KULIAH 2 DASAR GENETIKA DALAM PEMULIAAN TERNAK 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 : Perkawinan terjadi secara acak (random) Tidak ada mutasi Tidak ada migrasi, Tidak terjadi seleksi Drift Ilustrasi Hukum kekekalan Hardy-Weinberg

(1) berapa frekuensi gena M dan m? 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. 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) 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 Frekuensi gena m atau q = 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?

p+q =1 (p +q) 2 =1 p2 +2pq + q2 =1 (p+q+r) 2 Grup darah Genotip Contoh 2 Pada suatu bangsa sapi, hitam (H) dominan sempurna terhadap merah (h). Pada suatu pupulasi, terdiri dari 1% warna putih. 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 Genotip Frekuensi genotip A AA + AO p2 +2pr B BB + BO q2 +2qr O OO r2 AB 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:

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.