Detail Artikel

Manfaat Heritabilitas dalam Pemuliaan Ternak

Manfaat Heritabilitas dalam
Pemuliaan Ternak

Oleh: Dr. A. Rusfidra
(Geneticists, alumnus S3 IPB)

"Dan sesungguhnya pada binatang ternak itu terdapat pelajaran yang penting bagi kamu. Kami memberi minum kamu dari air susu yang ada di dalam perutnya, dan (juga) pada binatang itu terdapat manfaat yang banyak untuk kamu, dan sebagian dari padanya kamu makan".
(QS. Surat Al Mukminun: 21)

Dalam pembangunan peternakan ada empat komponen yang saling terkait, yaitu manusia (peternak) sebagai subjek yang harus ditingkatkan kesejahteraannya, ternak sebagai objek yang harus ditingkatkan produksi dan produktivitasnya, lahan sebagai basis ekologi budidaya dan pendukung pakan serta teknologi sebagai alat untuk meningkatkan efisiensi produktivitas usaha peternakan.

Peningkatan produktivitas ternak asli (native) dapat dilakukan melalui perbaikan lingkungan (mutu pakan dan tatalaksana) serta program pemuliaan. Peningkatan mutu genetik melalui program pemuliaan dapat dilakukan dengan perkawinan silang (persilangan) dan program seleksi. Seleksi dan persilangan merupakan dua metode yang dapat dilakukan dalam perbaikan mutu genetik untuk meningkatkan produktivitas ternak. Jadi secara sederhana pemuliaan ternak merupakan kombinasi antara pengaruh faktor genetik, tatalaksana pemeliharaan dan faktor keberuntungan (good luck).
[newpage]
Heritabilitas merupakan parameter paling penting dalam pemuliaan ternak. Semakin tinggi nilai heritabilitas suatu sifat yang diseleksi, maka semakin tinggi peningkatan sifat yang diperoleh setelah seleksi. Tingginya nilai heritabiltas suatu sifat menunjukkan tingginya korelasi ragam fenotipik dan ragam genetik. Pada kondisi ini seleksi fenotipik individu sangat efektif, sedangkan jika nilai heritabilitas rendah, maka sebaiknya seleksi dilakukan berdasarkan kelompok.

Defenisi Heritabilitas

Sebagaimana diketahui bahwa fenotipe pada seekor ternak ditentukan oleh faktor genetik dan non genetik. Faktor genetik merupakan faktor yang mendapatkan perhatian pemulia ternak, karena faktor genetik tersebut diwariskan dari generasi tetua kepada anaknya. Selanjutnya perlu diketahui sampai sejauh mana fenotipe seekor ternak dapat digunakan sebagai indikator dalam menduga mutu genetik ternak. Untuk itulah kemudian dikembangkan suatu konsep berupa koefesien yang dikenal dengan heritabilitas.

Sejak dulu selalu timbul pertanyaan tentang bagaimana sifat-sifat yang menguntungkan dari individu superior ditransmisikan pada anak-anaknya. Pendugaan nilai heritabilitas dapat membantu kita dalam menjawab pertanyaan penting tersebut. Modul ini menjelaskan defenisi heritabilitas, metode pendugaan heritabilitas dan pengaruh heritabilitas terhadap perubahan performans ternak.

Heritabilitas merupakan salah satu pertimbangan paling penting dalam melakukan evaluasi ternak, metode seleksi dan sistem perkawinan. Secara lebih spesifik heritabilitas merupakan bagian dari keragaman total pada sifat-sifat yang disebabkan oleh perbedaan genetik diantara ternak-ternak yang diamati. Heritabilitas merupakan perbandingan antara ragam genetik terhadap ragam fenotipik. Ragam fenotipik dipengaruhi oleh faktor genetik dan lingkungan.
[newpage]
Heritabilitas merupakan sebagian deskripsi dari satu sifat dalam satu kelompok ternak pada beberapa kondisi. Variasi mungkin terjadi selama periode waktu yang sama antar kelompok ternak atau variasi dalam kelompok ternak yang sama dalam waktu yang berbeda. Secara alami perbedaan ini mungkin terjadi karena perbedaan genetik dan perbedaan lingkungan sekitarnya dari kelompok ke kelompok dari tahun ke tahun.

Ragam genetik dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, misalnya introduksi bangsa ternak yang baru ke dalam kelompok ternak asli dapat meningkatkan ragam genetik, bila terjadi perkawinan di antara kedua bangsa ternak tersebut. Selain itu, efek seleksi dalam satu kelompok ternak pada sejumlah generasi dapat menurunkan ragam genetik. Penggunaan metode inbreeding dalam sistem perkawinan dapat menurunkan ragam genetik.

Penerapan manajemen praktis yang seragam dapat menurunkan ragam lingkungan. Sebagai contoh, bila pada setiap ekor ternak diberikan jumlah pakan dengan kualitas yang sama, maka ragam lingkungan akan menjadi turun. Sebaliknya, bila Anda melakukan penyesuaian untuk lingkungan yang berbeda, dengan tujuan menghasilkan perbedaan performans maka ternak diperlakukan secara berbeda.

Heritabilitas adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan bagian dari keragaman total (yang diukur dengan ragam) dari suatu sifat yang diakibatkan oleh pengaruh genetik. Ragam fenotipik (p) adalah jumlah dari ragam genetik (g) dan ragam lingkungan (E). Ragam genetik merupakan penjumlahan dari ragam genetik additif (A), ragam genetik dominan (D) dan ragam genetik epistasis (I). Akan tetapi, taksiran pengaruh genetik additif biasanya lebih penting dari pengaruh genetik total. Oleh karena itu, sekarang dalam pustaka dan penelitian pemuliaan ternak, istilah heritabilitas biasanya menunjukkan taksiran bagian ragam genetik aditif terhadap ragam keturunan.
[newpage]
Pada umumnya dikenal dua pengertian tentang heritabilitas. Pertama, heritabilitas dalam arti luas (broad sense), yaitu perbandingan antara ragam genetik yang merupakan gabungan dari ragam genetik aditif, dominan dan epistasis, dengan ragam fenotipik.

Heritabilitas dalam arti luas hanya dapat menjelaskan berapa bagian dari keragaman fenotipik yang disebabkan oleh pengaruh genetik dan berapa bagian pengaruh faktor lingkungan, namun tidak dapat menjelaskan proporsi keragaman fenotipik pada tetua yang dapat diwariskan pada turunannya. Diketahui bahwa genotipe seekor ternak tidak diwariskan secara keseluruhan pada turunannya. Keunggulan seekor ternak yang disebabkan oleh gen-gen yang beraksi secara dominansi dan epistasis akan terpecah pada saat proses pindah silang dan segregasi dalam meoisis. Oleh karena itu, heritabilitas dalam arti luas tidak bermanfaat dalam pemuliaan ternak (Martojo, 1992).

Kedua, heritabilitas dalam arti sempit (narrow sense) yaitu perbandingan antara ragam genetik additif dengan ragam fenotipik. Heritabilitas dalam arti sempit selanjutnya disebut heritabilitas atau dengan notasi h2.

Untuk banyak tujuan, heritabilitas dalam arti sempit (h2) merupakan dugaan yang paling banyak bermanfaat karena mampu menunjukkan laju perubahan yang dapat dicapai dengan seleksi untuk suatu sifat di dalam populasi. Pengaruh taksiran additif biasanya lebih penting dari pengaruh genetik total. Sedangkan ragam dominan dan epistasis pada umumnya kurang respon terhadap proses seleksi dan tidak diturunkan dari generasi tetua pada anaknya. Namun, simpangan dominan dan epistasis bermanfaat dalam program persilangan ternak, baik persilangan antar strain, persilangan antar jenis maupun galur inbred.

Heritabilitas menunjukkan bagian atau persentase dari keragaman fenotipik yang disebabkan oleh keragaman genetik additif. Semakin tinggi nilai h2 dapat diartikan bahwa keragaman sifat produksi lebih banyak dipengaruhi oleh perbedaan genotipe ternak dalam populasi, dan hanya sedikit pengaruh keragaman lingkungan.
[newpage]
Dari persamaan tersebut di atas juga dapat dilihat bahwa nilai h2 dapat meningkat (atau mengecil) karena VA yang membesar atau VP yang mengecil. Oleh karena itu, dalam pendugaan heritabilitas dianjurkan agar keragaman lingkungan yang dikenakan terhadap populasi ternak diperkecil dengan memberikan lingkungan yang relatif homogen. Sehingga dapat disimpulkan bahwa perbedaan sifat produksi pada ternak disebabkan oleh karena adanya perbedaan genotipe di antara ternak yang diamati.

Secara teoritis nilai heritabilitas berkisar dari 0 - 1, namun jarang ditemukan nilai ekstrim nol atau 1 pada sifat kuantitatif ternak. Sifat produksi yang memiliki nilai heritabilitas nol adalah sifat dimana semua keragaman fenotipik pada ternak disebabkan semata-mata oleh pengaruh faktor lingkungan, dan diasumsikan pengaruh genetik tidak ada sama sekali. Nilai heritabilitas 1 menunjukkan sifat kuantitatif dimana semua keragaman sifat disebabkan oleh faktor genetik.

Nilai heritabilitas dibedakan atas tiga kategori yaitu kecil, sedang dan besar. Nilai heritabilitas dikatakan kecil (rendah) jika nilainya 0 – 0,2; sedang: 0,2 – 0,4 dan besar (tinggi) jika bernilai lebih dari 0,4. Preston dan Willis (1974) mengklasifikasikan nilai heritabilitas, dikatakan rendah jika kurang dari 0,25, sedang jika nilainya 0,25 – 0,50 dan besar jika bernilai lebih dari 0,50. Menurut Hardjosubroto (1994), nilai heritabilitas dikatakan rendah apabila bernilai kurang dari 0,10; sedang jika nilainya antara 0,10 - 0,30 dan tinggi jika lebih dari 0,30. Nilai heritabilitas memiliki sifat sebagai berikut:

1. Bukan suatu konstanta
2. Untuk setiap sifat (pada umumnya sifat kuantitatif) nilai heritabilitas suatu sifat dapat berbeda karena perbedaan lokasi pengamatan, perbedaan kelompok ternak, waktu pengamatan dan cara menghitung heritabilitas.

[newpage]
Nilai h2 untuk sifat-sifat ketegaran (fittnes) seperti sifat reproduksi dan daya hidup biasanya kecil. Hal ini terjadi karena seleksi alam yang berlangsung lama membuat VA menjadi kecil. Dalam kondisi ini maka peranan VD dan VI menjadi lebih penting. Karena nilai pemuliaan (breeding value) ternak ditentukan oleh VA, maka h2 dapat dianggap sebagai parameter yang memberikan gambaran mengenai keragaman nilai pemuliaan.

Warwick et. al. (1995) menyatakan bahwa nilai heritabilitas negatif atau lebih dari satu secara biologis tidak mungkin. Bila hal tersebut ditemukan kemungkinan disebabkan oleh: (1) keseragaman yang disebabkan oleh lingkungan yang berbeda untuk keluarga kelompok yang berbeda, (2) metode statistik yang digunakan tidak tepat sehingga tidak dapat memisahkan antara ragam genetik dan ragam lingkungan dengan efektif dan (3) kesalahan dalam pengambilan contoh.

Nilai heritabilitas dapat meningkat atau menurun dengan berubahnya bagian komponennya. Meningkatnya h2 dapat disebabkan oleh turunnya ragam lingkungan atau meningkatnya ragam genetik. Sebaliknya bila ragam lingkungan meningkat atau ragam genetik menurun maka heritabilitas akan turun.

Heritabilitas secara tepat hanya berlaku pada populasi dan lokasi dimana nilai h2 tersebut dihitung. Nilai heritabilitas negatif yang diperoleh dari pendugaan dengan banyak cara analisis ragam (anova) kemungkinan disebabkan oleh : (a) jumlah pengamatan yang sedikit, dimana semakin sedikit jumlah pengamatan semakin besar kemungkinan heritabilitas bernilai negatif, (b) jika pendugaan nilai heritabilitas dihitung dari komponen pejantan maka peluang terjadinya nilai heritabilitas negatif lebih kecil jika jumlah pengamatannnya sama dan © jika jumlah anak (pengamatan) dari setiap ekor pejantan atau induk tidak sama, dapat membuka peluang heritabilitas negatif yang lebih besar.
[newpage]
Heritabilitas merupakan parameter paling penting dalam pemuliaan ternak. Semakin tinggi nilai heritabilitas suatu sifat yang diseleksi, maka semakin tinggi peningkatan sifat yang diperoleh setelah seleksi. Tingginya nilai heritabiltas suatu sifat menunjukkan bahwa korelasi antara ragam fenotipik dan ragam genetik yang tinggi. Pada kondisi tersebut seleksi individu sangat efektif dilakukan, sebaliknya jika nilai heritabilitas rendah, maka sebaiknya seleksi dilakukan berdasarkan seleksi kelompok.

Pengetahuan tentang nilai heritabilitas sangat diperlukan dalam melakukan program seleksi dan rancangan perkawinan untuk perbaikan mutu genetik ternak. Pengetahuan ini bermanfaat dalam menduga besarnya kemajuan untuk program pemuliaan berbeda. Disamping itu, memungkinkan pemulia membuat keputusan penting apakah biaya program pemuliaan yang dilakukan sepadan dengan hasil yang diharapkan. Nilai heritabilitas bermanfaat dalam menaksir nilai pemuliaan seekor individu ternak.


Cara Menghitung Nilai Heritabilitas

Nilai heritabilitas dapat dihitung dengan cara membandingkan atau mengukur hubungan atau kesamaan antara produksi individu-individu yang mempunyai hubungan kekerabatan. Nilai heritabilitas dapat dihitung menggunakan beberapa metode estimasi, diantaranya melalui persamaan fenotipe ternak yang mempunyai hubungan keluarga, yaitu antara saudara kandung (fullsib), saudara tiri (halfsib), antara induk dengan anak (parent and off spring). Selain itu dapat juga menentukan heritabilitas nyata (realized heritability) berdasarkan kemajuan seleksi. Estimasi nilai heritabilitas juga bisa didapat dengan menghitung nilai ripitabilitas, yakni penampilan sifat yang sama pada waktu berbeda dari individu yang sama sepanjang hidupnya. Ripitabilitas dapat digunakan untuk menduga sifat individu dimasa mendatang.

Cara lain menduga nilai heritabilitas adalah dengan memakai hewan kembar identik asal satu telur. Hewan kembar identik memiliki genotipe yang sama sehingga perbedaan dalam sifat produksi diantara hewan kembar disebabkan oleh faktor non genetik.
[newpage]
Dari sudut praktis, nilai heritabilitas dalam arti sempit dapat didefenisikan sebagai persentase keunggulan tetua yang diwariskan pada anaknya. Cara yang paling teliti untuk menentukan heritabilitas suatu sifat adalah dengan melakukan percobaan seleksi untuk beberapa generasi dan menentukan kemajuan yang diperolehnya, yang dibandingkan dengan jumlah keunggulan dari tetua terpilih dalam semua generasi dari percobaan seleksi. Percobaaan seleksi dengan menggunakan ternak besar sangat mahal dan membutuhkan waktu beberapa generasi. Selain itu, hasilnya hanya berlaku khusus pada populasi ternak dimana seleksi dilakukan.

Estimasi nilai heritabilitas beberapa sifat ekonomis penting pada ternak domba diungkapkan Lasley (1978) yang meliputi: nilai heritabilitas jumlah anak yang dilahirkan adalah 0,10 – 1,15; bobot lahir 0,30 – 0,35; bobot sapih 0,30 – 0,35 ; bobot umur satu tahun 0,40 – 0,45; pertambahan bobot badan setelah disapih 0,40 – 0,45; tipe tubuh 0,20 – 0,25 dan skor kondisi 0,10 – 0,15.

Sifat-sifat ekonomi yang penting pada ternak ayam antara lain: mortalitas ayam dara, mortalitas ayam petelur, produksi telur, konversi ransum, dan bobot badan. Sifat-sifat ekonomi penting pada ayam broiler antara lain: fertilitas telur, daya tetas, produksi telur dan ukuran telur.
[newpage]
Rendahnya nilai heritabilitas bukan hanya disebabkan olah rendahnya variasi genetik namun lebih banyak ditentukan oleh tingginya variasi lingkungan. Heritabilitas merupakan salah satu pertimbangan paling penting dalam melakukan evaluasi ternak, metode seleksi dan sistem perkawinan. Secara lebih spesifik heritabilitas merupakan bagian dari keragaman total pada sifat-sifat yang disebabkan oleh perbedaan genetik diantara ternak-ternak yang diamati. Heritabilitas merupakan perbandingan antara ragam genetik terhadap ragam fenotipik.

Heritabilitas adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan bagian dari keragaman total (yang diukur dengan ragam) dari suatu sifat yang diakibatkan oleh pengaruh genetik. Ragam fenotipik (p) adalah jumlah dari ragam genetik (g) dan ragam lingkungan (E). Ragam genetik merupakan penjumlahan dari ragam genetik additif (A), ragam genetik dominan (D) dan ragam genetik epistasis (I). Akan tetapi, taksiran pengaruh genetik additif biasanya lebih penting dari pengaruh genetik total. Oleh karena itu, sekarang dalam pustaka dan penelitian pemuliaan ternak, istilah heritabilitas biasanya menunjukkan taksiran bagian ragam genetik aditif terhadap ragam keturunan.

"Ikatlah ilmu dengan menuliskannya"

Dr. A. Rusfidra
email: ahmad_rusfidra@yahoo.co.id