Genetika Kunci Resistensi Pada Ikan Nila (TILV)
Sebuah studi baru menemukan bahwa resistensi terhadap Tilapia Lake Virus (TiLV) tampaknya disebabkan oleh perbedaan gen antara keluarga ikan yang sama, lapor Bonnie Waycott.
Harapannya tinggi bahwa hasil ini akan sangat meningkatkan perlindungan stok budidaya ikan nila. Sejak terdeteksi di Israel pada tahun 2014, Tilapia Lake Virus (TiLV) telah menghancurkan populasi ikan nila di 16 negara di Asia, Afrika, dan Amerika Selatan, serta menyebabkan kematian hingga 90%.
Penyakit ini bisa dibilang merupakan ancaman penyakit terbesar bagi budidaya ikan nila dan salah satu yang terbesar bagi akuakultur global. Beberapa tahap siklus hidup ikan nila, mulai dari benih hingga dewasa, dapat terpengaruh. Baik ikan liar maupun budidaya rentan terhadap penyakit ini, dengan gejala klinis meliputi perubahan perilaku, perubahan warna, hilangnya sisik, pendarahan kulit, luka terbuka, tonjolan bola mata dan pembengkakan perut. Ikan juga bisa tampak lesu di permukaan atau terlihat terengah-engah.
Saat ini belum ada obat untuk penyakit virus dalam akuakultur, meskipun vaksin dan pembiakan selektif telah terbukti berhasil mengurangi keparahan beberapa penyakit, saat ini terdapat beberapa kesenjangan pengetahuan terkait TiLV karena belum tersedianya vaksin yang efektif atau terjangkau.
Kini, sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Aquaculture menemukan adanya variasi genetik yang substansial dalam ketahanan ikan nila terhadap virus tersebut dengan beberapa famili tidak menunjukkan kematian akibat TiLV sementara yang lain menunjukkan tingkat kematian yang sangat tinggi. Temuan ini memberikan harapan bahwa program pemuliaan dapat menjadi kunci untuk mengatasi salah satu penyakit terburuk yang melanda industri budidaya ikan global dalam beberapa tahun terakhir.
Dengan pendanaan dari pemerintah Inggris dan melalui kerangka Program Penelitian CGIAR tentang Sistem Pertanian dan Pangan Ikan para peneliti dari Institut Roslin Universitas Edinburgh dan WorldFish menganalisis gen Budidaya Ikan Nila yang Disempurnakan Secara Genetik (GIFT), dalam upaya untuk memperkirakan tingkat variasi genetik untuk ketahanan terhadap TiLV.
“Roslin Institute telah bekerja sama dengan WorldFish untuk meningkatkan pembiakan selektif ikan nila Nil,” kata Profesor Ross Houston, penulis utama studi dan ketua pribadi genetika akuakultur di Roslin Institute.
Ini mencakup pengembangan perangkat genomik dan pencarian sifat target baru untuk perbaikan genetik. Salah satu sifat tersebut adalah ketahanan terhadap penyakit. Dalam kasus ini, kami memanfaatkan wabah di kolam nila yang terdampak oleh banyak famili nila. Dengan menggunakan data dari ikan yang bertahan hidup dan yang mati akibat wabah ini, serta bagaimana hal ini bervariasi antar famili, kami dapat menunjukkan bahwa ketahanan terhadap TiLV sangat mudah diwariskan.
Dengan menggunakan data dari 1821 ikan ras dari 124 famili ikan nila yang berbeda yang dikumpulkan selama dan setelah wabah di tambak, Houston dan timnya mendefinisikan resistensi menggunakan sifat biner untuk bertahan hidup dan hari-ke-mati. Mereka dapat mencatat tingkat mortalitas karena ikan tersebut memiliki penanda elektronik, yang digunakan untuk mengelompokkan individu ke dalam famili tertentu. Dengan menggunakan silsilah ikan yang terdampak wabah, juga dimungkinkan untuk memisahkan seberapa besar variasi mortalitas yang disebabkan oleh genetika, dan seberapa besar yang disebabkan oleh faktor lain seperti faktor lingkungan.
Resistensi terhadap TiLV sangat dapat diwariskan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa resistensi terhadap TiLV sangat dapat diwariskan, dengan sekitar 50-60% variasi mortalitas disebabkan oleh genetika (ini sangat tinggi untuk sifat resistensi penyakit). Beberapa famili nila memiliki tingkat mortalitas nol, sementara yang lain memiliki tingkat kematian 100%, yang berarti bahwa pemuliaan selektif untuk meningkatkan resistensi kemungkinan besar sangat efektif.
Tim juga dapat menunjukkan bahwa seleksi untuk meningkatkan resistensi terhadap TiLV kemungkinan besar tidak akan berdampak pada pertumbuhan ikan dan bahkan dapat menguntungkan hasil panen petani. Penelitian ini juga menyatakan bahwa penggunaan data dari wabah alami di kolam, dibandingkan dengan eksperimen terkontrol, lebih mencerminkan metode infeksi dalam hal waktu paparan dan penyebaran dalam populasi.
Pembiakan selektif ikan dengan gen yang resistan terhadap TiLV dikatakan sebagai salah satu cara untuk membatasi kerusakan akibat penyakit ini, tetapi ada beberapa hambatan teknis dan legislatif yang harus diatasi, menurut Ross Houston.
“Kendala teknis terkait dengan fakta bahwa model tantangan eksperimental TiLV yang andal dan dapat diulang diperlukan untuk memaksimalkan potensi pemuliaan resistensi TiLV,” ujarnya.
“Ada banyak penelitian tentang pengembangan model tantangan semacam itu dan dengan beberapa hasil yang menjanjikan hingga saat ini, sehingga kemungkinan besar masalah ini akan segera teratasi. Hal ini akan menghindari ketergantungan pada data wabah di kolam untuk keperluan pembiakan, yang sulit diprediksi di mana dan kapan wabah akan terjadi.”
Alat genomik juga dapat sangat berguna untuk mengidentifikasi penanda genetik yang dapat digunakan untuk memprediksi nilai pemuliaan resistensi TiLV, bahkan tanpa adanya data tantangan penyakit pada kerabat dekat, tambahnya.
Spesies budidaya utama
Ikan Nila merupakan salah satu spesies utama yang dibudidayakan di seluruh dunia saat ini. Menurut data FAO, produksi nila mencapai sekitar 6,2 juta ton pada tahun 2016. Spesies ini juga merupakan salah satu sumber utama protein hewani, terutama di negara-negara berkembang di Asia, Amerika Selatan, dan Afrika.
Serta dapat dibudidayakan dengan berbagai sistem, mulai dari tambak pekarangan yang luas hingga operasi komersial berskala besar, dengan dampak lingkungan yang minimal. Ikan nila juga merupakan sumber makanan yang terjangkau bagi banyak orang dan merupakan sumber nutrisi serta asam lemak esensial yang sehat.
Faktor-faktor seperti ini semakin penting bagi peternak nila untuk mempertimbangkan berbagai pilihan guna meningkatkan peluang menghindari TiLV. Selain mempertimbangkan ketahanan terhadap penyakit dan menggunakan stok nila bebas patogen spesifik untuk program pemuliaan, berinvestasi dalam diagnostik molekuler canggih akan memungkinkan peternak untuk menentukan apakah individu-individu ikan nila bebas virus pada berbagai tahap siklus hidup nila.
Langkah-langkah pencegahan penting lainnya meliputi penyaringan nila hidup yang masuk ke suatu negara sebagai benih atau induk untuk keperluan akuakultur, rencana kontingensi untuk kemungkinan wabah, serta audit biosekuriti dan program pengawasan penyakit secara berkala.
“Peningkatan biosekuriti selalu penting dan ini dapat dikaitkan dengan transparansi dan komunikasi,” kata Ross Houston.
Ada penelitian lain yang menargetkan pengembangan vaksin, yang juga akan sangat bermanfaat, tetapi selain masalah biaya, vaksin tersebut sangat sulit diberikan kepada nila muda yang dapat sangat terpengaruh oleh TiLV. Dalam hal ini, genetika dan pemuliaan jelas merupakan peluang besar di sini.
Bersama WorldFish, Roslin Institute merupakan bagian dari program penelitian yang ambisius dan aktif, di mana perangkat genomik sedang dikembangkan untuk menemukan gen dan penanda yang terkait dengan resistensi penyakit. Harapan besar muncul bahwa studi yang dilakukan oleh kedua organisasi ini dapat menghasilkan peluang baru untuk meningkatkan pemuliaan resistensi penyakit.
Penelitian lebih lanjut juga diperlukan untuk mengevaluasi arsitektur genetik resistensi inang terhadap TiLV dan mengevaluasi kemungkinan seleksi berbantuan penanda atau genomik untuk mempercepat pemuliaan strain nila dengan peningkatan resistensi terhadap virus, menurut studi tersebut.
“Akan sangat menarik untuk mengetahui alasan yang mendasari mengapa beberapa keluarga tampak sepenuhnya resisten, sementara yang lain sepenuhnya rentan dalam studi kami,” komentar Ross Houston. “Hal ini penting secara ilmiah dan juga berpotensi untuk diterapkan dalam menyediakan solusi baru untuk mengatasi penyakit ini.”
Sumber: World Fishing