BREEDING LIVESTOCKS

BREEDING LIVESTOCKS

RANGKUMAN BUKU 1

PENDAHULUAN

Penampilan ternak secara kuantitatif ditentukan oleh 3 faktor ;

1. Breeding (Pemuliaan),

2. Pakan (Feeding),

3. Pengelolaan (Management).

Dalam hubungan segitiga sama sisi.

Secara individual penampilan seekor ternak tergantung pada ;

1. Kemampuan genetiknya sendiri (Direct Genetic),

2. Lingkungan (Envirinment).

Penampilan selanjutnya dipengaruhi ;

1. Lingkungan sebelum lahir (Pre Partum),

2. Lingkungan sesudah lahir (Post Partum),

Setiap individu mempunyai kemampuan genetik sendiri dan sifat (Traits / Characters)

Maksudnya dari sejumlah individu pada populasi terdapat KERAGAMAN

KERAGAMAN SIFAT merupakan ;

1. Dasar utama ANALISIS PEMULIAAN TERNAK.

2. Dasar pelaksanaan SELEKSI dengan KERAGAMAN SIFAT relatif besar.

IPT (Ilmu Pemuliaan Ternak) ;

Ilmu yang mempelajari tentang upaya memperbaiki mutu genetik ternak

Dasar Ilmu yang dikuasai sebelumnya untuk mendukung ;

1. Genetika,

* Pembelahan sel,

* Hukum Mendel I dan Hukum Mendel II

* Kromosom dan Gen sebagai pembawa sifat keturunan,

* Aksi / Ekspresi Gen,

* Frekuensi Gen dan faktor - faktor yang mempengaruhi.

2. Statistika,

* Analisis rata - rata, ragam dan simpangan baku,

* Analisis hubungan antar variabel.

3. Reproduksi,

* Sel kelamin jantan dan betina,

* Fertilitas dan Sterilitas,

* Teknologi bioreproduksi (Inseminasi Buatan dan Transfer Embrio)

4. Fisiologi.

MEMULIAKAN

1. Mempertahankan eksistensi ternak berdasarkan ciri - ciri (Genotipe dan Fenotipe),

2. Kapasitasnya (Produksi dan Reproduksi)

untuk diwariskan kepada keturunannya.

Sifat dan Peningkatan Produktivitas Ternak

Sifat ;

1. Sifat Produksi (Productive Trait),

* Bobot Badan,

* Produksi Susu,

* Produksi Telur.

2. Sifar Reproduksi (Reproductive Trait),

* Fertilitas,

* Daya Tetas,

* Service per Conception,

* Conception Rate,

* Litter Size.

3. Sifat Kualitas (Quality Trait),

* Ketebalan Lemak Punggung,

* Karkas.

4. Sifat Estetika (Aesthetics / Individual Preference Trait),

* Warna bulu / kulit,

* Konformasi / bentuk tubuh.

Mutu Genetik (Genetic Improvement) dilakukan melalui 2 cara ;

1. Seleksi,

2. Persilangan.

Pada penyusunan program pemuliaan ternak harus dipertimbangkan langkah ;

1. Identifikasi kondisi eksternal ;

* Kebutuhan masyarakat,

* Kebijakan pemerintah.

2. Penentuan tujuan produksi ;

* Didasarkan atas hasil analisis kondisi eksternal,

* Analisis peluang.

3. Identifikasi SDM ;

* Jumlah tenaga manajemen,

* Professional yang ada dan yang dibutuhkan.

4. Identifikasi sarana dan prasarana ;

* Jenis sarana,

* Jumlah prasarana.

5. Metode pemuliaan ;

* Metode yang akan diterapkan didasarkan atas hasil analisis ketersediaan,

* Metode yang akan diterapkan didasarkan atas hasil analisis kebutuhan.

6. Pelaksanaan Program,

7. Monotoring dan Evaluasi,

8. Keputusan tindak lanjut.

Upaya memilih ternak yang satu dengan yang lain yang lingkungannya berbeda tidak dibenarkan karena bias akibat perbedaan lingkungan.

KERAGAMAN FENOTIPIK disebabkan ;

1. Keragaman genotipik,

2. Keragaman lingkungan.

Faktor lingkungan dapat dieliminasi sehingga hanya faktor kemampuan genetik saja yang berperan.

Dengan cara ;

Merekayasa lingkungan menjadi homogen

* Perlakuan yang dikenakan sama,

* Kualitas pakan yang diberikan sama baiknya

Berkelanjutan (Sustainability) ;

1. Kecukupan Sumber Daya (Resource Sufficiency),

* Tersedia,

* Yang akan datang tetap tersedia.

2. Integritas fungsional (Functional Integrity).

* Elemen krusial dari suatu sistem selalu dihasilkan setiap saat ;

- Sumber Daya Genetik Ternak,

- Kesuburan Tanah,

Mengedepankan manajemen produksi menimbang ;

1. Manajemen lingkungan,

2. Keragaman Genetik,

3. Etika,

4. Aspek sosial.

TINJAUAN GENETIKA

Genetika

Berasasal dari Bahasa Yunani kuno "GENITIKOS" atau "GENESIS" yang berarti "ASLI" adalah disiplin ilmu bagian biologi yang mempelajari tentang sifat - sifat dan pewarisannya pada makhluk hidup.

Sejarah :

(1822 - 1884) Gregor Johann Mendel - Penelitian Persilangan pada Kacang Polong (Pisum sativum)

diberi judul "Experiments on Plant Hybridization". Tahun 1865 dipublikasikan pada pertemuan ilmiah Society for Research in Nature di Bunn. Populer 1900.

(1910) Thomas Hunt Morgan - Mengkaji dan menentukan bagian sel yang bertanggung jawab terhadap pewarisan sifat - menyatakan bahwa gen berada pada kromosom berdasarkan pengamatannya tentang rangkaian atau pautan kelamin (Sex - Linked) pada mutasi warna mata putih pada lalat buah.

(1913) Mahasiswa Morgan yang bernama Alfred Sturtevant - menyampaikan fenomena pautan untuk menggambarkan bahwa gen berada teratur secara linier dalam kromosom

Satu Gen

Mempunyai kemampuan menutup gen lain (Dominan) Simbol "HURUF BESAR"

Gen lain yang tertutupi (RESESIF) Simbol "huruf kecil"

Pasangan Alel

Mempunyai dua gen sama

AA Homosigot

Mempunyai susunan gen berbeda

Aa Heterosigot

Susunan Gen

Mengekspresikan suatu sifat menjadi Fenotipe disebut Genotipe

Hukum Mendel I (Law of Segregation)

"The two member of gene pair segregate (separate) from each other during sex-cell formation, so that one-half of the sex cells carry one member of the pair and the other one-half of the sex cells carry the other member of the gene pair"

Anggota dua pasangan gen memisahkan (terpisah) dari satu sama lain selama pembentukan sel seks, sehingga satu-setengah dari sel-sel seks membawa satu anggota pasangan dan setengah lainnya sel seks membawa anggota lain pasangan gen

Makna :

1. Terdapat 2 gen dari sepasang alel untuk satu sifat,

2. Alel bersegregrasi secara bebas selama pembentukan gamet,

3. Setiap gamet hanya berisi satu gen untuk masing - masing sifat,

4. Pada saat terjadi fertilisasi, organisme baru mempunyai sepasang alel untuk satu sifat sebagai gabungan dari yang diwariskan masing - masing tetuanya.

Hukum Mendel II (Law of Independent Assortment).

"Different segregating gene pairs behave independently"

Pasang pemisahan gen berperilaku secara independen

F1 dihasilkan 100% Heterosigot dengan fenotip seluruhnya menyerupai ekspresi gen dominan,
F2 ;
nisbah genotipik 1:2:2:1:4:1:2:2:1
nisbah fenotipik 9:3:3:1
Jumlah jenis genotipe anak sebanyak 4^n (n = Jumlah pasangan gen heterosigot)

Nisbah
Rasio = Perbandingan

Ekspresi Gen
Aditif (Additive gene expression)
- Ekspresi gen aditif bersifat saling menambahkan
Non Aditif (non-Additive gene expression)

Non Aditif ;
* Dominan lengkap (Completely dominance),
1. Warna kulit Sapi FH (Warna hitam dominan terhadap warna merah),
2. Sifat pertandukan,
3. Warna wool.
* Kurang dominan (Lack of dominance),
Terjadi karena kekurangan suatu gen dalam mengekspresikan dirinya sendiri terhadap pasangannya (Alel),
* Lewat dominan (Overdominance),
Terjadi karena interaksi antar gen yang menyebabkan individu heterosigot mempunyai penampilan yang lebih baik dibandingkan homosigot. Ekspresi gen tipe ini bertanggung jawab terhadap hybrid vigor,
* Kodominan (Codominance / Intermediate),
Terjadi karena gen dominan dan resesif sama - sama mempunyai kekuatan yang seimbang untuk mengekspresikan fenotipe
* Epistasi.

Terjadi karena interaksi antar gen yang bukan pasangannya (Gen yang berada pada lokus yang berbeda).

Genetika Molekuler
Sel membangun tubuh mengandung inti sel (nucleus),
Inti sel mengandung sejumlah kromosom (jumlahnya tergantung spesien),
Dalam kromosom terdapat lokus - lokus yang menjadi tempat kedudukan gen - gen
(Kromosom = Sebatang Bambu beruas maka Ruas = Rangkaian Gen)
Kromosom tersusun atas protein dan DNA
(1928) Frederick Griffith - menemukan fenomena transformasi yaitu bakteri yang mati dapat memindahkan materi genetik
(1944) Oswald T. Avery, Colin McLeod dan Maclyn McCarty - menyatakan bahwa molekul yang bertanggung jawab terhadap transformasi adalah DNA

Jumlah Kromosom beberapa spesies :
1. Lalat buah : 8
2. Mencit : 40
3. Tikus : 42
4. Hamster : 46
5. Kelinci : 44
6. Marmut : 64
7. Babi : 38
8. Domba : 54
9. Sapi : 60
10. Kuda : 64
11. Kucing : 38
12. Anjing : 78

DNA
(1953) D. Watson dan Francis Crick - Berbentuk Double - Helix melalui penggunaan X-Ray Crystallography,
Dari struktur DNA tersebut memperlihatkan bahwa informasi genetik ada pada sekuens nutleotid pada masing - masing benang DNA.
Penemuan Cepat :
1. Cara DNA mengontrol proses produksi protein melalui kode genetik,
2. DNA sequencing,
3. Polymerase Chain Reaction (PCR)
4. Cloning.

Genetiks Populasi
(Popule oleh Sewall Wright, S. Haldane dan R.A. Fisher)
Salah satu cabang biologi yang mempelajari tentang perubahan genetik pada populasi, terutama perubahan pada gene pool dari waktu ke waktu.

1.   FREKUENSI SUATU GEN LAZIM DITANDAI DENGAN HURUF q DAN ALELENYA 1 - q.   CONTOH : (1)

   å Lokus A

qA = -------------------------------

         å Lokus A  +  å Lokus a

         å Lokus a

(1- q)a = ------------------------------

               å Lokus A  +  å Lokus a

Lokus
Tempatnya gen

Gene Pool
Semua gen yang dimiliki oleh individu - individu dalam populasi yang dalam populasi tersebut dapat digambarkan sebagai frekuensi gene dan frekuensi genotipe

Hukum Hardy - Weinberg :
Frekuensi gen dan genotipik pada satu populasi tidak berubah dari satu generasi ke generasi berikutnya selama tidak terjadi mutasi, migrasi (Genetic flow), penghayutan gen (Genetic drift) dan seleksi.

Mutasi
Perubahan materi dasar genetik, muncul dengan laju yang rendah namun menjadi penting karena sebagai sumber keragaman genetik

Migrasi
Keluar - masuknya individu pada suatu populasi

Penghayutan
Hilangnya gen yang tidak diduga sehingga menyebabkan perubahan susunan gen

Seleksi
Upaya pemilihan (alam ataupun buatan) individu tertentu agar tetap bertahan pada populasi tersebut

Pembuktian Hukum Hardy - Weinberg
Frekuensi gen dominan "p"
Frekuensi gen resesif "q"
Sehingga p + q = 1

Persamaan binomial pangkat dua mencerminkan perkawinan dua individu diperoleh frekuensi genotipik (p + q) ^2 = 1 atau p^2 + 2pq + q^2 = 1

Makna LESTARI dalam hubungan Genetika dengan Ilmu Pemuliaan Ternak
Adanya eksistensi keunggulan sifat dari generasi ke generasi melalui proses persilangan atau perkembangbiakan.

Sifat Kuantitatif
Diperhatikan karena mempunyai nilai ekonomis dengan dicirikan ;
1. Sifat kuantitatif adalah sifat yang dapat diukur / ditimbang
* Produksi susu,
* Bobot badan,
* Bobot telur (Rata - rata dari per induk).
2. Fenotipe sifat kuantitatif dipengaruhi oleh banyak pasang gen
* Tergantung banyak - sedikitnya gen - gen yang mengekspresikan sifat tersebut. Penentuan genotipe yang berperan terhadap penampilan kuantitatif secara akurat lebih sulit.
3. Sifat kuantitatif sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan
* Pakan,
* Iklim,
* Temperatur harian,
* Penyakit.

Penggambaran Sifat Kuantitatif
* Bila pada suatu populasi terdapat sejumlah individu sebagai anggota populasi,
* Penampilan sifat kuantitatif antar individu tidak ada yang sama, karena @ individu sudah mempunyai kemampuan untuk mengekspresikan sifat kuantitatif sejak sigot (Zigot) terbentuk,
* Dipengaruhi : Ketidaksamaan yang menimbulkan keragaman penampilan dan keadaan keragaman
1. Nilai Tengah (Rata - rata),
* Arithmetic Mean
* Weighted Arithmetic Mean
2. Ragam
* Ragam Populasi,
* Ragam Contoh.
3. Simpangan Baku
4. Kooefisien Keragaman, KK
5. Peragam
6. Regresi
7. Korelasi

Keragaman Fenotipik
Menunjukkan perbedaan - perbedaan yang terukur antara individu yang satu dengan individu lain dalam suatu populasi untuk sifat tertentu,
Menjadi materi dasar yang harus diperhatikan oleh pemulia karena tanpa keragaman sifat maka sifat tersebut tidak dapat diseleksi.
Disebabkan oleh faktor genetik, lingkungan (tidak diwariskan dan baik = capai potensi genetik yang dimilikinya) dan interaksi antara keduanya

Secara implementatif, adanya interaksi antara genetik dan lingkungan ditunjukkan oleh
* Adanya peringkat keunggulan sejumlah penjantan dari hasil uji keturunan (Progeny Test) pada 2 wilayah berbeda.

Seleksi
Upaya memilih dan mempertahankan ternak - ternak yang "dianggap" baik untuk terus dipelihara sebagai tetua bagi generasi yang akan datang dan mengeluarkan ternak - ternak (Culling) yang "dianggap" kurang baik.

Dianggap "?"
Penampilan ternak merupakan gambaran estimasi dari sifat kuantitatif ataupun kualitatif yang dimiliki ternak.

Macam seleksi ;
1. Seleksi alam,
Ada kekuatan yang secara alami bertanggung jawab terhadap proses yang menentukan individu - individu ternak dapat bertahan pada lingkungan tertentu, tinggal dan berkembangbiak tanpa campur tangan dari tangan manusia (Hewan yang hidup di alam bebas),
2. Seleksi buatan.
Manusia yang memilih ternak yang sesuai dengan kriteria yang telah ditentukannya (Nilai ekonomis tinggi) dengan melibatkan tangan manusia.

NP = Nilai Pemuliaan / Breeding Value (BV)
Informasi tentang keunggulan ternak
Sumbernya ;
1. Ternak itu sendiri,
2. Keturunan (Progeny),
3. Moyang (Ancestor),
4. Saudara kolateral (Tiri (0,5 h) dan Kandung (0,25 h)).

Seleksi Satu Sifat = Seleksi Tunggal (Single - Trait Selection)
Seleksi yang hanya diterapkan untuk memperbaiki satu sifat pada ternak selama ternak itu hidup,
* Hanya Produksi Susunya,
* Hanya Kadar Lemak Susunya,
* Hanya Bobot Hidup Sapinya,
* Hanya Tipe Kembar Kambingnya

Respon Seleksi = Kemajuan Genetik
Diketahui kemajuan genetik atas seleksi yang TELAH dilakukan terhadap sifat kuantitatif.
Komponen ;
1. Nilai heritabilitas,
* Sapi Perah dan Sapi Potong 3,5 Tahun tidak dapat dipaksakan
* Produksi susu sapi 0,25 tidak dapat dipaksakan
2. Kecermatan seleksi (Akurasi),
3. Intensitas seleksi,
4. Simpangan baku genetik aditif

Respon Seleksi per Tahun
Pada sifat kuantitatif tergantung ;
1. Nilai h^2 sifat yang bersangkutan,
2. Differensial seleksi (DS)

Seleksi Sifat Ganda (Multiple - Trait Selection)
* Sapi Perah (Seleksi Produksi Susu dan Kadar Lemak Susu),
* Sapi Potong (Seleksi Bobot Lahir, Bobot Sapih dan Bobot Umur 1 Tahun).
Tujuan ;
1. Meningkatkan nilai pemuliaan hasil kombinasi sejumlah sifat (Aggregate Breeding Value) pada suatu populasi,
2. Mengusahakan ternak sudah menetapkan sifat yang dipertahankan pada ternak generasi selanjutnya.

Metode Seleksi Sifat Ganda
1. Tandem Selection (Selksi beurutan),
2. Independen Culling Level (Metode penyingkiran bebas bertingkat),
3. Index Selection (Seleksi indek terhadap sifat yang menjadi kriteria seleksi).

Tandem Selection
Seleksi berurutan adalah seleksi yang dilakukan untuk memperoleh keunggulan sifat atas dasar pencapaian target seleksi (batas seleksi standar yang harus dipenuhi), Bila target untuk satu sifat sudah tercapai, maka seleksi dilanjutkan terhadap sifat lainnya. Untuk dapat mencapai suatu target seleksi bisa melampaui >= 1 generasi.
Contoh ;
Sapi potong (Bobot Lahir = Sifat 1 dan Bobot Sapih = Sifat 2),
Bobot Lahir terlalu besar tidak begitu direkomenadasikan dan pertumbuhan cepat setelah lahir sangat diharapkan
Keuntungannya ;
1. Tidak begitu membutuhkan ternak untuk keperluan seleksi,
2. Tidak begitu banyak memerlukan dana.
Kekurangannya ;
1. Diperlukan waktu yang lebih lama untuk memperoleh Aggregate Breeding Value..

Independent Culling Level
Metode penyingkiran bebas bertingkat adalah metode seleksi yang diberlakukan terhadap sekelompok ternak berdasarkan atas keunggulan beberapa sifat selama satu masa kehidupan ternak yang diperhitungkan sejak kelahiran sampai dengan kematian (An animal's life). Target seleksi ditentukan untuk setiap sifat.
Contoh ;
Sekelompok kambing untuk dijadikan tetua berdasarkan Bobot Lahir dan Bobot Sapih.
Cempe (Anak Kambing) yang tidak memenuhi bobot badan lahir disingkirkan.
Keuntungan ;
1. Untuk memperoleh ternak - ternak unggul yang memenuhi standar,
2. Waktu relatif singkat.
Kekurangannya ;
1. Memerlukan dana banyak.

Index Selection
Seleksi indek adalah seleksi yang diberlakukan pada ternak dengan menerapkan indek terhadap sifat - sifat yang menjadi kriteria seleksi.
Caranya ;
* Pengukuran tiap sifat dengan faktor pembobotnya kemudian dijumlahkan
{I = b1X1 + b2X2 + ... + bnXn}

P * b = G
b = P - 1 * G

Korelasi Genetik
Ukuran kekuatan hubungan antara nilai pemuliaan (NP) atau Breeding Value (BV) satu sifat dengan NP sifat lainnya.

Nilai Genetik
Suatu fungsi dari gen - gen yang dimiliki oleh ternak untuk mengekspresikan sifat tertentu dan merupakan rata - rata nilai relatif terhadap kelompok dasar.