Teknologi RNAi dan Transgenesis terhadap Pengembangan Induk dan Benih Unggul Udang Windu (Penaeus monodon)

Andi Parenrengi

doi:10.55981/brin.1960

Teknologi RNAi dan Transgenesis terhadap Pengembangan Induk dan Benih Unggul Udang Windu (Penaeus monodon)

Authors

Andi Parenrengi

Pusat Riset Perikanan, BRIN

DOI: https://doi.org/10.55981/brin.1960

Keywords:

RNAi, Transgenesis, Domestikasi, Pemuliaan, Udang windu

Synopsis

Udang windu (Penaeus monodon) adalah spesies asli Indonesia dan komoditas perikanan utama yang berkontribusi pada devisa negara. Udang windu memiliki potensi besar di Indonesia karena kondisi geografis yang mendukung, permintaan pasar tinggi, dan dukungan pemerintah. Produksi berkelanjutan udang windu membutuhkan benih dan induk berkualitas, baik SPF maupun SPR melalui domestikasi, pemuliaan, dan budi daya. Namun, tantangan seperti penyakit, kualitas benih, dan perubahan lingkungan perlu diatasi.

Orasi ini menyajikan riset dan inovasi teknologi, termasuk RNAi dan transgenesis yang diperlukan untuk mengoptimalkan pengembangan udang windu, khususnya dalam dukungan kegiatan domestikasi, pemuliaan, dan budi dayanya. Aplikasi teknologi RNAi dan transgenesis telah menunjukkan potensi besar dalam mendukung domestikasi dan pemuliaan udang windu. Teknologi RNAi berbasis dsRNA-VP dapat meningkatkan resistansi terhadap infeksi virus seperti WSSV dengan menargetkan gen virulensi. Teknologi transgenesis memungkinkan peningkatan ketahanan tubuh udang melalui transfer gen antivirus, menghasilkan induk dan benih unggul. Namun, tantangan seperti metode transfer yang efisien, pemilihan gen yang tepat, serta isu etika, dan regulasi masih perlu diatasi untuk penerapan yang lebih luas dalam budi daya udang windu.

Riset dan inovasi teknologi RNAi dan transgenesis untuk udang windu memerlukan pendekatan komprehensif, didukung kebijakan yang kuat. Riset ke depan harus difokuskan pada pengembangan vaksin dsRNA dan over-ekspresi gen anivirus untuk mendukung domestikasi, dan pemuliaan udang windu serta aplikasi bioteknologi modern lainnya, seperti iptek berbasis -omik dan gene/genome editing. Kebijakan mendukung domestikasi dan pemuliaan secara berkelanjutan sangat penting untuk menjaga kualitas benih dan induk. Perlu regulasi ketat untuk memastikan keamanan pangan dan lingkungan, serta dukungan litbangjirap untuk meningkatkan produktivitas dan ketahanan industri budi daya udang windu

Downloads

Download data is not yet available.

References

Alimuddin. (2020). Rekayasa genetika ikan dalam rangka peningkatan produksi perikanan budidaya. Orasi Ilmiah Guru Besar IPB University. IPB Press, Bogor. IPB Press.

Beardmore, J. A., & Hoare, K. (2003). Biotechnology and genetics in fisheries and aquaculture. In Aquaculture Research (Vol. 36, Issue 10). https://doi.org/10.1111/j.1365-2109.2005.01315.x

Binayanti, Anshary, H., Parenrengi, A., & Citra Malina, A. (2019). Use of dsRNA WSSV VP19 with different dose for infection control White Spot Syndrome Virus (WSSV) in vaname shrimp Litopenaeus vannamei. International Journal of Scientific and Research Publications (IJSRP), 9(8), p9230. https://doi.org/10.29322/ijsrp.9.08.2019.p9230

Coman, G. J., Arnold, S. J., Wood, A. T., & Preston, N. P. (2013). Evaluation of egg and nauplii production parameters of a single stock of domesticated Penaeus monodon (giant tiger shrimp) across generations. Aquaculture, 400–401, 125–128. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2013.03.015

Dunham, R. A., & Winn, R. N. (2014). Production of Transgenic Fish. In Transgenic Animal Technology: A Laboratory Handbook: Third Edition. Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-410490-7.00011-6

Gong, Y., & Zhang, X. (2021). RNAi-based antiviral immunity of shrimp. Developmental and Comparative Immunology, 115(October 2020), 103907. https://doi.org/10.1016/j.dci.2020.103907

Hidayani, A. A., & Tassakka, A. C. M. (2016). Isolation and characterization of an envelope protein (VP19) of a white spot syndrome virus from diseased vannamei (Litopenaeus vannamei) in Indonesia. AACL Bioflux, 9(2), 389–395.

Kim, D. K., Jang, I. K., Seo, H. C., Shin, S. O., Yang, S. Y., & Kim, J. W. (2004). Shrimp protected from WSSV disease by treatment with egg yolk antibodies (IgY) against a truncated fusion protein derived from WSSV. Aquaculture, 237(1–4), 21–30. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2004.03.015

KKP. (2025). Produksi Perikanan Budi Daya Pembesaran UDang. https://portaldata.kkp.go.id/datainsight/produksi-ikan-budidaya/81/UDANG

Labreuche, Y., & Warr, G. W. (2013). Insights into the antiviral functions of the RNAi machinery in penaeid shrimp. Fish and Shellfish Immunology, 34(4), 1002–1010. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2012.06.008

Lante, S., Laining, A., & Parenrengi, A. (2014). Performa reproduksi induk udang windu (Penaeus monodon Fab.) jantan alam dan domestikasi tambak. Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur, 693–700.

Lante, S., Parenrengi, A., & Tonnek, S. (2012). Pematangan gonad induk udang windu Penaeus monodon Fab dengan pakan cacing laut dan moist pelet. Prosiding Seminar Nasional Tahunan IX Hasil Penelitian Perikanan Dan Kelautan Tahun 2012. Jurusan Perikanan Fakultas Pertanian UGM.

Lante, S., Tenriulo, A., & Parenrengi, A. (2015). Performa larva udang windu, Penaeus monodon transgenik dan tanpa transgenik PmAV pasca uji vitalitas dan morfologi. Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2015, 219–225.

Lante, S., Tenriulo, A., & Parenrengi, A. (2018). Performa reproduksi udang windu, Penaeus monodon transgenik pasca inseminasi buatan menggunakan sumber spermatofo yang berbeda [Reproductive performance of transgenic tiger shrimp, Penaeus monodon after artificial insemination using differen. Jurnal Riset Akuakultur, 13(1), 11–20. https://doi.org/10.15578/jra.13.1.2018.11-20

Mangampa, M. (2014). Polikultur udang windu (Penaeus monodon), bandeng (Chanos chanos), nila srikandi (Oreochromis aureus x O. niloticus), dan rumput laut (Gracilaria verrucosa) di tambak tanah sulfat masam (TSM). Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur, 1–13.

Mangampa, M., Suwoyo, H. S., & Pantjara, B. (2012). Komposisi ragam budidaya multitropik komoditas udang windu (Penaeus. monodon), nila GIFT (Oreochromis sp.), rumput laut (Gracilaria verrucosa), dan tiram bakau (Crassostrea iredalei). Prosiding Indoaqua - Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2012, 293–302.

Millard, R. S., Ellis, R. P., Bateman, K. S., Bickley, L. K., Tyler, C. R., van Aerle, R., & Santos, E. M. (2021). How do abiotic environmental conditions influence shrimp susceptibility to disease? A critical analysis focussed on White Spot Disease. Journal of Invertebrate Pathology, 186(September 2019), 107369. https://doi.org/10.1016/j.jip.2020.107369

Mulyaningrum, S. R. H., Parenrengi, A., Tampangallo, B. R., & Trismawanti, I. (2018). Respons imun udang windu Penaeus monodon terhadap vaksin dsRNA VP-24 pada dosis berbeda. Jurnal Riset Akuakultur, 13(1), 77–84. https://doi.org/10.15578/jra.13.1.2018.77-84

Mustafa, A. A., Asaad, A. I. J., & Linthin, D. (2021). Performa budidaya udang windu (Penaeus monodon) pada musim kemarau di tambak Kecamatan Marusu Kabupaten Maros. Media Akuakultur, 16(1), 45–56. https://doi.org/10.15578/ma.16.1.2021.45-56

Nawang, A., Haryati, Laining, A., Tenriulo, A., & Parenrengi, A. (2024). The effect of natural feed, artemia, on the growth of Tiger shrimp post larvae. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1410(012036). https://doi.org/10.1088/1755-1315/1410/1/012036

Nawang, A., Trismawanti, I., & Parenrengi, A. (2014). Produktivitas telur dan daya tetas induk udang windu Penaeus monodon asal Aceh dan Takalar. Prosiding Forum Inovasi Akuakultur 2014.

Orlowski, A. (2018). Genetically modified salmon producer AquaBounty advances to product commercialization. SeaFoodSource. https://www.seafoodsource.com/features/genetically-modified-salmon-producer-aquabounty-advances-to-product-commercialization

Parenrengi, A., Alimuddin, A., Sukenda, S., Sumantadinata, K., & Tenriulo, A. (2009). Karakteristik sekuen cDNA pengkode gen anti virus dari udang windu, Penaeus monodon. Jurnal Riset Akuakultur, 4(1), 1–13. https://doi.org/10.15578/jra.4.1.2009.1-13

Parenrengi, A., Alimuddin, A., Sukenda, S., Sumantadinata, K., Yamin, M., & Tenriulo, A. (2009). Cloning of ProAV promoter isolated from tiger prawn Penaeus monodon. Indonesian Aquaculture Journal, 4(1), 1–7. https://doi.org/10.15578/iaj.4.1.2009.1-7

Parenrengi, A., Alimuddin, A., & Tenriulo, A. (2017). Characteristic of a viral protein (VP-15) of white spot syndrome virus (WSSV) isolated from infected tiger shrimp Penaeus monodon (Fabricius, 1798). Indonesian Aquaculture Journal, 12(2), 1–9. https://doi.org/10.15578/iaj.12.2.2017.67-75

Parenrengi, A., Lante, S., Tenriulo, A., Suryati, E., & Rosmiati, R. (2020). Riset perbaikan sistem produksi larva dan kualitas calon induk udang windu Penaeus monodon. In Laporan Teknis, Balai Riset Perikanan Budidaya Air Payau dan Penyuluhan Perikanan (Issue Desember).

Parenrengi, A., Lante, S., Tenriulo, A., Suryati, E., Rosmiati, R., Nawang, A., & Sahabuddin, S. (2021). Pemantapan sistem produksi larva, pengembangan teknologi RNAi, dan peningkatan kualitas serta pembesaran calon induk udang windu Penaeus monodon. Technical report of Research Institute for Brackishwater Aquaculture and Fisheries Extension

Parenrengi, A., Mulyaningrum, S. R. H., Tenriulo, A., & Nawang, A. (2018). Gen penyandi viral protein 15 (VP-15) WSSV dan aplikasinya sebagai vaksin rekombinan pada udang windu. Jurnal Riset Akuakultur, 13(1), 57. https://doi.org/10.15578/jra.13.1.2018.57-65

Parenrengi, A., Suryati, E., Syah, R., Tenriulo, A., Lante, S., Zainuddin, E. N., Aliah, R. S., Farizah, N., Nawang, A., Sulaeman, S., Makmur, M., Rosmiati, R., Gunarto, G., & Herlinah, H. (2024). Isolation and identification of serotonin compound from banana hump: a reproductive stimulant for tiger shrimp Penaeus monodon broodstock enhancement. PeerJ, 12(12), e18670. https://doi.org/10.7717/peerj.18670

Parenrengi, A., Syah, R., Tenriulo, A., & Alimuddin. (2018). Analysis of promoter activity on tiger shrimp Penaeus monodon using EGFP (enhanced green fluorescent protein) as a marker gene. AACL Bioflux, 11(6), 1937–1946.

Parenrengi, A., Syah, R., Tenriulo, A., & Alimuddin, A. (2017). Promoter antivirus udang windu untuk uji aktivitas promoter secara in-vivo (Patent No. IDP000047959). Menteri Hukum dan Hak Asasi Manusia.

Parenrengi, A., Tenriulo, A. A., Lante, S., Nawang, A., Sulaeman, S., & Masruri, M. H. H. (2020). A preliminary experiment on production of dsRNA by in-vivo and its application to tiger shrimp Penaeus monodon larvae for survival enhancement. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 584(1), 012051. https://doi.org/10.1088/1755-1315/584/1/012051

Parenrengi, A., Tenriulo, A., Alimuddin, A., & Sukenda, S. (2021). Enhancement of tiger shrimp Penaeus monodon resistance to white spot syndrome virus by overexpression of antiviral gene. International Journal of Agriculture and Biology, 25(2), 277–284. https://doi.org/10.17957/IJAB/15.1667

Parenrengi, A., Tenriulo, A., Mulyaningrum, S. R. H., Lante, S., & Nawang, A. (2019). Pengaruh aplikasi dsRNA VP-15 in vitro dan in vivo terhadap sintasan dan respons imun udang windu Penaeus monodon. Jurnal Riset Akuakultur, 14(4), 213. https://doi.org/10.15578/jra.14.4.2019.213-223

Parenrengi, A., Tenriulo, A., Mulyaningrum, S. R. H., Suryati, E., Rosmiati, R., Lante, S., & Nawang, A. (2021). Effect of different doses of dsRNA VP15 vaccine for controlling white spot syndrome virus infection in tiger shrimp Penaeus monodon. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 860, 012031. https://doi.org/10.1088/1755-1315/860/1/012031

Parenrengi, A., Tenriulo, A., Suryati, E., Rosmiati, R., Lante, S., Azis, A. A., & Alimuddin, A. (2022). Application of dsRNA VP15-WSSV by oral vaccination to increase survival rate and response immunes of tiger shrimp Penaeus monodon. Indian Journal of Animal Research, 56(7), 893–898. https://doi.org/10.18805/IJAR.BF-1460

Parenrengi, A., Tenriulo, A., & Tampangallo, B. R. (2013). Uji tantang udang windu Penaeus monodon transgenik menggunakan bakteri patogen Vibrio harveyi. Konferensi Akaukultur Indonesia, 226–233.

Parenrengi, A., Tenriulo, A., Tampangallo, B. R., Herlinah, H., Rosmiati, R., Suryati, E., Alimuddin, A., Lante, S., Nawang, A., Suwardi, S., & Hidayani, A. A. (2023). Survival and immune responses of F1 transgenic tiger shrimp Penaeus monodon against white spot syndrome virus (WSSV). Sains Malaysiana, 52(7), 1915–1923. https://doi.org/10.17576/jsm-2023-5207-02

Rahayu, Y. A., Prasmatiwi, F. E., & Suryani, A. (2020). Pendapatan Dan Risiko Usaha Tambak Udang Windu Dan Udang Vaname Di Kecamatan Pasir Sakti Kabupaten Lampung Timur. Jurnal Ilmu-Ilmu Agribisnis, 8(2), 287. https://doi.org/10.23960/jiia.v8i2.4066

Rao, M., Cowley, J. A., Murphy, B. S., Stratford, C. N., & Sellars, M. J. (2019). Double-stranded RNA injected into female black tiger shrimp (Penaeus monodon) prior to spawning does not transfer to progeny. Aquaculture, 500, 126–134. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2018.09.059

Robalino, J., Browdy, C. L., Prior, S., Metz, A., Parnell, P., Gross, P., & Warr, G. (2004). Induction of antiviral immunity by double-stranded RNA in a marine invertebrate. Journal of Virology, 78(19), 10442. https://doi.org/10.1128/jvi.78.19.10442-10448.2004

Saksmerprome, V., Charoonnart, P., Gangnonngiw, W., & Withyachumnarnkul, B. (2009). A novel and inexpensive application of RNAi technology to protect shrimp from viral disease. Journal of Virological Methods, 162, 213–217. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2009.08.010

Soleh, M., Priyoutomo, T. P., Anindiastuti, Adiwijaya, D., Maisoni, A. ., Taslihan, A., Erlina, A., Susanto, A., Hardanu, W., Mardiyanta, A., & Sumantri, I. (2012). Naskah akademis: Domestikasi udang windu Penaeus monodon.

Sritunyalucksana, K. (2001). Characterisation of Some Immune Genes in the Black Tiger Shrimp , Penaeus monodon. In ACTA UNIVERSITATIS UPSALIENSIS.

Sugama, K., Haryanti, H., Benzie, J. A. ., & Ballment, E. (2002). Genetic variation and population structure of the giant tiger prawn, Penaeus monodon, in Indonesia. Aquaculture, 205(1–2), 37–48. https://doi.org/10.1016/S0044-8486(01)00662-7

Suryati, E., Lante, S., Tenriulo, A. A., Rosmiati, R., & Parenrengi, A. (2021). Potential of methyl fernesoate isolate from the Cyprus extract in prospective broodstock of shrimp (Penaeus monodon. Fab). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 860(1), 012038. https://doi.org/10.1088/1755-1315/860/1/012038

Suryati, E., Rosmiati, R., Parenrengi, A., Syah, R., Sulaeman, S., Tenriulo, A., Lante, S., Nawang, A., Makmur, M., & Zainuddin, E. N. (2024). Efficacy of Cyperus spp. extract components in improving reproductive performance of captive tiger shrimp (Penaeus monodon). International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, 14(4), 1312–1319. https://doi.org/10.18517/ijaseit.14.4.19797

Suwoyo, H. S., & Sahabuddin, S. (2017). Performa pertumbuhan calon induk udang windu Penaeus monodon transfeksi pada generasi yang berbeda. Jurnal Ilmu Dan Teknologi Kelautan Tropis, 9(1), 185–200.

Suwoyo, H. S., Sahabuddin, S., Sahrijannah, A., Septiningsih, E., & Mulyaningrum, S. R. H. (2020). Grow-out of transfection and non transfection black tiger shrimp broodstock, Penaeus monodon in concrete pond. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 584, 012015. https://doi.org/10.1088/1755-1315/584/1/012015

Tenriulo, A., Parenrengi, A., & Alimuddin. (2012). Analisis marker DNA mikrosatelit udang windu Penaeus monodon tahan penyakit dari beberapa populasi alam. Prodising Seminar Nasional Tahunan IX Hasil Penelitian Perikanan Dan Kelautan Tahun 2012, UGM.

Tenriulo, A., Parenrengi, A., Lante, S., Suryati, E., Rosmiati, R., & Nawang, A. (2022). Application of dsRNA VP24 vaccine by oral administration at different larval stages of tiger shrimp Penaeus monodon. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1119(1). https://doi.org/10.1088/1755-1315/1119/1/012045

Tenriulo, A., Parenrengi, A., & Tampangallo, B. R. (2014). Respons imun udang windu Penaeus monodon yang membawa marker DNA tahan penyakit setelah dipapar bakteri patogen Vibrio harveyi. Prosiding Forum Inovasi Akuakultur 2014.

Tenriulo, A., Tampangallo, B. R., Parenrengi, A., & Dewi, R. A. (2015). Isolasi dan karakterisasi gen penyandi protein VP-24 WSSV pada udang windu (Penaeus monodon) untuk pengembangan teknologi RNAi. Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur, 593–598.

Tonnek, S., Lante, S., & Parenrengi, A. (2012). Produksi calon induk udang windu Penaeus monodon asal tambak menggunakan resirkulasi berdasar pasir. Prosiding IndoAqua-Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2012.

Van Hulten, M. C. W., Reijns, M., Vermeesch, A. M. G., Zandbergen, F., & Vlak, J. M. (2002). Identification of VP19 and VP15 of white spot syndrome virus (WSSV) and glycosylation status of the WSSV major structural proteins. Journal of General Virology, 83(1), 257–265. https://doi.org/10.1099/0022-1317-83-1-257

Zhu, Z., He, L., & Chen, S. (1985). Novel gene transfer into the fertilized eggs of gold fish (Carassius auratus L. 1758). Journal of Applied Ichthyology, 1(1), 31–34. https://doi.org/10.1111/j.1439-0426.1985.tb00408.x