Ginogenesis proses pembentukan zigot/individu tanpa kontribusi materi genetik jantan

Secara artifisial dapat dibuat dengan cara membuahi telur menggunakan sperma yang telah disinari UV, kemudian dilakukan kejutan (suhu/tekanan).

1. proses pembentukan zigot/individu
tanpa kontribusi materi genetik jantan

2. 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.

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

4. Mempercepat proses
pemurnian suatu galur.
Memproduksi populasi
monoseks betina
Membuat populasi klon

5. generasi 1
generasi 2
generasi 3
generasi 4
INDUK MURNI: mewariskan karakter secara konsisten kepada keturunannya
Cara konvensional ? Ginogenesis ?
•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)
semakin murni

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

7. Mempercepat proses
pemurnian suatu galur.
Memproduksi populasi
monoseks betina
Membuat populasi klon

8. Dalam monosex culture, salah satu kendala
yang dihadapi adalah menyediakan
benihnya.
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.
Diperlukan teknik memproduksi benih
monoseks secara massal.

9. Mempercepat proses
pemurnian suatu galur.
Memproduksi populasi
monoseks betina
Membuat populasi klon

10. 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.

11. 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.
Bagaimana secara artifisial memproduksi zigot tanpa
ada kontribusi materi genetik dari induk jantan.

12. telur + sperma

13. New generation
pembelahan
mitosis
pembelahan
meiosis

15. 2n
n
2n
n
2n
n
n
n
n
nn
2n 2n4n
gamet jantan
gamet betina
2n
2
sel
4
sel
8
sel
normal diploid

16. 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.
Bagaimana secara artifisial memproduksi zigot tanpa
ada kontribusi materi genetik dari induk jantan.

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

18. 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/m
2
)

19. 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.
Bagaimana secara artifisial memproduksi zigot tanpa
ada kontribusi materi genetik dari induk jantan.

20. 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).

21. wadah pembuahan (25
o
C)
waterbath kejutas panas (41
o
C)wadah penetasan (26-28
o
C)
masukkan
dalam keranjang
lempeng kaca
pindahkan saat embrio
berumur 3 menit sejak pembuahan
pindahkan setelah
embrio dikejut
selama 2 menit

22. 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.
Bagaimana secara artifisial memproduksi zigot tanpa
ada kontribusi materi genetik dari induk jantan.

23. 2n
2n
2n
n
n 2n 2n4n
gamet jantan
disinari UV
gamet betina
G 2n
2
sel
4
sel
8
sel
n
n
kejutan suhu
ginogenesis meiotik

24. 2n
n
2n
n
n 2n
gamet jantan
disinari UV
gamet betina
G 2n
2
sel
4
sel
8
sel
kejutan suhu
ginogenesis mitotik
n
n
2n 2n 2n

25. Secara teknis lebih
mudah membuatnya
Masih
memungkinkan
diperoleh hasil
keragaman
(heterozigositas). Menghasilkan
populasi monoseks
betina.
Untuk tujuan
pemurnian hasilnya
relatif lebih lambat.
Secara teknis lebih
sulit membuatnya
Tingkat
keseragaman
(homozigositas)
yang diperoleh
sangat baik. Menghasilkan
populasi monoseks
betina.
Untuk tujuan
pemurnian hasilnya
relatif lebih cepat.
mitotikmeiotik

26. 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
o
C).

27. 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 45-60 menit untuk ginogenesis mitotik),
lamanya (2 menit), dan suhu kejutannya (41
o
C).
Memindahkan embrio ke suhu normal (26-28
o
C), selanjutnya ditetaskan dalam wadah
penetasan. Sebaiknya diberikan fungisida (metylene blue)
pada awal menetaskan untuk menghindari
serangan jamur.

28. 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.

29. Prosedur teknisProsedur teknis
Perlakuan UVPerlakuan UVOKOK OKOK NONO NONO
KejutanKejutan OKOK NONO OKOK NONO
HasilHasil G 2nG 2nhaploidhaploidtriploidtriploidnormalnormal
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