Kajian genomik dari gen-gen kasein susu untuk seleksi sapi perah Friesian Holstein berkadar protein susu tinggi

Abstract

Tujuan dari penelitan ini adalah (a) menganalisis sifat-sifat fenotipik kualitas susu sapi perah pada berbagai periode laktasi. (b) mengidentifikasi keragaman Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) gen kasein susu (CSN1S1, CSN2, CSN1S2) pada sapi perah laktasi. (c) menganalisis hubungan keragaman gen-gen kasein susu (CSN1S1, CSN2, CSN1S2, dan CSN3) terhadap sifat protein susu. (d) merekomendasikan desain perkawinan untuk menghasilkan sapi FH bibit pembawa kadar protein susu tinggi. Penelitian ini dilakukan dalam 3 tahapan, yaitu : 1) Phenotyping, yaitu koleksi data sifat kualitas susu (protein) melalui pengukuran langsung di stasiun percobaan Balitnak untuk mendapatkan data fenotipe ternak percobaan (phenotypic database), 2) SNPs genotyping dengan menggunakan teknik Real-Time PCR (RT-PCR) untuk mendapatan data genotype (genotypic database) masing-masing individu sapi FH 3) Pengujian hubungan gen-gen kasein terhadap sifat kualitas susu. Penelitian ini dilaksanakan di stasiun percobaan Balai Penelitan Ternak, Penelitian laboratorium dilakukan di laboratorium Genetika Molekuler Ternak (LGMT) Balai Penelitian Ternak. Ternak yang digunakan dalam studi polimorfisme gen CSN1S1, CSN2, CSN1S2 dan CSN3 dan asosiasi keragaman genetik gen protein CSN1S1, CSN2, CSN1S2 dan CSN3 terhadap kadar protein susu dan komponen susu lainnya adalah sapi perah Friesian Holstein (FH) dari 98 ekor induk laktasi di stasiun percobaan Balai Penelitian Ternak (Balitnak) Ciawi Bogor. Hasil studi Phenotyping, atau pengujian sifat protein susu dalam berbagai periode laktasi menunjukkan bahwa kisaran rataan protein susu pada laktasi ke-1 adalah 3,11-3,45%, sementara untuk laktasi ke-2 adalah 2,73-3,17%, dan untuk laktasi ke-3 adalah 2.83-3.16%. Rataan protein susu pada berbagai periode laktasi tersebut telah memenuhi persyaratan SNI 3141.1:2011 yaitu 2,8%. Kisaran rataan lemak susu pada laktasi ke-1 adalah 3,50-3,97%, sementara untuk laktasi ke-2 adalah 3,36-3,81% dan untuk laktasi ke-3 adalah 3,45-3,64%. Rataan lemak susu pada berbagai periode laktasi tersebut telah memenuhi persyaratan SNI 3141.1:2011 yaitu 3%. Rataan SNF susu pada laktasi ke-1 adalah 7,45-7,98%, sementara untuk laktasi ke-2 adalah 6.74-7.28%, dan untuk laktasi ke 3 adalah 6,40-6,90%. Kandungan SNF tersebut berada di bawah dan di atas dari kadar SNF susu dengan kualitas baik yang disyaratkan oleh Standar Nasional Indonesia, dimana kadar SNF 8% menjadi standar susu berkualitas baik. rataan laktosa susu pada laktasi ke-1 adalah 4,94-5.31%, sementara untuk laktasi ke-2 adalah 4.37-4.94%, dan untuk laktasi ke-3 adalah 3.75-4.92%. Sementara itu, kandungan laktosa tersebut berada di bawah dan di atas dari kadar laktosa susu dengan kualitas baik yang disyaratkan oleh SNI, dimana kadar laktosa susu 4.20 % menjadi standar susu berkualitas baik. Hasil studi SNP genotyping telah teridentifikasi bahwa untuk gen c.192G>A gen CSN1S1 diperoleh 3 genotipe, yaitu AA, AG, dan GG. Pada SNP g.6334A>G gen CSN2 diperoleh genotipe AA, AG, dan GG. Pada SNP c.67A>C gen CSN2 diperoleh genotipe AA, AC, dan CC. Pada SNP g.13231A>T gen CSN1S2 diperoleh genotipe TT, TA, dan AA, SNP g.13975G>T gen CSN3 adalah GG, GT, dan TT. Pada SNP g.14618T>C gen CSN1S1 diperoleh genotipe CC, CT, dan TT. Hasil pengujian hubungan gen-gen kasein terhadap sifat kualitas susu diketahui bahwa terjadi hubungan antara varian genetik gen kasein susu dengan sifat protein susu sapi dan komponen susu lainnya pada sapi Friesian Holstein. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan protein susu dipengaruhi oleh varian genetik gen c.192G>A gen CSN1S1 dan c.67A>C gen CSN2. Kadar lemak susu dipengaruhi oleh SNP c.192G>A gen CSN1S1 dan SNP g.13975G>T gen CSN3. Kandungan solid non fat pada susu dipengaruhi oleh SNP g.9215G>T, g.6334A>G gen CSN2, g.14618T>C gen CSN1S1, c.67A>C gen CSN2, dan g.13975G>T gen CSN3. Sementara itu, kandungan laktosa susu dipengaruhi oleh SNP g.9215G>T dan c.67A>C gen CSN2. Hasil varian genetik dan asosiasi antara gen kasein terhadap komponen susu sapi FH diperoleh hasil bahwa genotipe AA dari SNP c.192G>A gen CSN1S1 menghasilkan kadar protein susu tertinggi (3,08%), diikuti dengan genotipe AG (2,86%). Pada gen c.67A>C gen CSN2, kadar protein susu tertinggi diperoleh dari genotipe AA (3,18%), diikuti oleh genotipe CC (3,17%) dan AC (3,12%). Hal ini menunjukkan bahwa genotipe AA dari SNP c.192G>A gen CSN1S1 dan c.67A>C gen CSN2 dapat dijadikan sebagai gen kandidat untuk dijadikian dalam proses seleksi untuk menghasilkan bibit sapi perah FH yang dapat menghasilkan komponen kimiawi yang tinggi, terutama pada kadar protein. Hasil studi ini menyimpulkan bahwa gen kasein susu dapat dijadikan penciri genetik dalam proses seleksi untuk menghasilkan bibit sapi Friesian Holstein yang membawa sifat kadar protein susu tinggi. Desain perkawinan untuk menghasilkan bibit sapi perah FH yang dapat menghasilkan kadar protein susu tinggi adalah : 1). Melalui perkawinan sapi yang bergenotipe AA dan AA yang menghasilkan peluang 100% pedet genotipe AA. b). Melalui perkawinan sapi yang bergenotipe AA dan AG atau sebaliknya yang menghasilkan peluang 50% pedet genotipe AA. c). Melalui perkawinan sapi yang bergenotipe AA dan AC atau sebaliknya yang menghasilkan peluang 50% pedet genotipe AA. d). Melalui perkawinan sapi yang bergenotipe AG dan AG yang menghasilkan peluang 25% pedet genotipe AA. e). Melalui perkawinan sapi yang bergenotipe AC dan AC yang menghasilkan peluang 25% pedet genotipe AA.