proses pembentukan zigot/individu

Presentasi berjudul: "proses pembentukan zigot/individu"— Transcript presentasi:

1

2 proses pembentukan zigot/individu
ginogenesis proses pembentukan zigot/individu tanpa kontribusi materi genetik jantan

3 ginogenesis Proses pembentukan zigot tanpa kontribusi materi genetik jantan. Secara alami fenomena ginogenesis terjadi di alam. Secara artifisial dapat dibuat dengan cara membuahi telur menggunakan sperma yang telah disinari UV, kemudian dilakukan kejutan (suhu/tekanan). Salah satu teknik rekayasa genetik di level kromosom set.

4 rekayasa genetik ? Manipulasi materi genetik (genom, kromosom, gen, DNA) suatu organisme untuk mendapatkan karakter unik dan bermanfaat. Rekayasa level populasi; seleksi famili, seleksi individu. semakin sulit Rekayasa level set kromosom; ginogenesis, triploidisasi, tetraploidisasi, androgenesis, hibridisasi. rekayasa level gen; transgenesis/transfer gen.

5 target/manfaat ginogenesis ?
Mempercepat proses pemurnian suatu galur. Memproduksi populasi monoseks betina Membuat populasi klon

6 pemurnian ? INDUK MURNI: mewariskan karakter secara konsisten kepada keturunannya Cara konvensional ? Ginogenesis ? generasi 1 semakin murni 4-10 kali cara konvensional ekivalen dengan 1 kali ginogenesis Bila ikan yang dimurnikan memerlukan waktu 1 th untuk matang gonad, sepuluh kali cara konvensional memerlukan waktu 10 tahun, dan akan sama dengan 1 tahun cara ginogenesis Di samping waktu lebih cepat, pakan dan fasilitas yang dipergunakan untuk memperoleh hasil yang sama akan lebih sedikit (murah) generasi 2 generasi 3 generasi 4

7 mengapa dimurnikan ? Dalam hibridisasi, dua strain murni yg disilangkan akan menghasilkan keturunan dengan efek hibrid (heterosis effect/ hybrid vigour) yang maksimal. efek hibrid tdk. maksimal X induk tidak murni X efek hibrid maksimal induk murni

8 target/manfaat ginogenesis ?
Mempercepat proses pemurnian suatu galur. Memproduksi populasi monoseks betina Membuat populasi klon

9 populasi monoseks betina ?
Dalam monosex culture, salah satu kendala yang dihadapi adalah menyediakan benihnya. Diperlukan teknik memproduksi benih monoseks secara massal. Pada beberapa spesies benih monoseks dapat diperoleh melalui sexing (memilih), tetapi banyak keterbatasan Pada beberapa spesies (mis. ikan mas), betina tumbuh lebih cepat dari jantan, maka pemeliharaan betina saja akan lebih menguntungkan Untuk menyediakan benih ikan mas monoseks betina, teknik ginogenesis akan sangat membantu.

10 target/manfaat ginogenesis ?
Mempercepat proses pemurnian suatu galur. Memproduksi populasi monoseks betina Membuat populasi klon

11 populasi klon ? Populasi yang terdiri dari individu-individu yang secara genotipe persis sama. Individu-individu dalam populasi klon memiliki kemampuan merespons pengaruh lingkungan yang persis sama. Populasi klon sangat berguna sebagai hewan percobaan untuk menguji pengaruh obat-obatan, pakan, dsb.

12 teknologi ginogenesis ?
Bagaimana secara artifisial memproduksi zigot tanpa ada kontribusi materi genetik dari induk jantan. Menghancurkan materi genetik jantan; menyinari sperma dengan sinar UV. Mengupayakan proses diploidisasi zigot melalui perlakuan kejutan; kejutan suhu (heat shock, cold shock) dan tekanan (pressure shock) Dikenal dua cara ginogenesis; ginogenesis meiotik dan ginogenesis mitotik.

13 bagaimana materi genetik diwariskan ?
telur sperma

14 bagaimana materi genetik diwariskan ?
New generation pembelahan mitosis meiosis

15 bagaimana materi genetik diwariskan ?

16 pewarisan materi genetik secara alami ?
gamet jantan gamet betina 2n n n 2n n n 4n 2n 2n 2n 2 sel 4 sel 8 sel normal diploid 2n

17 teknologi ginogenesis ?
Bagaimana secara artifisial memproduksi zigot tanpa ada kontribusi materi genetik dari induk jantan. Menghancurkan materi genetik jantan; menyinari sperma dengan sinar UV. Mengupayakan proses diploidisasi zigot melalui perlakuan kejutan; kejutan suhu (heat shock, cold shock) dan tekanan (pressure shock) Dikenal dua cara ginogenesis; ginogenesis meiotik dan ginogenesis mitotik.

18 penyinaran UV (UV irradiation) ?
Upaya menghancurkan materi genetik (gen/DNA) sehingga kode genetiknya tidak berfungsi (malfunction). Materi genetik hancur tapi sperma harus tetap hidup (motil). Perlu dosis (intensitas) yang tepat untuk mencapai kondisi tersebut di atas. t Intensitas yang tepat dipengaruhi oleh lampu UV yang digunakan, jarak penyinaran dan lama penyinaran.

19 penyinaran UV (UV irradiation) ?
alas pengatur jarak lampu sumber UV cawan petri untuk sperma boks penyinaran UV Dapat dibeli di toko listrik, generator UV kemampuannya berkurang sesuai masa pakai, sehingga perlu kalibrasi setiap mau memakainya. Lama penyinaran (exposure) diatur dengan memasang saklar dan timer. Sperma yang akan disinari terlebih dahulu diencerkan 50 – 100x dengan larutan fisiologis, lalu dibuat lapisan tipis di dalam cawan petri. Bahan boks sebaiknya terbuat dari kaca, tertutup rapat dan memiliki pintu. Untuk menentukan dosis penyinaran yang tepat sebaiknya menggunakan lux-meter. Bila tidak ada lux-meter dapat dilakukan dengan menguji motilitas sperma setelah disinari. Dosis penyinaran yang tepat bergantung spesies (1 min at 1,719 J/m2)

20 teknologi ginogenesis ?
Bagaimana secara artifisial memproduksi zigot tanpa ada kontribusi materi genetik dari induk jantan. Menghancurkan materi genetik jantan; menyinari sperma dengan sinar UV. Mengupayakan proses diploidisasi zigot melalui perlakuan kejutan; kejutan suhu (heat shock, cold shock) dan tekanan (pressure shock) Dikenal dua cara ginogenesis; ginogenesis meiotik dan ginogenesis mitotik.

21 perlakuan kejutan (shock treatment) ?
Upaya menahan pelepasan polar body II pada ginogenesis meiotik atau menghambat pembelahan mitosis pertama pada ginogenesis mitotik. Dikenal dua kategori kejutan: secara fisik (suhu dan tekanan) dan kimiawi (colchicine, colcemid, cytokalasine). Kejutan suhu terdapat dua cara; kejutan panas (heat shock) dan kejutan dingin (cold shock). Kejutan suhu panas dianggap cara yang paling mudah, praktis dan murah. Keberhasilan kejutan dipengaruhi oleh umur zigot, lama, dan kondisi kejutan (misal besaran suhu dan tekanan).

22 perlakuan kejutan (shock treatment) ?
masukkan dalam keranjang lempeng kaca wadah pembuahan (25 oC) pindahkan saat embrio berumur 3 menit sejak pembuahan pindahkan setelah embrio dikejut selama 2 menit wadah penetasan (26-28 oC) waterbath kejutas panas (41 oC)

23 teknologi ginogenesis ?
Bagaimana secara artifisial memproduksi zigot tanpa ada kontribusi materi genetik dari induk jantan. Menghancurkan materi genetik jantan; menyinari sperma dengan sinar UV. Mengupayakan proses diploidisasi zigot melalui perlakuan kejutan; kejutan suhu (heat shock, cold shock) dan tekanan (pressure shock) Dikenal dua cara ginogenesis; ginogenesis meiotik dan ginogenesis mitotik.

24 ginogenesis meiotik ? 2n gamet jantan disinari UV gamet betina 2n n
kejutan suhu 4n 2n 2n 2n n 2 sel 4 sel 8 sel ginogenesis meiotik G 2n

25 ginogenesis mitotik ? gamet jantan disinari UV gamet betina 2n 2n n
kejutan suhu n 2n 2n 2n 2n n 2 sel 4 sel 8 sel ginogenesis mitotik G 2n

26 apa bedanya ginogenesis meiotik dan mitotik ?
Secara teknis lebih mudah membuatnya Secara teknis lebih sulit membuatnya Masih memungkinkan diperoleh hasil keragaman (heterozigositas). Tingkat keseragaman (homozigositas) yang diperoleh sangat baik. Menghasilkan populasi monoseks betina. Menghasilkan populasi monoseks betina. Untuk tujuan pemurnian hasilnya relatif lebih lambat. Untuk tujuan pemurnian hasilnya relatif lebih cepat.

27 prosedur teknis ? Sebaiknya telah menguasai pemijahan dan pembuahan buatan ikan yang akan diginogenesis. Untuk mendapatkan gamet (telur yang diovulasikan dan sperma), perangsangan pemijahan (induced spawning) akan sangat membantu. Menyiapkan alat penyinaran UV dan waterbath kejutan suhu siap pakai (stand by). Menyinari sperma dengan UV sesuai dosis dan jumlah yang diperlukan menjelang stripping telur. Mengeluarkan telur/stripping, kemudian membuahinya dengan sperma yang telah disinari UV pada wadah pembuahan (suhu 25 oC).

28 prosedur teknis ? Telur yang telah dibuahi sebaiknya ditebar dalam tempat khusus (misal lempeng kaca) untuk memudahkan perlakuan kejutan. Mengejut embrio sesuai dengan umur yang tepat (2-4 menit untuk ginogenesis meiotik atau menit untuk ginogenesis mitotik), lamanya (2 menit), dan suhu kejutannya (41 oC). Memindahkan embrio ke suhu normal (26-28 oC), selanjutnya ditetaskan dalam wadah penetasan. Sebaiknya diberikan fungisida (metylene blue) pada awal menetaskan untuk menghindari serangan jamur.

29 prosedur teknis ? Mengupayakan kualitas air penetasan sebaik mungkin; aerasi dan sirkulasi. Membuang embrio yang mati selama proses penetasan (umumnya yang SR di bawah 15%). Memelihara larva dan membesarkannya sesuai keperluan.

30 kesalahan teknis dan konsekuensinya ?
Prosedur teknis Perlakuan UV OK NO Kejutan Hasil G 2n haploid triploid normal Secara morfologi G 2n, triploid dan diploid normal sulit dibedakan. Sebagai marker yang dapat mempermudah untuk membedakan digunakan sperma dari lain spesies. Ginogenesis ikan mas menggunakan sperma tawes

31 terima kasih