Transcript 2 Dasar genetika dalam pemuliaan[1]

DASAR GENETIKA DALAM PEMULIAAN TERNAK
Dia menciptakan langit tanpa tiang yang kamu melihatnya dan Dia
Meletakan gunung-gunung (dipermukaan) bumi supaya bumi tidak
Menggoyangkan kamu dan memperkembang biakan padanya segala
macam jenis binatang. Dan kami turunkan air hujan dari langit, lalu
Kami tumbuhkan padanya segala macam tumbuhan yang baik.
Luqman : 10
Pertemuan 3
DASAR GENETIKA DALAM PEMULIAAN TERNAK
Pada tahun 1908, seorang akhli matematik dari Inggris, G.H. Hardy dan
akhli fisika dari German, W. Weinberg secara terpisah telah menemukan
prinsip-prinsip frekuensi gena didalam suatu populasi. Teori mereka
terkenal dengan Hukum Keseimbangan Hardy-Weinberg. Hukum ini
menyatakan bahwa frekuensi genotip akan konstan dari generasi ke
generasi jika :
1. Perkawinan terjadi
secara acak
(random)
2. Tidak ada mutasi
3. Tidak ada migrasi,
4. Tidak terjadi seleksi
5. Drift
Ilustrasi Hukum kekekalan Hardy-Weinberg
Dalam suatu populasi gena atau genotip biasanya diungkapkan dalam
frekuensi. Frekuensi genotip adalah proporsi dari genotip tertentu terhadap
jumlah seluruh genotip didalam populasi, sedangkan frekuensi gena adalah
proporsi suatu alel tertentu terhadap seluruh alel yang diamati dalam populasi.
Contoh 1
Dalam suatu populasi terdapat 100
ekor sapi Shorthorn, yang terdiri
dari 47 ekor warna merah, 44 ekor
warna roan dan 9 ekor warna
putih. Merah (M) dominan tidak
sempurna terhadap putih (mm).
(1) berapa frekuensi gena M dan
m?
(2) berapa frekuensi genotip MM,
Mm, dan mm?
Jawab:
Seekor individu mempunyai 1 pasang alel,
jadi 100 ekor=2x100=200 alel. Genotip
merah (MM), roan (Mm), dan putih (mm).
(1) Frekuensi gena M atau p=
(2 x47)44
 0.69
200
Frekuensi gena m atau q =
(2 x9)44
 0.31
200
(2) frekuensi genotip Merah : Roan : Putih =
(M+m)2= (p+q)2= M2 +2Mm + m2
a. Merah = (0.69) 2
= 0.4761
b. Roan = 2(0.69)(0.31) = 0.4278
c. Putih = (0.31) 2
= 0.0961
Contoh 2
Pada suatu bangsa sapi, hitam (H) dominan sempurna terhadap merah (h). Pada suatu pupulasi,
terdiri dari 1% warna merah. Hitung frekuensi gena dan frekuensi genotip?
a. Frekuensi gena merah (hh) = h 2 = 0.01
h = 0.1
Frekuensi gena H= 1 - 0.1 = 0.9
b. Frekuensi genotip: HH = (0.9) 2
= 0.81
Hh = 2(0.9)(0.1) = 0.18
hh = (0.1) 2
= 0.01
p+q =1
(p +q) 2 =1
p2 +2pq + q2 =1
Rumus di atas bisa juga diterapkan pada alel ganda seperti golongan darah ataupun warna bulu pada
kelinci. Dibawah ini adalah suatu contoh penggunaan rumus frekuensi gena pada alel ganda (golongan
darah pada manusia) (Falconer, 1993).
(p+q+r) 2
Grup darah
A
B
O
AB
p2  2 pr  q 2  2qr  r 2  2 pq
Genotip
AA + AO
BB + BO
OO
AB
Frekuensi genotip
p2 +2pr
q2 +2qr
r2
2pq
Cara menghitung frekuensi gen dari jajaran genotip :
Frekuensi alel B = q
Cara menghitung frekuensi gen dari fenotip :
Faktor-faktor yang Menpengaruhi Frekuensi Gena
Ada 4 faktor penting yang akan dibahas yang mempengaruhi perubahan frekuensi
gena: (1) seleksi, (2) mutasi, (3) migrasi, dan (4) genetik drift
Seleksi
Frekuensi gena atau genotip bisa berubah baik dengan seleksi alam maupun seleksi buatan.
Disini hanya akan dibahas seleksi buatan, yang merupakan salah satu cara yang banyak
dipakai untuk memperbaiki mutu genetik ternak. Pada dasarnya seleksi tidak menciptakan
gena-gena baru tapi hanya memberi peluang munculnya gena-gena yang disukai.
Kembali ke contoh terdahulu. Apabila kita menginginkan ternak merah dan roan saja
dengan menyingkirkan ternak-ternak putih, frekuensi gena dan frekuensi genotip akan
berubah menjadi:
Jumlah ternak menjadi 91 ekor atau banyaknya alel=2x91=182.
Frekuensi gena M=
2 x 47
 0.76
182
Frekuensi gena m=
44
 0.24
182
Frekuensi genotip: MM = Merah = (0.76)2
= 0.5776
Mm = Roan = 2(0.76)(0.24) = 0.3648
mm = putih = (0.24) 2
= 0.0576
Mutasi
Mutasi merupakan perubahan material genetik, misalnya berubahan alel A menjadi a atau
sebaliknya dari a menjadi A. Mutasi pada umumnya sedikit mendapat perhatikan dalam
program pemuliaan ternak.
Perubahan ini jarang terjadi pada ternak. Tingkat mutasi dalam suatu populasi
sangat kecil berkisar antara 10-4 sampai 10-8.
Kegunaan praktisnya pada ternak belum dapat diketahui
Dapat terjadi dalam jangka waktu yang lama yaitu secara evolusi
Laju mutasi dapat terjadi dengan penggunaan perlakuan, misalnya dengan faktor
fisik dan kimia, yang dilakukan baik terhadap individu langsung atau terhadap sel benih
Cara ini telah dilakukan pada perbaikan tanaman, tetapi pada temak terbukti tidak
praktis karena sebagian besar mutasi adalah merusak.
Migrasi
Migrasi adalah perpindahan suatu individu/kelompok dari suatu populasi ke populasi lain.
Perubahan frekuensi gena yang disebabkan oleh migrasi lebih cepat dibandingkan dengan
mutasi, dan tingkatnya tergantung pada banyaknya migran dan perbedaan frekuensi gena
migran dengan frekuensi gena pada populasi awal. Migrasi banyak dilakukan dalam
pemuliaan ternak, misalnya memasukan ternak-ternak unggul dari luar negri dan
mengawinkan dengan ternak-ternak lokal setempat.
Genetik Drift
Genetik drift adalah suatu fluktuasi perubahan frekuensi gena dalam populasi kecil,
yang disebabkan oleh pemilihan alel. Genetik drift tidak bisa ditentukan arahnya tapi
bisa dihitung perubahannya.
Misal dalam suatu populasi yang terdiri hanya 10 individu, frekuensi gena awal
p=q=0.5. Gamet yang terbentuk adalah 2 x 10 = 20 yang terdiri 10 A dan 10 a. Pada
generasi berikutnya mungkin berubah menjadi 12 A dan 8 a, atau sebaliknya.