Ilmu pemuliaan (Ing. breeding science) merupakan penerapan biologi, terutama genetika, dalam bidang peternakan untuk memperbaiki produksi atau kualitas. Ilmu ini relatif baru dan lahir sebagai implikasi berkembangnya pemahaman manusia atas asas-asas pewarisan sifat secara genetik. Secara umum, ilmu ini berusaha menjelaskan dan menerapkan prinsip-prinsip genetika (dengan bantuan cabang-cabang biologi lain) dalam kegiatan pemuliaan. Dalam prakteknya pemulian ternak menerapkan ilmu genetika, statistika dan biometrika serta reproduksi ternak, dengan tujuan untuk memperbaiki mutu genetik ternak, sehingga dapat meningkatkan produksi atau memberikan nilai tamba dalam pelaksanaannya.
Genetika berkembang baik sebagai ilmu murni maupun ilmu terapan. Cabang-cabang ilmu ini terbentuk terutama sebagai akibat pendalaman terhadap suatu aspek tertentu dari objek kajiannya.
Cabang-cabang murni genetika :
• genetika molekular
• genetika sel (sitogenetika)
• genetika populasi
• genetika kuantitatif
• genetika perkembangan
Cabang-cabang terapan genetika :
• genetika kedokteran
• ilmu pemuliaan
• rekayasa genetika atau rekayasa gen
Dari ilmu genetika, terkait dengan aspek penurunan sifat dari tetua kepada keturunannya. Termasuk dalam hal ini adalah konsep-konsep hokum Mendel. Statistika dan biometrika berperan dalam pengukuran keragaman sifat dan penyebarannya, hubungan antara dua sifat atau lebih, serta analisis untuk pendugaan parameter-parameter genetik. Reproduksi terkait dengan aspek fertilitas, kebuntungan, jarak beranak dan kelahiran
Berbagai cabang genetika menemukan aspek praktis dalam ilmu pemuliaan, seperti:
• genetika populasi (misalnya dalam strategi persilangan),
• genetika kuantitatif (misalnya dalam teori seleksi),
• sitogenetika (misalnya dalam penggunaan organisme poliploid atau mutan),
• genetika molekular (misalnya dalam penggunaan penanda molekular atau transfer gen).
A. Perkembangan Ilmu Pemuliaan
Kegiatan pemuliaan lebih merupakan kombinasi antara ilmu dan seni yang telah dilakukan manusia ribuan tahun lalu, misalnya
• seleksi dan konservasi jagung oleh orang Indian di Meksiko dari teosinte,
• pembiakan ulat sutera di daratan Tiongkok yang menghasilkan serat sutera yang panjang,
• pemurnian berbagai ras anjing melalui seleksi terhadap serigala,
• persilangan kuda dengan keledai yang menghasilkan bagal, atau
• persilangan itik dengan itik manila (mentok) yang menghasilkanbrati.
Kegiatan-kegiatan itu sepenuhnya berdasarkan pengetahuan, pengalaman dan intuisi, tanpa didasari dengan ilmu. Ilmu pemuliaan mulai berkembang sejak masa kebangkitan di Eropa (renaisans), dengan mulainya usaha untuk menggabungkan kubis dengan lobak dalam satu tanaman oleh Köhlreuter di Jerman, meskipun gagal. Bidang hortikultura dan peternakan (termasuk anjing dan kuda) menjadi obyek eksperimen para pemulia dan mereka mulai mendokumentasi berbagai hasil persilangan yang dilakukan. Pada masa ini beberapa prinsip seleksi dan hereditas telah dikenal.
Abad ke-19 menjadi tahap “pematangan” bagi ilmu pemuliaan, terutama melalui studi-studi dari Karl Pearson di bidang biostatistika, Charles Darwin di bidang biologi eksperimen, J.W.Shull di bidang pemuliaan terapan, dan Gregor Mendel yang melahirkan prinsip genetika. Pertentangan sengit yang terjadi di awal abad ke-20 antara kelompok pro-biostatistika dan pro-Mendel malah menjadi titik awal dari ilmu pemuliaan karena terbitnya naskah dari Ronald Fisher pada tahun 1918 yang “mendamaikan” kedua kubu dan meletakkan dasar ilmiah yang kokoh bagi ilmu ini.
B. Sumbangan Ilmu Pemuliaan
Penerapan ilmu pemuliaan (dan cabang-cabang ilmu peternakan lainnya) telah mengubah peta peternakan pada abad ke-20 jauh berbeda dari masa-masa sebelumnya; dari peternakan yang rentan terhadap lingkungan menjadi peternakan yang lebih terkendali dan bisa dikalkulasi hasilnya. Sebagai contoh:
• penggunaan varietas hibrida dengan memanfaatkan gejala heterosis, yang melipatgandakan hasil tanaman pangan (dikembangkan teknologinya oleh J.W. Shull)
• revolusi hijau pada gandum (1950-an) dan diikuti dengan padi, yang berhasil mengembangkan varietas yang berumur pendek, tanggap terhadap pupuk namun berdaya hasil tinggi
• seleksi berbasis prinsip genetika yang menghasilkan sapi dengan produksi susu atau daging yang meningkat tajam.
• pengembangan galur ayam broiler yang respons terhadap pakan, tumbuh cepat, dan efisien.
Ilmu pemuliaan telah diterapkan di semua bidang, baik tanaman budidaya serta hortikultura (disebut pemuliaan tanaman), peternakan (disebut pemuliaan ternak), kehutanan, maupun perikanan. Produk hasil pemuliaan dikenal sebagai kultivar atau varietas (untuk tanaman), strain, galur, atau populasi seleksi (untuk ternak).
Dalam pembangunan peternakan ada empat komponen yang saling terkait, yaitu manusia (peternak) sebagai subjek yang harus ditingkatkan kesejahteraannya, ternak sebagai objek yang harus ditingkatkan produksi dan produktivitasnya, lahan sebagai basis ekologi budidaya dan pendukung pakan serta teknologi sebagai alat untuk meningkatkan efisiensi produktivitas usaha peternakan.
Peningkatan produktivitas ternak asli (native) dapat dilakukan melalui perbaikan lingkungan (mutu pakan dan tatalaksana) serta program pemuliaan. Peningkatan mutu genetik melalui program pemuliaan dapat dilakukan dengan perkawinan silang (persilangan) dan program seleksi. Seleksi dan persilangan merupakan dua metode yang dapat dilakukan dalam perbaikan mutu genetik untuk meningkatkan produktivitas ternak. Jadi secara sederhana pemuliaan ternak merupakan kombinasi antara pengaruh faktor genetik, tatalaksana pemeliharaan dan faktor keberuntungan (good luck).
C. Memahami Peran Genetika
Genetika (dari bahasa Yunani γεννώ, genno, ‘melahirkan’) merupakan cabang biologi yang paling banyak dipelajari saat ini. Ilmu ini mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat (hereditas) dan variasi sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion).
Istilah ‘Genetika’ diperkenalkan oleh William Bateson pada satu surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang Genetika yang ke-3 pada 1906.
Bidang kajian genetika dimulai dari ranah molekular hingga populasi. Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan
• material apa saja yang membawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),
• bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik),
• bagaimana informasi itu ditransmisikan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik), dan
• terjadinya variasi antara satu individu dan individu lain berdasarkan ketiga hal yang disebutkan sebelumnya.
Meskipun orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya kembali naskah artikel yang ditulis Gregor Mendel pada tahun 1900, orang sudah mengenal sejak masa prasejarah bagaimana melakukan penjinakan (domestikasi) dan mengembangkan trah-trah murni (pemuliaan) ternak dan tanaman. Orang juga sudah mengenal efek persilangan dan perkawinan sekerabat serta membuat sejumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut sejak sebelum genetika berdiri sebagai ilmu yang mandiri.
B. Fenotip / Performans
Fenotip atau sering dikenal dengan performans merupakan suatu karakteristik (baik struktural, biokimiawi, fisiologis, dan perilaku) yang dapat diamati dari suatu organisme yang diatur oleh genotip dan lingkungan serta interaksi keduanya. Pengertian fenotip mencakup berbagai tingkat dalam ekspresi gen dari suatu organisme. Pada tingkat organisme, fenotip adalah sesuatu yang dapat dilihat/diamati/diukur, sesuatu sifat atau karakter. Dalam tingkatan ini, contoh fenotip misalnya warna mata, berat badan, atau ketahanan terhadap suatu penyakit tertentu. Pada tingkat biokimiawi, fenotip dapat berupa kandungan substansi kimiawi tertentu di dalam tubuh. Sebagai misal, kadar gula darah atau kandungan protein dalam daging. Pada taraf molekular, fenotip dapat berupa jumlah RNA yang diproduksi atau terdeteksinya pita DNA atau RNA pada elektroforesis.
Fenotip ditentukan sebagian oleh genotip individu, sebagian oleh lingkungan tempat individu itu hidup, waktu, dan pada sejumlah sifat, interaksi antara genotip dan lingkungan. Waktu biasanya digolongkan sebagai aspek lingkungan (hidup) pula. Ide ini biasa ditulis sebagai
P = G + E + GE
Keterangan:
P : fenotip,
G : faktor genotip
E : faktor lingkungan
GE : interaksi antara faktor genotip dan faktor lingkungan
Pengamatan fenotip dapat sederhana (masalnya warna bulu pada sapi) atau sangat rumit hingga memerlukan alat dan metode khusus. Namun demikian, karena ekspresi genetik suatu genotip bertahap dari tingkat molekular hingga tingkat individu, seringkali ditemukan keterkaitan antara sejumlah fenotip dalam berbagai tingkatan yang berbeda-beda.
Fenotip, khususnya yang bersifat kuantitatif misalnya produksi susu, produksi telur pertambahan berat badan harian dan sebagainya, seringkali diatur oleh banyak gen. Cabang genetika yang membahas sifat-sifat dengan tabiat seperti ini dikenal sebagai genetika kuantitatif.
Faktor Genetik
Seperti dikemukakan di atas, faktor genetik ditentukan oleh susunan gen di dalam kromosom yang dimiliki oleh individu. Jumlah pasangan gen dalam suatu spesies ternak adalah tetap, seperti yang tercantum di dalam Tabel 1. tetapi susunan gennya antara individu yang satu dengan yang lainnya berbeda. Dalam sel yang terdapat di dalam tubuh hewan, kromosom selalu terdapat secara berpasangan. Keadaan yang seperti ini disebut kromosom yang diploid.
Berbeda dengan kromosom yang ada sel tubuh, kromosom yang terdapat pada sel telur dan spermatozoa tidak berpasangan. Keadaan yang semacam ini disebut kromosom yang haploid. Kromosom semacam ini tercipta karena pada saat terjadinya proses spermatogeneisi maupun oogenesis telah terjadi pembelahan reduksi sehingga kromosom yang keadaannya berpasangan atau diploid, menjadi haploid.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar