1

Bidang Unggulan : Ketahanan Pangan Kode/Nama Bidang Ilmu : 153/Ilmu Hama dan Penyakit Tanaman

USUL PENELITIAN HIBAH UNGGULAN PROGRAM STUDI

UJI KERAGAMAN KISARAN INANG TERHADAP PENULARAN BEAN COMMON MOSAIC VIRUS PADA TANAMAN KACANG PANJANG

(Vigna sinensis) DI BALI

TIM PENELITI Trisna Agung Phabiola / 0010127408 Prof.Dr. I Made Sudana, MS / 0018065401 Prof. Dr. I Gede Rai Maya Temaja, MP / 0009106204

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA

JULI 2015

2

HALAMAN PENGESAHAN Judul : Uji Keragaman Kisaran Inang Terhadap

Penularan Bean Common Mosaik Virus Pada Tanaman Kacang Panjang (Vigna Sinensis) di Bali.

Peneliti / Pelaksana Nama Lengkap : Trisna Agung Phabiola Sp., MSi NIDN : 0010127408 Jabatan Fungsional : Asisten Ahli Program Studi : Agroekoteknologi Nomor HP : 081246750432 Alamat e-mail : trisnafabiola@gmail.com Anggota (1) Nama Lengkap : Prof.Dr. I Made Sudana, MS NIDN : 0018065401 Perguruan Tinggi : Universitas Udayana Anggota (2) : Nama Lengkap : Prof. Dr. I Gede Rai Maya Temaja, MP NIDN : 0009106204 Perguruan Tinggi : Universitas Udayana Institusi Mitra (jika ada) Nama Institusi Mitra : - Alamat : - Penanggung Jawab : - TahunPelaksanaan : Tahun ke-1 dari rencana 1 tahun Biaya Tahun Berjalan : Rp. 25.000.000 Biaya Keseluruhan : Rp. 25.000.000

Denpasar, 29 Juli 2015

(Trisna Agung Phabiola Sp., Msi) NIP. 197410122008012005

3

DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ 2 DAFTAR ISI ......................................................................................................... 3 RINGKASAN ........................................................................................................ 4 BAB I. PENDAHULUAN ..................................................................................... 5 1.1 Latar Belakang ................................................................................................. 5 1.2 Tujuan Kusus ................................................................................................... 6 1.3 Urgensi Penelitian ............................................................................................ 6 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 7 2.1 Budidaya Tanaman Kacang Panjang ................................................................ 7 2.2 Hama dan Penyakit pada Tanaman Kacang Panjang ......................................... 7 2.3 Virus BCMV .................................................................................................... 8 2.4 Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) ............................................... 9 BAB III. METODE PENELITIAN ........................................................................ 11 3.1 Bahan dan Alat ................................................................................................ 11 3.2 Sumber Inokulum ............................................................................................ 11 3.3 Uji Kisaran Inang terhadap BCMV .................................................................. 11 3.4 Pengamatan Gejala .......................................................................................... 12 3.5 Deteksi BCMV pada Tanaman Kacang Panjang dan Tanaman Inang Alternatif

Melalui Metode DAS-ELISA .......................................................................... 13 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 14

4.1 Kisaran Inang BCMV ..................................................................................... 14 4.2 Variasi Gejala Virus BCMV pada Tanaman Alternatif .................................... 15 BAB V. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA ................................................. 17

BAB VI. KESIMPULAN ...................................................................................... 17

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 17 LAMPIRAN .......................................................................................................... 19

4

RINGKASAN

Kacang panjang (Vigna sinensis L.) merupakan salah satu jenis tanaman

hortikultura yang dikonsumsi di Indonesia sebagai sumber vitamin dan mineral menjadi

salah satu manfaat dalam upaya peningkatan gizi masyarakat. Pada tahun 2011

mengalami penurunan produksi menjadi 456.254 ton (BPS, 2012). Terjadinya fluktuasi

kualitas dan kuantitas produksi dapat disebabkan oleh beberapa hal, salah satunya

adalah penyakit tanaman, yang ditemui pada tanaman kacang panjang adalah penyakit

mosaik yang disebabkan oleh beberapa jenis virus yang berasosiasi, diantaranya Bean

common mosaic virus (BCMV), (Damayanti dkk., 2009) .Gejala mosaik yang muncul

pada kacang panjang yang diinfeksi BCMV ditunjukkan berupa lepuhan, pola warna

kuning dan hijau pada daun, malformasi daun (Setyastuti, 2008). Virus BCMV

merupakan virus yang tergolong kedalam genus potivirus (400-800 nm)yang mempunyai

kisaran inang yang cukup luas, dapat ditularkan oleh kutu daun secara non persisten

(Sutic et al., 1999), dan bersifat tular benih (Udayashankar et al., 2010).Beberapa

tanaman yang menjadi inang Potyvirus yaitu Capsicum frutescens, Capsicum annuum,

Solanum tuberosum, Lycopersicon esculentum, Solanum melongena, Datura

stramonium, Nicotiana spp, dan Chenopodium spp (Green et al., 1999). Namun infeksi

BCMV pada tanaman lain selain kacang panjang belum banyak yang meneliti.Meskipun

sudah dilakukan pengendalian terhadap BCMV , virus ini masih bertahan, karena virus

ini memiliki inang alternatif. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk

mengetahui kisaran inang alternatif dari BCMV .

5

BAB I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kacang panjang (Vigna sinensis L.) merupakan salah satu jenis tanaman

hortikultura yang menempati urutan ke- 8 dari 20 jenis sayuran yang dikonsumsi di

Indonesia.Kacang panjang sebagai sumber vitamin dan mineral menjadi salah satu

manfaat dalam upaya peningkatan gizi masyarakat. Kacang panjang banyak mengandung

vitamin A dan vitamin C serta mengandung mineral terutama pada polong muda. Biji

kacang panjang mengandung protein, lemak, dan karbohidrat, sehingga kacang panjang

merupakan sumber protein nabati yang baik bagi manusia (Haryanto dkk.,

1999).Kacang panjang berumur pendek, tumbuh baik pada dataran rendah sampai

dataran tinggi, dapat ditanam di lahan sawah, tegalan atau pekarangan pada setiap musim.

Usahatani kacang panjang dapat diandalkan sebagai usaha agribisnis yang mampu

meningkatkan pendapatan petani (Suryadi dkk., 2003).

Pada tahun 2011 mengalami penurunan menjadi 456.254 ton (BPS, 2012).

Terjadinya fluktuasi kualitas dan kuantitas produksi dapat disebabkan oleh beberapa hal,

salah satunya adalah penyakit tanaman, yang ditemui pada tanaman kacang panjang

adalah penyakit mosaik yang disebabkan oleh beberapa jenis virus yang berasosiasi,

diantaranya Bean common mosaic virus (BCMV), Cowpea aphid born mosaic virus

(CABMV) dan Cucumber mosaic cucumovirus (CMV) (Damayanti dkk., 2009).

Salah satu penyakit penting pada tanaman kacang panjang yaitu penyakit dengan

gejala mosaik yang disebabkan oleh BCMV yang baru-baru ini ditemukan pada

pertanaman kacang panjang di daerah Bali. Infeksi BCMV menyebabkan kerugian

sebesar 65.87% (Kuswanto dkk., 2007) dan BCMV dilaporkan sebagai salah satu

penyebab mosaik kuning kacang panjang yang menginfeksi secara tunggal ataupun

bersama CMV di Jawa Barat (Damayanti dkk., 2009).

Virus BCMV merupakan virus yang tergolong kedalam genus potivirus (400-800

nm)yang mempunyai kisaran inang yang cukup luas, dapat ditularkan oleh kutu daun

secara non persisten (Sutic et al., 1999), dan bersifat tular benih (Udayashankar et al.,

2010).Beberapa tanaman yang menjadi inang Potyvirus yaitu Capsicum frutescens,

Capsicum annuum, Solanum tuberosum, Lycopersicon esculentum, Solanum melongena,

6

Datura stramonium, Nicotiana spp, dan Chenopodium spp (Green et al., 1999). Namun

infeksi BCMV pada tanaman lain selain kacang panjang belum banyak yang meneliti .

Gejala mosaik yang muncul pada kacang panjang yang diinfeksi BCMV

ditunjukkan berupa lepuhan, pola warna kuning dan hijau pada daun, malformasi daun

(Setyastuti, 2008). Pengendalian yang dapat dilakukan terhadap BCMV yaitu dengan

pergiliran tanaman , mengendalikan vektor penyebab penyakit (kutu daun), dan dapat

dilakukan dengan mencabut tanaman kacang panjang yang terinfeksi BCMV kemudian

dibakar. Meskipun sudah dilakukan pengendalian terhadap BCMV , virus ini masih

bertahan, karena virus ini memiliki inang alternatif. Oleh karena itu perlu dilakukan

penelitian lebih lanjut untuk mengetahui kisaran inang alternatif dari BCMV.

1.2. Tujuan Khusus

BCMV merupakan patogen yang penting karena distribusi dan kisaran inangnya

yang luas, selain karena kerusakan yang ditimbulkannya pada tanaman budidaya

terutama kacang panjang.Perhatian terhadap virus ini tidak pernah surut dari para peneliti

terbukti dengan terus bermunculan penelitian-penelitian berfokus pada virus yang

kosmopolitan ini. Secara khusus penelitian ini ditujukan untuk:

1. Mengidentifikasi keragaman kisaran inang terhadap virus BCMV pada tanaman

kacang panjang di Bali.

2. Mengetahui variasi gejala virus BCMV pada tanaman inang alternatif

3. Memberikan sumbangan pada pengkayaan ilmu pengetahuan dan teknologi antara

lain melalui publikasi hasil penelitian yang diusulkan pada jurnal ilmiah nasional atau

internasional

4. Memberikan pendidikan dan pengalaman penelitian bagi mahasiswa strata-1 pada

Konsentrasi Ilmu Penyakit Tumbuhan Universitas Udayana.

1.3. Urgensi Penelitian

Mengingat bahwa pengendalian yang dapat dilakukan terhadap BCMV yaitu

dengan pergiliran tanaman , mengendalikan vektor penyebab penyakit (kutu daun), dan

dapat dilakukan dengan mencabut tanaman kacang panjang yang terinfeksi BCMV

kemudian dibakar. Meskipun sudah dilakukan pengendalian terhadap BCMV , virus ini

masih bertahan, karena virus ini memiliki inang alternatif. Oleh karena itu perlu

7

dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui kisaran inang alternatif dari BCMV

virus tanaman sehingga diharapkan dapat memberikan suatu informasi tentang

keragaman kisaran inang alternatifsehingga pencegahan terhadap penularan virus ini

dilapangan dapat dikendalikan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Budidaya Tanaman Kacang Panjang

Kacang panjang termasuk dalarn divisi Spermatophyta, kelas Angiospermae,

subkelas Dicotyledonae, ordo Rosales, famili Leguminosae, genus Vigna, spesies Vigna

sinensis L. Budi daya kacang panjang dapat dilakukan di dataran rendah maupun dataran

tinggi dengan ketinggian antara 0-1500 m di atas permukaan laut (dpl). Namun demikian

tanaman ini tumbuh lebih baik pada ketinggian kurang dari 600m dpl, sehingga kacang

panjang banyak diusahakan di dataran rendah dan digolongkan dalam sayuran dataran

rendah. Sebelum dilakukan penanaman benih kacang panjang perlu dilakukan

pengolahan tanah terlebih dahulu seperti penggemburan, pembuatan bedengan, dan

pengapuran. Tanaman kacang panjang membutuhkan tanah yang gembur yaitu tanah

yang kaya akan bahan organik atau ditambah pupuk kandang pada saat pengolahan tanah

agar tumbuh dengan baik. Pemeliharaan yang umum dilakukan pada pertanaman kacang

panjang adalah penyulaman, penyiangan, penyiraman, pemangkasan cabang, dan

pemupukan.Tanaman kacang panjang mulai berbunga pada umur 30 hari setelah tanam

dan pemanenan polong kacang panjang dapat dilakukan setelah tanaman berumur 45 hari

(Susila, 2005).

2.2 Hama dan Penyakit pada Tanaman Kacang Panjang

Kendala utama pada budidaya tanaman kacang panjang adalah adanya gangguan

dari hama dan penyakit. Hama penting yang dilaporkan menyerang kacang panjang

antara lain, tungau merah Tetranychus bimaculatus (Acarina: Tetranychidae), kutu kebul

Bemisia tabaci (Hemiptera : Aleyrodidae), penggerek polong Riptortus linearis

(Hemiptera: Alydidae), dan kutu daun Aphis craccivora (Hemiptera : Aphididae). Upaya

yang banyak dilakukan untuk mengendalikan hama-hama tersebut adalah dengan

8

melakukan pergiliran tanaman, melakukan pengendalian secara biologi dengan

menggunakan musuh alaminya yaitu kumbang Scymnus sp. (Anwar dkk., 2005).

Penyakit yang menyerang tanaman kacang panjang diantaranya layu cendawan

(Fusarium sp.), antraknosa (Colletotricum lindemuthianum), puru akar (Meloidogyne

sp.), penyakit sapu (Cowpea Witches-broom Virus/Cowpea Stunt Virus), layu bakteri

(Pseudomonas solanacearum) dan penyakit mosaik yang disebabkan oleh Bean common

mosaic potyvirus (BCMV), Bean yellow mosaic potyvirus (BYMV) dan Cowpea aphid

borne mosaic potyvirus (CABMV) (Anwar dkk.,2005).

2.3 Virus BCMV

BCMV termasuk ke dalam familia Potyviridae dan genus Potyvirus. Potyvirus

merupakan kelompok virus tumbuhan terbesar yang diketahui saat ini (Agrios, 2005).

Partikel BCMV mempunyai panjang 720 – 770 nm dan lebar 12 – 15 nm. Partikel

virusnya terdiri dari 95% protein dan 5% RNA utas tunggal. Kestabilan virus dalam sap

tanaman tergantung dari strain virus dan waktu infeksinya. Virus ini mempunyai titik

panas inaktivasi 50 – 60oC (CABI, 2007). Potyvirus mempunyai partikel berbentuk

batang lentur dan mengandung genom monopartit berupa RNA (ribonucleic acid) untai

tunggal yang terdiri dari 9830 nukleotida (Nicolas and Laliberte, 1992).

Genom Potyvirus mempunyai satu open reading frame (ORF) yang mengkode

340-350 KDa prekursor poliprotein. Translasi RNA Potyvirus dimulai dari kodon awal

AUG pada posisi nukleotida 145-147 dari ujung 5’ genom Potyvirus, stop kodon terletak

pada nukleotida ke 9525- 9589 dari ujung 3’ genom Potyvirus dan diikuti oleh sikuen

poliadenilasi (poly A) (Gambar 2.1).

Genom Potyvirus diekspresikan melalui translasi poliprotein dari genom virus.

Poliprotein mengalami pemotongan menjadi protein fungsional dan struktural sesuai

dengan gen yang disandikannya yang terjadi di dalam sitoplasma. Selama dan sesudah

translasi terjadi pemotongan poliprotein oleh protease yang berasal dari ekspresi dari

genom Potyvirus. Poliprotein yang diekspresikan oleh genom virus diproses menjadi 10

protein fungsional oleh tiga jenis enzim proteinase yang dihasilkan oleh virus itu sendiri

(Hull, 2002).

9

BCMV dapat ditularkan secara mekanis melalui beberapa spesies kutu daun

secara non persisten dan melalui benih. Adapun beberapa spesies kutu daun yang dapat

menjadi vektor BCMV antara lain Aphis gossypii, A. craccivora, A. medicanigis, A.

rumicis, Hyalopterus atriplicis, Macrosiphum ambrosiae, M. pisi dan M. solanifolii

(Morales & Bos, 1988). Kutu daun menularkan virus ini secara non persisten, dimana

kutu daun mendapat virus dengan mengisap tanaman yang terinfeksi hanya dengan waktu

beberapa detik, kemudian kutu daun akan menularkan virus dengan cepat, setelah itu dia

akan kehilangan virus dan tidak mampu lagi menularkan virus. virus ini juga ditularkan

melalui penggunaan alat budidaya yang tidak steril sehingga ketika melukai tanaman lain

dapat terinfeksi virus (Millah, 2007).

Tanaman yang terinfeksi secara sistemik menunjukkan gejala daun dengan pola

mosaik, daun menggulung dan malformasi daun pada daun-daun muda. Secara umum

tanaman yang diinokulasi dengan virus biasanya gejala akan muncul pada 7-10 hari

setelah inokulasi (Djikstra & De Jager, 1998). Kisaran inang dari BCMV yaitu

kalopogonium/kacang asu (Jawa) (Calopogonium mucuniodes), kacang ercis (Pisum

sativum), buncis (Phaseolus vulgaris L.) dan kacang tolo (Vigna unguiculata) (CABI,

2007). Pengendalian BCMV dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa ekstrak

tanaman. BCMV dilaporkan dapat ditekan dengan menggunakan ekstrak bunga

Clerodendrum japonicum (bunga pagoda), Mirabilis jalapa (bunga pukul empat), dan

Andrographis paniculata (sambiloto). Ekstrak bunga pagoda dan ekstrak bunga pukul

empat mampu menghambat infeksi virus hingga 90% (Kurnianingsih, 2010).

Penyemprotan kitosan pada daun mampu menghambat BCMV dan menekan persentase

penyakit masing-masing sebesar 84.8% dan 62.1% (Haryanto, 2010). Pengendalian yang

lain yang dapat dilakukan yaitu dengan menggunakan benih sehat, menghilangkan

tanaman terinfeksi, menggunakan varietas tahan, dan penyemprotan insektisida untuk

mengendalikan serangga vektor (Saleh, 1997).

2.4 Deteksi BCMV

Deteksi BCMV dapat dilakukan berdasarkan karakter biologi dan molekuler.

Deteksi berdasarkan karakter biologi dapat dilakukan melalui pengujian kisaran inang

dan tanaman indikator. Sedangkan deteksi menggunakan karakter molekuler umumnya

dilakukan dengan dua cara yaitu berdasarkan sifat asam nukleat dengan PCR

(Polymerase chain reaction)/RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase chain

10

reaction) dan berdasarkan sifat protein dengan uji serologi yaitu DIBA (Dot

Immunobinding assay) dan ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay) (Foster and

Taylor, 1998).

Deteksi berdasarkan karakter biologi yaitu dengan pengujian kisaran inang dan

tanaman indikator yaitu dilakukan dengan mengamati gejala penyakit yang muncul.

Namun pengamatan terhadap gejala saja tidak cukup untuk menditeksi virus pada

tanaman, karena beberapa virus dapat menimbulkan gejala yang sama pada tanaman yang

sama, satu virus dapat menghasilkan variasi gejala tergantung strain virusnya. Selain itu

suatu virus dapat menimbulkan gejala yang berbeda pada tanaman yang berbeda. Kondisi

lingkungan dan iklim dapat berpengaruh terhadap tipe gejala yang muncul (Hull, 2002).

Oleh karena itu perlu dilakukan cara mendeteksi virus secara akurat. Deteksi yang umum

digunakan yaitu deteksi secara serologi yaitu dengan uji ELISA.

ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay) merupakan uji serologi yang

umum digunakan di berbagai laboratorium imunologi. Uji ini memiliki beberapa

keunggulan seperti teknik pengerjaan yang relatif sederhana, ekonomis, dan memiliki

sensitivitas yang cukup tinggi. ELISA diperkenalkan pada tahun 1971 oleh Peter

Perlmann dan Eva Engvall untuk menganalisis adanya interaksi antigen dengan antibodi

di dalam suatu sampel dengan menggunakan enzim sebagai pelapor. Prinsip serologi

adalah mereaksikan antara antigen dan antiserum pada lubang plat mikrotiter yang

terbuat dari bahan polystyrene. Zat-zat yang dapat mengindikasi terbentuknya antibodi di

dalam serum disebut antigen. Antigen umumnya adalah protein. Serum yang

mengandung antibodi disebut antiserum. Interaksi antara antigen dan antiserum bersifat

spesifik, artinya antiserum hanya mengenali satu jenis epitop pada antigen. Epitop

merupakan bagian dari antigen yang dapat dikenali oleh antibody atau bagian dari antigen

yang dapat berinteraksi dengan antibody (Crowther, 1996).

ELISA memiliki 2 metode, yaitu direct ELISA (ELISA langsung) salah satunya

adalah DAS-ELISA (direct double antibody sandwich), dan indirect ELISA (ELISA

tidak langsung). Perbedaan metode ELISA tersebut yaitu pada direct ELISA enzim

konjugat terdapat pada molekul immunoglobulin pertama yang langsung bereaksi dengan

antigen. Sedangkan pada metode indirect ELISA enzim konjugat terdapat pada molekul

immunoglobulin kedua yang bereaksi dengan antivirus. Untuk metode DAS-ELISA

11

dalam satu sumuran plat terdapat dua antibody yang mengapit antigen yang berada

ditengah (Crowther, 1996)

Beberapa kelebihan ELISA dibandingkan dengan uji serologi yang lain yaitu konsentrasi

virus yang diperlukan untuk pendeteksian sangat rendah, antiserum yang diperlukan

sedikit, sehingga sesuai untuk pengujian sampel skala besar dan hasil pengujiannya

bersifat kuantitatif (Dijkstra and De jagger, 1998)

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1 Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa reagen DAS-ELISA, polybag,

tanah subur, arang sekam, bufer fosfat, kapas steril, daun tanaman kacang panjang yang

telah terinfeksi BCMV, tanaman uji yaitu tanaman cabai besar (Capsicum annuum L.),

cabai rawit (Capsicum frutescens L.), Tomat (Lycopersicon esculentum), Terong

(Solanum melongena), Mentimun (Cucumis sativus) , Buncis (Phaseolus vulgaris L.),

Kedelai (Glycine max), Kubis (Brassica oleracea), Sawi Hijau (Brassica juncea),

Kangkung Darat (Ipomoea reptana poir), Bayam Cabut (Amaranthus tricolor), Kacang

Tanah (Arachis hypogaea), Bunga Pacar Air (Impatiens balsamina), dan Kacang Panjang

(Vigna sinensis L.) komersial dengan jenis Panah Merah, KPK, Aura, dan Pusaka hijau

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu mortar, timbangan digital,

gunting, pinset, gelas ukur, erlenmeyer, pipet mikro, lemari es, kamera digital, kotak

keranjang pembibitan (tray), plate Elisa, ELISA reider, dan alat tulis.

3.2 Sumber Inokulum

Sumber inokulum berasal dari tanaman kacang panjang yang telah terinfeksi

BCMV yang didapat dari pertanaman kacang panjang milik petani di Desa Perean,

kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan.

3.3 Uji Kisaran Inang Terhadap BCMV

Selain tanaman kacang panjang sebagai tanaman inang utama, inang alternatif

dari virus BCMV ini perlu diteliti untuk mengetahui cara bertahan hidup virus jika

12

tanaman utamanya tidak ada. Untuk mengetahui kisaran inang virus BCMV, maka dalam

penelitian ini, berbagai spesies tanaman diinokulasi dengan virus BCMV.

Bibit tanaman uji ditanam dalam polybag yang berukuran 10 x 10 x 10 cm yang

berisi campuran tanah dan arang sekam dengan perbandingan 1:2. Tanaman uji yang

digunakan adalah dari famili (1) Solanaceae : yaitu tanaman cabai besar (C. annuum L.),

cabai rawit (C. frutescens L.), Tomat (L. esculentum), dan Terong (Solanum melongena),

(2) Cucurbitaceae : yaitu Mentimun (Cucumis sativus), (3) Fabaceae : yaitu Buncis

(Phaseolus vulgaris L.) , dan Kedelai (Glycine max), (4) Cruciferaceae : yaitu Kubis

(Brassica oleracea ) dan Sawi Hijau (Brassica juncea), (5) Convolvulaceae : yaitu

Kangkung Darat (Ipomoea reptana poir), (6) Amaranthaceae : yaitu Bayam Cabut

(Amaranthus tricolor), (7) Leguminoceae: yaitu Kacang Tanah (Arachis hypogaea) dan

Kacang Panjang (V. sinensis L.) komersial dengan jenis Panah Merah, KPK, Aura, dan

Pusaka hijau, (8) Balsaminaceae : yaitu Bunga Pacar Air (Impatiens balsamina ).

Inokulasi dilakukan secara mekanis menggunakan cairan perasan tanaman (sap)

sakit. Sap dibuat dari daun tanaman yang terinfeksi BCMV. Daun yang terinfeksi digerus

sebanyak 1 gr sampai halus didalam mortar dimana sebelumnya ditambahkan bufer fosfat

(0.01M; pH 7.0) dengan perbandingan 1:5. Daun tanaman kacang panjang yang akan

diinokulasi sebelumnya ditaburi dengan carborundum (600 mesh). Sap dioleskan pada

permukaan daun dengan menggunakan kapas steril dimulai dari bagian pangkal daun ke

ujung secara searah dengan tidak mengulangi pada daerah yang sama. Setelah pengolesan

sap selesai, daun tanaman disiram dengan air mengalir untuk membersihkan sisa-sisa sap

yang masih melekat. Tanaman yang sudah diinokulasi dipelihara dan dirawat sampai

muncul gejala.

3.4 Pengamatan Gejala

Pengamatan secara kualitatif dilakukan dengan mengamati gejala yang muncul dari tanaman kacang panjang dan tanaman inang lain. Pengamatan dilakukan setiap hari selama satu bulan setelah dilakukan inokulasi.

13

3.5 Deteksi BCMV pada Tanaman Kacang Panjang dan Tanaman Inang Alternatif Melalui Metode DAS-ELISA

Metode serologi yang diterapkan dalam penelitian ini menggunakan metode ELISA dengan mengikuti prosedur dalam kit antiserum yang digunakan (Agdia, USA). Pada umumnya prosedur tersebut sebagai berikut: 1. 0,1 gr sampel tanaman disiapkan dengan cara digerus dengan ekstrak buffer 2. Kemudian 100 µl sampel yang sudah digerus dimasukan ke dalam masing-masing

well, 2 well untuk setiap sampel. Kemudian 2 well untuk buffer ekstrak dan 2 well untuk kontrol negatif.

3. Setelah semua masuk dalam plate ELISA, plate ELISA diinkubasi selama 4 jam pada suhu 37oC.

4. Setelah inkubasi, sampel dalam plate dibuang lalu dicuci dengan PBST (pengenceran PBST 100 ml PBS dengan 400 ml Aquades dan 0.5 ml tween 20) sebanyak 5 kali.

5. Setelah pencucian, antibodi dimasukan dengan perbandingan 1 : 200 coating buffer (sesuai dengan kebutuhan sampel). 100 µl setiap well. Antibodi pertama yang tersedia sebanyak 5 ml.

6. Kemudian plate yang berisi antibodi diinkubasi selama 2 jam. 7. Setelah inkubasi, antibodi dibuang lalu plate ELISA dicuci dengan PBST sebanyak 5

kali. 8. Kemudian 100 µl conjugate (antibodi kedua) dimasukan , 100 µl setiap well (larutkan

konjugate A dan B dengan perbandingan 1: 200 conjugate buffer sesuai dengan well yang dipakai). Antibodi kedua yang tersedia sebanyak 10 ml.

9. Plate diinkubasi selama 2 jam pada suhu 37oC. 10. Conjugate dibuang lalu plate dicuci dengan PBST sebanyak 5 kali. 11. 100 µl PNP dimasukan ke dalam masing-masing plate yang sudah dicairkan (0,1 g

PNP dalam 10 ml substrate buffer). PNP yang tersedia 0.1 gr. Sampai terjadi perubahan warna pada well plate ELISA. Tanaman uji positif terinfeksi BCMV jika pada well plate ELISA terjadi perubahan warna menjadi kuning.

12. Pengamatan secara kuantitatif dilakukan dengan pembacaan nilai absorban pada panjang gelombang 405 nm dengan ELISA reider.

13. Stop reaksi dengan 0.3 M NaOH.

14

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian Uji Keragaman Kisaran Inang Terhadap Penularan Bean Common Mosaic Virus Pada Tanaman Kacang Panjang (Vigna sinensis) Di Bali dilakukan di Desa Perean Kecamatan Baturiti Tabanan. Penelitian sudah berjalan selama 2 bulan, mulai sejak penentuan lokasi penelitian, penyiapan benih, penanaman dan inokulasi tanaman. 4.1 Kisaran Inang BCMV

Tanaman yang diuji pada kisaran inang ini yaitu tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.), kacang panjang (Vigna sinensis L.) komersial dengan kultivar KPK, aura, pusaka hijau, dan panah merah, buncis (Phaseolus vulgaris L.), kedelai (Glycine max), cabai besar (Capsicum annuum L.), cabai rawit (Capsicum frutescens L.), tomat (Lycopersicon esculentum), terong (Solanum melongena), mentimun (Cucumis sativus), kubis (Brassica oleracea), sawi hijau (Brassica juncea), kangkung darat (Ipomoea reptana Poir.), bayam cabut (Amaranthus tricolor), dan bunga pacar air (Impatiens balsamina) (Gambar 4.1).

Gambar 4.1

Empat belas spesies tanaman untuk uji kisaran inang BCMV

Inokulasi BCMV secara mekanis dapat menimbulkan gejala pada beberapa

tanaman uji yaitu tanaman kacang panjang, buncis, mentimun, bayam, dan bunga pacar

air sedangkan pada tanaman kacang tanah, kedele, cabai besar, cabai rawit, tomat,

terong, kubis, sawi hijau, dan kangkung darat tidak menunjukkan gejala (Tabel 4.1).

Munculnya gejala pada tanaman uji yaitu pada tanaman kacang panjang, buncis,

mentimun, bayam, dan bunga pacar air merupakan hasil interaksi antara patogen, inang

dan lingkungan. Pengaruh keadaan lingkungan terhadap penyakit yang disebabkan oleh

virus sangat tergantung pada kondisi inangnya, mengingat virus tidak dapat mengadakan

15

metabolisme sendiri. Sinar matahari dan suhu sering mempengaruhi perkembangan

gejala yang tampak pada tanaman uji. Sinar matahari dan suhu yang tidak diikuti dengan

ketersediaan air dan unsur hara secara optimal dapat meningkatkan penampakan gejala

virus pada tanaman uji, Hal ini diakibatkan karena virus memerlukan hasil metabolime

inang yang aktif untuk keperluan perbanyakannya (Bos,1994).

4.2 Variasi Gejala Virus BCMV pada Kisaran inang alternatif

Tanaman alternatif yang menunjukan gejala setelah dilakukan inokulai

menunjukan gejala yang berbeda-beda dengan tanaman utama. Gejala pada tanaman

utama yaitu daun menjadi mosaik/belang, tulang daun mengalami vein banding,

melepuh, dan mengalami malformasi ( Gambar.4.2).

Menurut Agrios (2005) gejala awal daun yang terinfeksi BCMV adalah daun

menjadi bergelombang dan selanjutnya warna daun menjadi berubah dan tidak merata,

seiring dengan berjalannya waktu daun melengkung ke bawah dan ke atas, selanjutnya

daun terlihat mengerut dan tahap selanjutnya terjadi mosaik, malformasi daun dan green

vein banding ( penebalan di sekitar pertulangan daun berwarna hijau tua ).

Gambar.4.2 Variasi gejala pada tanaman kacang panjang akibat infeksi BCMV, A. Daun

menjadi belang, B.Tulang daun mengalami vein banding, C. Daun menjadi melepuh, D. Daun menjadi mosaik, tulang daun mengalami vein banding dan malformasi (daun bergelombang)

A B

C D

16

Gejala-gejala yang muncul pada tanaman uji yaitu berbeda-beda, gejala daun mosaik/belang, melepuh, vein banding dan malformasi ditemukan pada tanaman kacang panjang komersial dengan jenis AURA dan Panah merah. Gejala daun melepuh ditemukan pada tanaman Timun, dan kacang panjang komersial dengan jenis KPK dan Pusaka hijau. Gejala daun melepuh dan malformasi ditemukan pada tanaman buncis, bayam, pacar air dan sawi hijau, sedangkan gejala yang ditunjukan dengan daun mosaik/belang ditemukan pada tanaman kedelai (Gambar. 4.3).

Munculnya variasi tipe gejala pada tanaman uji dapat disebabkan oleh faktor tanaman dan strain virus (Walkey, 1991). Menurut Matthews (1992), variasi gejala tanaman yang terinfeksi virus dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu umur tanaman, kultivar, genotipe tanaman, serta fase pertumbuhan tanaman. Faktor lain yang berpengaruh terhadap gejala infeksi virus adalah faktor lingkungan antara lain kesuburan tanah dan iklim. Sinar matahari dan suhu sering mempengaruhi perkembangan gejala yang tampak pada tanaman uji. Sinar matahari dan suhu yang tidak diikuti dengan ketersediaan air dan unsur hara secara optimal dapat meningkatnya penampakan gejala virus pada tanaman uji, hal ini diakibatkan karena virus memerlukan hasil metabolime inang yang aktif untuk keperluan perbanyakannya (Bos,1994).

Gambar.4.3 Variasi gejala tanaman uji akibat infeksi BCMV. A. Gejala daun melepuh dan malpormasi pada tanaman bayam. B. Gejala daun melepuh dan malformasi pada tanaman buncis. C. Gejala daun mosaik pada tanaman kedelai. D. Gejala daun melepuh pada tanaman mentimun. E. Gejala daun melepuh dan malformasi pada tanaman sawi hijau F. Gejala daun melepuh dan malpormasi pada tanaman pacar air.

F

A B C

D E

17

BAB V. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA

Rencana selanjutnya perlu dilakukan penelitian terhadap tanaman inang alternatif

dari virus BCMV yang lebih luas dengan menggunakan jenis tanaman uji yang lebih

banyak, sehingga dapat dipakai sebagai dasar untuk mengendalikan virus BCMV yaitu

dengan tidak menanam tanaman tersebut disekitar tanaman kacang panjang.

BAB VI. KESIMPULAN

Hasil penelitian sementara menunjukan bahwa

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan di atas maka dapat disimpulkan : Variasi

gejala pada tanaman yang terinfeksi virus BCMV menunjukkan gejala yang

berbeda-beda seperti mosaik, vein banding, mengkerut dan melengkung pada tanaman

kacang panjang komersial dengan jenis aura dan panah merah; gejala mengkerut pada

tanaman kacang panjang komersial dengan jenis KPK dan pusaka hijau, mentimun, dan

bayam cabut; gejala mengkerut dan menggulung pada tanaman buncis; gejala mengkerut

dan melengkung ke atas pada tanaman bunga pacar air

DAFTAR PUSTAKA

Agrios, GN. 1997. Plant Pathology. Ed ke-4. New York:Academic Press

Agrios, GN. 2005. Plant Pathology. Ed ke-5. New York:Academic Press

Anwar, A, Sudarsono, S. Ilyas, 2005. Indonesian Vegetable Seeds: Current Condition and Prospects in Business of Vegetable seeds. Bul Agron 33: 38-47.

Bos, L.1994. Pengantar Virology Tumbuhan. Penerjemah Triharso. Gajah Mada University Press.

Bos, L. 1990. Pengantar virology tumbuhan. Triharso, Penerjemah.Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari: Introduction to Plant Virology.

[BPS] Badan Pusat Statistik, 2012. Produksi sayuran di Indonesia. Jakarta [ID]: Badan Pusat Tersedia pada: http://www.bps.go.id /tab_sub/view.php.

CABI [Central of Agricultural and Biosciences International]. 2005. Corp Protection Compendium. CAB International, Wallingford.

Damayanti, T.A.,O.J. Alibi, R.A., Naidu, dan A. Rauf. 2009. Severe Outbreak of a Yellow Mosaic Disease on the Yard Long Bean in Bogor, West Java. Hayati Journal of Biosciences 16: 78-82.

18

Djikstra, J. and De Jegger. 1998. Practical Plant Virology: protocol and Exercise. Boston: Springer.

Fraser, R.S.S. 1998. The Genetic of Plant Virus Interaction Implication for Plant Breeding. Euphytica 63:175-185.

Gibbs A.J., and B.D. Harrison. 1976. Plant Virology: The Principles. London: Edwad Arnold.

Green, S.K., Y. Hiskias, D.E. Lesemann, and H.J. Vetten. 1999. Characterization of Chilli Veinal Mottle Virus as a Potyvirus Distinct from Pepper Veinal Mottle Virus. Petria 9: 332.

Haryanto, E., T. Suhartini, dan E. Rahayu . 1999. Budidaya Kacang Panjang. Penebar Swadaya. Jakarta.

Haryanto, E., T.Suhartini, dan E.Rahayu. 2007. Budidaya Kacang Panjang. Ed ke-14. Jakarta [ID]: Penebar Swadaya.

Kuswanto, L., A. Soetopo dan B. Waluyo. 2007. Evaluasi Keragaman Genetic Toleransi Kacang Panjang ( Vigna sesquipedalis (L). fruwirth) terhadap Hama Aphid. J. Ilmu-Ilmu Hayati.18

Matthews, R.E.F. 1992. Fundamentals of plant virology.Academic Press Inc. San Diego. 403p

Matthews, R.E.F. 2002. Plant Virologi.4thEd.Academic Press. San Francisco.

Morales, F.J., and Bos L. 1988.Bean Common Mosaic Virus.Description of Plant Viruses 37.

Russel, G.E. 1981. Plant Breeding For Pest And Disease Resistance. Butterworths. Toronto. 427p.

Setyastuti, L. 2008. Tingkat Ketahanan Sembilan Kultivar Kacang Panjang terhadap Infeksi Bean Common Mosaic Virus (BCMV). [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Suryadi, Luthfy, Y. Kusandriani, dan Gunawan. 2003. Karakteristik dan Deskripsi Plasma Nutfah Kacang Panjang. Buletin Plasma Nutfah 9(1): 1-10.

Susila, A.D. 2005. Panduan Budidaya Tanaman Sayuran. Bogor: IPB Press.

Sutic, D.D., R.E. Ford, and M.T. Tosic. 1999. Handbook of Plant Virus Diseases.

CRC Press: 174-176.

Udayashankar, A.C., S.C. Nayaka, H.B. Kumar, C.N. Mortensen, H.S. Shetty, and H.S. Prakash. 2010. Establishing Inoculum Threshold Levels for Bean Common Mosaic Virus Strain Blackeye Cowpea Mosaic Infection in Cowpea Seed. African Journal of Biotechnology. 9(53):8958-8969.

Walkey David, G.A. 1991. Applied Plant Virology.Ed ke-2. London: Chapman and Hall.

19

Lampiran 1. Justifikasi anggaran penelitian Dana yang diterima 70% dari Rp. 25.000.000 = Rp. 17.500.000 Pajak 15 % = Rp. 3.750.000 1. Gaji/Upah

Honor Honor/jam (Rp) Waktu (Jam/

minggu) Minggu

Honor Per

Tahun Trisna Agung Phabiola SP., MSi 100000 3.5 7 2450000 Prof. Dr. I Made Sudana ,MP 100000 2.5 7 1750000 Prof.Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, MSi. 100000 1.5 7 1050000

Sub Total 5250000

2. Bahan/perangkat penunjang

Material Justifikasi pemakaian Kualitas Harga Satuan

(Rp)

Harga pertahun

(Rp) Bibit tanaman cabe, tomat,dll Pembibitan 300000 300000 Mini Grean House Tempat penanaman 2000000 2000000 Kompos Pembibitan 100000 100000 Pot tanaman Pembibitan 500000 500000 Elisa BCMV Complete kit PSA 46000/0288

Uji Tanaman 4615000 4615000

Elisa plate (10 plate) Uji Tanaman 1800000 1800000 Karborandum Inokulasi 200000 200000 buffer Inokulasi 385000 385000 Aquadest Inokulasi 100000 100000

Sub Total 10000000 3. Biaya Perjalanan

Material Justifikasi perjalanan Kualitas Harga Satuan

(Rp)

Harga pertahun

(Rp) Perjalanan ke Desa Perean Tabanan (5 orang) Survey lahan dan lokasi 500000 500000

Perjalanan ke Desa Perean Tabanan (5 orang)

Penyiapan mini grean house dan penyiapan bibit tanaman 500000 500000

Perjalanan ke Desa Perean Tabanan(5 orang)

Penanaman 500000 500000

Perjalanan ke Desa Perean Tabanan (5 orang)

Perlakuan inokulasi dan pengamatan 500000 500000

Sub Total 2000000

Total 17250000

20

Lampiran 2. Catatan Harian (Log Book)

Judul : Uji Keragaman Kisaran Inang Terhadap Penularan Bean

Common Mosaic Virus Pada Tanaman Kacang Panjang (Vigna

sinensis) di Bali.

Hibah : Hibah Unggulah Program Studi

Peneliti/Pelaksana :

Nama Ketua : Trisna Agung Phabiola. SP., MSi

Perguruan Tinggi : Universitas Udayana

NIDN : 0004035502

Nama Anggota (1) : Prof. Dr. I Made Sudana.MS

Nama Anggota (2) : Prof. Dr. I Gede Rai Maya Temaja.MP

Tahun Pelaksanaan : 2015

Dana Tahun Berjalan : Rp 25.000.000,-

No. Tanggal Kegiatan Hasil 1 20-04-2015 Survei Lokasi untuk penelitian

tanaman kacang panjang di Desa Perean, Kecamatan Baturirti, Kabupaten Tabanan

Didapatkan 1 lokasi untuk penelitian tanaman kacang panjang

2 14-06-2015 Penyiapan mini grean house dan penyiapan bibit tanaman

Sudah dibuatakan 5 mini grean house dan benih okeran dengan polybag

3 17-06-2015 Penanaman bibit tanaman Benih okeran dipindah ke dalam pot mini

4 30-06-2015 Perlakuan inokulasi dan pengamatan

Semua tanaman yang dipergunakan sesuai perlakuan diinokulasi dan diamati gejala yang muncul pada masing tanaman