6

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Ikan Rainbow Boesemani (Melanotaenia boesemani)

2.1.1 Klasifikasi dan Morfologi

Menurut Allen dan Cross (1980), klasifikasi Ikan Rainbow Boesemani

adalah Sebagai Berikut :

Kingdom : Animalia

Phylum : Chordata

Subphylum : Vertebrata

Class : Actinopterygii

Subclass : Actinopterygii

Order : Atheriniformes

Family : Melanotaeniidae

Genus : Melanotaenia

Species : M. Boesemani

Gambar 1. Rainbow Boesemani (Yusup, 2000)

Ikan Rainbow Boesemani (M. boesemani) memiliki bentuk tubuh yang

sangat khas yaitu bentuk mulut yang agak panjang, tubuhnya yang pipih, sirip

punggung dan sirip perut yang berbentuk simetris mendekati ekor, bentuk sirip

ekor agak bercagak, memiliki sirip punggung ganda, sirip punggung pertama lebih

7

kecil dibandingkan sirip punggung kedua yang letaknya berdekatan, sedangkan

bentuk kepala untuk ikan jantan lebih kecil dari ikan betina (Allen, 1991).

2.1.2 Sistem Reproduksi

Spesies ikan yang berasal dari famili Melanotaeniidae umumnya tergolong

pemijah bertahap, tidak mengasuh anaknya dan memperlihatkan pola pemijahan

yang bervariasi berdasarkan musim yaitu pada musim basah, musim kering dan

sepanjang waktu. Aktifitas reproduksi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:

lingkungan, pakan dan genetik. Salah satu faktor lingkungan yang dapat

mempengaruhi pola reproduksi organisme akuatik adalah media penempelan telur

atau substrat (Mustahal et al. 2014).

Reproduksi ikan Rainbow Boesemani (M. boesemani) di Danau Sentani

Papua menurut terjadi saat ikan telah mencapai tingkat kematangan tertinggi pada

ukuran pertama kali matang gonad (L50) pada ikan jantan 99,5 mm dan betina

99,2 mm (Gambar 2). Hal ini menggambarkan kematangan pada ikan pelangi

merah jantan dan betina terjadi pada ukuran yang relatif sama. Selain itu,

pencapaian ukuran pertama kali matang gonad (L50) dapat juga berbeda pada

ikan jantan dan betina. Selain itu diketahui juga bahwa puncak pemijahan ikan

pelangi merah jantan dan betina ikan pelangi merah terjadi saat musim hujan.

Kondisi ini dapat menjamin ketersediaan makanan di alam. (Siby et al., 2009)

2.1.3 Perkembangan Telur Ikan Rainbow Boesemani

Menurut Chumaidi et al. (2009), proses perkembangan embrio ikan pelangi

dapat dibagi menjadi tiga tahap yaitu inti sel telur, pembentukan calon embrio dan

perkembangan embrio hingga telur. Perkembangan telur ikan pelangi dari awal

pembuahan hingga telur tersebut menetas membutuhkan waktu penetasan

selama 6 – 7 hari. Dan setelah menetas menjadi larva hingga kuning telur pada

larva tersebut habis membutuhkan waktu hingga 2 – 3 hari. Perkembangan embrio

ikan pelangi dapat dilihat pada Tabel 1.

8

Tabel 1. Perkembangan Embriologi Ikan Rainbow Boesemani (M. boesemani) (Chumaidi et al 2009)

Tahap Perkembangan Karakteristik Perkembangan

Durasi Perkembangan

(Menit)

Pembelahan pertama telur membentuk dua sel. Butiran minyak berada pada bidang sisi telur antara kutub anima dan kutub vegetatif

0

Pembelahan kedua inti telur membentuk 4 sel. Butiran minyak bergerak ke bawah menuju kutub vegetatif

61

Pembelahan ketiga inti telur membentuk 8 sel. Butiran minyak berada pada kutub vegetatif

73

Pembelahan keempat inti telur membentuk 16 sel

77

Pembelahan kelima inti telur membentuk 32 sel

142

Pembelahan keenam inti telur membentuk 64 sel

147

Inti telur

Butiran minyak

Kutub anima

Kutub vegetatif

Inti telur

Butiran minyak Kutub vegetatif

Inti telur

Butiran minyak

Inti telur

Kutub vegetatif

Inti telur Kutub vegetatif

Kutub anima

Inti telur

9

Pembelahan ketujuh inti telur membentuk banyak sel

234

Morula, sel-sel inti telur mulai bergerak ke bawah melingkupi kuning telur

658

Blastula, sel-sel inti telur telah melingkupi ½ kuning telur

781

Glastrula sel-sel inti telur telah melingkupi 2/3 kuning telur

1.204

Neurula calon embrio sudah terbentuk, beberapa somit sudah terlihat

1.177

Embrio awal. Embrio membentuk huruf C dan terbentuk calon mata

1.310

Embrio akhir. Bintik mata sudah terlihat somit-somit mulai terlihat jelas

1.466

Telur menetas menjadi larva

8.660

Inti telur

Inti telur

Inti telur

Kuning telur

Inti telur

Kuning telur

Somit

Calon embrio

Embrio awal Calon mata

Embrio akhir

Bintik mata

10

Hasil penelitian Nugraha (2004), menyatakan proses perkembangan

embrio ikan Rainbow Boesemani (M. boesemani) akan menetas 7 hari setelah

terjadi pembuahan. Telur yang dibuahi akan terlihat terang di daerah kutub kutub

anima yang mengalami pembelahan, sementara bagian yang lebih gelap

merupakan massa kuning telur yang terdapat dikutub vegetative dan tidak

mengalami pembelahan. Pada perkembangannya, pembelahan pertama terjadi

pada satu jam 13 menit setelah pembuahan yang menghasilkan dua sel yang

ukurannya sama besar, tetapi lebih kecil dari satu sel sebelumnya. Pembelahan

kedua terjadi satu jam 45 menit setelah pembuahan yang menghasilkan empat sel

yang ukurannya sama besar, tetapi lebih kecil dari dua sel sebelumnya.

Pembelahan kedua ini diawali dengan dua buah blastomer yang masing-

masing membelah menjadi dua sel sehingga menghasilkan empat buah blastomer

yang sama besar. Keempat buah blastomer tersusun dalam dua baris yang sejajar

dimana setiap baris terdiri dari dua buah blastomer yang sama besar. Peristiwa

selanjutnya adalah pembelahan ke tiga, ke empat, ke lima dan seterusnya hingga

membentuk morula pada lima jam delapan menit setelah pembuahan. Pada saat

morula ini sel-sel hasil pembelahan sulit untuk dihitung jumlahnya.

Setelah fase morula, fase berikutnya adalah fase blastula dengan ditandai

terbentuknya rongga blastosul dibawah blastoderm dan lapisan troploblas/periblas

dibawah blastosul. Terjadi tepat tujuh jam 45 menit setelah pembuahan.

Perubahan selanjutnya adalah dari fase blastula menjadi fase glastula. Perubahan

fase blastula ke fase glastula ini membutuhkan waktu empat jam 42 menit atau 12

jam 27 menit dari fase pembuahan. Fase glastula ini ditandai dengan adanya

lekukan pada bagian endoderm, sehingga terdapat tiga lapisan yaitu ektoderm,

mesoderm, dan endoderm. Perkembangan selanjutnya adalah fase awal

organogenesis teramati 18 jam 50 menit setelah pembuahan dengan dimulai

pembentukan tabung yang menyerupai bentuk tubuh atau disebut juga notokorda.

11

Kemudian akan muncul tonjolan yang menyerupai bentuk tubuh atau

disebut notokorda. Kemudian akan muncul tonjolan yang menyerupai bakal

kepala, bakal tubuh dan setelah itu akan muncul somit. Pada 35 jam 42 menit

setelah pembuahan fase bintik mata terbentuk. Pertama-tama akan terdapat bakal

mata yang kemudian dari jam ke jam mata tersebut berubah warna dari coklat

muda, coklat tua hingga mata sudah benar-benar berwarna hitam. Pada saat

bersamaan juga kuning telur diserap oleh tubuh embrio untuk pembentukan organ-

organ tubuhnya. Setelah 47 jam 26 menit embrio ikan akan terlihat mulai bergerak-

gerak, walaupun tidak secara aktif akan tetapi ini menandakan bahwa embrio

dalam telur tersebut telah ditiupkan ruh. Setelah pergerakan pertama kali embrio

ini maka secara sedikit demi sedikit akan terjadi pembentukan organ-organ tubuh

yang lain hingga embrio siap untuk menetas, yaitu ketika tujuh hari setelah

pembuahan.

2.1.4 Pertumbuhan

Dalam perkembangan hidupnya, ikan Rainbow Boesemani (M. boesemani)

mengalami beberapa fase kehidupan yaitu telur, larva, benih, dewasa, induk.

Menurut Chumaidi et al., (2009), proses embryogenesis yang terjadi pada ikan

pelangi merah berlangsung relatif lama yaitu 125 jam. Setelah proses

embriogenesi, larva ikan rainbow merah ketika menetas sudah memiliki sirip dada

dan sirip ekor yang masih menyatu dengan anal dan sirip punggung. Larva ikan

rainbow sudah membentuk sirip dada sebelum larva menetas, sedangkan pada

spesies rainbow sirip dada terlihat ketika larva baru menetas.

Larva merupakan anak ikan yang baru menetas dan belum memiliki organ

tubuh lengkap seperti induknya. Larva akan mengalami metamorfosa agar dapat

memiliki organ yang lengkap. Larva melalui dua stadia yaitu stadia pro dan post

larva. Stadia pro larva dimulai ketika larva baru menetas dari telur serta memiliki

kuning telur. Pro larva berubah menjadi post larva ketika larva sudah kehabisan

12

kuning telurnya. Pada stadia post larva akan terbentuk organ baru dan

penyempurnaan organ. Larva ikan Rainbow Boesemani (M. boesemani) yang

memiliki organ sempurna sama seperti induknya akan menjadi juvenil atau benih

(Nugraha, 2004).

2.2 Diferensiasi Seks

Menurut Zairin (2002), pemahaman tentang diferensiasi seks mampu

menjadi salah satu hal yang penting dalam penerapan teknik sex reversal. Proses

diferensiasi seks adalah suatu proses perkembangan gonad ikan menjadi suatu

jaringan yang definitive (sudah pasti). Pada ikan kecil proses ini lebih mudah

tampak melalui pengamatan jaringan dibawah mikroskop dibandingkan dengan

pengamatan visual. Diferensiasi seks pada ikan dapat menjadi dua cara yaitu :

Cara pertama, bakal gonad pada ikan berdeferensiasi langsung menjadi

ovary atau testis. Spesies yang mengikuti cara ini disebut dengan spesies

tak berdeferensiasi. Contoh ikan nya antara lain : ikan mas (Cyprinus

carpio), ikan medeka (Oryzias latipes), dan ikan kakap eropa (Dicentratus

labax).

Cara kedua, semua individu pada mulanya berdeferensiasi menjadi gonad

yang menyerupai ovary. Kemudian setengah populasi berhenti

berdeferensiasi menjadi betina untuk kemudian berdeferensiasi menjadi

jantan. Spesies seperti ini disebut dengan spesies berdeferensiasi. Contoh

ikan nya antara lain : ikan rainbow boesemani (Melanotaenia boesemani),

ikan guppy (Poecilia reticulate), ikan hagfish (Eptatretus stouti).

Menurut Sudrajat et al. (2007), masa diferensiasi seks yang terjadi hingga

8 hari setelah telur menetas, dan waktu yang paling efektif untuk melalui

pemberian pakan ataupun perendaman dengan formula ekstrak bahan - bahan

yang mengandung hormon methyl testosterone. Karena daya serapnya lebih tinggi

13

dan dapat langsung digunakan untuk diferensiasi kelamin pada organ target.

Penambahan hormon methyl testosterone tersebut di perkirakan mampu untuk

memaksimalkan perubahan gonad dari gonad ikan betina menuju ke gonad ikan

jantan. Selain itu, penambahan dari hormone methyl testosterone ini juga sangat

mampu mempercepat proses perkembangan embrio ikan di dalam tubuh induk

ikan rainbow.

2.3 Sex Reversal

Tujuan utama dari teknik sex reversal adalah menghasilkan populasi

dengan sex tunggal (monosex). Dengan membudidayakan ikan monosex akan

didapatkan beberapa manfaat sebagai berikut :

1. Mendapatkan ikan dengan pertumbuhan yang cepat

2. Mencegah pemijahan liar

3. Mendapatkan penampilan yang baik

4. Menunjang genetika ikan yaitu teknik pemurnian ras ikan

Berbeda dengan hermaprodit yang terjadi secara alami, pada sex reversal

perubahan jenis kelamin benar – benar dipaksakan. Ikan yang seharusnya

berdeferensiasi menjadi jantan dibelokkan menjadi betina (feminisasi) dan juga

sebaliknya, ikan betina diubah menjadi jantan (maskulinisasi) (Zairin, 2002).

Pengarahan kelamin (sex reversal) dengan hormone steroid dapat dilakukan

melalui perendaman, penyuntikan, atau secara oral melalui pakan. Androgen

merupakan hormon perangsang sifat – sifat jantan, contohnya metiletestosteron

dan testosteron. Waktu pemberian hormon yang tepat sangat menunjang

keberhasilan pengarahan kelamin, yaitu sebelum diferensiasi gonad. Pada ikan

yang sejenis seperti ikan guppi, ikan rainbow, dan ikan cupang diferensiasi kelamin

berlangsung sebelum larva ikan tersebut dilahirkan, sehingga pemberian hormone

14

testosteron pada ikan jenis ini dimulai pada tahap embrio atau ketika ikan masih

terdapat dalam tubuh induknya (Soelistyowati et al., 2007)

2.4 Maskulinisasi

Maskulinisasi adalah salah satu upaya untuk meningkatkan jumlah ikan

jantan dengan melakukan untuk mengarahkan ikan menjadi berkelamin jantan.

Salah satu upaya untuk meningkatkan jumlah ikan jantan adalah dengan

melakukan maskulinisasi untuk mengarahkan ikan menjadi berkelamin jantan.

Maskulinisasi sudah banyak dilakukan pada beberapa ikan hias menggunakan

bahan yang berbeda-beda. Maskulinisasi dilakukan dengan pemberian hormon

androgen pada fase diferensiasi gonad pada ikan (Arfah et al., 2013)

Pada umumnya untuk memproduksi benih maskulinisasi dapat digunakan

bahan sintetik seperti 17α-methyltestosterone (17α-MT). Penggunaan bahan

sintetik terdapat beberapa kelemahan yaitu harga yang relatif mahal serta

mempunyai dampak negatif bagi kelestarian lingkungan. Oleh karena itu perlu

dicari bahan alternatif yang lebih efisien, hemat, dan dampak negatif terhadap

lingkungan lebih rendah dibandingkan dengan bahan sintetik yang biasa

digunakan. Salah satu bahan alternatif yang berpotensi sebagai pengganti hormon

sintetik adalah bahan yang mengandung testosteron alami sebagai alternatif. Dan

bahan tersebut terdapat pada testis sapi (Priyono et al. 2013).

2.5 Testis Sapi

Salah satu dari bahan alami yang mudah ditemukan serta yang dapat

digunakan dalam proses maskulinisasi yaitu testis sapi. Sebelum digunakan testis

sapi yang didapatkan harus dipotong kecil – kecil, dikuliti, setelah itu dioven

dengan suhu 60 0C terlebih dahulu. Setelah itu testis sapi masih harus di ekstrak

melalui proses sentrifuge terlebih dahulu, setelah itu baru bisa digunakan untuk

perlakuan maskulinisasi. Testis sapi dipilih karena mengandung hormone methyl

15

testosterone yang dapat digunakan dalam proses perlakuan maskulinisasi, yaitu

efek perubahan kelamin dari betina menjadi kelamin jantan (Irmasari et al., 2012).

Organ reproduksi sapi jantan dapat dibagi menjadi tiga komponen yaitu (a)

organ kelamin primer yaitu testis, (b) sekelompok kelenjar-kelenjar kelamin

pelengkap yaitu kelenjar vesikulares, prostatan dan cowper dan saluran-saluran

yang terdiri epididymis dan vas deferens, (c) alat kelamin dari ikan atau organ

kopulatoris yaitu penis. Testis sapi berjumlah dua buah, dalam keadaan normal

kedua testis berukuran sama besar, terletak pada daerah prepubis, terbungkus

dalam kantong scrotum dan digantung oleh funiculus spermaticus yang

mengandung unsur-unsur yang terbawa oleh testis dalam perpindahannya dari

cavum abdominalis melalui canalis inguinalis ke dalam scrotum (Muslim, 2010).

2.6 Kandungan Pada Testis Sapi

Menurut Lindner (1961), kandungan hormon testosteron dalam testis sapi

berkisar antara 14-231 µg.hr/testis. Sedangkan untuk konsentrasi hormon dalam

testis sapi berkisar 0-25 mg/100 g. Pada tetis sapi kandungan yang terdapat di

dalamnya, yaitu hormon testosterone yang ada dalam cairan testis (testicular fluid)

sebanyak 2,3 µg/100 ml.

Menurut Iskandariah (1996), testis sapi yang masih segar mengandung

hormon testosteron alami yang berkisar antara 2300-27700 pg/g testis dan dengan

kandungan protein sebesar 63,49%. Sedangkan berdasarkan hasil beberapa

penelitian tentang kandungan testis sapi yang lain, menyatakan bahwa kandungan

hormon testosteron dari tepung testis sapi berkisar antara 142,8-1204 ng/gram.

Sedangkan untuk kandungan testosteron dari testis sapi White Fulani berkisar

antara 15-18 ng mL-1. Namun, untuk kandungan hormon testosteron dalam testis

sapi segar 18,8 ppm dan untuk kadar hormon testosteron dalam testis sapi kering

dapat mencapai nilai lebih dari 60 ppm.

16

2.7 Struktur Kimia Testosteron Sapi

Menurut Braunstein (2011), salah satu bahan alami yang digunakan dalam

proses maskulinisasi yaitu testis sapi. Dimana dalam testis sapi terdapat

kandungan dari hormon testosterone yang berguna untuk proses pembentukan

gonad jantan pada makhluk hidup. Hormon testosterone adalah hormone steroid

yang dihasilkan oleh tubuh makhluk hidup untuk sifat kejantanan pada sapi.

Hormon testosterone juga berpengaruh terhadap pertumbuhan sapi itu sendiri.

Sama halnya seperti hormone – hormone steroid yang lain, testosteron juga

berasal dari derivat kolesterol dengan nama sistematik (memakai sistem IUPAC)

Struktur Kimia Testosteron Sapi dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Struktur Kimia Hormon Testosteron (Braunstein, 2011)

Degradasi pada toksik testosteron diprakarsai oleh a-Dehidrogenasi

pada kelompok 17b-hidroksil untuk diproduksi Androst-4-en-3,17-dione, yang

kemudian mengalami dehidrogenasi membentuk androsta-1,4-diena-3,17-dione.

Pembelahan berikutnya dari sistem cincin inti dikatalisis dengan

oksigenase(Simpson,2001). Struktur Hormon Testosteron dapat dilihat pada

Gambar 3.

Gambar 3. Struktur Kimia Hormon Testosteron (Simpson,2001)

17

2.8 Identifikasi Gonad

Identifikasi secara histologi dilakukan dengan mengambil calon gonad

yang berwarna putih kekuningan, diletakkan diatas obyect glass, ditetesi pewarna

asetokarmin sebanyak satu tetes dan ditutup menggunakan cover glass. Calon

gonad yang telah diwarnai kemudian diamati menggunakan mikroskop dengan

pembesaran 1000 kali. Contoh yang digunakan dalam pembuatan preparat

sebanyak 10 individu untuk setiap perlakuan (Huwoyon et al., 2008)

Dalam penentuan jenis kelamin ikan atau gonad ikan Rainbow Boesemani

(M. boesemani) dapat dilakukan dengan melihat ciri – ciri karakter primer yaitu dari

besar tubuh ikan, dan juga warna yang terdapat pada ikan Rainbow Boesemani

(M.boesemani) itu sendiri. Selain itu, berdasarkan pengamatan karakter sekunder

secara morfologis serta pemeriksaan jaringan gonad dengan menggunakan

metode asetokarmin. Larva ikan Rainbow Boesemani (M.boesemani) yang akan

diamati gonadnya diambil, kemudian dipotong ekor dan kepala nya, setelah itu

larva yang telah dipotong ekor dan kepala nya diletakkan diatas objec glass,

setelah itu ditetesi pewarna asetokarmin sebanyak satu tetes dan ditutup

menggunakan cover glass. Calon gonad yang telah diwarnai kemudian diamati

menggunakan mikroskop (Soelistyowati 2007). Gambar gonad jantan dapat dilihat

pada (Gambar 4), gambar gonad betina (Gambar 5).

Gambar 5. Gonad Betina perbesaran 40x (Soelistyawati, 2007)

Gambar 4. Gonad Jantan perbesaran 40x (Soelistyawati, 2007)

Sperma

Ovarium