12/12/2019

1

Teknologi Molekuler Dalam Mendukung Pembibitan

Ayam Broiler

Cece Sumantri

Fakultas Peternakan Universitas-IPB

Ikatan Sarjana Peternakan (ISPI)

2019

▪ SDG Ayam asli dan lokal merupakan aset yang sangat penting bagi Indonesia

▪ Indonesia sangat kaya akan SDG ayam asli dan lokal, tetapi belum termanfaat-kan secara optimal dengan baik

▪ Peningkatan kualitas genetik ayam asli dan lokal melalui seleksi dan persilangan akan mempercepat peningkatan produktivitas secara berkelanjutan

▪ Pemanfaatan SDG dari luar perlu diatur legalitasnya.

1

2

12/12/2019

2

Broiler 55%Sapi lokal 16%

kerbau 1%

Kambing 2%

domba 2%

babi 10%

Ayamkampung/lokal…

Itik 1%

petelur 4%

0 10 20 30 40 50 60

DPKH (2018)

Konsumsi daging berdasarkan jenis ternak (%)Typ

e o

f M

ea

t

Percentase

SDG Ayam asli da Lokal

Keragaman Gentik Ayam Asli dan Lokal

Mempunyai karakteristik penting

▪ Dapat memfaatkan pakan lokal dengan

baik

▪ Tahan terhadap penyakit dan parasit

lokal

▪ Tahan terhadap stress panas dan

lembab

Sangat penting untuk mengidentifikasi keberadaan berbagai sumber daya genetik

ayam asli dan lokal untuk meningkatkan produktivitas ayam

3

4

12/12/2019

3

Daftar SK Penetapan dan Pelepesan Rumpun dan Galur Ayam

Nama Ayam Sebaran wilayah No SK.

Pelung Cianjur- Jawa Barat No. 2918/Kpts/OT.140/6/2011

Kokok Balenggek Sumatera Barat No. 2919/Kpts/OT.140/6/2011

Gaga Sulawesi Barat No. 2920/Kpts/OT.140/6/2011

Merawang Bangka Belitung No. 2846/Kpts/LB430/8/2012

Kedu Temanggung – Jawa Tengah No. 2847/Kpts/LB.430/8/2012

Nunukan Nunukan – Kalimantan Utara No. 2848/Kpts/LB.430/8/2012

Sentul Ciamis – Jawa Barat No. 698/Kpts/PD.410/2/2013

Gaok P. Madura No. 1056/Kpts/SR.120/10/2014

KUB Balitnak No. 698/Kpts/PD.410/2/2013

Galur KUB-1 Balitnak No 274/Kpts/SR.120/2/2014

Galur SenSi-1 Agrinak Balitnak No 39/Kpts/PK.020/1/2017

Composite IPB-D1 Fapet. IPB University No. 693/KPTS/PK.230/M/9/2019

6

X

A B C D

X X X

XX

X

x 125

x 45

GP, 600,000

PS, 25million

CS,~ 3 billion

Produksi Broiler di China (Yang 2012)

Pure Lines in USA

GGP

5

6

12/12/2019

4

Perbaikan Genetik Ayam Asli dan Lokal

Tujuan

▪ Tahan Penyakit

▪ Produksi Daging

▪ Kualitas Daging

Peningkatan Produksi dan Kualitas Daging

pada Ayam Asli dan Lokal

• Kualitas daging secara ekonomis sangat penting

• Kemampuan untuk seleksi secara genetik denganpreferensi yang lebih baik sesuai dengan kebutuhanpasar, dalam hal produksi daging dan kualitasnya, akanmendukung pengembangan industri ayam

• Melalui aplikasi genetika molekuler pada ayam asli danlokal, beberapa target yang harus dicapai

▪ Peningkatan karakteristik karkas dan kualitas daging▪ Komposisi asam lemak yang lebih baik dalam daging

ayam▪ rasa daging ayam lebih enak dan unik▪ daging ayam yang lebih aman dan sehat

7

8

12/12/2019

5

Gen dan posisimutasi

Pengaruhnya

Growth Hormone Receptor (GHR/Intron 5/g.565G>A)

Bobot hidup, bobot karkas, bobot dada, otot dada, bobot paha atas, bobot otot paha atas

F2 Kampung-Broiler umur 26 minggu(Khaerunnisa et al. 2017a)

Ghrelin Receptor /growth hormone secratogaugereceptor (GHSR/Intron 1/g.1857T>C)

Bobot hidup, bobot karkas, bobotdada, bobot otot dada, bobotpaha atas, bobot otot paha atas, bobot paha bawah, bobot ototpaha bawah, bobot sayap

F2 Kampung-Broiler umur 26 minggu(Khaerunnisa et al. 2017b)

Myostatin (MSTN)/Exon 2/g.4842T>G

Bobot hidup, bobot karkas, bobotdada, bobot otot dada bobot pahaatas, bobot otot paha atas, bobotpaha bawah, bobot otot pahabawah, bobot sayap, dan kualitasdaging dada

F2 Kampung-Broiler umur 26 minggu(Khaerunnisa et al. 2016)

Gen Kandidat Untuk Peningkatan Produksi Karkas

Gen dan posisi PengaruhnyaCalpain1 (CAPN1/ 10568C>G) Bobot paha bawah, bobot paha

atas dan bobot punggung.Ayam kampung betinaumur 12 minggu (Harahapet al 2017, unpublish data)

Calpain1 (CAPN1/ g-10541C>T) Persentase Dada dan paha

Calpain1( CAPN1/ 10408G>C) Bobot otot dada Ayam kampung Jantanumur 12 minggu (Harahapet al 2017, unpublish data)

Calpain 3 (CAPN3/ g-12831C>A) Persentase otot paha bawah

Calpain 1 (CAPN1/ g-10408G>C) Persentase paha atas Ayam kampung jantanumur 24 minggu (Harahapet al 2017, unpublish data)

Calpain 1 (CAPN1/ g-10551A>T) Persentase otot paha atas

Insuline-like growth factor binding protein 2 (IGFBP2); c.1032C>T

Bobot badan, bobot karkas, bobot dada, bobot otot dada, pectoralis minor, bobot ceker,

dan bobot sayap

Ayam kampung betina umur 12 minggu Furqon et al. (2018))

Very low density lipoproteins (VLDLs) g. 634 G>A

Bobot badan, bobot karkas, dada, bobot paha atas, bobototot paha atas, dan bobot

punggung

Ayam kampung umur 26 minngu Furqon et al. (2017)

Gen Kandidat Untuk Peneingkatan Produksi Karkas

9

10

12/12/2019

6

Gen Kandidat Peningkatan kualitas Daging(Komposisi asam lemak) pada Ayam

Gen dan posisi mutasinya PengaruhnyaStearoyl-CoA desaturase (SCD) c.17492542 C>G

Komposisi asam lemak (Gunawan et al. 2018)

Stearoyl-CoA desaturase(SCD|AciI SNP g.37284A> G

Komposisi asam lemak (Furqon et al. 2017b)

Salute carrier (SLC23A3 c.22385690 A>C )

Komposisi asam lemak (Gunawan et al. 2018)

Gen-gen yang berasosiasi dengan produksi dan kualitas daging pada ayam

• GH

• GHR

• GHRH

• Pit-1

• IGF-1

• IGF-2

• CALP

• CAST

• MST

• SCD

• AFABP

• IGFBP

•Ayam lokal

• Pelung-Sentul

• Sentul-Kampung

•Kampung-Broiler

•Broiler-Kampung

Gen-gen yang berasosiasi denganproduksi dan kualitasdaging pada ayam

11

12

12/12/2019

7

Gen-gen yang berasosiasi dengan Ketahanan terhadap virus, Bakteri, stress panas pada Ayam

• TLR

• Mx

• NRAMP-1

• Inos-1

• HSP

•Ayam lokal

• Pelung-Sentul

• Sentul-Kampung

•Kampung-Broiler

•Broiler-Kampung

Gen-gen yang berasosiasidenganKetahananterhadap virus, Bakteri, stress panas pada Ayam

Nama Gen Pengaruhnya

Heat shock protein (HSP 70)

Genotipe AD mempunyai percentase limfosit lebih tinggi dan lebihtahan panas bila dibandingkan dengan genotipe DD (DD; Tamzil et al. 2014)

Toll like receptor 4 (TLR4)

Ayam Kampung lebih tahan terhadap S. enteridis pada semuaGenotipe AA, AG dan GG dibandingkan dengan ayam ras (Ulupi et al. 2013)

Inducible nitric oxide synthase (iNOS)

Pada ayam sentul genotipe CC lebih tahan terhadap S. pullorumdibandingkan dengan genotipe CT dan TT (Muhsinin et al. 2018)

Transforming growth factor β2 (TGF-β2)

Pada ayam sentul Genotipe TT lebih tahan terhadap S. pullorum dibandingkan genotipe CT dan CC (Muhsinin et al. 2017)

NRAMP-1 Pada ayam sentul genotipe CC lebihan tahan terhadap Salmonella

pullorum dibandingkan dengan genotipe CT and TT (Muhsinin et

al. 2016)

Mx-1 (Mycovirus) Pada ayam tolaki genotipe AA dan AG lebih tahan terhadap ND

dibandingkan dengan genotipe GG dan mempunyai produksi telur

lebih tinggi (Pagala et al. 2013)

Gen MHC Pada ayam sentul sangat berperan penting dalam mengontrol

ketahanan penyakit terhada ND dan Salmonella dan berasosiasi

sangat kuat dengan indikator Immunokompetensi index ( Titer

antibodi ND, Titer IgY dan Clearence Test terhadap Salmonella)

Gen Kandidat untuk Peningkatan Ketahananterhadap Stress Panas dan Penyakit

13

14

12/12/2019

8

Pendekatan Molekuler untuk Identifikasi

gen Kandidat

15

16

12/12/2019

9

Profil Transciptome antara yang Immunitas Tinggi dan

Rendah terhadap Virus ND dan Bakteri Salmonella

Differrential Expressed Gene (DEG)

187

688

0

200

400

600

800

Low High

Low High

Total = 875 genes

Gene Ontology in divergent immune traits in

chicken

610

47 8 8

4

18 18

25

6 7 7 86 6

35

0

5

10

15

20

25

30

Ch

ole

ste

rol…

Imm

un

e r

esp

on

se

An

tige

n p

roce

ssin

g an

d…

An

gio

gen

esis

Cel

l ad

hes

ion

Cel

l dif

fere

nti

atio

n

Tran

sfo

rmin

g gr

ow

th…

Inte

rme

dia

te f

ilam

ent

Extr

acel

lula

r re

gio

n

Extr

acel

lula

r sp

ace

Nu

clea

r ch

rom

atin

Cel

l

NA

D(P

)+-p

rote

in-…

Hep

arin

bin

din

g

Ch

ole

ste

rol t

ran

spo

rter

…

Cel

l ad

hes

ion

mo

lecu

le…

Pep

tid

e an

tige

n b

ind

ing

Gro

wth

fac

tor

acti

vity

Biological Process Cellular Component Molecular Function

Count of Genes

17

18

12/12/2019

10

Pathway analysis in high imunne traits

3

3

4

4

5

6

7

8

8

8

9

9

10

15

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Terpenoid backbone biosynthesis

Pentose phosphate pathway

DNA replication

ABC transporters

Biosynthesis of amino acids

p53 signaling pathway

Cell adhesion molecules (CAMs)

Steroid biosynthesis

Cell cycle

Cytokine-cytokine receptor interaction

Phagosome

Herpes simplex infection

MAPK signaling pathway

Biosynthesis of antibiotics

Number of SigGenes

SNP Spesifik Immunitas

19

20

12/12/2019

11

Gene Map for the red Jungle Fowl MHC-B haplotype (Miller

and Taylor 2016)

(1,6

Broiler vs Up-graded Ayam Lokal

Broiler

• Pertumbuhan Cepat

• Konversi pakan sangat baik 1,6

• Kontribusi daging (dada 20%), lembek, flavor kurang, cholesterol Tinggi/TGA

• Rentan terhadap penyakit

• Perlu fasilitas yang baik danmanajemen khusus

• Sangat Efisient, Biaya produksilebih murah

Up-graded Ayam Lokal

• Pertumbuhan Medium

• FCR masih harus diperbaki(2.1-3.0)

• Kontribusi daging bagian dada masih harus diperbaiki (< 20 %), flavor spesifik (lezat dangurih), cholesterol lebihrendah/TGA

• Lebih tahan penyakit ( bisauntuk ayam organik),

• Kurang efisient, Biayaproduksi masih mahal

21

22

12/12/2019

12

Gambar 2 Grafik bobot badan ayam umur 12 minggu

Sumber : Pratiwanggana (2014), Sopian (2014) Suryaman(2001), Gunawan et al(1998).

1618.41722

1411.21280.8

2290 2335

18331753

1237.2

1014.3899.5

1067.6

0

500

1000

1500

2000

2500

Pelung Sentul Kampung Parent Broiler

PS (Pelung-Sentul) KB (Kampung-Broiler)

Pembentukan Ayam IPB-D1 2012-2019)

PSKB (Pelung-Sentul-Kampung-Broiler)/IPB-D1

Sudah G9 dan sudahmendapat SK Pelepasan Kementan

No. 693/KPTS/PK.230/M/9/2019

23

24

12/12/2019

13

Karakteristik Produksi dan Reproduksi IPB-D1

(Protein 16-17 %)

Parameter

Umur pertama kali bertelur (mgg) 27±2.80

BB pertama kali bertelur (kg) 1.86±0.23

BB telur pertama kali bertelur (gr) 33.5±0.97

Bobot tetas (gr) 43.9±0.57

BB DOC (gr) 32.7±2.32

Produksi telur (%) 45.2±10.54

Indek telur 0.97±0.02

BB Jantan umur 12 minggu (kg) 1.18 ± 0.20

BB Betina 12 minggu (kg) 1.04±0.12

Kualitas semen Ayam IPB-D1

Kualitas Makroskopik (n = 15)

Volume (ml) 0,1 ±0,07

Konsistensi kental

pH 6,97± 0,27

Warna Putih susu

Kualitas mikroskopi k(n = 15)

Gerakan masa (+++ ) 2,73 ± 0,46

Motilitas (%) 75,0 ± 6,27

Konsentrasi ( x 106)/ml 3257,50 ± 1348,88

Abnormalitas ( %) 14,79 ± 4,67

Fertilitas (%) 84.25±6.79

Mulyadi et al. 2019

25

26

12/12/2019

14

Kesimpulan 1. Mempertahankan keanekaragaman sumber daya genetik SDG ayam asli

dan lokal secara terstruktur dalam program konservasi secara

berkelanjutan.

2. Optimalisasi SDG ayam asli dan lokal untuk lebih berperan dalam industri

peternakan berkelanjutan melalui program pembentukan GGP (great grand

parent), GP (great grand parent), PS (Parent Stock).

3. Aplikasi genetika molekuler perlu diintegrasikan ke dalam skema program

pemuliaan untuk perbaikan mutu genetik secara tepat dan cepat dalam

menghasilkan produk ayam sesuai dengan permintaan pasar.

4. Pemanfaatan sumber daya genetik SDG ayam dari luar perlu dikaji dari

aspek legalitas hukumnya melalui kerjasama dengan pihak industri

perbibitan pemegang lisensornya.

5,Perlu kajian epigenetik untuk mempelajari interaksi genetik-lingkungan,

seperti nutrigenomik terutama untuk pakan spesifik wilayah, agar potensi

genetiknya tetap optimal.

27

28

12/12/2019

15

Terima kasih banyak

29