Kebutuhan daging sapi terus meningkat, namun masih terdapat tantangan besar dalam meningkatkan produktivitas tanpa mengurangi keunikan serta kemampuan adaptasi sapi lokal Indonesia. Salah satu pendekatan yang semakin banyak diterapkan adalah seleksi molekuler, yaitu pemanfaatan informasi DNA untuk mendukung proses pemuliaan secara lebih terarah.
Dalam praktiknya, banyak studi deteksi marker genetik pada sapi lokal masih berfokus pada gen kandidat yang umum digunakan dalam literatur global. Namun, pada populasi sapi lokal Indonesia, pendekatan ini tidak selalu efektif, sebab beberapa marker dapat bersifat monomorfik (tidak menunjukkan variasi), sehingga kontribusinya untuk proses seleksi menjadi terbatas.
Pada titik ini, GWAS (Genome-Wide Association Study) menjadi alternatif yang menarik. Alih-alih hanya menargetkan gen tertentu, GWAS melakukan pemindaian secara menyeluruh pada genom untuk mengidentifikasi variasi DNA (SNP) yang berasosiasi dengan sifat-sifat ekonomi penting, seperti pertumbuhan.
Dari “tebak gen” ke pendekatan genome-wide: mengapa GWAS menjadi penting?
GWAS (Genome-Wide Association Study) merupakan metode untuk mengidentifikasi keterkaitan antara variasi DNA dan suatu sifat tertentu, misalnya berat badan. Secara ringkas, alur kerjanya dapat dijelaskan sebagai berikut:
- Tersedia data performa ternak, seperti berat badan, ukuran tubuh, indeks morfometri, dan parameter fenotipe lainnya.
- Dilakukan pembacaan berbagai variasi DNA (SNP) yang tersebar di seluruh genom.
- Dianalisis SNP mana yang lebih sering ditemukan pada individu dengan karakteristik performa tertentu, sehingga dapat diindikasikan memiliki asosiasi terhadap sifat yang diamati.
Output dari proses ini adalah daftar area genom/marker/kandidat gen yang layak ditindaklanjuti melalui pengujian lanjutan dan validasi. Dalam jangka panjang, informasi tersebut dapat menjadi dasar pengembangan strategi seleksi yang lebih terarah, berbasis data genetik.
Untuk menjalankan GWAS secara praktis, salah satu alat kerja yang paling umum dipakai adalah SNP array menggunakan Illumina Bovine SNP50K BeadChip.
Contoh pendekatan GWAS pada riset Sapi lokal Indonesia
Salah satu contoh penerapan GWAS pada sapi lokal Indonesia dapat dilihat dari riset doktoral yang dilakukan oleh Bapak Widya Pintaka Bayu Putera (Program Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor) pada tahun 2024, berjudul “Genome-Wide Association Study pada Struktur Populasi dan Sifat Pertumbuhan Sapi Potong Lokal Indonesia.”
Dalam penelitian tersebut, digunakan platform Illumina Bovine SNP50K BeadChip untuk mengidentifikasi puluhan ribu variasi SNP pada sapi potong lokal Indonesia. Populasi yang dianalisis meliputi sapi Bali, Madura, Peranakan Ongole (PO), dan Sumba Ongole (SO), dengan data fenotipe yang mencakup berat badan pada umur 1–3 tahun serta ukuran tubuh pada umur 3 tahun.
Yang menarik, riset ini tidak berhenti pada pencarian SNP terkait berat, namun menambah lapisan analisis yang justru sering menentukan apakah GWAS itu valid atau tidak:
- Pemetaan keragaman dan struktur populasi (apakah masing-masing bangsa benar-benar membentuk kelompok genetik yang jelas? apakah ada campuran/admixture?)
- Analisis ROH (Runs of Homozygosity) & FROH untuk melihat indikasi inbreeding berbasis genom
- GWAS untuk pertumbuhan dan indeks morfometri
- Pemetaaan kandidat gen dan langkah lanjutan menuju validasi (mis. desain primer untuk deteksi SNP)
Dengan alur ini, terlihat bahwa genomik dapat membangun fondasi pemuliaan yang lebih terukur.
3 insight dari Riset GWAS Sapi Lokal Indonesia dan Mengapa Bovine SNP50K relevan
1) Kenali dulu populasinya sebelum bicara seleksi
Indonesia memiliki populasi sapi lokal yang beragam, dengan sejarah perkawinan silang dan penyebaran antar daerah. Jika kita langsung melompat ke marker tertentu tanpa memahami struktur populasi, hasil GWAS dapat menajdi bias. Di sinilah SNP array seperti Bovine SNP50K berperan. Kit ini memungkinkan analisis struktur populasi dan admixture secara lebih solid. Artinya, kita bisa menjawab pertanyaan penting seperti:
- Apakah populasi A dan B memang berbeda secara genetik?
- Sejauh mana ada campuran genetik antarpopulasi?
- Apakah dataset kita aman untuk GWAS?
2) Inbreeding bisa dilihat bukan dari perkiraan, tapi dari genom
Riset ini juga mengangkat metrik ROH/FROH (jejak segmen homozigot) yang sering jadi indikator penting untuk pemuliaan, terutama jika ada kekhawatiran terkait inbreeding. Kenapa ini penting? Karena dampak dari inbreeding dapat menurunkan performa, menyebabkan masalah reproduksi, sampai kerentanan terhadap penyakit, dan sering baru terasa setelah beberapa generasi.
Dengan SNP array, analisis ROH/FROH menjadi lebih terukur. Untuk instansi dan industri, ini bisa menjadi bahan untuk:
- Evaluasi program perkawinan
- Pengaturan rotasi pejantan
- Strategi menjaga keragaman genetik jangka panjang
3) GWAS membuka kandidat marker pertumbuhan yang lebih relevan untuk populasi lokal
Bagian yang paling banyak dicari orang tentu apa kandidat gen/marker yang terkait pertumbuhan? Melalui GWAS dan pemetaan gen, riset ini mengarah pada beberapa kandidat gen terkait sifat pertumbuhan (berat dewasa), antara lain SUGT1, SF3A3, dan DSCAM, serta kandidat terkait indeks morfometri tertentu seperti CRY1.
Poin pentingnya: temuan GWAS ini bukan klaim “gen tunggal penentu berat badan”, karena pertumbuhan adalah sifat kompleks yang dipengaruhi banyak gen dan lingkungan. Tapi menemukan kandidat gen/marker adalah langkah besar untuk dapat memfokuskan riset lanjutan, mempercepat validasi serta membangun panel marker yang lebih relevan untuk sapi di Indonesia.
Mengapa Bovine SNP50K BeadChip sering menjadi pilihan yang tepat untuk riset GWAS
Bagi banyak tim riset, tantangan dalam memulai studi genomik biasanya bukan hanya pada minat terhadap teknologinya, tetapi juga pada pertanyaan praktis seperti: harus mulai dari mana, bagaimana merancang studi yang tepat, dan apakah alur kerjanya dapat dijalankan secara konsisten.
Dalam konteks tersebut, platform SNP array seperti Illumina Bovine SNP50K BeadChip kerap dianggap sebagai opsi yang seimbang karena:
- menyediakan cakupan yang memadai untuk pendekatan genome-wide, sehingga mendukung analisis GWAS sekaligus karakterisasi populasi,
- memiliki alur kerja yang relatif terstruktur, sehingga lebih mudah distandardisasi saat digunakan pada jumlah sampel yang lebih besar,
- menghasilkan data yang siap digunakan untuk berbagai analisis, baik pemetaan variasi genetik populasi maupun asosiasi sifat.
Karena itu, untuk riset sapi lokal di Indonesia, platform ini dapat diposisikan sebagai titik awal yang praktis dan relevan, baik untuk kebutuhan riset akademik, program instansi, maupun pengembangan R&D di industri.
Kesimpulan: poin utama untuk pengembangan pemuliaan sapi lokal Indonesia
- Pendekatan genome-wide seperti GWAS dapat menjadi alternatif yang lebih informatif ketika strategi berbasis gen kandidat belum memberikan variasi marker yang memadai pada populasi sapi lokal.
- Karakterisasi populasi dan evaluasi inbreeding merupakan komponen yang sama pentingnya dengan pencarian marker pertumbuhan, karena keduanya berpengaruh langsung terhadap arah seleksi dan keberlanjutan populasi.
- Platform SNP array seperti Illumina Bovine SNP50K BeadChip dapat berperan sebagai alat yang kuat untuk mendukung riset GWAS sapi lokal di Indonesia, baik untuk kebutuhan akademik, program instansi, maupun pengembangan R&D di industri.
- Temuan kandidat marker atau kandidat gen tetap memerlukan tahapan lanjutan seperti validasi, namun sudah memberikan kerangka arah (roadmap) yang lebih jelas untuk penelitian dan pengembangan berikutnya.
- Keberhasilan GWAS sangat ditentukan oleh kualitas data fenotipe dan ketepatan desain sampling, karena keduanya berpengaruh besar pada akurasi interpretasi hasil.