FISIOLOGI Reproduksi dan Laktasi 10 & 17 Februari 2014 Drh. Fika Yuliza Purba, M.Sc. Fisiologi reproduksi hewan jantan Anatomi reproduksi hewan jantan Spermatogenesis Proses panjang dimana sel stem diploid spermatogonia ber-mitosis kemudian bermeiosis dan berdiferensiasi menjadi spermatid haploid, yang dilepaskan sebagai spermatozoa Aksis hipothalamus-pituitaria-testis Pubertas Kemampuan untuk menghasilkan sejumlah sperma yang mampu membuahi hewan betina Pada sapi, kambing, babi dan kuda, dapat diketahui melalui umur ketika ejakulat telah mengandung 50 x 106 spermatozoa dengan 10% diantaranya motil Pubertas ≠ kematangan seksual Pubertas dihasilkan dari perubahan endokrin yang terus menerus terjadi setelah kelahiran Fungsi aksis hipothalamus-pituitaria dimulai dari perubahan GnRH (pulsasi) Faktor yang mempengaruhi pubertas: ◦ Ras/bangsa hewan ◦ Asupan energi ◦ Musim kawin Reproduksi pada unggas Reproduksi unggas jantan Fertilitas seekor unggas jantan tergantung pada: ◦ Keberhasilan produksi dan pematangan sel sperma ◦ Inisiasi motilitas sperma sebelum ejakulasi ◦ Transport pasif sperma melalui saluran genital betina ◦ Induksi reaksi akrosomal ◦ Penetrasi spermatozoa menembus lapisan perivitelin ◦ Introduksi DNA ke dalam oosit ◦ Fusi pronuklei jantan dan betina Anatomi reproduksi unggas jantan receptaculum Spermatogenesis Seperti pada mamalia = spermatogenesis pada unggas merupakan proses yang kompleks, terdiri dari proliferasi seluler, reduksi haploid dan diferensiasi seluler. Spermatogenesis juga melibatkan spermatogonia, spermatosit dan spermatid Siklus tubulus seminiferus bervariasi antar spesies unggas Spermatogenesis Gonadotropin dan steroid gonadal berperan penting Sperma dikeluarkan dari tubulus seminiferus dalam keadaan non-motil Sperma menjadi motil apabila telah sampai di duktus deferens, disebabkan oleh buffer fisiologis tertentu Fertilisasi Terjadi pada infundibulum hewan betina Fertilisasi meliputi reaksi akrosomal, penetrasi spermatozoa ke dalam oosit, pembentukan pronukleus jantan dari DNA Sperma tidak mengalami kapasitasi Pada saat ovulasi, oosit dikelilingi struktur retikular tebal yang disebut lapisan perivitellin Reproduksi unggas betina Perbedaan reproduksi dengan mamalia adalah: unggas betina ◦ Unggas akan mengovulasikan telur dalam interval tertentu secara berkala ◦ Unggas menghasilkan telur yang fertil yang dapat mencukupi kebutuhan hidup layaknya embrio tanpa bantuan dari induknya Telur Pada dasarnya produksi keturunan unggas dalam jumlah yang banyak mungkin terjadi karena telur mampu mencukupi kebutuhannya sendiri semasa embrio. Telur terdiri atas: ◦ Kuning telur (yolk) ◦ Albumin yang disekresikan oleh saluran reproduksi ◦ Cangkang, penyedia mineral dan pelindung bagi embrio Struktur telur Yolk ◦ Mencakup 1/3 berat telur dan mengandung pronukleus betina dan nutrisi yang dibutuhkan embrio ◦ Mengandung lemak, protein, pigmen, bahan organik dan anorganik serta immunoglobulin G ◦ Terdiri dari white yolk dan yellow yolk ◦ White yolk disebut juga blastodisc, tempat kromosom maternal Struktur telur Albumin ◦ ◦ ◦ ◦ Mencakup 58% dari total berat telur Terdiri dari kurang lebih 7 lapisan Mengandung 40 jenis protein Mengelilingi yolk dan meletakkannya pada posisi tengah ◦ Mengandung air, protein, vitamin dan mineral bagi perkembangan embrio Struktur telur Cangkang ◦ Berfungsi pelindung dan pembawa embrio selama perkembangannya ◦ Berfungsi pertukaran gas antara embrio dan lingkungan ◦ Berfungsi sebagai barrier terhadap invasi mikroba dan kehilangan air ◦ Terdiri dari membran, mineral dan kutikula Sistem reproduksi unggas betina Transformasi oosit menjadi telur seutuhnya membutuhkan 8-10 hari dimulai dari pertumbuhan folikel Pembentukan telur mencakup proses trasnport sejumlah besar material melalui sejumlah membran, pembentukan berbagai macam bahan (protein dan lemak) Ovarium Terdapat 2 ovarium dan 2 oviduk Ovarium embrionik lebih aktif menghasilkan estrogen (kebalikan pada mamalia) Ovarium terdiri dari: ◦ Medulla: jaringan ikat, pembuluh darah, saraf ◦ Korteks: oogonia Suplai pembuluh gonadorenal darah oleh arteri Perkembangan folikel dan gametogenesis Ribuan oosit terdapat dalam ovarium, sebagian besar berukuran 6-8 mm diameter. Sebagian terovulasi, sebagian besar gagal berkembang dan atretik Ovulasi terjadi 5-7 hari kemudian Ovarium Oviduk Oviduk pada unggas betina terdiri dari sekurang-kurangnya 5 kompartemen 1. Infundibulum: tempat fertilisasi dan penangkap ovum 2. Chalaziferous region: pembentukan chalazae, penyimpanan sperma sementara 3. Magnum: bagian terpanjang penghasil albumin Oviduk 4. Isthmus: membentuk membran cangkang 5. Shell gland: tempat penyimpanan telur sementara (20 jam) = watery dan kalsifikasi, kemudian pigmentasi dan pembentukan kutikula Vagina Ukuran pendek Terdiri dari lapisan muskular yang tebal dan berlipat-lipat Berfungsi sebagai saluran telur menuju kloaka (oviposition) Juga berfungsi seleksi, transport dan penyimpanan spermatozoa Transport telur dan oviposition Telur berada 15 menit pada infundibulum Dalam magnum, kecepatannya 2 mm/menit dan memakan waktu 2-3 jam Telur membutuhkan waktu 1-1 ½ jam untuk melewati isthmus Setelah total 20 jam dalam oviduk, kemudian masuk ke shell gland Telur melewati vagina dalam waktu beberapa detik Oviposition Oviposition melibatkan: ◦ Mekanisme hormonal dan neural ◦ Contoh: ekspulsi telur dari oviduk terjadi akibat kontraksi otot shell-gland dan relaksasi spinchter uterovaginal Siklus ovulatori unggas Hanya memiliki satu fase folikuler Tidak bunting = tidak membutuhkan corpus luteum 25-27 jam sekali, telur dilepaskan Lonjakan LH terjadi 4-6 jam sebelum ovulasi Ovulasi ova terjadi 30 menit setelah oviposition dari telur sebelumnya