Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
12/12/2019
1
Teknologi Molekuler Dalam Mendukung Pembibitan
Ayam Broiler
Cece Sumantri
Fakultas Peternakan Universitas-IPB
Ikatan Sarjana Peternakan (ISPI)
2019
▪ SDG Ayam asli dan lokal merupakan aset yang sangat penting bagi Indonesia
▪ Indonesia sangat kaya akan SDG ayam asli dan lokal, tetapi belum termanfaat-kan secara optimal dengan baik
▪ Peningkatan kualitas genetik ayam asli dan lokal melalui seleksi dan persilangan akan mempercepat peningkatan produktivitas secara berkelanjutan
▪ Pemanfaatan SDG dari luar perlu diatur legalitasnya.
1
2
12/12/2019
2
Broiler 55%Sapi lokal 16%
kerbau 1%
Kambing 2%
domba 2%
babi 10%
Ayamkampung/lokal…
Itik 1%
petelur 4%
0 10 20 30 40 50 60
DPKH (2018)
Konsumsi daging berdasarkan jenis ternak (%)Typ
e o
f M
ea
t
Percentase
SDG Ayam asli da Lokal
Keragaman Gentik Ayam Asli dan Lokal
Mempunyai karakteristik penting
▪ Dapat memfaatkan pakan lokal dengan
baik
▪ Tahan terhadap penyakit dan parasit
lokal
▪ Tahan terhadap stress panas dan
lembab
Sangat penting untuk mengidentifikasi keberadaan berbagai sumber daya genetik
ayam asli dan lokal untuk meningkatkan produktivitas ayam
3
4
12/12/2019
3
Daftar SK Penetapan dan Pelepesan Rumpun dan Galur Ayam
Nama Ayam Sebaran wilayah No SK.
Pelung Cianjur- Jawa Barat No. 2918/Kpts/OT.140/6/2011
Kokok Balenggek Sumatera Barat No. 2919/Kpts/OT.140/6/2011
Gaga Sulawesi Barat No. 2920/Kpts/OT.140/6/2011
Merawang Bangka Belitung No. 2846/Kpts/LB430/8/2012
Kedu Temanggung – Jawa Tengah No. 2847/Kpts/LB.430/8/2012
Nunukan Nunukan – Kalimantan Utara No. 2848/Kpts/LB.430/8/2012
Sentul Ciamis – Jawa Barat No. 698/Kpts/PD.410/2/2013
Gaok P. Madura No. 1056/Kpts/SR.120/10/2014
KUB Balitnak No. 698/Kpts/PD.410/2/2013
Galur KUB-1 Balitnak No 274/Kpts/SR.120/2/2014
Galur SenSi-1 Agrinak Balitnak No 39/Kpts/PK.020/1/2017
Composite IPB-D1 Fapet. IPB University No. 693/KPTS/PK.230/M/9/2019
6
X
A B C D
X X X
XX
X
x 125
x 45
GP, 600,000
PS, 25million
CS,~ 3 billion
Produksi Broiler di China (Yang 2012)
Pure Lines in USA
GGP
5
6
12/12/2019
4
Perbaikan Genetik Ayam Asli dan Lokal
Tujuan
▪ Tahan Penyakit
▪ Produksi Daging
▪ Kualitas Daging
Peningkatan Produksi dan Kualitas Daging
pada Ayam Asli dan Lokal
• Kualitas daging secara ekonomis sangat penting
• Kemampuan untuk seleksi secara genetik denganpreferensi yang lebih baik sesuai dengan kebutuhanpasar, dalam hal produksi daging dan kualitasnya, akanmendukung pengembangan industri ayam
• Melalui aplikasi genetika molekuler pada ayam asli danlokal, beberapa target yang harus dicapai
▪ Peningkatan karakteristik karkas dan kualitas daging▪ Komposisi asam lemak yang lebih baik dalam daging
ayam▪ rasa daging ayam lebih enak dan unik▪ daging ayam yang lebih aman dan sehat
7
8
12/12/2019
5
Gen dan posisimutasi
Pengaruhnya
Growth Hormone Receptor (GHR/Intron 5/g.565G>A)
Bobot hidup, bobot karkas, bobot dada, otot dada, bobot paha atas, bobot otot paha atas
F2 Kampung-Broiler umur 26 minggu(Khaerunnisa et al. 2017a)
Ghrelin Receptor /growth hormone secratogaugereceptor (GHSR/Intron 1/g.1857T>C)
Bobot hidup, bobot karkas, bobotdada, bobot otot dada, bobotpaha atas, bobot otot paha atas, bobot paha bawah, bobot ototpaha bawah, bobot sayap
F2 Kampung-Broiler umur 26 minggu(Khaerunnisa et al. 2017b)
Myostatin (MSTN)/Exon 2/g.4842T>G
Bobot hidup, bobot karkas, bobotdada, bobot otot dada bobot pahaatas, bobot otot paha atas, bobotpaha bawah, bobot otot pahabawah, bobot sayap, dan kualitasdaging dada
F2 Kampung-Broiler umur 26 minggu(Khaerunnisa et al. 2016)
Gen Kandidat Untuk Peningkatan Produksi Karkas
Gen dan posisi PengaruhnyaCalpain1 (CAPN1/ 10568C>G) Bobot paha bawah, bobot paha
atas dan bobot punggung.Ayam kampung betinaumur 12 minggu (Harahapet al 2017, unpublish data)
Calpain1 (CAPN1/ g-10541C>T) Persentase Dada dan paha
Calpain1( CAPN1/ 10408G>C) Bobot otot dada Ayam kampung Jantanumur 12 minggu (Harahapet al 2017, unpublish data)
Calpain 3 (CAPN3/ g-12831C>A) Persentase otot paha bawah
Calpain 1 (CAPN1/ g-10408G>C) Persentase paha atas Ayam kampung jantanumur 24 minggu (Harahapet al 2017, unpublish data)
Calpain 1 (CAPN1/ g-10551A>T) Persentase otot paha atas
Insuline-like growth factor binding protein 2 (IGFBP2); c.1032C>T
Bobot badan, bobot karkas, bobot dada, bobot otot dada, pectoralis minor, bobot ceker,
dan bobot sayap
Ayam kampung betina umur 12 minggu Furqon et al. (2018))
Very low density lipoproteins (VLDLs) g. 634 G>A
Bobot badan, bobot karkas, dada, bobot paha atas, bobototot paha atas, dan bobot
punggung
Ayam kampung umur 26 minngu Furqon et al. (2017)
Gen Kandidat Untuk Peneingkatan Produksi Karkas
9
10
12/12/2019
6
Gen Kandidat Peningkatan kualitas Daging(Komposisi asam lemak) pada Ayam
Gen dan posisi mutasinya PengaruhnyaStearoyl-CoA desaturase (SCD) c.17492542 C>G
Komposisi asam lemak (Gunawan et al. 2018)
Stearoyl-CoA desaturase(SCD|AciI SNP g.37284A> G
Komposisi asam lemak (Furqon et al. 2017b)
Salute carrier (SLC23A3 c.22385690 A>C )
Komposisi asam lemak (Gunawan et al. 2018)
Gen-gen yang berasosiasi dengan produksi dan kualitas daging pada ayam
• GH
• GHR
• GHRH
• Pit-1
• IGF-1
• IGF-2
• CALP
• CAST
• MST
• SCD
• AFABP
• IGFBP
•Ayam lokal
• Pelung-Sentul
• Sentul-Kampung
•Kampung-Broiler
•Broiler-Kampung
Gen-gen yang berasosiasi denganproduksi dan kualitasdaging pada ayam
11
12
12/12/2019
7
Gen-gen yang berasosiasi dengan Ketahanan terhadap virus, Bakteri, stress panas pada Ayam
• TLR
• Mx
• NRAMP-1
• Inos-1
• HSP
•Ayam lokal
• Pelung-Sentul
• Sentul-Kampung
•Kampung-Broiler
•Broiler-Kampung
Gen-gen yang berasosiasidenganKetahananterhadap virus, Bakteri, stress panas pada Ayam
Nama Gen Pengaruhnya
Heat shock protein (HSP 70)
Genotipe AD mempunyai percentase limfosit lebih tinggi dan lebihtahan panas bila dibandingkan dengan genotipe DD (DD; Tamzil et al. 2014)
Toll like receptor 4 (TLR4)
Ayam Kampung lebih tahan terhadap S. enteridis pada semuaGenotipe AA, AG dan GG dibandingkan dengan ayam ras (Ulupi et al. 2013)
Inducible nitric oxide synthase (iNOS)
Pada ayam sentul genotipe CC lebih tahan terhadap S. pullorumdibandingkan dengan genotipe CT dan TT (Muhsinin et al. 2018)
Transforming growth factor β2 (TGF-β2)
Pada ayam sentul Genotipe TT lebih tahan terhadap S. pullorum dibandingkan genotipe CT dan CC (Muhsinin et al. 2017)
NRAMP-1 Pada ayam sentul genotipe CC lebihan tahan terhadap Salmonella
pullorum dibandingkan dengan genotipe CT and TT (Muhsinin et
al. 2016)
Mx-1 (Mycovirus) Pada ayam tolaki genotipe AA dan AG lebih tahan terhadap ND
dibandingkan dengan genotipe GG dan mempunyai produksi telur
lebih tinggi (Pagala et al. 2013)
Gen MHC Pada ayam sentul sangat berperan penting dalam mengontrol
ketahanan penyakit terhada ND dan Salmonella dan berasosiasi
sangat kuat dengan indikator Immunokompetensi index ( Titer
antibodi ND, Titer IgY dan Clearence Test terhadap Salmonella)
Gen Kandidat untuk Peningkatan Ketahananterhadap Stress Panas dan Penyakit
13
14
12/12/2019
8
Pendekatan Molekuler untuk Identifikasi
gen Kandidat
15
16
12/12/2019
9
Profil Transciptome antara yang Immunitas Tinggi dan
Rendah terhadap Virus ND dan Bakteri Salmonella
Differrential Expressed Gene (DEG)
187
688
0
200
400
600
800
Low High
Low High
Total = 875 genes
Gene Ontology in divergent immune traits in
chicken
610
47 8 8
4
18 18
25
6 7 7 86 6
35
0
5
10
15
20
25
30
Ch
ole
ste
rol…
Imm
un
e r
esp
on
se
An
tige
n p
roce
ssin
g an
d…
An
gio
gen
esis
Cel
l ad
hes
ion
Cel
l dif
fere
nti
atio
n
Tran
sfo
rmin
g gr
ow
th…
Inte
rme
dia
te f
ilam
ent
Extr
acel
lula
r re
gio
n
Extr
acel
lula
r sp
ace
Nu
clea
r ch
rom
atin
Cel
l
NA
D(P
)+-p
rote
in-…
Hep
arin
bin
din
g
Ch
ole
ste
rol t
ran
spo
rter
…
Cel
l ad
hes
ion
mo
lecu
le…
Pep
tid
e an
tige
n b
ind
ing
Gro
wth
fac
tor
acti
vity
Biological Process Cellular Component Molecular Function
Count of Genes
17
18
12/12/2019
10
Pathway analysis in high imunne traits
3
3
4
4
5
6
7
8
8
8
9
9
10
15
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Terpenoid backbone biosynthesis
Pentose phosphate pathway
DNA replication
ABC transporters
Biosynthesis of amino acids
p53 signaling pathway
Cell adhesion molecules (CAMs)
Steroid biosynthesis
Cell cycle
Cytokine-cytokine receptor interaction
Phagosome
Herpes simplex infection
MAPK signaling pathway
Biosynthesis of antibiotics
Number of SigGenes
SNP Spesifik Immunitas
19
20
12/12/2019
11
Gene Map for the red Jungle Fowl MHC-B haplotype (Miller
and Taylor 2016)
(1,6
Broiler vs Up-graded Ayam Lokal
Broiler
• Pertumbuhan Cepat
• Konversi pakan sangat baik 1,6
• Kontribusi daging (dada 20%), lembek, flavor kurang, cholesterol Tinggi/TGA
• Rentan terhadap penyakit
• Perlu fasilitas yang baik danmanajemen khusus
• Sangat Efisient, Biaya produksilebih murah
Up-graded Ayam Lokal
• Pertumbuhan Medium
• FCR masih harus diperbaki(2.1-3.0)
• Kontribusi daging bagian dada masih harus diperbaiki (< 20 %), flavor spesifik (lezat dangurih), cholesterol lebihrendah/TGA
• Lebih tahan penyakit ( bisauntuk ayam organik),
• Kurang efisient, Biayaproduksi masih mahal
21
22
12/12/2019
12
Gambar 2 Grafik bobot badan ayam umur 12 minggu
Sumber : Pratiwanggana (2014), Sopian (2014) Suryaman(2001), Gunawan et al(1998).
1618.41722
1411.21280.8
2290 2335
18331753
1237.2
1014.3899.5
1067.6
0
500
1000
1500
2000
2500
Pelung Sentul Kampung Parent Broiler
PS (Pelung-Sentul) KB (Kampung-Broiler)
Pembentukan Ayam IPB-D1 2012-2019)
PSKB (Pelung-Sentul-Kampung-Broiler)/IPB-D1
Sudah G9 dan sudahmendapat SK Pelepasan Kementan
No. 693/KPTS/PK.230/M/9/2019
23
24
12/12/2019
13
Karakteristik Produksi dan Reproduksi IPB-D1
(Protein 16-17 %)
Parameter
Umur pertama kali bertelur (mgg) 27±2.80
BB pertama kali bertelur (kg) 1.86±0.23
BB telur pertama kali bertelur (gr) 33.5±0.97
Bobot tetas (gr) 43.9±0.57
BB DOC (gr) 32.7±2.32
Produksi telur (%) 45.2±10.54
Indek telur 0.97±0.02
BB Jantan umur 12 minggu (kg) 1.18 ± 0.20
BB Betina 12 minggu (kg) 1.04±0.12
Kualitas semen Ayam IPB-D1
Kualitas Makroskopik (n = 15)
Volume (ml) 0,1 ±0,07
Konsistensi kental
pH 6,97± 0,27
Warna Putih susu
Kualitas mikroskopi k(n = 15)
Gerakan masa (+++ ) 2,73 ± 0,46
Motilitas (%) 75,0 ± 6,27
Konsentrasi ( x 106)/ml 3257,50 ± 1348,88
Abnormalitas ( %) 14,79 ± 4,67
Fertilitas (%) 84.25±6.79
Mulyadi et al. 2019
25
26
12/12/2019
14
Kesimpulan 1. Mempertahankan keanekaragaman sumber daya genetik SDG ayam asli
dan lokal secara terstruktur dalam program konservasi secara
berkelanjutan.
2. Optimalisasi SDG ayam asli dan lokal untuk lebih berperan dalam industri
peternakan berkelanjutan melalui program pembentukan GGP (great grand
parent), GP (great grand parent), PS (Parent Stock).
3. Aplikasi genetika molekuler perlu diintegrasikan ke dalam skema program
pemuliaan untuk perbaikan mutu genetik secara tepat dan cepat dalam
menghasilkan produk ayam sesuai dengan permintaan pasar.
4. Pemanfaatan sumber daya genetik SDG ayam dari luar perlu dikaji dari
aspek legalitas hukumnya melalui kerjasama dengan pihak industri
perbibitan pemegang lisensornya.
5,Perlu kajian epigenetik untuk mempelajari interaksi genetik-lingkungan,
seperti nutrigenomik terutama untuk pakan spesifik wilayah, agar potensi
genetiknya tetap optimal.
27
28
12/12/2019
15
Terima kasih banyak
29