi

    Utara dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel Electrophoresis

    (PAGE)

    Nama : Priskila LisnawatiNIM : D14070018

    Menyetujui,

    Pembimbing Utama, Pembimbing Anggota,

    (Prof. Dr. Ir. Ronny R.Noor, M.Rur.Sc.) (Dr. Jakaria, S.Pt., M.Si.)

    NIP. 19610210 198603 1 003 NIP. 19660105 199303 1 001

    Mengetahui,

    Ketua Departemen

    Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan

    Prof. Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.

    NIP. 19591212 198603 1 004

    Tanggal Ujian: 23 Maret 2011 Tanggal Lulus:

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    6/48

    RIWAYAT HIDUP

    Penulis dilahirkan pada tanggal 21 Agustus 1989 di Bogor, Jawa Barat.

    Penulis adalah anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Philipus dan

    Ibu Lina.

    Penulis mengawali pendidikan dasar pada tahun 1995 di Sekolah Dasar

    Kristen Tunas Harapan Bogor dan diselesaikan pada tahun 2001. Pendidikan

    menengah tingkat pertama dimulai pada tahun 2001 dan diselesaikan pada tahun

    2004 di Sekolah Menengah Pertama Kesatuan Bogor. Penulis melanjutkan

    pendidikan di Sekolah Menengah Atas Kesatuan Bogor pada tahun 2004 dan

    diselesaikan pada tahun 2007.

    Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2007 melalui jalur

    Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Ilmu Produksi

    dan Teknologi Peternakan. Penulis pernah menjadi anggota dalam organisasi

    Himpunan Mahasiswa Produksi dan Teknologi Peternakan (HIMAPROTER) periode

    2008-2009. Selain itu, Penulis juga pernah menjadi anggota Animal Breeding and

    Genetic Student Community (ABGSCi) periode 2010-2011. Penulis pernah

    mengikuti magang di PT Elders Indonesia pada tahun 2009 dan Nusantara Polo Club

    pada tahun 2010. Penulis juga berkesempatan menjadi penerima beasiswa Tanoto

    Foundation tahun 2008 hingga saat ini.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    7/48

    KATA PENGANTAR

    Puji dan syukur senantiasa dipanjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena

    atas anugerahNya skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi yang berjudul AnalisisKeragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara dengan

    Menggunakan Polyacrylamide Gel E lectrophoresis(PAGE) merupakan salah satu

    syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Peternakan Institut Pertanian

    Bogor.

    Ternak kuda merupakan salah satu komoditi peternakan yang memiliki

    beragam fungsi. Namun, hingga saat ini informasi genetik kuda lokal di Indonesia

    secara umum masih sangat terbatas. Informasi genetik sangat menunjang untuk

    program pemuliaan ternak kuda. Perlu dilakukan penelitian-penelitian di bidang ini

    yaitu dengan melakukan studi keragaman genetik kuda lokal menggunakan metode

    Polyacrylamide Gel Electrophoresis(PAGE).

    Penulis menyadari bahwa dalam penulisan ini masih banyak kekurangan.

    Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan tulisan ini.

    Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan menjadi pedoman dasar

    untuk penelitian serupa pada masa yang akan datang. Amin.

    Bogor, 23 Maret 2011

    Penulis

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    8/48

    DAFTAR ISI

    Halaman

    RINGKASAN ................................................................................................ iiABSTRACT ................................................................................................... iii

    LEMBAR PERNYATAAN ........................................................................... iv

    LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... v

    RIWAYAT HIDUP ....................................................................................... vi

    KATA PENGANTAR ................................................................................... vii

    DAFTAR ISI .................................................................................................. viii

    DAFTAR TABEL .......................................................................................... x

    DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi

    PENDAHULUAN ......................................................................................... 1

    Latar Belakang ................................................................................... 1

    Tujuan ................................................................................................ 2

    TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 3

    Klasifikasi Kuda ................................................................................ 3

    Bangsa Kuda di Indonesia ................................................................. 5

    Kuda Sulawesi ................................................................................... 5

    Kota Manado .......................................................................... 6Kota Tomohon ....................................................................... 6

    Kabupaten Minahasa .............................................................. 6

    Kabupaten Minahasa Selatan ................................................. 6

    Protein Darah .................................................................................... 7

    Polimorfisme Protein Darah .............................................................. 8

    Analisis Keragaman Genetik ............................................................. 10

    Polyacrylamide Gel Electrophoresis(PAGE) ................................... 11

    MATERI DAN METODE PENELITIAN .................................................... 14

    Waktu dan Tempat ............................................................................. 14

    Materi ................................................................................................. 14Prosedur ............................................................................................. 16

    Pengambilan Sampel Darah ................................................... 16

    Preparasi Sampel .................................................................... 16

    Elektroforesis Protein Darah .................................................. 16

    Visualisasi dan Genotyping ................................................... 16

    Analisis Data ...................................................................................... 17

    Frekuensi Genotipe ................................................................ 17

    Frekuensi Alel ........................................................................ 18

    Hukum Keseimbangan Hardy-Weinberg ............................... 18

    Heterozigositas ....................................................................... 18

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    9/48

    ix

    Jarak Genetik dan Pohon Filogenetik .................................... 19

    HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 20

    Keragaman Protein Plasma Darah ..................................................... 20

    LokusAlbumin(Alb) .............................................................. 21LokusPostAlbumin(PAlb) ................................................... 22

    Lokus Transferrin(Tf) ........................................................... 22

    LokusPostTransferrin-1 (PTf-1) .......................................... 22

    LokusPostTransferrin-2 (PTf-2) .......................................... 23

    Keragaman Protein Sel Darah Merah ................................................ 23

    LokusHemoglobin(Hb) ........................................................ 24

    Frekuensi Alel .................................................................................... 24

    Keseimbangan Hardy-Weinberg ........................................................ 26

    Heterozigositas ................................................................................... 27

    Jarak Genetik dan Pohon Filogenetik ................................................ 28

    KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 31

    Kesimpulan ........................................................................................ 31

    Saran ................................................................................................... 31

    UCAPAN TERIMA KASIH ......................................................................... 32

    DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 33

    LAMPIRAN ................................................................................................... 36

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    10/48

    DAFTARTABEL

    Nomor Halaman

    1. Tipe, Kegunaan, Jenis, Tinggi, Bobot Badan dan Habitat Asli Kuda 42. Karakteristik Kuda Lokal Indonesia .................................................. 5

    3. Jumlah Alel pada Lokus Kuda ........................................................... 8

    4. Frekuensi Genotipe Lokus Alb, PAlb, Tf, PTf-1,dan PTf-2 Kuda

    Lokal Sulawesi Utara ......................................................................... 21

    5. Frekuensi Tipe LokusHbKuda Lokal Sulawesi Utara ..................... 24

    6. Frekuensi Alel Kuda Lokal Sulawesi Utara ....................................... 25

    7. Hasil Uji 2padaPopulasi Kuda Lokal Sulawesi Utara ..................... 26

    8. Nilai Heterozigositas pada Kuda Lokal Sulawesi Utara .................... 27

    9. Jarak Genetik Kuda Lokal Sulawesi Utara ........................................ 29

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    11/48

    DAFTAR GAMBAR

    Nomor Halaman

    1.

    Prinsip DasarDisc-electrophoresis(Omstein, 1964) .......................... 12

    2. Contoh Pita Protein Darah dengan Pewarnaan CoomassieBrilliant

    Blue(Westermier, 2005) ................................................................... 12

    3.

    Kurva Berat Molekul Protein (Westermier, 2005) ............................. 13

    4. Peta Provinsi Sulawesi Utara ............................................................. 14

    5.

    Preparasi Sampel Darah Kuda ........................................................... 16

    6. Pola Pita Protein Darah (Nozawa et al.,1981) ............................... 17

    7. Visualisasi Pola PitaAlb,PAlb, Tf,PTf-1, danPTf-2 .......................... 20

    8. Rekonstruksi Pola PitaAlb,PAlb, Tf,PTf-1, danPTf-2 .................... 20

    9. Pola PitaHemoglobinKuda Lokal ..................................................... 23

    10. Rekonstruksi Pola PitaHemoglobin .................................................. 23

    11. Dendogram Pohon Filogenetik Kuda Lokal Sulawesi Utara ............. 29

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    12/48

    PENDAHULUAN

    Latar Belakang

    Kuda merupakan salah satu hewan ternak yang memiliki banyak kegunaan, di

    antaranya sebagai ternak tunggangan, mengangkut beban, menarik kereta, sumber

    protein pangan dan untuk pacuan kuda. Populasi kuda di Indonesia berkisar 400.000

    ekor yang tersebar di beberapa daerah (BPS, 2005). Indonesia memiliki agroklimat

    yang beragam sehingga sistem budi daya dan adaptasi ternak kuda berbeda pada

    masing-masing daerah. Hal ini menyebabkan perbedaan fungsi kuda di berbagai

    daerah di Indonesia. Beberapa daerah di Indonesia yang menggunakan kuda sebagai

    alat transportasi adalah Jawa Barat, Jawa Tengah, Yogyakarta, Sumatera Utara,

    Sumatera Barat, Sulawesi Utara, Sulawesi Tengah, dan Sulawesi Selatan.

    Pemanfaatan kuda untuk produksi susu, kulit, dan daging hanya terdapat di Sulawesi

    Selatan dan Nusa Tenggara Timur, sedangkan di daerah lain kuda umumnya

    dimanfaatkan sebagai simbol budaya yang melambangkan status sosial

    kemasyarakatan mereka.

    Sulawesi Utara merupakan salah satu wilayah yang memiliki populasi kuda

    dengan berbagai macam pemanfaatan, diantaranya sebagai kuda pacu. Sulawesi

    Utara juga merupakan salah satu sentra perdagangan kuda sehingga dapat

    diindikasikan bahwa kuda Sulawesi Utara memiliki keragaman genetik yang tinggi.

    Keragaman genetik merupakan sebuah parameter untuk mempelajari genetika

    populasi dan genetika evolusi. Identifikasi keragaman genetik dalam suatu populasi

    digunakan untuk mengetahui dan melestarikan bangsa-bangsa dalam populasi.

    Salah satu indikator yang menentukan tingkat keragaman genetik adalah

    protein darah. Protein darah merupakan salah satu bentuk makromolekul disamping

    asam nukleat dan polisakarida, biokatalisator, hormon reseptor, tempat penyimpanan

    informasi genetic serta merupakan produk langsung gen yang relatif tidak

    terpengaruh oleh perubahan lingkungan. Protein darah dapat digunakan untuk

    menganalisis keragaman genetik dengan menggunakan metode Polyacrylamide Gel

    Electrophoresis(PAGE).

    Pengetahuan tentang keragaman genetik kuda lokal Sulawesi Utara masih

    terbatas bahkan belum pernah dilakukan penelitian. Penelitian sebelumnya hanya

    sebatas pada kuda Padang, Batak, Lombok, dan Flores (Nozawa et al., 1981). Oleh

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    13/48

    2

    karena itu, penelitian ini sangat dibutuhkan dalam menambah informasi dasar

    khususnya protein darah untuk menunjang perkembangan kuda di Sulawesi Utara.

    TujuanTujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari keragaman protein darah

    lokusAlb,PAlb, Tf,PTf-1,PTf-2, danHbpada kuda lokal yang terdapat di Sulawesi

    Utara. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui jarak genetik dan

    pohon filogenetik kuda lokal Sulawesi Utara.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    14/48

    TINJAUAN PUSTAKA

    Klasifikasi Kuda

    Kuda digolongkan ke dalam hewan dalam filum Chordatayaitu hewan yang

    bertulang belakang, kelas Mammalia yaitu hewan yang menyusui anaknya, ordo

    Perissodactyla yaitu hewan berteracak tak memamahbiak, famili Equidae, dan

    spesies Equus caballus. Para pakar percaya bahwa dahulu kala terdapat hewan

    prakuda dengan jari teracak jari kaki sebanyak lima buah disebut Paleohippus.

    Hewan tersebut kemudian berkembang dengan empat jari teracak dan satu penunjang

    (split), sedangkan kaki belakangnya terdiri atas tiga jari teracak dan satu split

    (Ehippus). Evolusi berlanjut dengan terbentuknyaMesohippus danMeryhippus yang

    memiliki teracak kaki depan dan belakang sebanyak tiga buah. Pliohippus menjadi

    hewan teracak tunggal pertama yang selanjutnya berkembang menjadi kuda saat ini

    (Equuscaballus) (Blakely dan Blade, 1991).

    Populasi kuda di seluruh dunia mencapai 62 juta ekor, yang terdiri dari 500

    ratus bangsa, tipe dan varietas. Bangsa kuda pada awalnya dianggap sebagai hewan

    yang berkaitan dengan lokasi geografis tempatnya dikembangbiakkan untuk

    memenuhi kebutuhan manusia secara spesifik. Kini bangsa kuda seringkali

    ditentukan oleh komunitas atau lembaga yang melakukan pencatatan keturunan dan

    membuat buku silsilah kuda hasil seleksi berdasar pada daerah asal, fungsi dan ciri

    fenotipik (Bowling dan Ruvinsky, 2004).

    Kuda dapat diklasifikasikan menjadi kuda tipe ringan, tipe berat maupun

    kuda poni sesuai dengan ukuran bentuk tubuh dan kegunaannya. Kuda tipe ringan

    mempunyai tinggi 1,45-1,7 m saat berdiri, bobot badan 450-700 kg dan sering

    digunakan sebagai kuda tunggang, kuda tarik atau kuda pacu. Kuda tipe ringan

    secara umum lebih aktif dan lebih cepat dibanding kuda tipe berat. Kuda tipe berat

    mempunyai tinggi 1,45-1,75 m saat berdiri, dengan bobot badan lebih dari 700 kg

    dan biasa digunakan untuk kuda pekerja. Kuda poni memiliki tinggi kurang dari 1,45

    m jika berdiri dan bobot badan 250-450 kg, beberapa kuda berukuran kecil biasanya

    juga berbentuk dari keturunan kuda tipe ringan (Ensminger, 1962). Pada Tabel 1

    dapat dilihat tipe, kegunaan, jenis, tinggi, bobot badan dan habitat asli kuda dari yang

    ada di dunia.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    15/48

    4

    Tabel 1. Tipe, Kegunaan, Jenis, Tinggi, Bobot Badan dan Habitat Asli Kuda

    Tipe Kegunaan JenisTinggi

    (m)

    BobotBadan

    (kg)

    Habitat Asli

    Kuda

    Tunggang

    Kuda tunggang

    berlari cepat

    Kuda Albino Amerika 1,45-1,7 450-700 Amerika Serikat

    Tiga Kuda Sadel Amerika Amerika Serikat

    Kuda Arab Arab Saudi

    Kuda Appalossa Amerika Serikat

    Kuda Morgan Amerika Serikat

    Kuda Spotted Maroko Amerika Serikat

    Kuda Palomino Amerika Serikat

    Kuda Thoroughbred Inggris

    Kuda tunggang

    berlari cepat

    Kuda Sadel Amerika 1,45-1,7 450-700 Amerika Serikat

    Lima

    Kuda untuk

    berjalan

    Kuda Tennese Walking 1,5-1,6 500-600 Amerika Serikat

    Stock horse Tingkatan pesilangan atau

    hasil biak dalam dari:

    Kuda Appalossa 1,55-1,6 500-550 Amerika Serikat

    Kuda Arab Arab Saudi

    Kuda Morgan Amerika Serikat

    Kuda Spotted Maroko Amerika Serikat

    Kuda Palomino Amerika Serikat

    Kuda Quarter Amerika Serikat

    Kuda Thoroughbred Inggris

    Pendaki Tingkatan, persilangan 1,45-1,55 500-626

    Pemburu dan

    Pelompat

    atau hasil biak dalam dari

    semua jenis juda tetapi

    dominasi oleh keturunan

    Thoroughbred

    1,55-1,65 500-625

    Kuda Poniuntuk

    ditunggangi

    Kuda Shetland dan Welsh 0,9-1,45 250-450 Shertlond Isles

    Inggris

    Kuda Pacu

    Pelari

    kuda Thoroughbred 1,55-1,65 450-600 Inggris

    Kuda Pacu

    berpakaian

    Kuda Standardbred 1,45-1,55 450-600 Amerika Serikat

    Kuda Quarter Kuda Quarter 1,45-1,55 500-600 Amerika Serikat

    Kuda

    Tarik

    Kuda

    Berpakaian Tipe

    Berat

    Kuda Cleveland Bay 1,45-1,65 450-650 Inggris

    Kuda Frech Coach Perancis

    Kuda Jerman Coach Jerman

    Kuda Hackney Inggris

    Kuda Yorkshire Coach Inggris

    Kuda

    Berpakaian Tipe

    Sedang

    Didominasi oleh Kuda

    Sadel Amerika

    1,45-1,7 450-700 Amerika Serikat

    Kuda

    Transportasi

    Kuda Morgan & Kuda

    Standardbred

    1,45-1,55 450-600 Amerika Serikat

    Kuda Poni

    untuk menarik

    Kuda Hackney, Kuda

    Shetland dan Ewish

    0,9-1,45 250-450 Inggris

    Shertland Isles

    Sumber: Ensminger (1962)

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    16/48

    5

    Bangsa Kuda di Indonesia

    Indonesia memiliki beberapa kelompok populasi kuda yang berasal dari kuda

    jenis Thoroughbreduntuk digunakan sebagai pacuan atau disilangkan dengan kuda

    lokal. Populasi kuda lokal silangan dan kuda asli Sumba dikenal dengan sebutan

    kuda Sandel. Karakteristik masing-masing kuda lokal di Indonesia dapat dilihat pada

    Tabel 2.

    Tabel 2. Karakteristik Kuda Lokal Indonesia

    Jenis Kuda

    Tinggi

    Badan

    (m)

    Karakteristik

    Kuda Sumba 1,27 Bentuk kepala terlihat lebih besar dibanding kaki. Sifatnya jinak dan

    cerdas, punggung kuat, namun konformasi badan kurang sempurna.

    Kuda Timor 1,22 Bentuk badan dan punggung lurus, leher pendek, bahu dan ekor yang

    tinggi, bagian tengkuk dan ekor penuh bulu.

    Kuda Sandel 1,35 Ukuran tubuh kecil, bentuk kepala kecil, mata besar, bulu lembut dan

    berkilauan dan mempunyai kecepatan yang baik dan sangat efektif

    dengan kuku kaki yang keras dan kuat.

    Kuda Batak 1,32 Bentuk kepala bagus dengan bagian muka yang lurus, leher pendek

    dan lemah. Memiliki bagian punggung yang panjang dan sempit

    dengan kaki belakang ramping.

    Kuda Jawa 1,27 Memiliki stamina yang baik dan tahan terhadap panas, ukuran tubuh

    relatif lebih besar.

    Kuda Padang 1,27 Kuku kaki keras dan bentuknya bagus, bagian tumit lemah,konformasi baik tetapi pertulangannya kecil.

    Kuda Sulawesi 1,25 Daya tahan tubuh kuat, kaki tegap dan kuat, dan bertempramen stabil.

    Kuda Flores 1,24 Bentuk badan kecil dan jinak.

    Kuda Bima - Bentuk badan kecil, memiliki pinggang yang pendek dengan daya

    tahan tubuh baik dan memiliki langkah yang cepat.

    Sumber : Edward (1994); Soehardjono (1990)

    Kuda Sulawesi

    Kuda Sulawesi mirip dengan kuda Makassar. Kuda ini berasal dari pulauJawa, bertempramen stabil serta berdaya tahan kenyal. Hewan ini bisa digunakan

    sebagai kuda tunggang atau kuda beban. Perangkat tubuhnya sempurna, berkaki

    tegap, dan kuat. Jenis kuda ini berukuran tinggi 1,25 m, berotot kaki kuat, persendian

    kuku jarang sakit (Soehardjono, 1990). Populasi kuda di Sulawesi Utara sebanyak

    8.543 ekor (BPS, 2005).

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    17/48

    6

    Kota Manado

    Kota Manado terletak di ujung jazirah utara pulau Sulawesi, pada posisi

    geografis 12440'-12450' Bujur Timur (BT) dan 130'-140' Lintang Utara (LU).

    Iklim di kota ini adalah iklim tropis dengan rataan suhu 29,4-32,2 C pada siang hari

    sedangkan suhu pada malam hari berkisar antara 21,6-23,2 oC (Hardjono, 2004).

    Rataan curah hujan 3.187 mm/tahun dengan iklim terkering disekitar bulan Agustus

    dan terbasah pada bulan Januari. Intensitas penyinaran matahari rata-rata 53% dan

    kelembaban 84%. Jumlah populasi kuda di Kota Manado sebanyak 163 ekor

    (manadokota.go.id).

    Kota Tomohon

    Kota Tomohon berada pada 115' LU dan 12450' BT. Luas Kota Tomohon

    berdasarkan keputusan UU RI Nomor 10 Tahun 2003 sekitar 11.420 ha dengan

    jumlah penduduk mencapai 87.719 jiwa. Wilayah Kota Tomohon memiliki

    karakteristik topografi yang bergunung dan berbukit yang membentang dari utara ke

    selatan. Akibat kondisi topografi tersebut maka pengembangan wilayah kota menjadi

    terbatas. Rataan curah hujan 1.4222.364 mm (Hardjono, 2004). Rataan suhu hanya

    berfluktuasi antara 22,02 C sampai 22,8 C dengan kelembaban berkisar antara

    85%-91%. Jumlah populasi kuda di Kota Tomohon sebanyak 267 ekor

    (tomohonkota.go.id).

    Kabupaten Minahasa

    Kabupaten Minahasa adalah salah satukabupaten diprovinsiSulawesi Utara,

    Indonesia. Ibu kota kabupaten ini adalah Tondano. Kabupaten ini memiliki luas

    wilayah 872,32 km (Hardjono, 2004). Minahasa dahulu disebut Tanah Malesung

    adalah kawasan didalam provinsi di semenanjung Sulawesi Utara di Indonesia.Jumlah populasi kuda di Kabupaten Minahasa sebanyak 3.439 ekor. Kabupaten ini

    memiliki rataan suhu 21,9-22,6 oC (minahasa.go.id).

    Kabupaten Minahasa Selatan

    Kabupaten Minahasa Selatan adalah salah satu Kabupaten di Provinsi

    Sulawesi Utara. Ibukota Kabupaten Minahasa Selatan adalah Amurang, berjarak

    sekitar 64 km dari Manado. Kabupaten ini memiliki luas wilayah 1.429,7 km2.

    Rataan kelembaban berkisar antara 60%-90% sedangkan rataan suhu bulanan adalah

    http://id.wikipedia.org/wiki/Sulawesihttp://www.manadokota.go.id/http://www.tomohonkota.go.id/http://wapedia.mobi/id/Kabupatenhttp://wapedia.mobi/id/Provinsihttp://wapedia.mobi/id/Sulawesi_Utarahttp://wapedia.mobi/id/Indonesiahttp://wapedia.mobi/id/Ibu_kotahttp://wapedia.mobi/id/Tondanohttp://id.wikipedia.org/wiki/Sulawesi_Utarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Indonesiahttp://www.minahasa.go.id/http://www.minahasa.go.id/http://id.wikipedia.org/wiki/Indonesiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sulawesi_Utarahttp://wapedia.mobi/id/Tondanohttp://wapedia.mobi/id/Ibu_kotahttp://wapedia.mobi/id/Indonesiahttp://wapedia.mobi/id/Sulawesi_Utarahttp://wapedia.mobi/id/Provinsihttp://wapedia.mobi/id/Kabupatenhttp://www.tomohonkota.go.id/http://www.manadokota.go.id/http://id.wikipedia.org/wiki/Sulawesi
  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    18/48

    7

    23,5 oC. Rataan curah hujan per tahun adalah 1.282 mm (Hardjono, 2004). Jumlah

    populasi kuda di Kabupaten Minahasa Selatan sebanyak 170 ekor (minsel.go.id).

    Protein Darah

    Protein merupakan kompleks makromolekul yang terdiri dari asam amino dan

    tersusun dengan adanya ikatan peptida dalam bentuk linear dan tidak bercabang.

    Stuktur protein terbagi menjadi empat bentuk, yaitu struktur primer, sekunder,

    tersier, dan kuartener (Rosenberg, 2005). Persentase protein dalam tubuh berkisar

    antara 15%-18% dari bobot tubuh, sedangkan kandungan protein dalam plasma

    berkisar antara 2%-3% dari bobot tubuh (Riis, 1983).

    Protein darah merupakan salah satu bentuk makromolekul disamping asamnukleat dan polisakarida, biokatalisator, hormon reseptor, dan tempat penyimpanan

    informasi genetik. Makro molekul tersebut adalah biopolimer yang dibentuk dari unit

    monomer. Unit monomer untuk asam nukleat adalah nukleotida, sedangkan

    monomer untuk kompleks polisakarida adalah devirat gula dan monomer untuk

    protein adalah asam amino (Rodwell, 1983).

    Darah adalah jaringan yang beredar dalam sistem pembuluh darah yang

    tertutup. Darah terdiri dari unsur-unsur sel darah merah/putih dan trombosit yang

    terdapat dalam medium cair yang disebut plasma, campuran yang sangat kompleks

    tidak hanya terdiri dari protein sederhana tetapi juga protein campuran seperti

    glikoprotein dan berbagai jenis lipo-protein. Protein plasma dibagi dalam tiga bagian,

    yakni fibrinogen, albumin, dan globulin, dimana albumin merupakan bahan yang

    paling tinggi konsentrasinya dan mempunyai berat molekul paling rendah

    dibandingkan molekul protein utama plasma.

    Perbedaan bentuk setiap protein darah menurut Nicholas (1987) dapat

    dideteksi dengan membedakan kecepatan geraknya dalam sel elektroforesis. Individu

    homozigot menampilkan pita pada gel elektroforesis berbeda dibandingkan dengan

    individu heterozigot. Cara ini sering dipakai pula untuk menelusuri hubungan

    kekerabatan antara individu dengan melihat persamaan dan perbedaan protein darah

    yang dimilikinya (Tabel 3).

    http://www.minsel.go.id/http://www.minsel.go.id/
  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    19/48

    8

    Tabel 3. Jumlah Alel pada Lokus Kuda

    Nama Lokus Simbol LokusJumlah Alel

    Biasa Jarang

    A1B-Glycoprotein A1B 3 (4)

    Aspartate aminotransferase AAT 2

    Albumin ALB 3

    Acid phosphatase AP 2

    Complement component 3 C3 4

    Carbonic anhydrase CA 6

    Catalase CAT 2 (+)

    Ceruloplasmin CP 2

    NADH diaphorase DIA 2Serum carboxylesterase ES 10 (+)

    Fucosidase alpha FUCA 3

    Vitamin D-binding protein GC 2 (2)

    Glucosephosphate isomerase GPI 4

    Haptoglobin HP 2

    Haemoglobin alpha HBA 4

    Malic enzyme 1 MET 2

    Mannosephosphate isomerase MPI 3

    Peptidase A PEPA 2

    Plasminogen PLG 2

    Phosphoglucomutase PGM 3

    6-Phosphogluconate dehydrogenase 6-PGD 3 (2)

    Protease inhibitor PI 25 (+)

    Red cell protein RCP 2

    Serum protein 3 SP3 5

    Transferrin TF 15 (+)

    Lactoglobulin beta II BLG-II 5Sumber: Sandberg dan Cothran (2000)

    Polimorfisme Protein Darah

    Polimorfisme adalah suatu keadaan dimana terdapat beberapa bentuk fenotipe

    yang berbeda yang berhubungan satu sama lainnya. Studi polimorfisme adalah studi

    tentang karakteristik dari berbagai protein. Polimorfisme suatu protein darah dapat

    dipelajari melalui struktur protein atau enzim karena perbedaan basa dalam DNA

    dapat dianggap sebagai sifat biokimia untuk membedakan jenis organisme. Enzim

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    20/48

    9

    dan protein terdiri dari satu atau lebih rangkaian polipeptida yang dibawa oleh gen

    pada lokus yang sama atau berbeda sehingga dengan adanya pola pita polimorfisme

    protein dan enzim dapat dianggap sebagai ciri fenotipe dari suatu individu. Pita-pita

    yang terbentuk dapat diduga protein atau enzim yang dibawa oleh alel gen dalam

    lokus yang sama atau lokus yang berbeda (non alel gen) (Selander, 1976; Nicholas,

    1987).

    Beberapa polimorfisme protein dapat dipelajari dalam darah, telur dan organ

    tubuh burung puyuh (Maeda et al., 1972). Kimura et al. (1980) menyatakan bahwa

    protein darah merupakan produk langsung dari gen yang relatif tidak terpengaruh

    oleh perubahan lingkungan, selain itu pula protein ini terdiri dari satu atau lebih

    rangkaian polipeptida yang dibawa oleh gen pada lokus yang sama atau lokus yang

    berbeda, sehingga dengan adanya pola pita yang memiliki karakterisitik tertentu pada

    polimorfisme protein, dapat dianggap sebagai fenotip dari suatu individu. Lebih

    lanjut Maeda et al.(1980) menyatakan bahwa untuk melakukan studi polimorfisme

    dapat digunakan teknik elektroforesis sebagai proses analisisnya, dan eletroforesis

    tidak hanya digunakan untuk mendeteksi variasi alel dan gen dari suatu individu

    tetapi dapat juga digunakan untuk menduga variasi genetik dalam populasi.

    Nicholas (1987) menyatakan perbedaan bentuk setiap protein darah dapat

    dideteksi dengan membedakan kecepatan gerakannya dalam elektroforesis gel.

    Selanjutnya dinyatakan bahwa molekul yang lebih kecil akan bergerak lebih cepat

    dan lebih jauh dalam satuan waktu yang sama. Banyaknya kelompok keragaman

    bentuk protein darah menunjukkan karakteristik protein darah tertentu. Setiap

    kelompok protein darah akan diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya.

    Protein tersebut merupakan penampilan bentuk alel pada lokusnya. Harper et al.

    (1980) menyatakan bahwa jika arus listrik dialirkan pada suatu media penyanggayang telah berisi protein plasma, maka proses migrasi terhadap komponen-komponen

    protein tersebut dimulai. Protein albuminmengalami proses migrasi yang lebih cepat

    dibandingkan dengan protein lainnya (proteinglobulin).

    Warwick et al. (1990) menyatakan bahwa sejumlah besar perbedaan-

    perbedaan yang diatur secara genetis telah ditemukan dalam globulin (Transferrin),

    Albumin, enzim-enzim darah dan Hemoglobin. Perbedaan-perbedaan tersebut

    ditentukan dengan prosedur biokimia, antara lain dengan elektroforesis. Lebih lanjut

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    21/48

    10

    dikemukakan bahwa polimorfisme biokimia yang diatur secara genetis sangat

    berguna untuk membantu penentuan asal-usul, menyusun hubungan filogenetis

    antara spesies, bangsa dan atau kelompok-kelompok dalam spesies yang merupakan

    hasil utama dari produk gen.

    Nozawa et al. (1981) menyatakan bahwa studi keragaman genetik 26 lokus

    protein darah pada kuda lokal Indonesia memiliki proporsi keragaman 23%-24%

    dengan rataan nilai heterozigositasnya sebesar 8%-11%.

    Analisis Keragaman Genetik

    Keragaman genetik dalam suatu populasi digunakan untuk mengetahui dan

    melestarikan bangsa-bangsa dalam populasi terkait dengan penciri suatu sifat khusus.

    Pengetahuan akan keragaman genetik suatu bangsa akan sangat bermanfaat bagi

    keamanan dan ketersediaan bahan pangan yang berkesinambungan (Blott et al.,

    2003). Hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi genotipe suatu

    populasi yang cukup besar akan selalu dalam keadaan seimbang bila tidak ada

    seleksi, migrasi, mutasi dan genetic drift (Noor, 2008). Hal tersebut menunjukkan

    bahwa suatu populasi jika berada dalam keseimbangan Hardy-Weinberg maka

    genotipe pengamatan dalam populasi tersebut mendekati atau hampir sama dengan

    nilai harapannya atau sebaliknya.

    Ada atau tidaknya polimorfime pada gen atau lokus yang diamati dapat

    diketahui dari nilai frekuensi alel. Gen dikatakan bersifat polimorfik yaitu apabila

    salah satu alelnya mempunyai frekuensi kurang dari 99% (Nei & Kumar, 2000) atau

    95% (Hartl, 1988). Sebaliknya, gen dikatakan monomorfik apabila tidak memenuhi

    kriteria polimorfik diatas. Keragaman genetik digunakan untuk menginvestigasi

    hubungan genetik suatu spesies antar subpopulasi. Prinsipnya adalah kemungkinan

    adanya alel bersama yang dimiliki antar subpopulasi yang disebabkan oleh migrasi.

    Alel bersama ini juga mengindikasikan adanya asal-usul atau tetua yang sama (Hartl,

    1988). Keragaman genetik dapat dihitung secara kuantitatif dengan menggunakan

    nilai frekuensi alel. Frekuensi alel adalah proporsi jumlah suatu alel terhadap jumlah

    total alel dalam suatu populasi pada lokus yang sama (Nei dan Kumar 2000).

    Berdasarkan nilai frekuensi alel, maka selanjutnya dapat dibandingkan perbedaan

    antar gen, baik didalam maupun antar populasi.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    22/48

    11

    Heterozigositas menggambarkan adanya variasi genetik pada suatu populasi.

    Semakin tinggi nilai heterozigositas pada suatu populasi maka tinggi pula variasi

    genetik pada populasi tersebut (Ferguson, 1980). Pendugaan nilai heterozigositas

    dihitung untuk mendapatkan keragaman genetik dalam populasi yang dapat

    digunakan untuk membantu program seleksi pada ternak yang akan digunakan

    sebagai sumber genetik pada generasi berikutnya (Marson et al., 2005).

    Jarak genetik merupakan tingkat perbedaan gen (perbedaan genom) antara

    dua populasi, yang biasa dihitung berdasarkan fungsi dari frekuensi alel. Jarak

    genetik dapat digunakan dalam memperkirakan waktu terjadinya pemisahan antar

    populasi dan dapat juga digunakan dalam membangun pohon filogenetik (Nei and

    Kumar, 2000). Semakin kecil nilai jarak genetik yang diperoleh menunjukkan

    adanya hubungan kekerabatan yang lebih dekat. Pohon filogenetik atau pohon

    evolusi adalah pohon yang menunjukkan hubungan evolusi antara berbagai spesies

    yang diyakini memiliki nenek moyang yang sama. Dalam sebuah pohon filogenetik,

    setiap node dengan keturunan merupakan nenek moyang terbaru dari keturunan, dan

    panjang tepi dalam beberapa pohon sesuai dengan perkiraan waktu (Miller, 2009).

    PolyacrylamideGelElectrophoresis(PAGE)

    PolyacrylamideGelElectrophoresismerupakan salah satu cara teknik yang

    dapat digunakan untuk mengidentifikasi enzim atau protein, yaitu teknik untuk

    memisahkan molekul kimia menggunakan arus listrik. Pemisahan dilakukan

    berdasarkan perbedaan ukuran, berat molekul, dan muatan listrik yang dikandung

    oleh makromolekul tersebut (Stenesh, 1984).

    Westermeier (2005) menyatakan bahwa teknik elektroforesis dapat dibagi

    dalam dua kategori yaitu elektroforesis tabung (cylindrical gels) dan elektroforesis

    lembaran (layer gels). Elektroforesis dengan layer gel memiliki keunggulan yaitu

    proses separasi yang lebih cepat, pita protein yang lebih tegas terlihat, pewarnaan

    yang singkat, efisien, dan lebih sensitif. Omstein (1964) menyatakan bahwa disc-gel

    electrophoresismerupakan perbaikan dari elektroforesis layerdimana protein akan

    dipisahkan menjadi pita-pita yang memiliki resolusi tinggi. Teknik ini dinamakan

    disc-gel electroforesis karena menggunakan perbedaan pH, kekuatan ionik,

    komposisi buffer dan komposisi gelnya (Gambar 1). Teknik ini mampu memecahkan

    dua masalah dalam elektroforesis protein darah yaitu mencegah agregasi dan

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    23/48

    12

    presipitasi protein selama sampel dimasukkan kedalam gel dan meningkatkan bentuk

    yang tegas pada pita protein.

    Gambar 1. Prinsip DasarDisc-electrophoresis(Omstein, 1964)

    Harper et al. (1980) menyatakan bahwa elektroforesis adalah suatu cara

    analisis kimia yang didasarkan kepada gerakan molekul bermuatan didalam medan

    listrik. Pergerakan molekul didalam medan listrik dipengaruhi oleh ukuran, bentuk,

    besar muatan dan sifat kimia dari molekul. Berbagai komponen protein serum pada

    pH diatas dan dibawah titik isoelektriknya akan bergerak turun dengan kecepatan

    yang berbeda karena muatan permukaannya berbeda.Contoh pola pita protein untuk

    beberapa interval berat molekul dapat dilihat pada Gambar 2 dan 3.

    Gambar 2. Contoh Pita Protein Darah dengan Pewarnaan Coomassie

    Brilliant Blue(Westermier, 2005)

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    24/48

    13

    Gambar 3. Kurva Berat Molekul Protein (Westermier, 2005)

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    25/48

    MATERI DAN METODE PENELITIAN

    Waktu dan Tempat

    Pengambilan sampel darah kuda dilakukan di Sulawesi Utara pada empat

    Kabupaten/Kota yaitu Kota Manado, Kota Tomohon, Kabupaten Minahasa, dan

    Kabupaten Minahasa Selatan yang dilaksanakan pada Juni 2010. Identifikasi

    keragaman protein darah dilaksanakan awal Juli sampai dengan Oktober 2010 di

    Laboratorium Genetika Molekuler Ternak, Bagian Pemuliaan dan Genetika Ternak,

    Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.

    Materi

    Sampel Darah

    Materi darah kuda lokal yang digunakan dalam penelitian sebanyak 74

    sampel yang terdiri dari 28 sampel dari Kota Manado, 10 sampel dari Kota

    Tomohon, 23 sampel dari Kabupaten Minahasa, dan 13 sampel dari Kabupaten

    Minahasa Selatan (Gambar 4).

    Gambar 4. Peta Provinsi Sulawesi Utara

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    26/48

    15

    Polyacrylamide Gel E lectrophoresis(PAGE)

    Gel elektroforesis terdiri dari gel pemisah dan gel penggertak. Gel pemisah

    merupakan gel yang dicampurkan dari beberapa bahan di antaranya bahan IA, IB, IC,

    dan ID. Masing-masing bahan terdiri dari:

    Bahan IA : 39,0 gAcrylamide; 1,0 gBisAcrylamide; 20,0 mlGlycerol

    , dan aquadestilatasampai 100 ml.

    Bahan IB : 9,15 gTris; 3 ml HCl, dan aquadestilatasampai 100 ml.

    Bahan IC : 0,2 gAmmoniumpersulfatdan aquadestilatasampai 100 ml.

    Bahan ID : TEMED 400 l/100 ml aquadestilata

    Gel penggertak merupakan gel yang dicampurkan dari beberapa bahan di

    antaranya bahan IIA, IIB, IIC, dan IID. Masing-masing bahan terdiri dari:

    Bahan IIA : 38,0 gAcrylamide; 2,0 gBisAcrylamide; 20,0 mlGlycerol

    ; dan aquadestilatasampai 100 ml.

    Bahan IIB : 1,5 gTris, 1 ml HCl, dan aquadestilatahingga 100 ml.

    Bahan IIC : 0,4 gAmmoniumpersulfatdan aquadestilatasampai 100 ml.

    Bahan IID : TEMED 200 l/100 ml aquadestilata

    Buffer Elektroda

    Buffer elektroda yang digunakan terdiri dari 1,5 g Tris, 7,2 g Glycine dan

    ditambahkan aquadestilatahingga 1 liter.

    Pewarnaan Protein

    Bahan-bahan untuk pewarnaan protein terdiri dari bahan pewarna plasma,

    bahan pewarna sel darah merah, dan bahan pencuci. Bahan larutan pewarna

    CoomassieBrilliantBlue 250 R (untuk plasma) terdiri dari 1,25 g Coomassie

    BrilliantBlue; 225 ml methanol; 50 ml asam asetat, dan 225 ml aquadestilata. Bahan

    larutan pewarna Ponceau-S (untuk sel darah merah) terdiri dari 5 g TCA; 100 ml

    aquadestilata dan 0,5 g Ponceau-S dalam aquadestilata. Bahan untuk larutan

    pencuci terdiri dari 800 ml aquadestilata; 150 ml methanol; dan 50 ml asam asetat.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    27/48

    16

    Prosedur

    Pengambilan Sampel Darah

    Pengambilan sampel darah kuda sebanyak 3 ml melalui vena jugularis

    dengan menggunakan venojactlalu segera dimasukkan kedalam tabung vaccutainer

    yang dimasukkan kedalam termos es dan disimpan dalam suhu 4 C.

    Preparasi Sampel

    Darah yang didapatkan disentrifugasi pada kecepatan 8000 rpm selama 30

    menit. Plasma yang terbentuk kemudian dipindahkan ke tabung 1,5 ml dan disimpan

    pada suhu 4 oC sampai dilakukan pemisahan protein menggunakan metode

    elektroforesis. Proses preparasi sampel ditampilkan pada Gambar 5.

    Gambar 5. Preparasi Sampel Darah Kuda

    Elektroforesis Protein Darah

    Elektroforesis protein plasma darah dilakukan menggunakan perangkat

    elektroforesis EP-155 (Advantec) pada arus 15-35 mA dengan tegangan 150 V

    selama 1 jam 45 menit (PS300, Advantec). Gel yang digunakan merupakan stacking

    PAGE dengan konsentrasi 5% dan 3%. Elektroforesis protein sel darah merah

    dilakukan pada arus 15-35 mA dengan tegangan 150 V selama 1 jam 30 menit. Gel

    yang digunakan merupakanstackingPAGE dengan konsentrasi 8% dan 4%.

    Visualisasi dan Genotyping

    Visualisasi pita protein padastackingPAGE dilakukan dengan menggunakan

    pewarnaan CoomassieBrilliantBlue 2,5%. Selanjutnya, gel dicuci menggunakan

    methanolsampai muncul pita. Genotypingdilakukan dengan mensejajarkan pita-pita

    protein pada gel. Protein yang diamati meliputiAlbumin(Alb),PostAlbumin(PAlb),

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    28/48

    17

    Transferrin (Tf), Post Transferrin-1 (PTf-1), Post Transferrin-2 (PTf-2), dan

    Hemoglobin (Hb). Genotyping yang dilakukan mengikuti Nozawa et al. (1981)

    (Gambar 6).

    Gambar 6. Pola Pita Protein Darah (Nozawa et al., 1981)

    Analisis Data

    Frekuensi Genotipe

    Frekuensi genotipe merupakan rasio dari jumlah suatu genotipe terhadap

    jumlah populasi. Model matematika frekuensi genotipe (Nei dan Kumar, 2000):

    Keterangan:

    = frekuensi genotipe ke ii

    = jumlah sampel bergenotipe ii

    N = jumlah seluruh sampel

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    29/48

    18

    Frekuensi Alel

    Frekuensi alel merupakan rasio relatif suatu alel terhadap keseluruhan alel

    pada suatu lokus dalam populasi. Model matematika frekuensi alel (Nei dan Kumar,

    2000):

    Keterangan:

    Xi = frekuensi alel ke i

    nii= jumlah sampel yang bergenotipe ii

    nij= jumlah sampel yang bergenotipe ij

    N = jumlah seluruh sampel

    Hukum Keseimbangan Hardy-Weinberg

    Pengujian nilai genotipe antara hasil pengamatan dan nilai harapan dapat

    diukur dengan menggunakan uji Chi-Kuadrat (Nei dan Kumar, 2000):

    Keterangan:

    2= Chi-Kuadrat

    O = nilai pengamatanE = nilai harapan

    = sigma (jumlah dari nilai-nilai)

    Suatu popluasi dikatakan seimbang jika nilai 2yang didapatkan lebih kecil

    daripada 2tabel pada selang kepercayaan 5% dan derajat bebas tertentu.

    Heterozigositas

    Ketika frekuensi alel dipelajari di banyak lokus, tingkat keragaman genetik

    dalam sebuah populasi biasanya diukur dengan rataan keanekaragaman gen, yang

    sering disebut rataan heterozigositas (Weir, 1996). Keragaman gen pada lokus dapat

    dilambangkan sebagai berikut:

    Keterangan:

    H = nilai heterozigositas

    N1ij= jumlah individu heterozigot pada lokus ke-1

    N = jumlah individu yang diamati

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    30/48

    19

    Jarak Genetik dan Pohon Filogenetik

    Jarak genetik dan pohon kekerabatan dibuat dengan menggunakan software

    komputer program TFPGA (Tools for Population Genetics Analyses) (Miller, 1997).

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    31/48

    HASIL DAN PEMBAHASAN

    Keragaman Protein Plasma Darah

    Hasil analisis dari plasma darah lokus PAlb, Alb, Tf,PTf-1, dan PTf-2 yangdilakukan pada kuda lokal Sulawesi Utara di dua kota dan dua kabupaten

    divisualisasikan pada Gambar 7, sedangkan rekonstruksi pola pita protein plasma

    darah disajikan pada Gambar 8. Hasil frekuensi genotipe lokusPAlb, Alb, Tf,PTf-1,

    dan PTf-2 disajikan pada Tabel 4.

    Gambar 7. Visualisasi Pola PitaAlb,PAlb, Tf,PTf-1, danPTf-2

    Gambar 8. Rekonstruksi Pola PitaAlb,PAlb, Tf,PTf-1, danPTf-2

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    32/48

    21

    Tabel 4. Frekuensi Genotipe LokusAlb,PAlb, Tf,PTf-1 danPTf-2 Kuda Lokal

    Sulawesi Utara

    Lokus Genotipe

    Populasi KudaRataan

    TotalTomohon ManadoMinahasaSelatan Minahasa

    Albumin (Alb)

    AA 0,80 0,43 0,62 0,61 0,57

    AB 0,10 0,50 0,23 0,30 0,33

    BB 0,10 0,07 0,15 0,09 0,10

    PostAlbumin

    (PAlb)

    AA 0,00 0,00 0,00 0,04 0,01

    AB 1,00 0,75 1,00 0,78 0,84

    BB 0,00 0,25 0,00 0,13 0,14

    AC 0,00 0,00 0,00 0,04 0,01

    Transferrin (Tf)

    AB 0,50 0,46 0,46 0,52 0,49

    BB 0,10 0,32 0,46 0,30 0,31

    BC 0,40 0,21 0,08 0,17 0,20

    PostTransferrin-1 (PTf-1) AA 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

    PostTransferrin-2 (PTf-2) AA 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

    Lokus Albumin(Alb)

    Berdasarkan pola migrasi pita protein, pada lokus Alb ditemukan tiga

    genotipe, yaitu AA, AB, dan BB, dengan total frekuensi genotipe berturut-turut

    adalah 0,57; 0,33; dan 0,10. Genotipe tertinggi ditemukan pada semua populasi kuda

    lokal di Sulawesi Utara adalah genotipe AA sebesar 0,57 dan genotipe terendah

    adalah genotipe BB sebesar 0,10. Nozawa et al. (1981) menyatakan bahwa pada

    kuda Lombok, kuda Batak, kuda Padang, dan kuda Sumba ditemukan dua alel yaitu

    alel A dan B. Jiskrova et al. (2002) dan Rodriquez-Gallardo et al. (1992) juga

    menemukan alel A dan B pada kuda Trakehner, kuda Moravian dan Czesh warm-

    bloodedserta kuda Andalusian. Hal serupa juga ditemukan pada kuda Iranian Kurd,

    Turkoman, dan kuda Brazillian dimana alel yang muncul pada lokusAlbadalah alel

    A dan B (Afraz et al., 2006; Lippi dan Mortari, 2003). Penelitian yang dilakukan

    Zaabal dan Ahmed (2010) pada kuda Arab ditemukan dua alel, yaitu alel D dan alel

    O.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    33/48

    22

    Lokus PostAlbumin(PAlb)

    Berdasarkan pola migrasi pita protein, pada lokus PAlb ditemukan empat

    genotipe, yaitu AA, AB, BB, dan AC, dengan frekuensi genotipe berturut-turut

    adalah 0,01; 0,84; 0,14; dan 0,01. Genotipe tertinggi ditemukan pada semua populasi

    kuda lokal Sulawesi Utara adalah genotipe AB sebesar 0,84 dan genotipe terendah

    adalah genotipe AA dan AC masing-masing sebesar 0,01. Alel yang ditemukan pada

    lokus ini adalah alel A, B, dan C. Afraz et al.(2006) menyatakan bahwa pada kuda

    Iranian Kurd dan Turkoman hanya ditemukan satu alel, yaitu alel F. Hal ini

    menunjukkan adanya variasi lokusPAlbpada populasi kuda lokal di Sulawesi Utara.

    Lokus Transferrin(Tf)

    Berdasarkan pola migrasi pita protein, pada lokus Transferrinditemukan tiga

    macam genotipe yaitu, genotipe AB, BB, dan BC, dengan frekuensi genotipe

    berturut-turut adalah 0,49; 0,31; dan 0,20. Genotipe tertinggi yang ditemukan pada

    semua populasi kuda lokal Sulawesi Utara adalah genotipe AB sebesar 0,49 dan

    genotipe terendah adalah genotipe BC sebesar 0,20. Nozawa et al. (1981)

    menemukan lima alel pada kuda Lombok, kuda Batak, kuda Padang, dan kuda

    Sumba yaitu alel A, B, B*, C, D, dan E. Zaabal dan Ahmed (2010) menyatakan

    bahwa pada kuda Arab hanya ditemukan dua macam alel, yaitu alel D dan O,

    sedangkan pada kuda Trakehner, Moravian dan Ceko ditemukan alel D, D2, F1, F2,

    H, O, dan R (Jiskrova et al., 2002). Rodriquez-Gallardo et al. (1992) pada kuda

    Andalusian melaporkan bahwa ditemukan alel D, F1, F2, H1, H2, J, M, O, dan R

    pada lokus Tf. Lippi dan Mortari (2003) menemukan alel D, F1,F2, H, J, M, O, dan R

    pada lokus Tf pada kuda Brazillian. Hal ini menunjukkan adanya variasi lokus

    Transferrinpada populasi kuda lokal di Sulawesi Utara.

    Lokus PostTransferrin-1 (PTf-1)

    Jumlah pita yang ditampilkan diantara masing-masing individu dalam satu

    populasi tidak bervariasi. Seluruh individu yang dianalisis menampilkan satu pita

    PostTransferrin-1 dengan fenotipe AA. Dengan demikian tidak ditemukan adanya

    variasi/keragaman antar individu dalam satu populasi maupun individu dalam

    populasi yang berbeda. Hal ini menunjukkan tidak adanya polimorfisme pada lokus

    PostTransferrin-1 atau dengan kata lain lokusPTf-1 adalah seragam.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    34/48

    23

    Lokus PostTransferrin-2 (PTf-2)

    Jumlah pita yang ditampilkan diantara masing-masing individu dalam satu

    populasi adalah sama, yaitu sebanyak satu pita. Pita protein yang muncul tersebut

    memiliki fenotipik AA. Dengan demikian tidak ditemukan adanya variasi/keragaman

    antar individu dalam satu populasi maupun individu dalam populasi yang berbeda.

    Hal ini menunjukkan tidak adanya polimorfisme pada lokus PostTransferrin-2 atau

    dengan kata lain lokusPTf-2 adalah seragam.

    Keragaman Protein Sel Darah Merah

    Hasil analisis dari sel darah merah lokus Hemoglobinyang dilakukan pada

    kuda lokal Sulawesi Utara di dua kota dan dua kabupaten divisualisasikan padaGambar 9, sedangkan rekonstruksi pola pitaHemoglobindisajikan pada Gambar 10.

    Hasil frekuensi tipe lokusHbdisajikan pada Tabel 5.

    Gambar 9. Pola PitaHemoglobinKuda Lokal

    Gambar 10. Rekonstruksi Pola PitaHemoglobin

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    35/48

    24

    Tabel 5. Frekuensi Tipe LokusHbKuda Lokal Sulawesi Utara

    Lokus Tipe

    Populasi KudaTotal

    Tomohon Manado Minahasa

    SelatanMinahasa

    HemoglobinTipe 1 0,80 0,39 0,31 0,70 0,51

    Tipe 2 0,20 0,61 0,69 0,30 0,49

    Lokus Hemoglobin(Hb)

    Berdasarkan pola migrasi pita protein, pada lokus Hemoglobin beta hanya

    ditemukan satu pita dan selalu dimiliki oleh semua individu yang mengindikasikan

    bahwa pada lokus tersebut bersifat monomorfik. Hal serupa ditemui pada lokus

    Hemoglobinalpha, yang mana hanya ditemukan satu pita dan selalu dimiliki pada

    semua individu. Lain halnya dengan lokusHemoglobintipe , ditemukan dua macam

    tipe, yaitu tipe 1 dan 2 dengan frekuensi tipe berturut-turut adalah 0,51 dan 0,49.

    Tipe 1 ditandai dengan terlihatnya pitaHb, sedangkantipe 2 ditandai dengan tidak

    terlihatnya pita Hb . Penelitian yang dilakukan oleh Nozawa et al. (1981) pada

    kuda Lombok, kuda Batak, kuda Padang, dan kuda Sumba juga menemukan adanya

    polimorfisme pada lokus Hemoglobin tipe , yaitu tipe 1 dan 2. Jiskrova et al.

    (2002); Lippi dan Mortari (2003) menemukan alel AI, AII, BI, dan BIIpada lokus

    Hemoglobinalphapada kuda Trakehner, kuda Moravian dan Czesh warm-blooded

    serta kuda Brazillian. Rodriquez-Gallardo et al. (1992) menemukan alel A dan AII

    pada lokus Hemoglobin alpha dan alel BI dan BII pada lokus Hemoglobin beta.

    Namun, penelitian Afraz et al. (2006) tidak menemukan adanya variasi alel lokus

    Hemoglobinpada kuda Iranian Kurd dan Turkoman.

    Frekuensi Alel

    Frekuensi alel merupakan parameter dasar dalam mempelajari proses

    terjadinya evolusi, karena perubahan genetik pada sebuah populasi biasanya

    digambarkan dengan adanya perubahan pada frekuensi alel (Nei dan Kumar, 2000).

    Hasil analisis frekuensi alel pada kuda lokal Sulawesi Utara berdasarkan lokus Alb,

    PAlb, Tf,PTf-1,PTf-2 disajikan pada Tabel 6.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    36/48

    25

    Tabel 6. Frekuensi Alel Kuda Lokal Sulawesi Utara

    Lokus Alel

    Populasi Kuda

    Total

    Tomohon ManadoMinahasa

    Selatan

    Minahasa

    Albumin (Alb)A 0,85 0,68 0,73 0,76 0,74

    B 0,15 0,32 0,27 0,24 0,26

    PostAlbumin(PAlb)

    A 0,50 0,38 0,50 0,46 0,44

    B 0,50 0,62 0,50 0,52 0,55

    C 0,00 0,00 0,00 0,02 0,01

    Transferrin(Tf)

    A 0,25 0,23 0,23 0,26 0,24

    B 0,55 0,66 0,73 0,65 0,66

    C 0,20 0,11 0,04 0,09 0,10

    PTf-1A 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

    B 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

    PTf-2A 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

    B 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

    Frekuensi alel tertinggi ditemukan pada lokus Alb alel A sebesar 0,85 dan

    terendah pada alel B sebesar 0,15 di populasi Tomohon. Rataan total frekuensi alel A

    dan B pada lokusAlbyaitu 0,74 dan 0,26. Nilai hasil frekuensi alel A lokus Albyang

    diperoleh lebih tinggi dari nilai frekuensi alel A pada lokus Albpada kuda Lombok

    yaitu sebesar 0,625 (Nozawa et al., 1981). Akan tetapi nilai frekuensi alel tertinggi

    pada kuda Czesh, Trakehner, Moravian, dan Turkoman berturut-turut adalah alel B

    sebesar 0,68; 0,81; 0,66; dan 0,52 (Jiskrova et al,.2002; Afraz etal., 2006). Hal ini

    menunjukkan adanya variasi pada lokusAlbumin.

    Frekuensi alel tertinggi pada lokus PAlb alel B sebesar 0,62 ditemukan di

    daerah Manado dan terendah pada alel C sebesar 0,00. Rataan total frekuensi alel A,

    B, dan C pada lokusPAlbberturut-turut yaitu 0,44, 0,55 dan 0,01. Nilai rataan total

    frekuensi alel tertinggi adalah alel B sebesar 0,55. Sedangkan nilai frekuensi alel B

    pada lokusPAlbyang diperoleh kuda Batak, Lombok, dan Flores berturut-turut yaitu

    sebesar 0,84; 0,70; dan 0,71 (Nozawa et al.,1981). Hal ini menunjukkan adanya

    variasi pada lokusPostAlbumin.

    Frekuensi alel tertinggi pada lokus Tfyaitu alel B sebesar 0.73 dan terendah

    pada alel C sebesar 0,04 di Kabupaten Minahasa Selatan. Rataan total frekuensi alel

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    37/48

    26

    A, B, dan C pada lokus Tfberturut-turut yaitu 0,24, 0,66 dan 0,10. Nilai rataan total

    frekuensi alel tertinggi adalah alel B sebesar 0,66. Penelitian yang dilakukan Nozawa

    et al. (1981) pada kuda Batak, Lombok, Padang, dan Flores juga menunjukkan

    frekuensi alel tertinggi adalah alel B yaitu sebesar 0,84; 0,77; 0,70; dan 0,77

    (berturut-turut). Penelitian Zaabal dan Ahmed (2010) pada kuda Arab menunjukkan

    frekuensi alel tertinggi pada lokus Tf adalah alel D sebesar 0,78. Penelitian yang

    dilakukan Afraz et al.(2006) pada kuda Iranian Kurd dan Turkoman menunjukkan

    bahwa alel D pada lokus Tf bersifat aditif dan dapat mengontrol tingkat fertilitas.

    Sedangkan frekuensi alel tertinggi pada lokus PTf-1 dan PTf-2 masing-masing pada

    alel A sebesar 1,00 dan terendah pada alel B sebesar 0,00 untuk semua populasi.

    Keseimbangan Hardy-Weinberg

    Hukum Hardy-Weinberg menggambarkan keseimbangan suatu lokus dalam

    populasi diploid yang mengalami perkawinan secara acak yang bebas dari faktor

    yang berpengaruh terhadap terjadinya proses evolusi seperti mutasi, migrasi, dan

    pergeseran genetik (Gillespie, 1998). Hasil pengujian keseimbangan populasi

    terhadap lokus Albumin, PostAlbumin, Transferrin, Post Transferrin-1, dan Post

    Transferrin-2 pada kuda lokal Sulawesi Utara disajikan pada Tabel 7.

    Tabel 7. Hasil Uji 2 pada Populasi Kuda Lokal Sulawesi Utara

    Populasi (n)Lokus

    Alb PAlb Tf PTf-1 PTf-2

    Tomohon (10) 3.695tn 10,000* td td td

    Manado (28) 0.598tn 10.080* td td td

    Minahasa Selatan (13) 2.223tn 13,000* td td td

    Minahasa (23) 0.616tn 9.875* td td td

    Keterangan: (*) = nyata

    (tn) = tidak nyata pada taraf =0,05

    td = tidak dianalisis

    n = banyaknya sampel

    Tabel 7 memperlihatkan bahwa lokus Albuminpada keempat populasi kuda

    lokal Sulawesi Utara berada dalam keseimbangan, sedangkan lokus PostAlbumin

    tidak berada dalam keseimbangan. Lokus Tranferrin tidak dapat dianalisis karena

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    38/48

    27

    memiliki derajat bebas 2 adalah nol disebabkan pada lokus Transferrin hanya

    terdapat tiga macam genotipe dan tiga macam alel. Derajat bebas2 merupakan hasil

    pengurangan antara jumlah genotipe dengan jumlah alel (Allendorf dan Luikart,

    2007). Lokus Post Transferrin 1 dan 2 tidak dapat dianalisis karena bersifat

    monomorfik. Suatu populasi dinyatakan dalam keseimbangan Hardy-Weinberg, jika

    frekuensi genotipe (p2, 2pq, dan q2) dan frekuensi alel (p dan q) konstan dari generasi

    ke generasi akibat penggabungan gamet yang terjadi secara acak. Populasi yang

    cukup besar tidak akan berubah dari satu generasi ke generasi lainnya jika tidak ada

    seleksi, migrasi, mutasi, dangenetic drift (Noor, 2008).

    Heterozigositas

    Heterozigositas menggambarkan adanya variasi genetik pada suatu populasi.

    Semakin tinggi nilai heterozigositas pada suatu populasi maka tinggi pula variasi

    genetik pada populasi tersebut (Ferguson, 1980). Pendugaan nilai heterozigositas

    dihitung untuk mendapatkan keragaman genetik dalam populasi yang dapat

    digunakan untuk membantu program seleksi pada ternak yang akan digunakan

    sebagai sumber genetik pada generasi berikutnya (Marson et al., 2005). Pada

    penelitian ini, lokus PTf-1 dan PTf-2 tidak dilakukan penghitungan

    heterozigositasnya karena bersifat monomorfik. Hasil analisis heterozigositas empat

    populasi kuda di Sulawesi Utara disajikan pada Tabel 8.

    Tabel 8.NilaiHeterozigositas pada Kuda Lokal Sulawesi Utara

    Populasi KudaLokus

    TotalAlb PAlb Tf

    Tomohon 0,10 1,00 0,90 0,67

    Manado 0,50 0,75 0,68 0,64

    Minahasa Selatan 0,23 1,00 0,54 0,59

    Minahasa 0,30 0,83 0,69 0,61

    Rataan 0,34 0,85 0,69 0,63

    Tabel 8 menunjukkan bahwa nilai heterozigositas tertinggi berturut-turut

    terdapat pada lokusPAlb(0,85), Tf(0,69), danAlb(0,34). Nilai heterozigositas kuda

    di Kota Tomohon lebih tinggi dibandingkan dengan kuda di daerah lainnya. Hal ini

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    39/48

    28

    dikarenakan kuda yang ada di Kota Tomohon lebih banyak disilangkan dengan kuda

    Thoroughbred sehingga memiliki ukuran tubuh (tinggi pundak) yang lebih tinggi

    dibandingkan dengan kuda di daerah lainnya. Rataan tinggi pundak kuda di Kota

    Tomohon, Kota Manado, Kabupaten Minahasa Selatan, dan Kabupaten Minahasa

    berturut-turut adalah 134,22; 117,00; 115,91; dan 122,33 cm.

    Nilai rataan heterozigositas total pada kuda Sulawesi Utara yang meliputi

    empat populasi adalah sebesar 0,63. Hasil penelitian Nozawa et al. (1981) pada kuda

    lokal di Indonesia menyatakan bahwa nilai heterozigositas kuda Lombok, Batak,

    Padang dan Flores berturut-turut adalah 0,091; 0,087; 0,093; 0,100. Jiskrova et al.

    (1992) menyatakan bahwa nilai heterozigositas kuda Czesh, kuda Trakhner, dan

    kuda Moravian berturut-turut adalah 0,367; 0,319; dan 0,353. Rataan nilai

    heterozigositas kuda Sulawesi Utara lebih tinggi dibandingkan dengan kuda lokal

    lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa kuda lokal Sulawesi Utara lebih bervariasi

    dibandingkan dengan kuda lokal lainnya. Hal ini kemungkinan dikarenakan kuda

    lokal di Sulawesi Utara belum dilakukan seleksi secara sistematis sehingga nilai

    heterozigositasnya masih tinggi.

    Jarak Genetik dan Pohon Filogenetik

    Jarak genetik merupakan tingkat perbedaan gen (perbedaan genom) antara

    dua populasi, yang biasa dihitung berdasarkan fungsi dari frekuensi alel. Jarak

    genetik dapat digunakan dalam memperkirakan waktu terjadinya pemisahan antar

    populasi dan dapat juga digunakan dalam membangun pohon filogenetik (Nei and

    Kumar, 2000). Pohon filogenetik atau pohon evolusi adalah pohon yang

    menunjukkan hubungan evolusi antara berbagai spesies yang diyakini memiliki

    nenek moyang yang sama. Dalam sebuah pohon filogenetik, setiap node dengan

    keturunan merupakan nenek moyang terbaru dari keturunan, dan panjang tepi dalam

    beberapa pohon sesuai dengan perkiraan waktu (Miller, 2009). Berdasarkan hasil

    analisis jarak genetik dan pohon kekerabatan diperoleh bentuk pohon kekerabatan

    yang disajikan pada Tabel 9 dan Gambar 11.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    40/48

    29

    Tabel 9. Jarak Genetik Kuda Lokal Sulawesi Utara

    Populasi Tomohon ManadoMinahasa

    SelatanMinahasa

    Tomohon -Manado 0,0138 -

    Minahasa Selatan 0,0120 0,0059 -

    Minahasa 0,0058 0,0038 0,0019 -

    Gambar 11. Dendogram Pohon Filogenetik Kuda Lokal Sulawesi Utara

    Gambar 11 memperlihatkan perbedaan atau keragaman pada masing-masing

    populasi berdasarkan lokus-lokus yang diamati. Hal ini menunjukkan bahwa kuda

    pada masing-masing populasi berbeda berdasarkan lokus-lokus protein darahnya.

    Berdasarkan hasil perhitungan jarak genetik, hubungan kekerabatan yang paling

    dekat terdapat antara populasi kuda di Kabupaten Minahasa dan Kabupaten

    Minahasa Selatan, sebesar 0,0019. Hubungan kekerabatan terjauh terdapat antara

    populasi kuda di Kota Tomohon dan populasi kuda di Kota Manado, yaitu sebesar

    0,0138. Semakin dekat hubungan kekerabatan mengindikasikan adanya kesamaanyang tinggi pada lokus-lokus protein darah yang diamati, dan sebaliknya. Semakin

    jauh hubungan kekerabatan mengindikasikan adanya keragaman atau variasi yang

    tinggi pada lokus-lokus protein darah yang diamati (Nei dan Kumar, 2000).

    Terdapat beberapa faktor yang berpengaruh terhadap keragaman genetik

    dalam suatu populasi, diantaranya topografi, ketinggian lokasi, dan distribusi

    geografis (Eo et al., 2002; Ohsawa et al., 2008). Berdasarkan pengelompokan, kuda

    lokal di Sulawesi Utara dikelompokkan menjadi dua kelompok besar, yang mana

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    41/48

    30

    Kabupaten Minahasa, Kabupaten Minahasa Selatan dan Kota Manado termasuk

    kelompok pertama, sedangkan Kota Tomohon termasuk dalam kelompok lainnya.

    Hal tersebut dikarenakan Kota Tomohon memiliki karakteristik topografi yang

    bergunung dan berbukit yang membentang dari utara ke selatan.

    Pohon filogenetik yang diperoleh dapat dimanfaatkan untuk pengembangan

    galur murni kuda di masing-masing populasi. Pengembangan populasi kuda di

    Minahasa dapat dilakukan dengan melakukan persilangan dengan kuda di Minahasa

    Selatan, sebab kuda di Minahasa dan Minahasa Selatan berkerabat dekat.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    42/48

    KESIMPULAN DAN SARAN

    Kesimpulan

    Lokus Albumin, PostAlbumin, Transferrin, dan Hemoglobin protein darah

    kuda lokal Sulawesi Utara bersifat polimorfik sedangkan pada lokus Post

    Transferrin-1 dan Post Transferrin-2 bersifat monomorfik. Subpopulasi yang

    terdapat di Tomohon, Manado, Kabupaten Minahasa, dan Kabupaten Minahasa

    Selatan berbeda berdasarkan hasil analisis protein darah. Hubungan kekerabatan

    yang paling dekat terdapat antara populasi kuda di Kabupaten Minahasa dan

    Kabupaten Minahasa Selatan sedangkan hubungan kekerabatan terjauh terdapat

    antara populasi kuda di Kota Tomohon dan populasi kuda di Kota Manado.

    Saran

    Penelitian lebih lanjut, diperlukan ukuran populasi yang lebih besar dan lokus

    yang lebih banyak agar lebih menggambarkan keragaman genetik kuda lokal. Selain

    itu, analisis protein darah selanjutnya tidak perlu mengamati lokus PTf-1 danPTf-2.

    Penelitian tahap lanjut menggunakan analisis DNA akan sangat bermanfaat dalam

    menunjang perkembangan kuda di Sulawesi Utara.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    43/48

    UCAPAN TERIMA KASIH

    Puji syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih karunia

    dan anugerahNya sehingga Penulis bisa menyelesaikan penulisan skripsi ini. KepadaPapa dan Mama tersayang, Bapak Philipus dan Ibu Lina yang senantiasa

    memberikan kasih sayang dan memberikan dukungan serta selalu berdoa untuk

    kesuksesan penulis. Kepada adik-adik Penulis tersayang, Japeth dan Cheren yang

    telah memberikan senyuman, motivasi, dan doanya. Terima kasih atas semuanya,

    atas keceriaan dan kebersamaannya.

    Kepada Ibu Zakiah Wulandari, S.TP, M.Si selaku pembimbing akademik

    yang selalu memberikan nasehat dan motivasi kepada Penulis. Penulis

    menyampaikan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Ronny R. Noor, M.Rur,Sc.

    dan Bapak Dr. Jakaria, S.Pt, M.Si atas segala perhatian, bimbingan, motivasi, dan

    arahannya. Terima kasih juga Penulis sampaikan kepada Bapak Ir. Juvarda B.

    Takaendengan, M.Si atas materi penelitian yang diberikan kepada Penulis. Terima

    kasih Penulis ucapkan kepada Prof.Dr.Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc selaku dosen

    pembahas pada seminar. Terima kasih Penulis ucapkan kepada Pror. Dr. Ir. Pollung

    H. Siagian, MS dan Prof.Dr.Ir. Nahrowi, M.Sc atas masukan terhadap skripsi

    Penulis.Terima kasih kepada Dr. Drh. Amrozi, M.Sc dan Dr. Dra. R.Iis Arifiantini,

    M.Si yang membantu penulis.

    Penulis mengucapkan terima kasih kepada Kak Eryk yang memberikan

    bimbingan dan masukan selama penulisan skripsi. Terima kasih juga Penulis

    sampaikan kepada teman-teman tim penelitian (Vania, Cintya, Justian, dan Fuad).

    Terima kasih kepada teman-teman di Laboratorium (Kak Ires, Kak Surya, Pak Andi,

    Pak Ihsan, Desi, Gina, Ferdy, Paulina, Lenny, Irine, Wike, Icha, Diny, Gabby, dan

    Tifanny) serta teman seperjuangan Kang Asep. Terima kasih kepada teman-teman

    IPTP 44 dan teman-teman GWerz atas kerjasama, keceriaan, dan kekeluargaannya

    selama ini. Penulis juga menyampaikan terimakasih kepada teman-teman kelompok

    kecil, Kak Desra, Marika Veraria, dan Fanny Aprilta atas dukungan doa yang telah

    diberikan.

    Bogor, 23 Maret 2011

    Penulis

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    44/48

    DAFTAR PUSTAKA

    Afraz F., R. Hemmaty, & S. Shamsa. 2006. Genetic polymorphism of blood proteins

    in Iranian Kurd and Turkoman horse populations. J. Bio Sci 9 (1): 155-159.

    Allendorf, F.W. & G. Luikart. 2007. Conservation and the Genetics of Populations.

    Blackwell Publishing. USA.

    Badan Pusat Statistik. 2005. Statistik Peternakan. BPS. Jakarta.

    Blakely, J. & D.H. Blade. 1991. The Science of Animal Husbandry. Prentice-Hall

    Inc, New Jersey.

    Blott, S., J.J. Kim, S. Moisio, A.S. Kuntzel, A. Cornet, P. Berzi, N. Cambiaso, C.

    Ford, B. Grisart, D. Johnson, L. Karim, P. Simon, R. Snell, R. Spelman, J.

    Wong, J. Vilkki, M. Georges, F. Farnir, & W. Coppeters. 2003. Molecular

    dissection of a quantitative trait locus: a phenylalanine-to-tyrosine

    substitution in the transmembrane domain of the bovine growth hormonereceptor is associated with a major effect on milk yield and composition.

    Genet. 163:253-266.

    Bowling, A.T & A. Ruvinsky. 2000. The Genetics of the Horse. CAB International

    Publishing. London.

    Edward, E.H. 1994. The Encyclopedia of Horse. London. Dorling Kindersley

    Limited.

    Ensminger, M.E. 1962. Animal Science. Animal Agriculture Series. 5 thEd. Printers

    & Publisher, Inc. Danville, Illinois.

    Eo, S., J. Hyun, W.S. Lee, T. Choi, S.J. Rhim & K. Eguchi. 2002. Effects oftopography on dispersal of black-billed magpiePica pica sericearevealed by

    population genetic analysis. J. Ethology. 20 (1): 43-47.

    Ferguson, A. 1980. Biochemical Systematics and Evolution Lecturer in Zoology.

    The Queens University of Belfast. London.

    Gillespie, J. H. 1998. Population Genetics, A Concies Guide. The Johns Hopkins

    University Press. London.

    Hardjono, G. D. 2004. Data Spasial Lahan Kritis Kota Tomohon Provinsi Sulawesi

    Utara.http://www.dephut.go.id/halaman/PDF/INFPROP/sulut/lahankritis/kota

    tomohon/Bab_II.pdf [4 Maret 2011].Hardjono, G. D. 2004. Data Spasial Lahan Kritis Kota Manado Provinsi Sulawesi

    Utara.http://www.dephut.go.id/halaman/PDF/INFPROP/sulut/lahankritis/kota

    manado/Bab_II.pdf [4 Maret 2011].

    Hardjono, G. D. 2004. Data Spasial Lahan Kritis Kabupaten Minahasa Provinsi

    Sulawesi Utara.http://www.dephut.go.id/halaman/PDF/INFPROP/sulut/

    lahankritis/minahasa/Bab_II.pdf [4 Maret 2011].

    Hardjono, G. D. 2004. Data Spasial Lahan Kritis Kabupaten Minahasa Selatan

    Provinsi Sulawesi Utara.http://www.dephut.go.id/halaman/PDF/INFPROP/

    sulut/lahankritis/minahasaselatan/Bab_II.pdf [4 Maret 2011].

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    45/48

    34

    Harper, H., A.W. Rodwel & P.A. Mayes. 1980. Biokimia. Edisi ke 17. Lange EGC.

    Hartl, D.L. 1988. A Primer of Population Genetics. 2nd Ed. Sinauer Associates,

    Inc.USA.

    Jiskrova, J., V. Glasnak, & D. Misar.2002. The use of blood protein polymorphismfor determining the genetic distance between the Moravian warm-blooded

    horse and the Czech warm-blooded and Trakehner horses. J. Anim. Sci. 47

    (3): 98-105.

    Kimura, M., M.Ishi Puro, S.Ito & I. Isogai. 1980. Protein polymorphism and genetic

    variation in a population of the Japanese quail. Japan. Poul. Sci. 17: 312-322.

    Lippi, A.S & N. Mortari. 2003. Studies of bloods group and protein polymorphism in

    the Brazilian horse breeds Mangalarga Marchador and Mangalarga (Equus

    caballus). Genetics and Molecular Biology 26 (4): 431-434. Brazilian Society

    of Genetics. Brazil.

    Maeda, Y., T. Hashiguchi & M. Taketomi. 1972. Genetical studies on serum alkalinephosphatase isozyme in the Japanese quail. Japan. J. Genet. 47: 165-170.

    Maeda, Y., K.W. Hasburn & H.L. Marks. 1980. Protein polimorphisms in quail

    population selected for large body size. Anim. Blood Grps. Blochen. Genet.

    11:215-260.

    Marson, E.P., J.B.S. Ferraz, F.V. Meirelles, J.C.C. Balieiro, J.P. Eler, L.G.G.

    Figuerido, & G.B. Mourao. 2005. Genetic characterization of European-Zebu

    composite bovine using RFLP markers. Genet. Mol. Res. 4: 496-505.

    Miller, F. P. 2009. Molecular Phylogenetics. VDM Publishing House Ltd.

    Nei, M. & Kumar S. 2000. Molecular Evolution and Phylogenetics. OxfordUniversity Press. New York.

    Nicholas, F.W. 1987. Veterinary Genetics. Clarendon Press. Oxford.

    Noor, R.R. 2008. Genetika Ternak. Penebar Swadaya. Jakarta.

    Nozawa, K., T. Amano, M. Katsumata, S. Suzuki, T. Nishida, T. Namikawa,

    Harimurti M., Bambang P., & Harun N. 1981. Morphology and gene of the

    Indonesian horses . The Research group of Overseas Scientific Survey.

    Ohsawa, T., Y. Saito, H. Sawada, & Y. Ide. 2008. Impact of altitude and topography

    on the genetic diversity of Quercus serrata populations in the Chichibu

    Mountain central Japan. 203(3): 187-196.

    Omstein L. 1964. Disc Electrophoresis I. Background and Theory. Ann New York

    Acad Sci. 121 (1964) 321349.

    Riis, P.M. 1983. Dynamic Biochemistry of Animal Production. Elsevier Science

    Publishing Company Inc. New York.

    Rodriquez-Gallardo, P. P., P.Aguilar Sanchez, J.L. vega Pla, & D.F. de Andres Cara.

    1992. Blood group and protein polymorphism gene frequencies for the

    Andalusian horse breed. A comparison with four American horse breeds.

    Arch. Zootec. 41 (extra): 433-442. Instituto de Zootecnia. Espana.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    46/48

    35

    Rodwell, V.W. 1983. Protein Biokimia (Review of Biochemistry). Edisi 19. EGC

    Penerbit Buku Kedokteran.

    Rosenberg, I. M. 2005. Protein Analysis and Purification Benchtop Technigues. 2nd

    Ed. Birkhauser. USA.

    Sandberg, K. & E.G. Cothran. 2000. Blood Groups and Biochemical Polymorphisms.

    In: The Genetics of The Horse. Eds. A.T. Bowling and A.Ruvinsky. CAB

    International. UK.

    Selander, R.K. 1976. Genetic Variation in Natural Populations. Dalam: Molecular

    Evolution. Sinauer Associates Inc. Sunderland.

    Soehardjono, O. 1990. Kuda. Jakarta: Yayasan Pamulang Equstrian Centre.

    Stenesh, J. 1984. Experimental Biochemistry. Western Michigan University. Allyn

    and Bacon Inc. Boston.

    Warwick, E.J., J.M. Astuti, & W. Hardjosubroto. 1990. Pemuliaan Ternak. GadjahMada University Press. Yogyakarta.

    Weir, B.S. 1996. Genetic Data Analysis: Method for Discrete Population Genetic

    Data. Second ed. Sinauer Associates. Sunderland. MA, USA.

    Westermeier, R. 2005. Electrophoresis in Practice. Wiley-VCH Verlag GmbH and

    Co. KGaA. Weinheim, Germany.

    Zaabal, M.M. & W. M. Ahmed. 2010. Monitoring of gene markers associated with

    fertility in purebred Arabian stallions. J.Repro and Ferti. 1(2): 41-44.

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    47/48

    LAMPIRAN

  • 7/24/2019 Analisis Keragaman Genetik Protein Darah Kuda Lokal Sulawesi Utara Dengan Menggunakan Polyacrylamide Gel E

    48/48

    Lampiran 1. Foto Kuda di Sulawesi Utara (Koleksi Juvarda B. Takaendengan)

    Tomohon Minahasa Selatan

    Minahasa Manado