SATUAN ACARA PENGAJARAN (SAP) X A. 1. Pokok Bahasan
: Sistem reproduksi ayam jantan dan betina
A.2. Pertemuan minggu ke : 13 (2 jam) B. Sub Pokok Bahasan
:
1.
Sistem reproduksi ayam j antan
2.
Mekanisme spermatogenesis
3.
Sistem reproduksi ayam betina
4.
Ovarium dan oviduk
C. Tujuan: Setelah mengikuti kuliah mahasiswa dapat menjelaskan sistem reproduksi ayam jantan dan terjadinya spermatogenesis. Mampu menjelaskan sistem reproduksi ayam betina dan mampu menerangkan terjadinya folikel dan bagian-bagiannya serta oviduk. Dapat menjelaskan fungsi oviduk, memberikan gambaran anatomi repoduksi jantan dan betina serta fungsinya D. Uraian Bahasan: Sistem Reproduksi Ayam 1. Sistem reproduksi ayam jantan Alat reproduksi ayam jantan terbagi dalam 3 bagian utama yaitu: sepasang testis, sepasang saluran deferens dan kloaka. Alat reproduksi ayam jantan: 1. Kloaka 2. Sepasang testes 3. Sepasang saluran deferens 4. Proctodeum Alat tambahan: 1. Ginjal 2. Saluran urin
Universitas Gadjah Mada
Gambar 12. Alat reproduksi ayam jantan (Sumber: Say, 1987) 1. Testis Testis terletak di rongga badan dekat tulang belakang melekat pada bagian dorsal dari rongga abdomen dan dibatasi oleh ligamentum mesorchium dan berdekatan dengan aorta dan vena cava, atau dibelakang paru-paru bagian depan dari ginjal. Meskipun dekat dengan rongga udara tetapi temperatur testis selalu 41-43°C, karena spermatogenesis (pembuatan sperma) akan terjadi pada temperatur tersebut. Testis berbentuk biji buah buncis dengan warna putih krem. Testis terbungkus oleh dua lapisan tipis transparan, lapisan albugin yang lunak (gambar 13). Bagian dalam dari testis terdiri dari tubuli seminiferi (85-95% dari volume testis) dimana terjadi spermatogenesis. Jaringan intersitial yang terdiri dari sel glanduler (sel Leydig) tempat disekresikan hormon steroid, androgen dan testosteron. Besar testis tergantung dari umur, strain, musim dan pakan.
Gambar 13 . Penampang sebuah testis ayam (Sumber: Etches, 1996) 2. Saluran deferens Saluran ini dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian atas yang merupakan muara spenna dari testis. Sedangkan bagian bawah yang merupakan perpanjangan dari saluran epididimis dinamakan saluran deferens. Saluran deferens ini akhirnya bermuara di kloaka pada daerah proktodeum yang bersebelahan dengan urodeum dan koprodeum. Di dalam saluran deferens ini sperma mengalami pemasakan dan penyimpanan sebelum diejakulasikan. Pemasakan dan penyimpanan sperma terjadi pada 65% bagian distal saluran deferens.
3. Alat kopulasi Alat kopulasi pada ayam berupa papila (penis) yang mengalami
Universitas Gadjah Mada
rudimenter, kecuali pada itik berbentuk spiral dengan panjang 12-18 cm. Pada papila ini juga diproduksi cairan transparan yang bercampur dengan sperma saat terjadinya kopulasi. B. Mekanisme Spermatogenesis Spermatogenesis yaitu proses pembentukan sel sperma yang terjadi di epitelium (tubuli) seminiferi di bawah kontrol hormon gonadotropin dari hipofisis (pituitaria bagian depan). Tubuli seminiferi ini terdiri dari sel Sertoli dan sel germinalis. Spermatogenesis terjadi dalam 3 fase yaitu spermatogonial, meiosis dan spermiogenesis dan butuh waktu 13-14 hari
1. Awal dari Spermatogenesis dengan pembelahan meiotik dari spermatosit I menjadi spermatosit II (waktu 6 hari) 2. Pembelahan meiotik II(0,5 hari) 3. Spermatid bulat (2,5 hari) 4. Spermatid memanjang untuk menjalani pemasakan selama (waktu 8 hari)
Gambar 14. Diagram Spermatogenesis (Sumber: Etches, 1996) 3. Sistem Reproduksi Ayam Betina.
1. Anatomi alat reproduksi ayam betina Anatomi alat reproduksi ayam betina terdiri dari dua bagian utama yaitu ovarium yang merapakan tempat sintesis hormon steroid sexuel, gametogenesis dan perkembangan serta pemasakan kuning telur (ovum). Bagian kedua adalah oviduk yaitu tempat menerima kuning telur masak, sekresi putih telur dan pembentukan kerabang telur. Pada unggas umumnya dan ayam pada khususnya hanya ovarium kiri yang berkembang dan berfungsi, sedangkan pada bagian kanan mengalami rudimenter.
a. Ovarium
Universitas Gadjah Mada
Ovarium pada unggas dinamakan pula dengan folikel. Bentuk dari ovarium ini seperti buah anggur (gambar 15) dan terletak pada rongga perat berdekatan dengan ginjal kiri dan bergantung pada ligamentum meso-ovarium. Besarnya ovarium pada saat ayam menetas 0,3 g kemudian mencapai panjang 1,5 cm pada ayam betina umur 12 minggu dan mempunyai berat 60 g pada tiga minggu sebelum dewasa kelamin. Ovarium terbagi dalam dua bagian yaitu cortex pada bagian luar dan medulla pada bagian dalam. Cortex ini mengandung folikel, pada folikel (ovum) ini terdapat sel-sel telur. Jumlah sel telur ini dapat mencapai lebih dari 12.000 buah namun yang mampu masak hanyalah beberapa buah saja (pada ayam dara dapat mencapai jutaan buah).
Gambar 15. Ovarium unggas (Sumber: Etches, 1996) Folikel ini akan masak pada 9-10 hari sebelum ovulasi. Karena pengamh karoteiod pakan maupun karoteniod yang tersimpan di tubuh ayam yang tidak homogen maka penimbunan materi penyusun folikel tersebut menjadikan lapisan konsentris yang tidak seragam. Proses pembentukan ovum dinamakan vitelogeni (vitelogenesis) yang merupakan sintesa asam lemak di hati yang dikontrol oleh hormon estrogen kemudian oleh darah diakumulasikan di ovarium sebagai folikel atau ovum yang kemudian dinamakan yolk atau kuning telur. Dikenal dua fase perkembangan yolk yaitu fase cepat antara 7-4 hari sebelum ovulasi dan fase lambat pada 10-8 hari sebelum ovulasi serta pada 2-1 hari sebelum ovulasi. Akibat prekembangan cepat tersebut maka akan terbentuk gambaran konsentris pada kuning telur. Hal ini disebabkan perbedaan kadar xantopil dan karotenoid pada pakan yang dibelah oleh latebra dimana latebra ini juga menghubungkan antara
Universitas Gadjah Mada
inti yolk dengan diskus germinalis. Folikel dikelilingi oleh pembuluh darah kecuali pada bagian stigma. Apabila ovum dirasa sudah masak maka stigma akan robek sehingga terjadi ovulasi. Robeknya stigma ini dikontrol oleh hormon LH. Melalui pembuluh darah ini ovarium mendapat suplai makanan dari aorta dorsalis. Material kimiawi yang diangkut melalui sistem vaskularisasi ke dalam ovarium harus melalui beberapa lapisan antara lain theca layer merupakan lapisan terluar yang bersifat permeabel sehingga memungkinkan cairan plasma dapat menembus ke jaringan di sekelilingnya. Lapisan kedua berupa lamina basalts yang berfungsi sebagai filter yang menyaring komponen cairan plasma yang lebih besar. Lapisan ketiga sebelum sampai pada oocyte adalah lapisan perivitettin yang berupa material protein bersifat fibrous. Dalam membran plasma, oocyte kemudian berikatan dengan sejumlah reseptor yang akan terbektuk endocitic sehingga terbentuklah material penyusun kuning telur. Sebagian besar penyusun kuning telur adalah material granuler berupa High Density Lipoprotein (HDL) dan lipovitellin. Senyawa ini dengan ion kuat dan pH tinggi akan membentuk komplek fosfoprotein, fosvitin, ion kalsium dan ion besi.
Gambar 16. Penampang melintang sebuah ovum (Sumber: Bahr dan Johnson, 1991)
Senyawa senyawa ini membentuk vitelogenin yaitu prekursor protein yang disentesis di dalam hati sebagai respon terhadap estradiol. Komponen vitellogenin ini mudah larut dalam darah dalam bentuk komplek lipida kalsium dan besi. Oleh adanya reseptor pada oocyte maka akan terbentuk material kuning telur. Proses
Universitas Gadjah Mada
pembentukan vitellogenin ini dinamakan vitellogenesis (viletogeni). Penyusun utama kuning telur adalah air, lipoprotein, protein, mineral dan pigment. Protein kuning telur diklasifikasikan menjadi dua katageri: 1. Livetin merupakan protein plasmatik yang terakumulasi pada kuning telur dan disintesa di hati hampir 60% dari total kuning telur. 2. Phosvitin dan lipoprotein yang terdiri dari High Density Lipoprotein (HDL) dan
1. Sistem kapiler 2. Yolk 3. Sel granulose 4. Membrana vitelina 5. Dasar membrane 6. Seltheca
Gambar 17. Struktur kuning telur (Sumber: Etches, 1996) Low Density Lipoprotein (LDL) yang disebut pula dengan granuler dimana kedua-nya disintesa dalam hati. Pada ayam dewasa bertelur setiap hari disintesa 2,5 g protein/hari melalui hati. Sintesa ini dikontrol oleh hormon estrogen. Hasil sintesa ini bersama-sama dengan ion kalsium, besi dan zinc membentuk molekul komplek yang mudah larut kemudian masuk ke dalam kuning telur. b. Oviduk Secara anatomi alat reproduksi ayam (oviduk) terbagi ke dalam lima bagian (dari anterior ke posterior). Panjang dan berat oviduk tergantung dari umur (Tabel 5) dan kondisi fisiologis ayam. Tabel 5. Pengaruh umur terhadap berat dan panjang oviduk Status ayam
Berat Oviduk (g)
Panjang Oviduk (cm)
Petelur umur 4 minggu
1,10
9,69
Petelur umur 5 minggu
22,00
32,21
Peneluran pertama
77,20
67,74
4,20
16,92
Saat molting Sumber: Nesheim etal. (1979)
Universitas Gadjah Mada
Pada saat dewasa kelamin panjang total oviduk 70 cm dan berat 40 g. Panjang dan waktu dari telur berada di bagian-bagian tersebut seperti pada Tabel 5 diatas. 1. Infundibulum atau papilon, panjang dari bagian ini adalah 9 cm dan fungsi utama dari mfundibulum ini hanyalah menangkap ovum yang masak. Bagian ini sangat tipis dan mensekresikan sumber protein yang mengelilingi membran vitelina. Kuning telur berada di bagian mi antara 15-30 menit. Perbatasan antara infundibulum dan magnum yang dinamakan dengan sarang spermatozoa merupakan terminal akhir dari lajulintas spermatozoa sebelum terjadi pembuahan. 2. Magnum, merupakan bagian yang terpanjang dari oviduk yaitu 33 cm dan magnum tersususn dari glandula tubuler yang sangat sensibel dimana sintesa dan sekresi putih telur terjadi di sini. Mukosa dari magnum tersususun dari sel gobelet. Sel gobelet mensekresikan putih telur kental dan cair. Kuning telur berada di magnum untuk dibungkus dengan putih telur selama 3,5 jam. 3. Isthmus yang mengsekresikan membran atau selaput telur. Panjang dari saluran isthmus adalah 10 cm dan telur berada di sini antara 1 jam 15 menit sampai 1,5 jam. Isthmus bagian depan yang berdekatan dengan magnum berwarna putih sedangkan 4 cm terakhir dari isthmus mengandung banyak pembuluh darah sehingga memberikan warna merah. 4. Uterus, disebut pula glandula kerabang telur yang panjangnya 10 cm, pada bagian mi terjadi dua phenomena yaitu hidratasi putih telur atau plumping kemudian terbentuk karabang telur. Warna dari kerabang telur yang terdisi dari sel phorphirin akan terbentuk di bagian ini pada akhir dari mineralisasi kerabang telur. Lama mineralisasi antara 20-21 j am.
Bagian alat reproduksi: 4. Ovarium 5. Infundibulum 6. Magnum 7. Isthmus 8. Uterus
Universitas Gadjah Mada
9. Kloaka Alat tambahan: 1. Ginjal 2. Saluran urine 9. Oviduk rudimenter
Gambar 18. Alat reproduksi ayam betina (SumberSay, 1987) 5. Vagina, bagian ini hampir dikatakan tidak terdapat sekresi di dalam pembentukan telur. Telur melewati vagina dengan cepat yaitu sekitar 3 menit, kemudian telur dike-luarkan (oviposttiori) dan 30 menit setelah peneluran akan terjadi kembali ovulasi. 6. Kloaka adalah bagian ujung luar dari oviduk tempat dikeluarkannya telur. Total waktu yang diperlukan untuk pembentukan sebutir telur adalah 25-26 jam. Inilah salah satu penyebab mengapa ayam tidak mampu bertelur 2 lebih dari satu butir/hari. Disamping itu saluran reproduksi ayam betina bersifat tunggal, artinya hanya oviduk bagian kiri saja yang mampu berkembang. Padahal ketika ada benda asing seperti yolk dan gumpalan darah menyebabkan tidak terjadinya ovulasi. Proses pengeluaran telur ini diatur oleh hormon oksitosin dari pituitaria bagian belakang (pituitaria pars posterior). Secara garis besar mekanisme pembentukan telur dapat digambarkan pada tabel berikut ini:
Tabel 6. Alat reproduksi ayam betina, fungsi dan lama waktu terbentuknya telur ANATOMI REPRODUKSI OVARIUM
Ukuran
FUNGSI
WAKTU
Bagian
(cm) 7
OVIDUK
9
Folikel
Penghasil garnet betina
150hari
Pembentukan kuning telur
10hari
Infundibulum Menangkap ovum (yolk) Terjadinya fertilisasi
Universitas Gadjah Mada
20 menit
33
10
Magnum
Isthmus
10
Uterus
Produksi putih telur kental
3 jam 30
bagian dalam
menit
Pembentukan
1 jam
kerabang tipis terjadinya
15 menit
plumping Pembentukan
16-21 jam
kerabang telur 10 10
Vagina
Pembentukan kulikula dan
15 menit
Kloaka
pewarnaan kerabang Peneluran (oviposisi)
Sesaat
E. Pemahaman 1. Gambarkan anatomi saluran reproduksi betina dan terangkan fungsi masing-masing bagian tersebut! 2. Dimana spermatogenesis terj adi dan bagaimana mekanismenya? 3. Dimana pemasakan sel sperma terjadi? 4. Gambarkan sistem reproduksi ayam betina dan apa masing-masing fungsinya! 5. Bagaimana vitelogeni terjadi, terangkan! 6. Mengapa
kuning telur
(yolk)
terlihat
gambaran
lingkaran
warna
kuning konsentris? 7. Apa saja bahan penyusun kuning telur 8. Apa yang dinamakan saluran reproduksi primer dan sekunder? 9. Ceritakan proses terjadinya sebutir telur! apa saja yang 10. Mengapa ayam tidak mampu menghasilkan telur dua butir/hari? 11. Apa yang saudara ketahui tentang ovipisition dan hormon mempengaruhinya?
Universitas Gadjah Mada
