LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKAEKSPLORASI KEHIDUPAN LALAT BUAH Drosophila sp.DYNA KHOLIDAZIAH 1210702018JURUSAN BIOLOGIFAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG2012EKSPLORASI KEHIDUPAN LALAT BUAH (Drosophila sp.)I.PENDAHULUAN a. Tujuan Mengerti media pemeliharaan Drosophila Mengerti tata cara pembiusan dan pengisolasian Drosophila betina Mampu membedakan Drosophila jantan dan betina Mengetahui siklus hidup Drosophila Mengetahui ciri fisik hasil persilangan pertama Mengetahui ciri fisik hasil persilangan kedua (f1 dan f2) Mengetahui ciri fisik hasil persilangan f2 dan f3b. Teori Dasar Drosophila melanogaster memiliki klasifikasi phylum Arthropoda, kelas Insecta, ordo Diptera, Sub Ordo Cyclorrhapha, series Acalyptrata,FamiliaDrosophilidae dan Genus Drosophila (Strickberger, 1962). Drosophila melanogaster (lalat buah) adalah suatu serangga kecil dengan panjang dua sampai lima millimeter dan komunitasnya sering kita temukan di sekitar buah yang rusak/busuk (Iskandar, 1987). Drosophila melanogaster seringkali digunakan dalam penelitian biologi terutama dalam perkembangan ilmu genetika (Manning, 2006). Drosophila melanogaster merupakan jenis lalat buah yang dapat ditemukan di buah-buahan busuk. Drosophila telah digunakan secara bertahuntahun dalam kajian genetika dan perilaku hewan. Drosophila merupakan salah satu marga dari Drosophilidae. Drosophila memiliki ciri yang berdeba antara jantan dan betinanya. Pada Drosophila jantan memiliki ukuran tubuh yang lebih kecil bila dibandingkan dengan yang betina memiliki 3 ruas dibagian abdomennya dan memiliki sisir kelamin. Sedangkan pada yang betina ukuran relative lebih besar,memiliki 6 ruas pada bagian abdomen dan tidak memiliki sisir kelamin (Soemartomo, 1979). Pada drosophila diremuka 4 pasang kromosom. Pada lalat jantan dan lalat betina umumnya adalah sama, tetapi ada sedikit perbedaan yaitu pada salah satukromosom jantan terdapat lengkungan seperti mata pancing (Sepoetro, 1975). Pada Drosophila jantan dan betina dapat mudah dipisahkan dalam bentuk segmensegmen abdomen. Abdomen betina mempunyai ujung meruncing dan pola garisgaris yang berbeda dari pada abdomen jantan. Kelamin lalat ditentukan sebagian oleh kromosom X yang dimiliki individu. Nomalnya lalat betina akan memiliki 2 kromosom X. Sedangkan lalat jantan hanya memiliki 1 kromosom X ditambah 1 Y heterokromatik. Pada lalat buah kromosom Y tidak memiliki peranan penting dalam penentuan jenis kelamin. Pada kromosom Drosophilla hanya sedikit gen aktif (Goodenough, 1984). Ciri-ciri umum Drosophila menurut Shorrock (1976) dalam Warsini (1996) adalah bentuk tubuhnya bulat panjang yang terbagi atas 3 bagian, yaitu kepala, dada, dan perut. Drosophila melanogaster tergolong serangga, pada umumnya ringan dan memiliki eksoskeleton atau integumen yang kuat. Jaringan otot dan organ-organ terdapat di dalamnya. Di seluruh permukaan tubuhnya, integumen serangga memiliki berbagai syaraf penerima rangsang cahaya, tekanan, bunyi, temperatur, angin dan bau. Pada umumnya serangga memiliki 3 bagian tubuh yaitu kepala, toraks dan abdomen. Kepala berfungsi sebagai tempat dan alat masukan makanan dan rangsangan syaraf, serta untuk memproses informasi (otak). Lalat memiliki tipe mulut spons pengisap. Toraks yang terdiri atas tiga ruas memberikan tumpuan bagi tiga pasang kaki (sepasang pada setiap ruas), dan jika terdapat sayap, dua pasang pada ruas kedua dan ketiga. Fungsi utama abdomen adalah untuk menampung saluran pencernaan dan alat reproduksi. Lalat buah ini memiliki sifat dimorfisme. Tubuh lalat jantan lebih kecil dibandingkan betina dengan tanda-tanda secara makroskopis adanya warna gelap pada ujung abdomen, pada kaki depannya dilengkapi dengan sisir kelamin yang terdiri dari gigi hitam mengkilap (Shorrock, 1972). Ada beberapa tanda yang dapat digunakan untuk membedakan lalat jantan dan betina, yaitu bentuk abdomen pada lalat betina kecil dan runcing, sedangkan pada jantan agak membulat. Tanda hitam pada ujung abdomen juga bisa menjadi ciri dalam menentukan jenis kelamin lalat ini tanpa bantuan mikroskop. Ujung abdomen lalat jantan berwarna gelap, sedang pada betina tidak. Jumlah segmen pada lalat jantan hanya 5, sedang pada betina ada 7. Lalat jantan memiliki sex comb, berjumlah 10,terdapat pada sisi paling atas kaki depan, berupa bulu rambut kaku dan pendek (Demerec dan Kaufmann, 1961). Lalat betina memiliki 5 garis hitam pada permukaan atas abdomen, sedangkan pada lalat jantan hanya 3 garis hitam (Wiyono, 1986). Ketika serangga ini ditetaskan dari telur, dihasilkan serangga yang tidak memiliki wujud sama dengan serangga dewasa. Drosophila melanogaster tergolong Holometabola, memiliki periode istirahat yaitu dalam fase pupa. Dalam perkembangannya D. melanogaster mengalami metamorfosis sempurna yaitu melalui fase telur, larva, pupa dan D. Melanogaster dewasa (Frost, 1959). Lalat betina setelah perkawinan menyimpan sperma di dalam organ yang disebut spermatheca (kantong sperma). Lalat jantan dan betina adalah diploid. Setiap kali pembelahan meiosis dihasilkan 4 sperma haploid di dalam testes lalat jantan dewasa sedangkan pada lalat betina dewasa hanya dihasilkan 1 butir telur dari setiap kali pembelahan (Wiyono, 1986). Lamanya siklus hidup Drosophila melanogaster bervariasi sesuai suhu. Rata-rata lama periode telur-larva pada suhu 20oC adalah 8 hari; pada suhu 25oC lama siklus menurun yaitu 5 hari. Siklus hidup pupa pada suhu 20oC adalah sekitar 6,3 hari, sedangkan pada suhu 25 oC sekitar 4,2 hari. Sehinga pada suhu 25oC siklus hidup Drosophila melanogaster dapat sempurna sekitar 10 hari, tetapi pada suhu 20oC dibutuhkan sekitar 15 hari. Pemeliharaan Drosophila sebaiknya berada dalam suhu ruang dimana temperatur tidak dibawah 20oC atau diatas 25oC. Suhu tinggi atau diatas 30oC dapat mengakibatkan sterilisasi atau kematian, dan pada temperatur rendahkeberlangsungan hidup dari lalat ini terganggu dan memanjangkan siklus hidup (contoh, pada suhu 10oC untuk mencapai tingkat larva dibutuhkan sekitar 57 hari dan pada suhu 15oC sekitar 18 hari). Hal yang perlu diingat adalah bahwa suhu di dalam biakan botol dapat lebih tinggi dibandingkan suhu lingkungan sekitar di luar botol, karena adanya peningkatan panas akibat fermentasi ragi (Demerec dan Kaufmann, 1961).II.METODE a. Alat dan Bahan Alat Jumlah 3 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 2 buah 1 buah 1 buah 2 buah 1 buah - Kloroform - Kain kassa - Drosophila (Lalat buah) - Alkohol 70 % - Tissue - Pisang - Ragi - Agar-agar - Gula merah - Aquadest Secukupnya Scukupnya 600 gram bungkus 7 gram 150 gram Secukupnya melanogaster Bahan Jumlah Secukupnya 1 helaian 1 botol- Botol kultur - Timbangan digital - Lumpang alu - Batang pengaduk - Panci - Pembakar spirtus - Kompor gas - Gelas plastik - Mikroskop stereo - Mikroskop cahaya - Penjepit - Kaca arloji - Lup - Jarum serangga - Kaca objek - Kuasb. Prosedur KerjaMenyiapkan media APRGDrosophila hasil tangkapan diamti mana jantan dan mana betinaMedia dimasukkan dalam botol kultur, drosophila yang telah diketahui jantan dan betina dimasukkan pada botol, tutup dengan menggunakan busa.Amati dan cari f1, kemudian f1 x f1 untuk mencari f2, dan amati apakah ada mutanIII. HASIL Foto mediaGambar 1 Botol jam telah di autoclave dan siap isi mediaGambar 2 Medium APRG (agar, pisang, ragi, dan gula)Gambar 4 Media Gambar 3 sebelum diisi media, disteril ulang dituangkan ke dalam botol jam yang telah disterrilkan Gambar 5 botol siap di jadikan media drosophilaFoto hasil pengamatan drosophila jantan dan betinasayapGambar 1 Drosophila jantanGambar 2 Drosophila betina NoTabel hasil pengamatan siklus hidup Hari, tanggal Jam 18.00 Perubahan yang diamati Keterangan Belum ada perubahan apapun Belum ada perubahan apapun, 22.00 hanya terdapat jamur pada mediumnya Belum ada perubahan apapun, 02.00 hanya terdapat jamur pada mediumnya Belum ada perubahan apapun,1Jumat, 13 April 20122Sabtu, 14 April 201206.00-hanya terdapat jamur pada mediumnya Belum ada perubahan apapun,10.00-hanya terdapat jamur pada mediumnya14.00-Belum ada perubahan apapun,hanya terdapat jamur pada mediumnya Belum ada perubahan apapun, 18.00 hanya terdapat jamur pada mediumnya Terdapat titik titik berwarna 22.00 Telur putih di dinding botol jam juga kerta saring 02.00 06.00 3 Minggu, 15 April 2012 10.00 14.00 18.00 22.00 4 Jumat, 20 April 2012 02.00 Telur Telur Telur Telur Telur Telur Mati Titik putih bertambah Titik putih bertambah Titik putih bertambah Titik putih bertambah Titik putih bertambah Titik putih bertambah banyak Mati ( Karena tidak terlihat perubahan) Mati ( Karena tidak terlihat perubahan) Bikim medium dan memasukkan 2 pasang Belum ada perubahan Belum ada perubahan Belum ada perubahan (dari medium lama yg dianggap mati) (dari medium lama yg dianggap mati) (dari medium lama yg dianggap mati) (dari medium lama yg dianggap mati), telur dari medium baru5Selasa, 24 April 201206.00Mati14.00 6 Selasa, 01 Mei 2012 18.00 22.00 06.00 10.00Drosophila Drosophila semakin banyak Drosophila semakin banyak Drosophila semakin banyak,7Kamis, 03 Mei 201214.0018.0022.00dan telur 02.00 06.00 Hasil dari f1 di medium kedua 8 Sabtu, 05 Mei 2012 10.00 dijadikan parental untuk mencari f2 14.00 18.00 10.00 14.00 9 Rabu, 09 Mei 2012 18.00 Telur Belum ada perubahan apapun Belum ada perubahan apapun Belum ada perubahan apapun Belum ada perubahan apapun Terdapat titik titik berwarna putih di dinding botol jam Terdapat titik titik berwarna putih di dinding botol jam Terdapat titik titik berwarna putih di dinding botol jam Terdapat titik titik berwarna putih di dinding botol Terdapat titik titik berwarna putih di dinding botol22.00Telur14.00Telur10Jumat, 11 Mei 201218.00Telur22.00 10.00 11 Sabtu, 12 Mei 2012 14.00 18.00 22.00 14.00 18.00 12 Senin, 14 Mei 2012 22.00Telur Larva 1 Imago Larva 8 mati mati matiKarena tidak ada perubahan Karena tidak ada perubahan Karena tidak ada perubahan Taunya ada imago tdk terlihatImagoadanya pupa yang menempel di dinding atau pun di bagian bawah tutup13Rabu, 16 Mei 201218.00DrosophilaBanyak tetapi tidak ada yangmutan 22.00 Drosophila Banyak tetapi tidak ada yang mutan Mati (karena medium yang digunakan membusuk) Mati (karena medium yang digunakan membusuk)06.00 14 Kamis, 17 Mei 2012 10.00MatiMatiIV.PEMBAHASAN Praktikum mengenai pengmatan silus drosophila ini, praktikan sebelumpengmatan membuat medium yang akan digunakan untuk pembiakan drosophila untuk mencari F1 dan F2. Karena Menurut Bock (1976), Drosophila merupakan marga yang memiliki jumlah paling besar bila dibandingkan dengan marga yang lainnya. Berikut merupakan klasifikasi dari Drosophila melanogaster (Borror, 1992) : Kingdom Phyllum Kelas Ordo Famili Genus Spesies : : : : : : : Animalia Arthropoda Insecta Diptera Drosophilidae Drosophila Drosophila melanogasterMedia yang dijadikan media untuk pembiakan kultur drosophila ini terbuat dari agar, pisang, ragi, dan gula merah. Dimana pisang yang telah halus ini di masukkan ke larutan campuran agar, gula dan ragi ini diaduk rata keudian setelah dingin di masukkan ke dalam botol jam yag telah disterilkan terlebih dahulu. Kemudian pada botol tersebut di tambahkan permipan dan dimasukkannya kertas saring. Setalah itu 2 pasang drosophila yang dijadikan parental ini dimasukkan ke dalam botol tersebut dan diamati. Ketika proses pengmatan perubahan siklus hidup drosophila ini, media setiap jam ketika pengamatan tersebut mengalami perubahan. Yanag mana awalnya media tersebut tidak berjamur menjadiberjamur, dan mengeluarkan sedikit cairan yang berasal dari agar tersebut, juga terdapat bau yang tak enak apabila tutup pada botol tersebut dibuka. Karena dari media tersebut dianggap tidak berhasil, sehingga praktikan membuat media kembali dengan menggunakan papaya untuk mencari f1. Sedangkan untuk mencari f2 ini media yang digunakan adalah papaya juga tetapi keenceran akibat pembusukan atau penguapan dari papaya dimana ketika pengumpanan (penangkapan) drosophila terlama sehingga papaya yang didalam botol untuk F2 ini mengalami penguapan (pembusukan) lebih cepat. Karena menurut pemaparan Aini (1992) apabila suatu medium ini kekentalan dan keenceran dari suatu medium ini sangat berpengaruh pada pertumbuhan dari Drosophila. Pengenceran medium akan mempengaruhi jumlah telur yang dihasilkan namun tidak berpengaruh pada siklus hidupnya. Sehingga drosophila tidak bertahan hidup lama. Pemberian media terhadap pemeliharaan dan perkembangbiakan pada drosophila ini yaitu karena, di dalam tubuhnya itu, monosakarida langsung diserap oleh dinding usus halus, kemudian masuk ke dalam aliran darah. Semua Karbohidrat dalam tubuh akhirnya akan diubah menjadi glukosa (Muchtadi, 1989). Drosophila melanogaster lebih menyukai makanan berkarbohidrat dengan berbagai jenis ragi yang ada di dalamnya (Stricberger,1962 dan Shorrocks, 1972). Drosophila melanogaster merupakan hewan yang umumnya hidup dan berkembang di media fermentasi. Seperti di alam, D. melanogaster banyak ditemukan di buah ranum dan lembut (soft fruits) seperti anggur, pisang dan plum, terutama pada buah terlalu matang dan mulai terjadi fermentasi (Barnes dan Kearsey, 1973). Pemeliharaan D. melanogaster dalam skala lab umumnya melibatkan ragi dalam pembuatan media fermentasi atau menggunakan bahan media yang cepat terfermentasi. Sebelum dilakukan pengidentifikasian kelamin pada lalat Drosophila, maka perlu dilakukan pembiusan terlebih dahulu dengan menggunakan khloroform. Lalat yang berada di dalam botol kultur, dipindahkan ke dalam kantong plastik putih. Ketika dipindahkan, botol kultur ditutup dengan telapak tangan. Hal ini supaya lalat lebih mudah keluar ke kantong plastik, karena lalat Drosophila lebih senang menuju ke arah cahaya. Setelah beberapa lalat berada didalam kantong plastik, maka dilakukan pembiusan dengan cara memasukkan kapas yang telah ditetesi sedikit khloroform ke dalamnya selama beberapa saat hingga pingsan. Serta pemberian zat bius terhadap drosophila ini bertujuan untuk mempermudah praktikan untuk mengamati fisiologi dari drosophila ini dan untuk mengetahui apakah drosophila ini merupakan drosophila jantan atau betina. Pada pembiusan, khloroform yang digunakan hanya beberapa tetes saja, karena jika dosisnya terlalu banyak, dapat menyebabkan kematian pada lalat yang akan diidentifikasi. Selain itu, pemindahan lalat dari botol kultur ke kantong plastik memerlukan kesabaran karena terkadang lalat banyak yang hanya menempel di gabus penutup botol. Khloroform yang digunakan hanya beberapa tetes saja, karena jika dosisnya terlalu banyak, dapat menyebabkan kematian pada lalat yang akan diidentifikasi. Selain itu, pemindahan lalat dari botol kultur ke kantong plastik memerlukan kesabaran karena terkadang lalat banyak yang hanya menempel di gabus penutup botol. Setelah drosophila di bius dengan menggunakan cairan Kloroform ini drosophila diamati di bawah mikroskop streo untuk mengetahui apakah drosohila tersebut jantan dan betina. Menurut Aini (1992) untuk membedakan antara Drosophila jantan dan betina, terdapat beberapa ciri khusus yang dimiliki oleh individu jantan dan betina. Ciri-ciri tersebut antara lain: 1. Pada Drosophila jantan, memiliki sisir kelamin atau sex-comb yang terletak pada bagian tarsus dan metatarsus. Sedangkan Drosophila betina pada bagian tarsus dan metatarsus tidak terdapat bentukan seperti sisir (sex-comb), tetapi hanya terdapat rambut-rambut halus.2. Pada Drosophila betina bagian ujung posterior abdomen terdapat tonjolanyang disebut ovopositor, sedangkan pada Drosophila jantan ujung posterior abdomennya tampak tumpul. Pada jantan bagian posterior abdomennya, di dekat lengkung genital terdapat kait seks yang berfungsi sebagai alat kopulasi. Hal tersebut sesuai dengan hasil amatan yang dilakukan oleh praktikan, dimana drosophila jantang ini di ujung abdomennya tidak ada tonjolan (tumpul)sedangkan pada drosophila betina terdapat tonjolon. Dan pada jantan ini terdapat sisir kelamin. Ketika parental pertal dari medium yang kedua akan menghasilkan f1 dimana f1 ini akan dikawinkan (dijadikan parental) lagi dengan sesamanya. Dan f2 ini tidak mendapatkan adanya mutan karena kondisi warna mata dari si drosophila ini tidak berwarna putih.DAFTAR PUSTAKA Aini, Nurul. 1992. Pengaruh Ketinggian Tempat Terhadap Aspek-aspek Morfologi Drosophila (Sophophora) ananassae Doleschall. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: IKIP Malang. Borror.J.D,Triplehorn. 1992. Pengenalan Pengajaran Serangga.Yogyakarta:Universitas Gadjah Mada Press. Frost, S.W. 1959. Insect Life and Insect Natural History. Second Revised Edition. Dover Publication, INC., New York. Demerec dan Kaufmann. 1961. Drosophila Guide. Introduction to the Genetics and Cytology of Drosophila melanogaster. Carnegie Institution of Washington, Washington D.C. Wiyono, H.T. 1986. Studi mengenai pentingnya lalat buah Drosophila Melanogaster sebagai bahan praktikum genetika di SMA. Tesis. Fakultas Pasca sarjana Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Malang. Shorrocks, B. 1972. Drosophila, Ginn and Company Limited, London. Hal 3148;71-76; 103-116.