Gonogenesis (gonogenesis): proses pembentukan gamet
Ginogenesis merupakan keturunan yang dihasilkan melaui mekanisme partenogenesis, tapi telur membutuhkan rangsangan dari sperma untuk berkembang. Namun, sel sperma tidak menyumbangkan materi genetic apapun pada anak.
Sebelum melakukan ginogenesis buatan dengankejutan suhu, dilakukan penyuntikan induk ikan mas (ciprinus carpio.) dengan Ovaprime, dengan tujuan mempercepat pematangan gonad. ovaprime merupakan produk yang mengandung 20µg D-Arg6, Pro9-Net sGnRH dan 10 mg domperidone per ml propylene glycol. Ovaprim telah teruji dan terbukti efektif pada ikan, dimana secar signifikan mendorong pematangan tanpa mempengaruhi kemampuan hidup dan fekunditas suatu ikan.
Proses selanjutnya adalah menghancurkan materi genetik sperma dengan sinar ultraviolet (UV), dengan tujuan menonaktifan material genetik sperma melalui radiasi dengan bahan mutagen sehingga sperma hanya mampu merangsang perkembangan telur tanpa menurunkan sifat genetik. Dunham (2004) dalam Yusrizal (2004) menyatakan bahwa bahan mutagen yang dapat merusak gen pada sperma ada bermacam-macam yaitu sinar gamma, sinar ultraviolet (UV), dan sinar X.
Setelah peradiasian sinar UV dilakukan pengecekan sperma. Hal tersebut untuk melihat motilitas Jika sperma motil tanpa materi genetik di dalamnya maka dapat dilakukan perlakuan ginogenesis selanjutnya. Jika sperma itu nonmotil atau mati maka ginogenesis tidak dapat terjadi yang terjadi hanya diploidisasi biasa.Sel sperma motil tanpa materi genetik yang di dapat dicampurkan dengan sel telur. Tujuannya untuk melakukan pembuahan. Pada proses ini sperma bergerak mencari sel telur yang akan dibuahi.
Kemudian dilakukan kejutan suhu, perlakuan ini bertujuan untuk mencegah pengurangan kromosom betina pada proses perkembangan telur yang akhirnya dapat menghasilkan zigot yang diploid dan homozigot sebab pada dasarnya embrio ginogenetik adalah haploid. Pembentukkan diploid ginogenetik dengan menggunakan kejutan panas lebih baik dibandingkan dengan menggunakan kejutan dingin. Lama kejutan, suhu dan waktu awal kejutan yang diberikan setelah pembuahan untuk tiap jenis sperma dalam tiap petridisch.
Ginogenesis secara spontan dapat terjadi akibat tertahannya polar body II oleh spermatozoa. Hal ini disebabkan pada saat polar body II akan keluar bertabrakan dengan spermatozoa yang akan masuk ke dalam mikrofil sehingga polar body II tidak jadi keluar dan spermatozoa terpental keluar, akibatnya gamet jantan digantikan oleh polar body II sehingga ploidi tetap dua. Sedangkan pada ginogenesis buatan dilakukan dengan cara memanipulasi kromosom. Diploid ginogenetik meiotik diperoleh dari tertahannya polar body II oleh kejutan panas pada saat meiosis kedua sedangkan diploid ginogenetik mitotik diperoleh akibat tertahannya pembelahan pertama sel sehingga sel yang terbentuk menjadi diploid
Perlakuan Ginogenesis
Untuk mendapatkan benih ikan yang monosex secara ginogenesis ada beberapa perlakuan yang dapat dilakukan yakni antara lain:
1. Penyinaran sperma dengan sinar ultraviolet Sebelum sperma dicampur dengan sel telur (pemijahan buatan) sperma tersebut diberi perlakuan penyinaran dengan sinar UV. Hal ini dilakukan untuk merusak bahan genetik sperma. Komposisi kimiawi sperma pada plasma inti (nukleoplasma) diantaranya adalah DNA, Protamine, Non Basik Protein. Sedangkan seminal plasma mengandung protein, potassium, sodium, calsium, magnesium, posfat, klarida. Sedangkan komposisi kimia ekor sperma adalah protein, lecithin dan cholesterol (Gusrina, 2008). Sinar ultraviolet dengan panjang gelombang di bawah 300 nm dapat diserap secara kuat oleh bahan biologi tertentu, terutama asam nukleat, protein, dan koenzim. Tetapi sinar ini tidak sampai mengionisasi atom-atom dan molekulnya disamping itu kemampuan sinar ultraviolet untuk menembus bahan sangat terbatas. Walaupun sinar ultraviolet yang dapat masuk ke bahan biologi tersebut sedikit, tetapi hampir semua diserap. Hal ini berarti efisiensi penyerapan sinar ultraviolet olleh bahan-bahan biologi sangat tinggi. Pada panjang gelombang hingga 260 nm sinar UV dapat merusak fungsi pirimidin AND yang merupakan bahan genetic sperma. Walapun sperma diradiasi namun tidak sampai merusak kemampuannya untuk bergerak dan membuahi telur. Dengan demikian sperma ini masih mampu untuk memicu untuk terjadinya pembuahan dan perkembangan telur.
2. Perlakuan kejut suhu Setelah sperma diberi perlakuan penyinaran kemudian dicampur dengan sel telur dan dilepaskan dalam air agar terjadi pembuahan. Setelah pembuahan terjadi kemudian telur yangterbuahi tersebut diberi kejutan lingkungan. Hal ini dapat berupa kejut suhu atau dengan tekanan hidrostatis. Perlakuan dengan tekanan hidrostatis memerlukan peralatan yang rumit, mahal sehingga suli untuk diterapkan telur dalam jumlah banyak namun metode ini efektif untuk memproduksi tingkat heterozigositas nol persen. Kejut suhu lebih praktis dalam penggunaannya sehingga bisa diterapkan pada jumlah yang banyak. Kejut suhu dimaksudkan untuk pencegahan keluarnya polar body II telur pada saat terjadi pembelahan miosis kedua atau pencegahan pembelahan sel setelah duplikasi kromosom pada saat terjadi pembelahan mitosis pertama sehingga jumlah kromosom telur mengganda lagi pada awal perkembangan zigot (Nagy et al:, 1978). Kejut suhu disini berupa kejutan panas dan kejutan dingin. Pemberian kejutan panas lebih singkat periodenya dibandingkan dengan kejut dingin. Pada saat oogenesis (proses pembentukan sel telur hingga siap untuk ovulasi), sel telur belumlah dalam keadaan 2N melainkan 4N. Saat pembelahan sel miosis I terjadi,saat itu dikatakan sel telur telah matang. Saat itulah ada “loncatan” polar body I (2N), sehingga sel telur yang awalnya 4N menjadi 2N. Pembelahan sel secara miosis, ada pengurangan set kromosom menjadi setengah dari semula. Perbedaannya dengan pembelahan sel mitosis (pembelahan yang ditandai dengan penggandaan atau perbanyakan jumlah sel). Proses pembelahan sel selama oogenesis dan spermatozoa ada pada gambar 1. berikut ini: Gambar 1.
Bagan spermatogenesis dan oogenesis Satu buah sel telur yang memiliki dua set kromosom (2N) dan satu buah sel sperma memiliki satu set kromosom (1N). Jika keduanya kita pasangkan, maka terjadilah pembuahan. Setelah sel telur dibuahi oleh sperma, maka satu set kromosom sperma memasangkan diri terhadap satu set kromosom pada sel telur. Dan sebagai akibatnya, ada satu set kromosom sel telur yang tidak mendapatkan pasangan. Itulah yang kemudian dipahami oleh beberapa peneliti, bahwa polar body II yang berisi satu set kromosom (1N) akan “ke luar” dari sistem. Satu set yang tidak memiliki pasangan kromosom itu akan ter denaturasi. Dengan terjadinya, maka sel telur yang sudah dibuahi tersebut, kembali pada kondisi normal (2N) dan menyiapkan diri untuk melakukan proses berikutnya; yakni pembelahan sel mitosis. Jika proses keluarnya polar body II kita ganggu dengan kejut suhu di atas hingga mengalami kegagalan, maka tentu saja sel telur yang sudah dibuahi itu akan tetap memiliki tiga set kromosom; dua set dari sel telur dan satu set dari sel sperma. Inilah yang kemudian kita kenal sebagai triploid atau individu yang memiliki tiga set kromosom (3N). Karena materi genetic sperma telah rusak maka yang akan berkembang dan mengalami pembelahan hanya pada set kromosom telur dari induk betina. Oleh karena itu ginogenesis hanya akan menghasilkan anakan yang sama dengan sifat induknya jika metode ini berhasil. Ginogenesis dapat digunakan untuk pemurnian ikan menggantikan teknik perkawinan sekerabat. Menurut Rohadi, D. S, (1996) dengan ginogenesis buatan dapat menghasilkan ikan bergalur murni dengan sifat homozigositas. Hasil pemurnian ikan dengan metode ginogenesis selama satu generasi sama dengan hasil tujuh sampai delapan generasi perkawinan sekerabat sedangkan homozogositassatu generasi ikan ginogenesis sama dengan homozigositas tiga generasi ikan hasil perkawinan sekerabat. Keberhasilan dari metode ini ditentukan oleh umur zigot, lama waktu kejutan dan suhu kejutan panas yang digunakan. Lamanya kejutan suhu, pemilihan waktu yang tepat serta suhu perlakuan yang tepat adalah spesifik atau khas untuk masing-masing jenis ikan.
DAFTAR PUSTAKA