Fertilisasi Dan Manipulasi Reproduksi

8/10/2019 Fertilisasi Dan Manipulasi Reproduksi

1/11


2/11

I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Fertilisasi adalah suatu proses bertemunya sel gamet jantan dan sel gamet

betina yang disertai fusi materi genetik antar keduanya. (Gilbert, 2000). Fertilisasi

pada hewan ada dua macam yaitu fertilisasi eksternal dan fertilisasi internal.

Fertilisasi eksternal khas pada hewan-hewan akuatik, yaitu merupakan proses

fertilisasi dimana gamet-gametnya dikeluarkan dari dalam tubuhnya sebelum

fertilisasi. Fertilisasi internal khas untuk adaptasi dengan kehidupan di darat,

sperma dimasukkan ke dalam daerah reproduksi betina yang kemudian disusul

dengan fertilisasi. Setelah pembuahan telur itu membentuk membran fertilisasi

(membran vitellina) untuk merintangi pemasukan sperma lebih lanjut. Sperma

juga diperlukan hanya untuk mengaktifkan sel telur (Effendie, 2002).

Dengan berkembangnya metode induced spawning pada ikan dimana

pembuahan telur dan sperma dapat dilakukan secara manual di luar tubuh ikan,

maka memungkinkan untuk dapat memanipulasi perkembangan gamet untuk

memproduksi jenis ikan sesuai dengan tujuan budidaya (Rustidja, 1991).

Manipulasi dalam bidang reproduksi hewan dilakukan untuk memperoleh

keturunan seperti yang diharapkan. Manipulasi dilakukan pula untuk mengontrol

faktor-faktor seperti musim atau cuaca yang mempengaruhi proses reproduksi

menjadi terkontrol. Selain itu manipulasi reproduksi dimaksudkan untuk mengatur

waktu pada pembuahan buatan yang dilakukan pada jenis hewan air. Pembuahan

buatan ini telah banyak dilakukan pengusaha budidaya ikan dan telah menjadi

bagian dari usaha budidaya, manipulasi ini telah dimulai dari persiapan induknyayaitu dengan manipulasi hormonal menggunakan ekstrak hipofisa dalam prosedur

hipofisasi atau hormone lain yang termasuk dalam hormone sintetik. Pembuahan

buatan banyak dilakukan karena mudah dilakukan dan semua segi perlakuannya

dapat terkontrol.

Manipulasi kromosom termasuk salah satu dari usaha manipulasi genetik.

Manipulasi set kromosom dapat meng-hasilkan individu diploid homozigot dan

poliploid. Manipulasi ini dapat dilakukan pada proses pembuahan dan pembentuk-


3/11

an zigot (Sumantadinata, 1988), sedangkan Rustidja (1991) menyatakan bahwa

manipulasi kromosom diantaranya dapat dilakukan dengan androgenesis,

gynogenesis dan polyploidy.Triploidi merupakan salah satu program pemuliaan

ikan melalui manipulasi kromosom. Tujuannya adalah untuk menghasilkkan

sebagian atau sepenuhnya ikan steril yaitu ikan yang memiliki tiga set kromosom.

Perkembangan gonad ikan dapat menghambat atau menjadi saingan dari

pertumbuhan somatik karena sebagian dari nutrien atau energi dipakai untuk

pematangan kelamin.

B. Tujuan

Tujuan dalam praktikum kali ini adalah mahasiswa dapat mempraktekan

konsep fertilisasi, teknik atau bioteknologi atau manipulasi reproduksi

triploidisasi dan tetraploidisasi. Tujuan khusus : mahasiswa mampu :

1.

Membuahkan gametgamet menjadi makhluk baru

2. Membuktikan kekhususan struktur gamet dan fungsinya dalam

pembuahan

3.

Membuktikan pentingnya kematangan/ kesiapan kedua gamet untuk

bersatu

4. Membuktikan fungsi khusus spermatozoa mengaktifkan program

perkembangan telur

5. Mempraktekkan poliploidisasi, triploidisasi dan tetraploidisasi nilem


4/11

II. MATERI DAN METODE

A. Materi

Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah peralatan untuk

pengambilan gamet, mangkuk pembuahan, baskom kultur lengkap dengan aerator

mengalir, mikroskop/loup, pipet, objek glass, water bath 40oC, saringan teh,

stopwatch / timer, spuit tanpa jarum, cawan petri dan kapas.

Bahan yang digunakan antara lain induk-induk penghasil gamet dari

jenis spesies berbeda, dua jenis gamet jantan dan betina dari jenis berbeda (misal

ikan nilem (Osteochilus hasselti) dan tawes (Puntius javanicus) dan mediumRingeratau medium pengenceran spermatozoa lain.

B. Metode

Cara kerja dalam praktikum kali ini adalah sebagai berikut:

1. Peralatan kultur (induk dan materi) disiapkan sehari sebelum pelaksanaan

praktikum.

2.

Induk jantan distriping untuk memperoleh gamet jantan.

3. Milt segera diencerkan dengan larutan Ringer yang disediakan, dengan

pengenceran 1:100 yaitu satu bagian miltdan 99 bagian medium.

4. Miltencer tersebut digunakan untuk fertilisasi telur.

5. Telur segar distriping dari induk.

6. Untuk pembuahan buatan, pertemukan telur segar dengan milt encer,

kemudian dipindahkan ke bak/baskom kultur dan diamati keberhasilan

pembuahan buatan.7. Dicatat setiap langkah dikerjakan, dilaporkan dalam pencapaian kompetensi

pembuahan/fertilisasi buatan.

8. Diinkubasi dan diamati selama beberapa waktu (hari) untuk meyakinkan

keberhasilan fertilisasi yang dikerjakan.

9. Untuk membuktikan teknologi reproduksi dilakukan poliploidasi, triploidasi

nilem


5/11

10. Telur nilem segar hasil striping di campurkan pada saringan teh dengan milt

encer dan dicatat waktu percampurannya.

11.

Setelah satu menit atau tiga menit dari waktu percampuran tadi, telur terbuahi

dalam saringan teh, di celupkan pada air hangat water bath40oC selama 90

detik atau setengah menit, kemudian langsung ke temperatur inkubasi biasa

dalam baskom kultur.

12. Dipelihara dan diamati perkembangan larvanya selama 1 minggu.

13. Dibandingkan perkembangan larva dengan kelompok larva hasil pembuahan

yang tidak diberi perlakuan dicelup (dikejut panaskan) dalam waterbath

temperature 40oC selama 90 detik sebagai larva diploid, yang diberi kejut

panas adalah larva triploid.

14. Diambil larva pada umur tujuh hari dari kelompok yang dikejut panaskan,

diletakkan di object glass, di bawah mikroskop dengan jarum, dikeluarkan

darah larva tersebut.

15.

Dibuat apus darah larva, diamati diameter sel darahnya.

16. Dengan cara yang sama, diamati sel darah larva yang tidak dikejut panaskan,

sebagai larva diploid.


6/11

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Tabel 1.1 diameter sel darah merah

SDM KONTROL (mm) KEJUT 1 (mm) KEJUT 2 (mm)

1 30 15 10

2 25 10 7.5

3 30 15 10

4 25 12.5 10

5 17,5 10 7.5

6 25 10 7.5

7 20 10 10

8 35 12.5 7.5

9 32.5 12.5 10

10 27.5 10 7.5

Gambar 1.1 Kejut 1 Gambar 1.2 Kejut 2


7/11

B. Pembahasan

Pembuahan atau fertilisasi adalah peleburan dua gamet yang dapat berupa

nukleus atau sel-sel bernukleus untuk membentuk sel tunggal (zigot) atau

peleburan nukleus. Biasanya melibatkan penggabungan sitoplasma (plasmogami)

dan penyatuan bahan nukleus (kariogami). Meiosis, zigot itu membentuk ciri

fundamental dari kebanyakan siklus seksual eukariota, dan pada dasarnya gamet -

gamet yang melebur adalah haploid. Bilamana keduanya motil maka fertilisasi itu

disebut isogami, bilamana berbeda dalam ukuran tetapi serupa dalam bentuk maka

disebut anisogami, bila satu tidak motil (dan biasanya lebih besar) dinamakan

oogami (Huttner, 1980).

Umumnya persentase penetasan ikan secara normal berkisar antara 50-

80%. Tetapi dalam praktikum ini, rata-rata larva tidak menetas. Rendahnya derajat

penetasan telur ikan dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain kualitas

telur, kualitas air media inkubasi (penetasan), dan perlakuan kejutan panas.

Kualitas telur dan kualitas air media inkubasi sangat menentukan keberhasilan

proses penetasan telur. Kualitas telur yang baik dan didukung oleh kualitas air

media yang memadai dapat membantu kelancaran pembelahan sel dan

perkembangan telur unutk mencapai tahap akhir terbentuknya embrio ikan

(Basaran, 2008).

Dari hasil praktikum fertilisasi invitro tidak ada satupun telur yang

menetas dalam setiap kelompok. Gagalnya telur menetas dapat dipengaruhi oleh

beberapa faktor, eperti tingkat kematangan gonad ikan, kualitas spermatozoa dan

telur, dan prosedur pelaksanaan praktikum. Kualitas air media pemijahan seperti

temperatur, pH, suhu, dan oksigen telarut bepengaruh tehadap proses fertilisasi,

selain itu kuantitas dan kualitas sperma dan faktor penghalang di lingkungan

seperti turbiditas air juga berpengaruh. Keberhasilan fertilisasi tergantung pada

periode ejakulasi sperma (mijah) dan kemampuan sperma bersaing untuk

membuahi telur dan peluang fertilisasi dipengaruhi, perilaku jantan, anatomi dan

fisiologi (Martinez et al., 2012).

Pembuahan pada ikan anggota familia Cyprinidae terjadi secara eksternal

dan biasanya bersifat monospermik. Pada umumnya telur ikan berbentuk bulat


8/11

dengan diameter yang bervariasi menurut jenis ikannya, misalnya pada ikan tawes

diameter telur sekitar 0,73 mm (Imanuella, 1992 dalam Tahajuddin, 2002) dan

pada ikan nilem diameter berkisar antara 0,8-1,2 mm (Soeminto et al., 1995

dalamTahajuddin, 2002).

Ginburg dalam Gustianto et al. (1988), menyatakan bahwa keberhasilan

suatu pembuahan telur ikan bergantung kepada kemampuan spermatozoa

melewati mikrofil telur. Kemampuan ini ditentukan oleh diameter kepala sperma

yang harus sesuai dengan diameter mikrofil, panjang ekor sperma yang

menunjang keaktifan sperma serta kesehatan sperma. Hybrid dalam jumlah

banyak akan menunjukkan peningkatan mutu pertumbuhan, penundaan

kematangan gonad serta ketahahan yang lebih tinggi terhadap penyakit dan

lingkungan yang kurang menguntungkan dibandingkan dengan salah satu dan atau

kedua induknya.

Hasil praktikum fertilisasi poliploidisasi dengan kejut panas tidak ada

satupun sel telur terfertilisasi yang menetas. Poliploidisasi merupakan salah satu

metode manipulasi kromosom untuk perbaikan dan peningkatan kualitas genetik

ikan guna menghasilkan benih-benih ikan yang mempunyai keunggulan, antara

lain: pertumbuhan cepat, toleransi terhadap lingkungan dan resisten terhadap

penyakit. Induksi poliploid dalam budidaya ikan sangat menarik perhatian

masyarakat petani ikan maupun para peneliti di bidang perikanan. Poliploidisasi

pada ikan dapat dilakukan melalui perlakuan secara fisik seperti melakukan

kejutan (shocking) suhu baik panas maupun dingin, pressure (hydrostatic

pressure) dan atau secara kimiawi untuk mencegah peloncatan polar body II atau

pembelahan sel pertama pada telur terfertilisasi (Mukti, 2001).

Pendekatan praktis untuk induksi poliploidi melalui kejutan panasmerupakan perlakuan aplikatif sesaat setelah fertilisasi (untuk induksi triploidi)

atau sesaat setelah pembelahan pertama (untuk induksi tetraploidi) pada suhu

lethal. Kejutan suhu selain murah dan mudah juga efisien dapat dilakukan dalam

jumlah banyak. Kejutan panas merupakan teknik perlakuan fisik yang paling

umum digunakan untuk menghasilkan poliploidi pada ikan. Tiga hal yang perlu

diperhatikan dalam perlakuan kejutan suhu pada telur, yaitu waktu awal kejutan,


9/11

suhu kejutan dan lama kejutan (jelas sangat rendah daya hidupnya. Nilai

parameter tersebut berbeda untuk setiap spesies (Mukti, 2001).

Tetraploidisasi adalah manipulasi kromosom pada ikan yang memiliki

jumlah kromosom 2n (diploid) menjadi ikan dengan jumlah kromosom 4n

(tetraploid). Tidak ada ikan tetraploid (4n) yang telah ditemukan pada perairan

alam, tetapi duplikasi genom diploid kemungkinan terjadi selama filogenesis

yang membentuk spesies baru. Induksi tetraploidi adalah penghambatan dari

pembentukan membran sel di antara sel-sel daughter pada pembelahan mitosis

untuk tujuan penggandaan whole genome. Tetraploidisasi secara teori mudah,

tetapi dalam praktik sulit untuk dicapai. Carman et al. (1992) menyatakan bahwa

ikan tetraploid relatif mudah untuk diproduksi melalui pencegahan peloncatan

pembelahan sel pertama pada telur terfertilisasi menggunakan perlakuan fisik

atau kimia.


10/11

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan dari praktikum penanganan gamet

betina, dapat diambil disimpulkan:

1. Oosit yang diberi larutan sera akan lebih menggumpal atau memusat jika

diletakkan pada object glass sedangkan oosit tanpa larutan sera akan menyebar

pada object glass.

2. Sel telur yang siap difertilisasi adalah oosit sekunder.

B. Saran

Berdasarkan hasil praktikum, sebaiknya perlakuan saat pengambilan sel

telur lebih hati - hati.


11/11

DAFTAR REFERENSI

Basaran, F., Bilhan Filizkan, Hayal Boyacioglu, Osman Ozden, SureyyaOzkizilcik. 2008. Induced Spawning, Fertilization Rate and Hatching Rate

of Brill Scophthalmus rhombus. Journal of Applied Biological Sciences2

(1) : 17-21.

Carman O, Oshiro T, dan Takashima F, 1992. Variation in the Maximum Number

of Nucleoli in Diploid dan Triploid Common Carp. Nippon Suisan

Gakkaishi, 58 (12). Formerly Bull. Japan. Soc. Sci. Fish.: 23032309.

Effendie, M. I. 2002. Biologi Perikanan. Pustaka Nusantara, Bogor.

Gilbert. S.F. 2000.Developmental Biology. Sinaur Associates, Massachusetts.

Gustianto, R., Harjamulia dan Subagyo, A. 1988. Persilangan Intergenetik pada

Ikan Cyprinid: Mas (Cyprinus carpio L.), tawes (Puntius goniatus), Nilem

(Osteochillus hasselti).Buletin Perikanan Darat. 7: 28-31.

Huttner, A.F. 1980. Comparative Embryology of the Vertebrates. Macmillan

Company, New York.

Martinez. J. G, A. M. Tarazona - Morales, S. C. Pardo-Carascol. 2012. Sperm

cryospreservation of freshwater fish bocchico (prochilodus magdalenae)

in DMSO and glucose and its effect on fertilization and hatchingefficiency, Universidad de colombia-medilin-faculted de ciencias

agropecuarias. Departemento de produccion animal, gruppo de

invastigacion en biodiversidad genetica molecular.

Mukti, Ahmad Taufiq, Rustidja , Sutiman Bambang Sumitro dan Mohammad

Sasmito Djati. 2007. Poliploidisasi Ikan Mas (Cyprinus carpio L.).

Biosain, Volume. 1 No. 1.

Rustidja. 1991. Aplikasi Manipulasi Kromosom pada Program Pem-benihan Ikan.

Makalah disampai-kan pada Konggres Ilmu Pe-ngetahuan dan Teknologi

Nasional V di Jakarta 3-7 September 1991.

Soeminto. 2000. Penuntun untuk Mempelajari Dasar-Dasar Embriologi. Fakultas

Biologi. UNSOED, Purwokerto.

Sumantadinata, K. 1988. Aplikasi Bioteknologi Dalam Pembenihan. Buletin

Perikanan, IV : 28-41.

Tahajuddin. 2002. Tingkat Keberhasilan Persilangan Intergenetik antara Ikan

Nilem Betina dan Ikan Tawes Jantan. Skripsi. Fakultas Biologi Universitas

Jenderal Soedirman.

Fertilisasi Dan Manipulasi Reproduksi

Documents

Transcript of Fertilisasi Dan Manipulasi Reproduksi