Perkembangan
Genetika dan pemuliaan Ikan
Pemuliaan dan seleksi genetik
Untuk diketahui bahwa perbaikan genetik telah memberikan kontribusi yang luar biasa untuk menjamin pasokan makanan yang berkelanjutan bagi penduduk dunia. Hal ini misalnya, penelitian yang sering dikutip oleh Havenstein, Ferket dan Qureshi (2003) dengan elegan menunjukkan bahwa "seleksi genetik yang dibawa oleh perusahaan pemuliaan komersial telah membawa sekitar 85 sampai 90 persen dari perubahan yang
telah terjadi di tingkat pertumbuhan ayam broiler selama 45 tahun terakhir. Ahli Nutrisi telah merubah kebutuhan nutrisi 10 sampai 15 persen dari perubahan ". Ayam yang dipilih diperkirakan memiliki rasio konversi pakan (FCR) dari 1,62 dan 1,92 pada tahun 2001 dan 1957, masing-masing, dengan berat badan rata-rata (BW) 2 .672 dan 2. 126 g. Kontrol yang tidak dipilih menunjukkan FCRs dari 2.14 dan 2.34, dengan rata-rata BW 578 dan 539 g. Seperti dijelaskan di bawah ini, contoh ini juga muncul di budidaya perikanan- Berbagai literatur memperlihatkan terkait keuntungan genetik yang bisa menyamai atau melebihi dari kejadian yang dijelaskan pada unggas seperti yang di atas. Dengan fekunditas tinggi dan waktu budidaya yang lebih singkat daripada ternak di darat dan unggas, hewan air adalah kandidat yang sangat baik untuk program pembiakan selektif. Akan Tetapi,budidaya perikanan, dengan beberapa pengecualian, tetap merupakan industri yang berbasis pada budidaya perikanan sebagian besar benihnya tidak diseleksi, benih semi-alami dan / atau populasi yang terisolasi telah terjadi perkawinan sedarah dan / atau seleksi yang tidak disengaja (Lutz, 2001). Produsen budidaya perikanan di banyak daerah pedesaan di negara-negara berkembang memiliki sedikit pemahaman, atau minat genetika pada umumnya, dan dalam kemajuan ilmu biologi molekul yang tumbuh dengan cepat, khususnya. Memenuhi tuntutan pasokan masa depan untuk kebutuhan seafood akan tergantung pada kemajuan dalam melaksanakan metode perbaikan genetik pada semua tingkat industri. Hal ini dapat dicapai melalui peningkatan pelatihan dan penyuluhan, investasi profesional pengelolaan program pemuliaan dan memperluas akses untuk memperoleh benih yang berkualitas.
Seleksi
benih dan pembentukan pusat benih
Program pemuliaan klasik (yaitu selektif breeding, persilangan dan hibridisasi) adalah arus utama perbaikan genetik ikan finfish (Bartley et al. 2001; Gjedrem, 2005; Hulata dan Ron 2009). Dampak dari pembiakan program distribusi selektif pada industri budidaya perikanan secara global dapat dicontohkan pada strain Donaldson of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) (Parsons, 1998), keberhasilan program pemuliaan salmon Atlantik Norwegia (Salmo salar) (Gjedrem, 2000), dan seleksi ikan nila (Oreochromis niloticus) yang dikenal sebagai perbaikan genetik budidaya nila - GIFT (Pullin, 2007). Dari tahun 2000 sampai 2005, produksi global udang windu (Penaeus monodon) yang strainnya yang tidak terseleksi besarnya kira-kira sekitar 700.000 ton. Di sisi lain, produksi di seluruh dunia udang vannamei(Litopenaeus vannamei), terutama dari hasil domestikasi dan seleksi benih induk meningkat dari sekitar 200..000 ton menjadi lebih dari 1,6 juta ton pada periode yang sama (Preston et al., 2009). Didasari pada pengenalan isolasi bebas patogen tertentu (SPF) pada benih, program pemuliaan L. vannamei telah berfokus pada mempertahankan biosecure SPF pada populasi yang dibudidayakan, seleksi individu untuk pertumbuhan dan seleksi family untuk ketahanan terhadap penyakit(Browdy, 1998). Domestikasi dan pemuliaan L. vannamei memiliki peran yang secara signifikan meningkatkan ekonomi dan keandalan budidaya perikanan udang (Wyban, 2009). Sedangkan di masa lalu, meningkatkan pertumbuhan adalah Tujuan pemuliaan yang paling umum, baru-baru ini sifat baru telah dimasukkan ke dalam pemuliaan program. Ini termasuk sifat yang berhubungan dengan produksi (seperti usia kematangan; menghilangkan deformitas tulang belakang; efisiensi pakan; dan ketahanan terhadap stres, penyakit dan parasit) dan sifat-sifat yang terkait dengan-konsumen (seperti penampilan, composisi tubuh dan kualitas daging). Sepertinya perlindungan ikan menjadi isu penting bagi industri budidaya perikanan (Ashley, 2007), perhatian juga telah diberikan kepada hewan sifat yang berhubungan dengan perlindungan(Olesen, Groen dan Gjerde, 2000; Bentsen dan Olesen, 2002; Olesen et al., 2003). Perhatian juga diberikan kepada kemungkinan efek seleksi pada perilaku sosial dan pola pertumbuhan ikan (Brännäs et al., 2005). Perbaikan juga telah dibuat dalam program pemuliaan melalui pengenalan metodologi baru untuk mengukur sifat-sifat yang kompleks, seperti daging warna atau efisiensi pakan (dalam rainbow trout - Helge Stien et al, 2006;.. Kause et al, 2006).
Strategi pemuliaan
Upaya telah dilakukan baru-baru ini untuk mengoptimalkan desain perkawinan untuk mengurangi efek perkawinan sekeluarga (Gjerde, Gjøen dan Villanueva, 1996; Villanueva, Woolliams dan Gjerde, 1996; Sonesson dan Meuwissen, 2000, 2002; Sonesson, Janss dan Meuwissen, 2003; Gallardo et al., 2004; Dupont-Nivet et al., 2006; Holtsmark et al, 2006, 2008.; D'Agaro et al., 2007) dan meningkatkan eksperimental desain dan model statistik untuk meningkatkan keuntungan genetik (Sonesson, Gjerde dan Meuwissen, 2005; Hinrichs, Wetten dan Meuwissen, 2006; Martinez et al., 2006a, b). Selain itu, teknologi baru berdasarkan penanda molekuler dan Pendekatan genomik semakin meningkat pentingnya, dan upaya yang dilakukan untuk melibatkan pendekatan molekuler dalam program pemuliaan (Fjalestad, Moen dan Gomez-Raya, 2003; Silverstein et al., 2006). Sebuah langkah lebih lanjut untuk memperbaiki desain program pemuliaan diambil oleh Hayes, Moen dan Bennewitz (2006) dibandingkan strategi mereka yang berbeda untuk menggunakan Informasi penanda molekuler untuk memaksimalkan keragaman genetik dalam populasi dasar.
Menggabungkan informasi fenotipik yang telah tersedia untuk ciri-ciri yang menarik dengan penanda data, mereka akan "memastikan bahwa variasi genetik sebanyak mungkin, untuk sebanyak sifat yang diinginkan, diterapkan dalam populasi dasar ".
Penggunaan dan pertukaran sumber daya genetik akuatik (AqGR) telah menjadi elemen penting dalam pertumbuhan yang pada budidaya perikanan ini (yang tercepat di makanan- sektor produksi) selama tiga sampai empat dekade. Sebuah ulasan edisi khusus di Budidaya perikanan menampilkan serangkaian ulasan pada spesies sumber daya genetik dan kelompok spesies organisme budidaya perikanan yang penting, untuk tujuan produksi pangan, dan isu-isu yang terkait dengan penggunaan dan pertukaran sumber daya genetiknya (Bartley et al., 2009). Koran-koran menggambarkan berbagai penggunaan AqGR yang termasuk pemuliaan dan perbaikan genetik dalam budidaya perikanan, yang mendukung budidaya perikanan (Solar, 2009); Budidaya perikanan udang laut (Benzie, 2009), ikan mas (Cyprinus carpio) (Jeney dan Zhu, 2009), ikan nila (Eknath dan Hulata, 2009), kerang moluska (Guo, 2009), salmon (Solar, 2009) dan lele belang (Pangasianodon hypophthalmus) (Nguyen, 2009); ikan umpan (Na-Nakorn dan Brummett, 2009); spesies ikan hias (Nguyen et al, 2009.); dan budidaya rumput laut (Yarish dan Pereira, 2008).
Isu yang terkait dengan biosekuriti, system prosedur untuk pengiriman benih dan Status patogen dari strain genetik harus dipertimbangkan dalam pengembangan dan penyebaran benih yang dipilih yang bertujuan untuk meningkatkan strain. Seperti disebutkan di atas, untuk udang penaeid, pengetahuan patogen yang telah diidentifikasi dari pusat pembenihan dan pemeliharaan benih yang bebas patogen tertentu adalah komponen penting dalam pengembangan pembiakan selektif untuk L. vannamei. Dewan Internasional untuk Eksplorasi laut (ICES) telah menetapkan suatu pedoman yang harus diikuti dalam kaitannya dengan koleksi induk dan susunan organisasi pusat pembenihan, pusat penyebaran dan pembenihan harus memperhatikan terhadap masalah adanya penyakit yang merupakan titik kritis dalam program pemuliaan (Browdy, 1998). Dengan demikian, perhatian masalah yang berkaitan dengan pengendalian penyakit dan perpindahan patogen harus menjadi penting untuk menjadi pertimbangan dalam pengelolaan dan regulasi perikanan pembangunan budidaya perikanan yang berkelanjutan.
Risiko yang terkait dengan program pembiakan selektif tidak boleh diabaikan.
Spesies atau strain dari banyak spesies ikan telah mengalami perpindahan tempat (translokasi) dari tempat asal mereka atau dari tempat-tempat yang mereka telah diperkenalkan, dan sengaja dirilis untuk stocking atau pindah dari fasilitas budidaya perikanan, sehingga mempengaruhi Benih yang berada di alam (Cross, 2000). Sebagai contoh, budidaya ikan ikan salmon Atlantik, yang mengalami perluasan dalam 50-60 tahun terakhir, mengakibatkan sejumlah besar ikan salmon budidaya menyerang populasi salmon asli di seluruh Utara Atlantic (Fleming et al, 2000;. Carr dan Whoriskey, 2006; Gilbey et al., 2005; Hindar et al., 2006; O'Reilly et al., 2006). Sifat interaksi ini telah diteliti oleh McGinnity et al. (2003, 2004), Weir et al. (2004, 2005) dan lainnya. Lolosnya salmon dari jarring karamba budidaya perikanan mungkin memiliki berbagai konsekuensi biologis potensial, misalnya risiko pembentukan benih liar; risiko persaingan dengan ikan liar untuk berpasangan, ruang dan mangsa; risiko transmisi patogen; dan risiko yang terkait dengan interaksi genetik dengan benih liar (Naylor et al, 2005;.. Verspoor et al, 2006). Budidaya ikan salmon Atlantik telah terbukti secara genetik mempengaruhi populasi salmon liar lainnya, misalnya ikan laut (Salmo trutta) (Naylor et al, 2005;.. Coughlan et al, 2006). Kekhawatiran Tambahan adalah potensi risiko yang terkait dengan Atlantic salmon dari hasil selektif program pemuliaan dan translokasi benih antara Eropa, Amerika Utara dan Chili.
Efek dari spesies budidaya perikanan pada populasi liar masing-masing terlihat
dalam dua atau tiga dekade juga bisa dilihat pada ikan gilthead seabream Mediterania
(Sparus aurata) dan seabass Eropa (Dicentrarchus labrax). Efek ini termasuk interaksi dan kompetisi pada sumber daya dengan ikan yang lolos ke perairan lepas (Yang dicatat jumlahnya meningkat) dan berkontribusi bereproduksi di alam liar (Dimitriou et al., 2007).
Tilapias adalah kelompok ikan yang telah banyak tersebar di seluruh dunia selama
50 sampai 60 tahun terakhir (Pullin et al., 1997). Baru-baru ini, benih ikan nila
diperkenalkan dari berbagai daerah di Afrika ke Filipina dan dicampur dengan ikan budidaya perikanan lainnya (sebelumnya diperkenalkan) strain nila GIFT yang dihasilkan dari program pemuliaan yang dilakukan oleh WorldFish Center (sebelumnya ICLARM) dan kolaborator (. Eknath et al, 1993, 2007; Eknath, 1995). Peningkatan keturunan dari program ini disebarkan ke beberapa negara di Asia Tenggara untuk evaluasi terhadap benih-benih lokal, akhirnya mengarah pada budidaya perikanan komersial, yang menunjukkan pertumbuhan yang unggul dan kelangsungan hidup relatif dengan strain lain yang digunakan oleh pembudidaya ikan (De Silva, 2003). Karena tidak ada populasi ikan nila liar alami ada di negara-negara tersebut, perpindahan itu tidak menghasilkan kerusakan pada populasi ikan nila liar. Setelah penghentian penelitian GIFT Program, Subsamples dipindahkan ke beberapa negara di kawasan dan dilaksanakan secara terpisah, paralel, sehingga program pemuliaan berjalan lebih lanjut (Gupta dan Acosta, 2004). Argumen untuk dan melawan penggunaan nila strain GIFT dalm budidaya perikanan di Afrika dirangkum dalam Brummett dan Ponzoni (2009).
Program pemuliaan klasik (yaitu selektif breeding, persilangan dan hibridisasi) adalah arus utama perbaikan genetik ikan finfish (Bartley et al. 2001; Gjedrem, 2005; Hulata dan Ron 2009). Dampak dari pembiakan program distribusi selektif pada industri budidaya perikanan secara global dapat dicontohkan pada strain Donaldson of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) (Parsons, 1998), keberhasilan program pemuliaan salmon Atlantik Norwegia (Salmo salar) (Gjedrem, 2000), dan seleksi ikan nila (Oreochromis niloticus) yang dikenal sebagai perbaikan genetik budidaya nila - GIFT (Pullin, 2007). Dari tahun 2000 sampai 2005, produksi global udang windu (Penaeus monodon) yang strainnya yang tidak terseleksi besarnya kira-kira sekitar 700.000 ton. Di sisi lain, produksi di seluruh dunia udang vannamei(Litopenaeus vannamei), terutama dari hasil domestikasi dan seleksi benih induk meningkat dari sekitar 200..000 ton menjadi lebih dari 1,6 juta ton pada periode yang sama (Preston et al., 2009). Didasari pada pengenalan isolasi bebas patogen tertentu (SPF) pada benih, program pemuliaan L. vannamei telah berfokus pada mempertahankan biosecure SPF pada populasi yang dibudidayakan, seleksi individu untuk pertumbuhan dan seleksi family untuk ketahanan terhadap penyakit(Browdy, 1998). Domestikasi dan pemuliaan L. vannamei memiliki peran yang secara signifikan meningkatkan ekonomi dan keandalan budidaya perikanan udang (Wyban, 2009). Sedangkan di masa lalu, meningkatkan pertumbuhan adalah Tujuan pemuliaan yang paling umum, baru-baru ini sifat baru telah dimasukkan ke dalam pemuliaan program. Ini termasuk sifat yang berhubungan dengan produksi (seperti usia kematangan; menghilangkan deformitas tulang belakang; efisiensi pakan; dan ketahanan terhadap stres, penyakit dan parasit) dan sifat-sifat yang terkait dengan-konsumen (seperti penampilan, composisi tubuh dan kualitas daging). Sepertinya perlindungan ikan menjadi isu penting bagi industri budidaya perikanan (Ashley, 2007), perhatian juga telah diberikan kepada hewan sifat yang berhubungan dengan perlindungan(Olesen, Groen dan Gjerde, 2000; Bentsen dan Olesen, 2002; Olesen et al., 2003). Perhatian juga diberikan kepada kemungkinan efek seleksi pada perilaku sosial dan pola pertumbuhan ikan (Brännäs et al., 2005). Perbaikan juga telah dibuat dalam program pemuliaan melalui pengenalan metodologi baru untuk mengukur sifat-sifat yang kompleks, seperti daging warna atau efisiensi pakan (dalam rainbow trout - Helge Stien et al, 2006;.. Kause et al, 2006).
Strategi pemuliaan
Upaya telah dilakukan baru-baru ini untuk mengoptimalkan desain perkawinan untuk mengurangi efek perkawinan sekeluarga (Gjerde, Gjøen dan Villanueva, 1996; Villanueva, Woolliams dan Gjerde, 1996; Sonesson dan Meuwissen, 2000, 2002; Sonesson, Janss dan Meuwissen, 2003; Gallardo et al., 2004; Dupont-Nivet et al., 2006; Holtsmark et al, 2006, 2008.; D'Agaro et al., 2007) dan meningkatkan eksperimental desain dan model statistik untuk meningkatkan keuntungan genetik (Sonesson, Gjerde dan Meuwissen, 2005; Hinrichs, Wetten dan Meuwissen, 2006; Martinez et al., 2006a, b). Selain itu, teknologi baru berdasarkan penanda molekuler dan Pendekatan genomik semakin meningkat pentingnya, dan upaya yang dilakukan untuk melibatkan pendekatan molekuler dalam program pemuliaan (Fjalestad, Moen dan Gomez-Raya, 2003; Silverstein et al., 2006). Sebuah langkah lebih lanjut untuk memperbaiki desain program pemuliaan diambil oleh Hayes, Moen dan Bennewitz (2006) dibandingkan strategi mereka yang berbeda untuk menggunakan Informasi penanda molekuler untuk memaksimalkan keragaman genetik dalam populasi dasar.
Menggabungkan informasi fenotipik yang telah tersedia untuk ciri-ciri yang menarik dengan penanda data, mereka akan "memastikan bahwa variasi genetik sebanyak mungkin, untuk sebanyak sifat yang diinginkan, diterapkan dalam populasi dasar ".
Penggunaan dan pertukaran sumber daya genetik akuatik (AqGR) telah menjadi elemen penting dalam pertumbuhan yang pada budidaya perikanan ini (yang tercepat di makanan- sektor produksi) selama tiga sampai empat dekade. Sebuah ulasan edisi khusus di Budidaya perikanan menampilkan serangkaian ulasan pada spesies sumber daya genetik dan kelompok spesies organisme budidaya perikanan yang penting, untuk tujuan produksi pangan, dan isu-isu yang terkait dengan penggunaan dan pertukaran sumber daya genetiknya (Bartley et al., 2009). Koran-koran menggambarkan berbagai penggunaan AqGR yang termasuk pemuliaan dan perbaikan genetik dalam budidaya perikanan, yang mendukung budidaya perikanan (Solar, 2009); Budidaya perikanan udang laut (Benzie, 2009), ikan mas (Cyprinus carpio) (Jeney dan Zhu, 2009), ikan nila (Eknath dan Hulata, 2009), kerang moluska (Guo, 2009), salmon (Solar, 2009) dan lele belang (Pangasianodon hypophthalmus) (Nguyen, 2009); ikan umpan (Na-Nakorn dan Brummett, 2009); spesies ikan hias (Nguyen et al, 2009.); dan budidaya rumput laut (Yarish dan Pereira, 2008).
Isu yang terkait dengan biosekuriti, system prosedur untuk pengiriman benih dan Status patogen dari strain genetik harus dipertimbangkan dalam pengembangan dan penyebaran benih yang dipilih yang bertujuan untuk meningkatkan strain. Seperti disebutkan di atas, untuk udang penaeid, pengetahuan patogen yang telah diidentifikasi dari pusat pembenihan dan pemeliharaan benih yang bebas patogen tertentu adalah komponen penting dalam pengembangan pembiakan selektif untuk L. vannamei. Dewan Internasional untuk Eksplorasi laut (ICES) telah menetapkan suatu pedoman yang harus diikuti dalam kaitannya dengan koleksi induk dan susunan organisasi pusat pembenihan, pusat penyebaran dan pembenihan harus memperhatikan terhadap masalah adanya penyakit yang merupakan titik kritis dalam program pemuliaan (Browdy, 1998). Dengan demikian, perhatian masalah yang berkaitan dengan pengendalian penyakit dan perpindahan patogen harus menjadi penting untuk menjadi pertimbangan dalam pengelolaan dan regulasi perikanan pembangunan budidaya perikanan yang berkelanjutan.
Risiko yang terkait dengan program pembiakan selektif tidak boleh diabaikan.
Spesies atau strain dari banyak spesies ikan telah mengalami perpindahan tempat (translokasi) dari tempat asal mereka atau dari tempat-tempat yang mereka telah diperkenalkan, dan sengaja dirilis untuk stocking atau pindah dari fasilitas budidaya perikanan, sehingga mempengaruhi Benih yang berada di alam (Cross, 2000). Sebagai contoh, budidaya ikan ikan salmon Atlantik, yang mengalami perluasan dalam 50-60 tahun terakhir, mengakibatkan sejumlah besar ikan salmon budidaya menyerang populasi salmon asli di seluruh Utara Atlantic (Fleming et al, 2000;. Carr dan Whoriskey, 2006; Gilbey et al., 2005; Hindar et al., 2006; O'Reilly et al., 2006). Sifat interaksi ini telah diteliti oleh McGinnity et al. (2003, 2004), Weir et al. (2004, 2005) dan lainnya. Lolosnya salmon dari jarring karamba budidaya perikanan mungkin memiliki berbagai konsekuensi biologis potensial, misalnya risiko pembentukan benih liar; risiko persaingan dengan ikan liar untuk berpasangan, ruang dan mangsa; risiko transmisi patogen; dan risiko yang terkait dengan interaksi genetik dengan benih liar (Naylor et al, 2005;.. Verspoor et al, 2006). Budidaya ikan salmon Atlantik telah terbukti secara genetik mempengaruhi populasi salmon liar lainnya, misalnya ikan laut (Salmo trutta) (Naylor et al, 2005;.. Coughlan et al, 2006). Kekhawatiran Tambahan adalah potensi risiko yang terkait dengan Atlantic salmon dari hasil selektif program pemuliaan dan translokasi benih antara Eropa, Amerika Utara dan Chili.
Efek dari spesies budidaya perikanan pada populasi liar masing-masing terlihat
dalam dua atau tiga dekade juga bisa dilihat pada ikan gilthead seabream Mediterania
(Sparus aurata) dan seabass Eropa (Dicentrarchus labrax). Efek ini termasuk interaksi dan kompetisi pada sumber daya dengan ikan yang lolos ke perairan lepas (Yang dicatat jumlahnya meningkat) dan berkontribusi bereproduksi di alam liar (Dimitriou et al., 2007).
Tilapias adalah kelompok ikan yang telah banyak tersebar di seluruh dunia selama
50 sampai 60 tahun terakhir (Pullin et al., 1997). Baru-baru ini, benih ikan nila
diperkenalkan dari berbagai daerah di Afrika ke Filipina dan dicampur dengan ikan budidaya perikanan lainnya (sebelumnya diperkenalkan) strain nila GIFT yang dihasilkan dari program pemuliaan yang dilakukan oleh WorldFish Center (sebelumnya ICLARM) dan kolaborator (. Eknath et al, 1993, 2007; Eknath, 1995). Peningkatan keturunan dari program ini disebarkan ke beberapa negara di Asia Tenggara untuk evaluasi terhadap benih-benih lokal, akhirnya mengarah pada budidaya perikanan komersial, yang menunjukkan pertumbuhan yang unggul dan kelangsungan hidup relatif dengan strain lain yang digunakan oleh pembudidaya ikan (De Silva, 2003). Karena tidak ada populasi ikan nila liar alami ada di negara-negara tersebut, perpindahan itu tidak menghasilkan kerusakan pada populasi ikan nila liar. Setelah penghentian penelitian GIFT Program, Subsamples dipindahkan ke beberapa negara di kawasan dan dilaksanakan secara terpisah, paralel, sehingga program pemuliaan berjalan lebih lanjut (Gupta dan Acosta, 2004). Argumen untuk dan melawan penggunaan nila strain GIFT dalm budidaya perikanan di Afrika dirangkum dalam Brummett dan Ponzoni (2009).
Disadur
dari artikel :Novel and emerging technologies: can they contribute to
improving aquaculture sustainability?
Pengarang
: Craig L. Browdy, Gideon Hulata, Zhanjiang Liu, Geoff L. Allan, Christina Sommerville, Thales Passos
de Andrade, Rui Pereira, Charles Yarish, Muki Shpigel, Thierry
Chopin, Shawn Robinson, Yoram Avnimelech &
Alessandro Lovatelli Dari Buku Food. Proceedings of the
Global Conference on Aquaculture 2010, Phuket, Thailand. 22–25 September
2010.pp. 149–191. FAO, Rome and NACA, Bangkok
Tidak ada komentar:
Posting Komentar