Evaluasi pewarisan marka SNP2-LysC, ekspresi gen dan daya tahan ikan lele generasi kedua terhadap infeksi Aeromonas hydrophila

Abstract

Produksi ikan lele (Clarias gariepinus) di Indonesia terus meningkat dengan rata-rata pertumbuhan sekitar 10,9% per tahun selama 2017–2021. Kenaikan tersebut didukung oleh sistem budidaya yang intensif dengan berbagai varietas seperti ikan lele dumbo, sangkuriang, mutiara, dan phyton. Dampak dari penggunaan sistem intensif yaitu berisiko kualitas air turun dan meningkatkan infeksi penyakit. Salah satu penyakit yang menginfeksi ikan lele adalah motile aeromonads septicemia yang disebabkan oleh bakteri Aeromonas hydrophila yang dapat menyebabkan kematian hingga 100% pada benih. Langkah mengurangi dampak infeksi penyakit, berbagai pendekatan telah digunakan seperti pemberian imunostimulan, vaksin, hingga penggunaan bacteriophage, serta strategi penggunaan benih yang resistan melalui seleksi genetik. Seleksi molekuler berbasis single nucleotide polymorphism (SNP) dinilai lebih efisien dibandingkan metode konvensional karena dapat mengidentifikasi variasi genetik pada tingkat individu. Penerapan SNP telah dilakukan pada beberapa spesies, termasuk ikan lele yang diseleksi berdasarkan gen lisozim tipe-C, terutama pada SNP ke-2, di mana genotipe TT terbukti tahan terhadap infeksi A. hydrophila, sementara genotipe CC rentan dan CT bersifat menengah. Penelitian terhadap generasi pertama (F1) dari induk bergenotipe TT menunjukkan bahwa keturunannya seluruhnya mewarisi genotipe TT dan bersifat resistan, namun diperlukan pengujian lebih lanjut untuk memastikan kestabilan sifat ketahanan tersebut pada generasi berikutnya. Penelitian ini dilaksanakan pada Juli hingga Desember 2023, bertempat di Balai Besar Perikanan Budidaya Air Tawar (BBPBAT) Sukabumi untuk proses pemijahan, Laboratorium Kesehatan Organisme Akuatik dan Laboratorium Reproduksi dan Genetika Organisme Akuatik, IPB, untuk uji daya tahan penyakit, evaluasi gambaran darah dan ekspresi gen. Pemijahan dilakukan menggunakan induk ikan lele bergenotipe TT sebanyak dua pasang, dibandingkan dengan ikan lele sangkuriang dari pembudidaya lokal dan BBPBAT. Setelah dilakukan analisis genotipe induk menggunakan metode PCR, pemijahan dilakukan secara alami, dan larva hasil pemijahan dipelihara di kolam beton hingga mencapai ukuran 8–9 cm. Pemeliharaan dilakukan di kolam percobaan IPB dengan pemberian pakan sesuai kebutuhan dan grading setiap 15 hari. Benih hasil pemijahan selanjutnya dianalisis genotipenya sebanyak 30 ekor per kelompok untuk melihat pewarisan marka. Uji daya tahan penyakit terhadap infeksi A. hydrophila dilakukan melalui dua tahap, yaitu penentuan LD50 dengan menggunakan ikan berukuran 8–9 cm dan uji tantang dengan ikan berukuran 8–9 cm sebanyak 30 ekor per perlakuan, tiga ulangan, selama 14 hari. Selama uji tantang, sampel darah diambil sebanyak empat kali, yaitu pada hari ke-0, 3, 7, dan 14 untuk analisis sel darah merah, sel darah putih, aktivitas fagositosis, dan aktivitas lisozim. Selain itu, dilakukan analisis ekspresi gen Lisozim tipe-C, IL-1ß , dan MHC-1a menggunakan metode qPCR. Seluruh data dianalisis menggunakan ANOVA dengan tingkat kepercayaan 95%, dan dilanjutkan uji Duncan untuk melihat perbedaan antar perlakuan yang signifikan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa benih ikan lele dari perlakuan TTA dan TTB memiliki genotipe (100%) TT, sesuai dengan pola pewarisan dari induk homozigot TT. Genotipe ini terbukti berhubungan dengan daya tahan yang lebih baik terhadap infeksi A. hydrophila. Perlakuan TTA mencatat tingkat kelangsungan hidup tertinggi sebesar 91,67%, sedangkan perlakuan SB memiliki tingkat kelangsungan hidup terendah sebesar 51,67%. Stabilitas jumlah sel darah merah terlihat pada perlakuan TTA dan TTB, sementara perlakuan PT dan SB menunjukkan fluktuasi. Sel darah putih meningkat pada hari ke-3 dan ke-7 setelah infeksi, menunjukkan adanya respons imun terhadap bakteri, dan peningkatan ini sejalan dengan aktivitas fagositosis yang tertinggi pada hari ke-7. Aktivitas lisozim juga meningkat pada hari ke-3 dan ke-7, terutama pada perlakuan TTA dan TTB, yang menunjukkan kemampuan benih untuk merespons infeksi bakteri dengan cepat. Selain itu, ekspresi gen Lys-C, MHC-1a, dan IL-1ß lebih tinggi pada benih dengan tingkat kelangsungan hidup yang tinggi, yang menunjukkan bahwa gen-gen tersebut berperan penting dalam sistem pertahanan tubuh. Keseluruhan hasil ini menunjukkan bahwa karakter resistansi terhadap infeksi Aeromonas hydrophila ikan lele generasi pertama (G1) diwariskan 100% pada G2 dengan tingkat kelangsungan hidup 91,67% pasca infeksi serta menunjukkan ekspresi gen (Lys-C, IL-1ß, MHC-1a) yang tinggi dan aktivitas respons imun (leukosit, fagositosis, lisozim) meningkat.