RISET PEMULIAAN IKAN LELE (Clarias gariepinus Burchell ... · PENDAHULUAN: C. gariepinus merupakan spesies ikan lele Afrika yang potensial sebagai komoditas perikanan budidaya dan

BALAI PENELITIAN PEMULIAAN IKAN

PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERIKANAN BUDIDAYA

BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN KELAUTAN DAN PERIKANAN

KEMENTERIAN KELAUTAN DAN PERIKANAN

2012

PENELITIAN PEMULIAAN IKAN LELE Clarias gariepinus 2010-2012:

PEMBENTUKAN STRAIN IKAN LELE CEPAT TUMBUH

1. C. batrachus Linnaeus, 1758 2. C. nieuhofii Valenciennes, 1840 3. C. meladerma Bleeker, 1846 4. C. leiacanthus Bleeker, 1851 5. C. teijsmanni Bleeker, 1857 6. C. olivaceus Fowler, 1904 7. C. anfractus Ng, 1999 8. C. planiceps Ng, 1999 9. C. microstomus Ng, 2001 10. C. intermedius Teugels, Sudarto & Pouyaud, 2001 11. C. insolitus Ng, 2003 12. C. nigricans Ng, 2003 13. C. pseudoleiacanthus Sudarto, Teugels & Pouyaud, 2003 14. C. kapuasensis Sudarto, Teugels & Pouyaud, 2003 15. C. pseudonieuhofii Sudarto, Teugels & Pouyaud, 2004 16. C. microspilus Ng & Hadiaty, 2011 17. C. gariepinus Burchell, 1822 18. C. macrocephalus Gunther, 1864

● Spesies ikan lele di Indonesia:

● Ikan lele lokal yang telah berhasil dibudidayakan adalah C. batrachus dan C. meladerma, tetapi secara umum spesies-spesies ikan lele lokal memiliki laju pertumbuhan yang rendah dan rentan terhadap serangan penyakit (van

Weerd, 1995; Lenormand et al., 1998), sehingga budidayanya tidak berkembang.

PENDAHULUAN:

lele lokal Indonesia

lele Afrika

lele Indochina

PENDAHULUAN:

● C. gariepinus merupakan spesies ikan lele Afrika yang potensial sebagai komoditas perikanan budidaya dan telah berkembang serta dapat diterima oleh masyarakat Indonesia.

● Keunggulan ikan lele C. gariepinus (Huisman & Richter, 1987; Bruton, 1988; de Graaf &

Janssen, 1996; Na-Nakorn, 1999; Brummet, 2008; Na-Nakorn & Brummet, 2009) :

Daya adaptasinya tinggi (kosmopolitan): tropis hingga subtropis, dataran rendah hingga tinggi, tawar hingga sedikit payau

Dapat hidup dalam air yang kualitas dan kuantitasnya terbatas

Dapat hidup dalam perairan yang beroksigen rendah dan memanfaatkan gas oksigen langsung dari udara

Pemakan segala (omnivora) yang oportunis, berspektrum luas, termasuk tanaman/tumbuhan/detritus, limbah pertanian/peternakan/perikanan, limbah rumah tangga, limbah industri makanan,,,dll

Efisiensi pemanfaatan pakannya maksimum, laju pertumbuhannya tinggi

Relatif tahan terhadap patogenitas

Tahan terhadap padat penebaran yang tinggi maupun terhadap stress

Berfekunditas tinggi, sehingga mendukung dalam produksi massalnya

Mudah memijah secara alami dan buatan

Dapat dipijahkan sepanjang tahun

Harganya relatif tinggi, dapat dijual dalam kondisi hidup

Rasa dagingnya enak, dapat diterima dan diminati oleh konsumen

PENDAHULUAN:

● Introduksi ikan lele C. gariepinus ke Indonesia telah beberapa kali dilakukan:

● Mutu genetisnya telah mengalami penurunan sehingga perlu upaya pemuliaan.

1) 1985: strain Dumbo dari Taiwan ke Jakarta oleh PT Cipta Mina Sentosa dan strain Belanda dari Belanda ke Malang oleh University of Wageningen

2) 1998: strain Paiton dari Thailand ke Paiton, Probolinggo oleh Charoen Pokphand Group

3) 2007: strain Mesir dari Mesir ke Cijengkol, Subang oleh Dinas Perikanan dan Kelautan Provinsi Jawa Barat

4) 2010: strain Masamo dari Thailand ke Mojokerto oleh PT Matahari Sakti

5) 2011: strain Kenya dari Kenya ke Sukabumi oleh Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Tawar Sukabumi

PENDAHULUAN:

● Karakter-karakter ekonomis penting dalam upaya pemuliaan ikan lele:

● Upaya pemuliaan ikan lele juga ditujukan untuk menghasilkan strain ikan lele dengan tingkat inbreeding yang rendah.

Laju pertumbuhan

Efisiensi pakan (FCR)

Kelulushidupan (ketahanan penyakit, stress dan lingkungan)

Kuantitas daging (persentase karkas, fillet, edible portion)

Keseragaman ukuran

Kualitas daging

PENDAHULUAN: ● Penelitian pemuliaan ikan lele di Balai Penelitian Pemuliaan Ikan Sukamandi:

Pembentukan Strain Ikan Lele Unggul:

Pembentukan Strain Ikan Lele Cepat Tumbuh (2010-2014)

● Pembentukan strain ikan lele C. gariepinus cepat tumbuh dilakukan melalui program seleksi dan transgenesis.

● Program seleksi dilakukan pada karakter pertumbuhan menggunakan metode seleksi individu, dengan target:

● Transgenesis dilakukan melalui penyisipan gen pengkode hormon pertumbuhan ikan patin siam (PhGH) menggunakan metode elektroporasi, dengan target:

Peningkatan laju pertumbuhan 30%

Tingkat inbreeding rendah

Peningkatan laju pertumbuhan 100%

FCR rendah

Roadmap Penelitian Pemuliaan Ikan Lele BPPI:

Penelitian 2010 2011 2012 2013 2014

Perakitan

Strain Ikan

Lele Cepat

Tumbuh

Koleksi dan

karakterisasi

plasma nutfah

ikan lele

Pembentukan

populasi dasar

sintetis (G0).

Pembentukan

populasi

pembentuk

(F0, founder)

ikan lele

transgenik

tumbuh cepat.

Uji respon seleksi

dan pembentukan

populasi generasi

pertama (G1) ikan

lele tumbuh cepat

melalui seleksi

individu.

Pembentukan dan

pengujian

keragaan populasi

ikan lele F1

transgenik

heterozigot.

Uji respon seleksi

dan pembentukan

populasi generasi

kedua (G2) ikan lele

tumbuh cepat

melalui seleksi

individu.

Pembentukan dan

pengujian keragaan

populasi ikan lele F2

transgenik

homozigot.

Evaluasi heterosis

persilangan

antarstrain ikan lele.

Uji respon seleksi

dan pembentukan

populasi generasi

ketiga (G3) ikan

lele tumbuh cepat

melalui seleksi

individu.

Pengujian

keamanan pangan

dan lingkungan

produk ikan lele

transgenik tumbuh

cepat.

Produksi massal

dan rilis ikan lele

tumbuh cepat.

Upaya pemuliaan ikan lele pada karakter laju pertumbuhan melalui program seleksi menggunakan metode seleksi famili

ataupun seleksi-seleksi dengan bantuan teknologi biologi molekuler direncanakan akan dimulai pada tahun 2015.

Upaya pemuliaan ikan lele pada karakter-karakter ekonomis penting lainnya juga direncanakan akan dimulai pada tahun

2015.

Perakitan Strain Ikan Lele Cepat Tumbuh Melalui Seleksi Individu

(2010-2014)

Penelitian Tahun 2010:

Koleksi strain: Dumbo, Sangkuriang, Paiton, Mesir, Phyton, Masamo

Analisis DNA mikrosatelit menunjukkan rendahnya keragaman genetis dan terjadinya inbreeding.

Evaluasi keragaan pertumbuhan secara umum menunjukkan hasil yang tidak berbeda.

Perlunya dibentuk populasi dasar sintetis dengan keragaman genetis yang luas melalui penggunaan seluruh populasi koleksi (composite population).

Koleksi, Karakterisasi dan Evaluasi Populasi-populasi Pembentuk

Penelitian Tahun 2011:

Populasi dasar sintetis (synthetic base population) yang berupa populasi komposit (composite population) dibentuk melalui persilangan dua arah (diallel cross) diantara 4 populasi koleksi (founder populations).

Pemijahan buatan (50 pasang secara bersamaan): gonadektomi

parsial, preservasi sperma

Analisis keragaman genetis (inbreeding, heterozigositas, traceability)

menggunakan DNA mikrosatelit

Tagging (microchip)

Pembentukan Populasi Dasar Sintetis

Pertumbuhan Populasi Dasar Sintetis Bobot

0

50

100

150

200

250

300

350

3 10 17 24 34 44 54 64 74 84 94 104 114

Umur (hari)

Bo

bo

t (g

)

183,7 g

Bobot (g)

Per

cent

13001200110010009008007006005004003002001000

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Mean 183,7

StDev 126,8

N 1937

Histogram of Bobot (g)Normal

Dipilih > 308,0 g Populasi Terseleksi

Dipilih ± 183,7 g Populasi Kontrol

Penelitian Tahun 2012:

Uji Respon Seleksi dan Pembentukan Populasi Generasi Pertama

Ikan Lele Cepat Tumbuh Melalui Seleksi Individu

Prosedur pembentukan populasi generasi pertama sama dengan

populasi dasar sintetis.

Keragaan populasi generasi pertama dibandingkan dengan populasi

kontrol untuk menilai besarnya respon seleksi (peningkatan keragaan

pertumbuhan).

Pertumbuhan Populasi Generasi Pertama

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

0 25 55 75 95 115Umur (hari)

Bo

bo

t (g

)

Seleksi

Kontrol

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

0 25 55 75 95 115

Umur (hari)

Pan

jan

g T

ota

l (cm

)

Seleksi

Kontrol

166,5 g

200,7 g Respon seleksi = 20,59%

Bobot (g)

Perc

ent

10009008007006005004003002001000

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Mean 200,7

StDev 102,3

N 900

Histogram of Bobot (g)Normal

Dipilih > 416,4 g Populasi Terseleksi

Dipilih ± 200,7 g Populasi Kontrol

Rencana Penelitian Tahun 2013:

Uji Respon Seleksi dan pembentukan Populasi Generasi Kedua Ikan Lele Cepat Tumbuh Melalui Seleksi Individu

Uji Multilokasi Keragaan Pertumbuhan Populasi Generasi Kedua Ikan Lele Cepat Tumbuh di beberapa Sentra Budidaya Ikan Lele

Karakterisasi Keragaan Genetis Populasi Generasi Kedua Ikan Lele Cepat Tumbuh Menggunakan Marka DNA Mikrosatelit

Rencana Penelitian Tahun 2014:

Uji Respon Seleksi dan Pembentukan Populasi Generasi Ketiga Ikan Lele Cepat Tumbuh Melalui Seleksi Individu

Uji Multilokasi Keragaan Pertumbuhan Populasi Generasi Ketiga Ikan Lele Cepat Tumbuh di beberapa Sentra Budidaya Ikan Lele

Karakterisasi Keragaan Genetis Populasi Generasi Ketiga Ikan Lele Cepat Tumbuh Menggunakan Marka DNA Mikrosatelit

Rilis Strain Ikan Lele Cepat Tumbuh

Perbanyakan Populasi Induk Dasar dan Induk Pokok

Perakitan Strain Ikan Lele Cepat Tumbuh Melalui Transgenesis Gen Pengkode

Hormon Pertumbuhan Ikan Patin Siam

(2011-2014)

Penelitian Tahun 2011:

Pembuatan konstruksi transgen PhGH: isolasi gen, sequencing Elektroporasi sperma

Fertilisasi buatan

Deteksi insersi transgen (DNA): PCR

Deteksi ekspresi transgen (RNA): RT-PCR

Deteksi profil hormon: ELISA

Evaluasi pertumbuhan, FCR, ekskresi amoniak

Populasi F0 ikan lele transgenik yang dihasilkan (kromosom sel tubuhnya positif membawa transgen PhGH) seluruhnya betina, sebanyak 56 ekor.

Pembentukan Populasi F0 Ikan Lele Cepat Tumbuh

Transgenik Melalui Elektroporasi Sperma

Electroporator PCR RT - PCR ELISA Sequencer

Penelitian Tahun 2012:

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00

200,00

0 15 30 45 60 75 90

Masa Pembesaran (hari)

Bob

ot (g

)

F1 transgenik

Non-transgenik

Pembentukan Populasi F1 Ikan Lele Cepat Tumbuh Transgenik

Heterozigot dan Evaluasi Keragaan Pertumbuhan

dan Efisiensi Pakannya

SGR F1 transgenik (2,04±0,25%/hari) 152,82%

dibandingkan non-transgenik (1,33±0,32%/hari)

1,53±0,65 FCR non-transgenik

0,89±0,22 FCR F1 transgenik

Pakan ikan lele F1 transgenik 42,07% lebih efisien

dibandingkan non-transgenik

Rencana Penelitian Tahun 2013:

Pembentukan Populasi F2 Ikan Lele Cepat Tumbuh Transgenik Homozigot

Evaluasi Keragaan Pertumbuhan, Efisiensi Pemanfaatan Pakan dan Buangan Limbah Amoniak Populasi F2 Ikan Lele Cepat Tumbuh Transgenik Homozigot

Rencana Penelitian Tahun 2014:

Pengujian Terbatas Aspek Keamanan Pangan dan Keamanan Lingkungan Ikan Lele Cepat Tumbuh Hasil Transgenesis

Rilis Strain Ikan Lele Cepat Tumbuh Hasil Transgenesis

Perbanyakan Benih Sebar