KARAKTERISASI MORFOLOGI SISIK DAN VARIASI GENETIK VARIAN DOMINAN IKAN KOI (Cyprinus carpio var. koi) DI INDONESIA : BERDASARKAN PENANDA DNA MITOKONDRIA, MIKROSATELIT, DAN GEN REGULATOR PIGMENTASI

Krisna Noli Andrian, Prof. Dr. drh. Aris Haryanto, M.Si.; Dr. med.vet. drh. Hevi Wihadmadyatami, M.Sc.; Dr. biol.hom. Nastiti Wijayanti, S.Si., M.Si.

2025 | Disertasi | S3 Sain Veteriner

Ikan koi (Cyprinus carpio var. koi) merupakan ikan hias bernilai ekonomi tinggi yang digemari karena variasi warna dan pola tubuhnya. Keindahan warna pada koi dipengaruhi oleh faktor genetik, struktur mikroskopis sisik, serta ekspresi gen yang mengatur pigmentasi. Meskipun budidaya ikan koi di Indonesia terus berkembang, pemahaman ilmiah terhadap dasar morfologis dan genetik yang membentuk variasi antar varian masih terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi struktur mikroskopis sisik dan variasi genetik ikan koi yang dibudidayakan di Indonesia melalui pendekatan morfometrik, molekuler, dan ekspresi gen pigmentasi. Sampel berasal dari tujuh varian dominan ikan koi (Kohaku, Showa, Sanke, Shiro, Platinum, Matsuba, dan Shusui) yang dikoleksi dari Yogyakarta dan Blitar. Model prediksi berat badan berdasarkan panjang tubuh disusun menggunakan regresi linier, menghasilkan persamaan (Y=?142,663+13,874×Panjang) dengan nilai koefisien korelasi (R) 0,880 dan nilai koefisien determinasi (R²) 0.774. Analisis ultrastruktur sisik menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) menunjukkan perbedaan antar varian, terutama pada bentuk dan kerapatan radii, circuli, serta lepidont. Analisis genetik menggunakan lima penanda mikrosatelit (MFW 1, 2, 11, 15, 20) mengidentifikasi 27 alel dengan nilai keragaman genetik berkisar antara 0,11 hingga 0,21, yang menunjukkan keragaman sedang. Hasil sekuensing gen mitokondria COII dan D-Loop menunjukkan semua varian berada dalam satu klade dengan kekerabatan genetik yang tinggi. Uji RFLP-PCR gen ND5/6 dengan enzim XapI dan HphI sesuai prediksi in silico sedangkan CseI menunjukkan variasi pita yang mengindikasikan adanya mutasi atau polimorfisme pada situs restriksi. Ekspresi gen pigmentasi mc1r dan mitfa menunjukkan korelasi terhadap intensitas warna hitam pada tubuh ikan, dengan nilai koefisien korelasi (r) 0,9964 untuk mc1r dan 0,8114 untuk mitfa. Hasil ini memperkuat dugaan bahwa kedua gen tersebut berperan penting dalam regulasi pigmentasi. Penelitian ini menegaskan bahwa integrasi pendekatan morfometrik, mikroskopis, dan molekuler dapat memberikan pemahaman menyeluruh terhadap variasi fenotipik dan genetik ikan koi yang dapat dijadikan dasar ilmiah dalam program seleksi varian unggul, pelestarian sumber daya genetik, serta peningkatan efisiensi budidaya ikan koi di Indonesia.

Koi fish (Cyprinus carpio var. koi) is a highly valued ornamental species, favored for its diverse coloration and body pattern. The beauty of koi coloration is influenced by genetic factors, the microscopic structure of the scales, and the expression of pigmentation-related genes. Although koi aquaculture in Indonesia continues to grow, scientific understanding of the morphological and genetic basis underlying variation among koi varieties remains limited. This study aimed to characterize the scale structure and genetic variation of Koi fish cultivated in Indonesia through morphometric, molecular, and pigmentation gene expression approaches. Samples were collected from seven dominant koi varieties (Kohaku, Showa, Sanke, Shiro, Platinum, Matsuba, and Shusui) from Yogyakarta and Blitar. A predictive model for body weight based on body length was developed using linear regression, resulting in the equation (Y = ?142.663 + 13.874 × Length), with a correlation coefficient (R) of 0.880 and a coefficient of determination (R²) of 0.774. Scale ultrastructure analysis using Scanning Electron Microscopy (SEM) revealed inter-variant differences, particularly in the shape and density of radii, circuli, and lepidonts. Genetic analysis using five microsatellite markers (MFW 1, 2, 11, 15, 20) identified 27 alleles, with genetic diversity values ranging from 0.11 to 0.21, indicating moderate variability. Sequencing of mitochondrial genes COII and D-Loop showed all variants clustered within a single clade, reflecting high genetic relatedness. RFLP-PCR analysis of the ND5/6 gene using XapI and HphI enzymes produced banding patterns consistent with in silico predictions, while CseI revealed differences suggesting mutations or polymorphisms at the restriction sites. The expression of the pigmentation genes mc1r and mitfa showed a correlation with black color intensity in the fish body, with correlation coefficients (r) of 0.9964 for mc1r and 0.8114 for mitfa. These results confirm their role in pigment regulation. This study demonstrates that an integrated morphometric, microscopic, and molecular approach provides a comprehensive understanding of phenotypic and genetic variation in koi fish, serving as a scientific basis for superior variety selection, genetic resource conservation, and improved aquaculture efficiency in Indonesia. 

Kata Kunci : Cyprinus carpio var. koi, DNA mitokondria, mc1r, mikrosatelit, mitfa, qPCR, RFLP-PCR, SEM