BAWANG MERAH Abstract
4.3.3 Aklimatisasi dan Deteksi Virus
Tanaman hasil kultur in vitro yang diberi perlakuan kemoterapi dapat tumbuh dengan baik ketika diaklimatisasi. Pengamatan terhadap umbi mikro Bima Brebes pada 2 minggu setelah aklimatisasi memperlihatkan gejala tanaman yang terinfeksi virus, seperti daun berlekuk, bercak hijau dan kuning pada daun (Gambar 12). Gejala daun berlekuk ditemukan hampir pada seluruh tanaman aklimatisasi, yaitu pada tanaman yang berasal dari dua jenis ukuran shoot tip.
0 10 20 30 40 50 60 0 5 10 15 20 Ek sp lan h yp erh yd ric ( (% ) Konsentrasi ribavirin (mg L-1) 0 10 20 30 40 50 60 0 5 10 15 20 Ek sp lan b ertu n as ( %) Konsentrasi ribavirin (mg L-1)
Gambar 11 Persentase Eksplan hyperhyrdric, eksplan bertunas, dan eksplan berdaun pada bawang merah cv. Bima Brebes dan Tiron.
0 20 40 60 80 100 0 5 10 15 20 Ek sp lan b erd au n ( %) Konsentrasi ribavirin (mg L-1) Bima Brebes Tiron
Gambar 12 Gejala yang muncul pada tanaman bawang merah cv. Bima Brebes 2 minggu setelah aklimatisasi. (a) bercak kuning, (b) daun berlakuk, dan (c) bercak hijau.
31 Gejala infeksi virus yang muncul pada tanaman aklimatisasi menandakan bahwa konsentrasi virus meningkat seiring dengan pertumbuhan tanaman sehingga mampu memperlihatkan gejala terinfeksi virus. Oleh karena itu, waktu yang baik untuk mendeteksi virus tanaman in vitro adalah setelah tanaman tersebut diaklimatisasi.
Sampel daun komposit dari seluruh tanaman diambil untuk dilakukan RT- PCR, kecuali pada cv. Bima Brebes perlakuan ribavirin 20 mg L-1 dengan ukuran eksplan 1.1 hingga 2.0 mm. Hal ini disebabkan oleh sedikitnya jumlah tanaman yang tumbuh normal pada perlakuan tersebut dan kematian eksplan yang terjadi akibat hal teknis selama perbanyakan tanaman. Hasil pengujian virus menunjukkan bahwa seluruh tanaman dari dua kultivar masih mengandung virus OYDV (Gambar 13). Hasil yang didapat memperlihatkan bahwa perlakuan kemoterapi yang diberikan pada dua ukuran shoot tip (1.1 - 2.0 mm dan 2.1 - 3.0 mm) belum dapat mengeliminasi virus pada tanaman secara total. Konsentrasi ribavirin (5 - 20 mg L-1) yang diaplikasikan pada shoot tip selama 4 minggu dan didukung dengan suhu
inkubasi eksplan 37 ± 2 oC belum mampu mematikan virus OYDV yang terdapat pada jaringan tanaman.
Keberhasilan metode kemoterapi dalam mengeliminasi virus dipengaruhi oleh konsentrasi ribavirin, diduga konsentrasi tersebut belum dapat mengeliminasi virus sehingga tidak mampu membebaskan tanaman dari infeksi virus. Ribavirin diketahui sebagai senyawa antiviral yang mampu menginduksi mutasi pada genom selama proses replikasi RNA di dalam sel dan menyebabkan genom virus menjadi rusak (Crotty et al. 2000; Parker 2005). Sistem kerja ribavirin yang demikian dilaporkan dapat menekan infeksi virus pada tanaman (Quecini et al. 2008).
Konsentrasi ribavirin yang digunakan pada percobaan ini juga diperkirakan masih rendah, sehingga tidak mampu mengeliminasi virus secara total. Persentase eliminasi virus dapat ditingkatkan dengan menaikkan konsentrasi ribavirin (Oana et al. 2009; Hu et al. 2012), akan tetapi semakin tinggi konsentrasi ribavirin maka dapat menurunkan tingkat regenerasi tanaman (Oana et al. 2009). Periode kemoterapi yang lama juga dilaporkan dapat meningkatkan persentase eliminasi virus, namun tingkat efektivitasnya bergantung pada genotipe tanaman Gambar 13 Elektroforesis agarose gel hasil deteksi RT-PCR menggunakan
spesifik primer OYDV. a (shoot tip 1.1 - 2.0 mm); b (shoot tip 2.1 - 3.0 mm); 1 - 11 (sampel daun yang teramplifikasi fragmen DNA 601 bp); M (1 kb DNA Ladder); P (kontrol positif); N (kontrol negatif).
32
(Hauptmanová dan Polak 2011). Eliminasi virus juga dapat dilakukan dengan menggunakan kombinasi metode yang dilaksanakan dalam dua tahapan seperti yang dilaporkan Budiarto et al. (2011). Tahapan pertama berupa perlakuan kemoterapi pada eksplan dan tahapan ke dua dilanjutkan dengan isolasi bagian meristem.
Ukuran eksplan merupakan faktor penting yang dapat mempengaruhi efektivitas eliminasi virus. Oana et al. (2009) melaporkan bahwa persentase eliminasi virus mengalami peningkatan dengan mengulturkan eksplan meristem apikal maupun meristem yang disertai satu primordia daun, Ashnayi et al. (2012) juga menyatakan bahwa pada umumnya eksplan yang berukuran besar telah terinfeksi virus.
RT-PCR merupakan metode yang umum digunakan untuk pendeteksian virus karena hasil yang diperoleh lebih akurat. Penelitian ini menggunakan sampel daun yang dikompositkan dari beberapa tanaman, sehingga dikhawatirkan hasil deteksi menjadi kurang akurat apabila diantara tanaman yang dikompositkan bebas dari infeksi virus. Oleh karena itu, pendeteksian virus sebaiknya menggunakan sampel daun yang dikoleksi dari masing-masing individu tanaman.
4.4 Kesimpulan
Peningkatan konsentrasi ribavirin secara nyata menghambat pemanjangan tunas cv. Bima Brebes, munculnya daun, pemanjangan tunas, dan jumlah daun cv. Tiron. Ukuran shoot tip yang lebih besar (2.1 - 3.0 mm) meningkatkan persentase eksplan tumbuh dan mempercepat waktu muncul daun cv. Bima Brebes dan Tiron. Konsentrasi ribavirin yang diaplikasikan pada percobaan ini belum dapat mengeliminasi virus OYDV pada dua ukuran shoot tip kedua kultivar.
33
5
PERTUMBUHAN TANAMAN BAWANG MERAH ASAL
IN VITRO, UMBI, DAN BIJI
Abstract
The aims of this experiment were to evaluate the shallot growth originating from 3 different propagules (meristem tip culture, bulb, and seed) and to determine the percentage of OYDV infection in different propagules. This experiment was arranged in completely rendomized block design with 3 kind of different shallot propagules (plant originated from meristem tip culture, bulb, and seed) and 3 replications. The result showed that plant originated from meristem tip culture, bulb, and seed, exhibited less growth and development. During the observation, it was found that the shallot showed symptoms like wrinkle leaves and yellow spot. The percentage of wrinkle leaf symptom was found in plant planted from meristem tip culture, bulb, and seed, respectively 6.7%, 60%, and 40 %. The percentage of plant from seed infected by OYDV detected by DIBA was 80%, whereas those from meristem tip and bulb were 100%.
Keywords: disease symptoms, DIBA, OYDV, virus detection Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pertumbuhan tanaman bawang merah asal kultur meristem tip dan tanaman yang berasal dari umbi serta biji dan mengetahui tingkat infeksi OYDV pada tanaman yang berasal dari bahan tanam yang berbeda. Penelitian ini menggunakan RKLT dengan 3 jenis bahan tanam (tanaman yang berasal dari kultur meristem tip, umbi, dan biji) dan 3 ulangan. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa tanaman yang berasal dari kultur meristem tip, umbi, dan biji memperlihatkan pertumbuhan yang kurang maksimal. Selama pengamatan ditemukan bahwa tanaman bawang merah memperlihatkan gejala daun berkerut dan bercak kuning. Persentase tanaman dengan gejala daun berkerut ditemukan pada tanaman kultur meristem tip, umbi, dan biji, masing-masing 6.7%, 60%, dan 40%. Tanaman yang berasal dari bahan tanam biji yang terinfeksi OYDV berdasarkan hasil deteksi DIBA sebesar 80%, sedangkan tanaman yang berasal dari kultur meristem tip dan umbi 100%.
34
5.1 Pendahuluan
Bawang merah merupakan tanaman sayuran yang bagi masyarakat Indonesia dianggap penting. Tanaman hortikultura ini sangat diminati petani karena memiliki nilai ekonomi yang tinggi, sehingga budidaya bawang merah dilakukan secara intensif (Sumarni dan Hidayat2005) hampir di seluruh provinsi di Indonesia (BPS 2016). Pada umumnya, sistem budidaya bawang merah yang diterapkan oleh petani dan penangkar menggunakan umbi bibit, karena dianggap lebih efisien. Namun, hal ini berdampak terhadap menurunnya kualitas umbi yang disebabkan akumulasi virus di dalam umbi bibit dan selanjutnya menjadi inokulum bagi tanaman sehat lainnya (Gunaeni et al. 2011).
Onion yellow dwarf virus (OYDV) merupakan salah satu virus yang dilaporkan menginfeksi bawang merah di Indonesia (Gunaeni et al. 2011; Wulandari 2016). OYDV ditemukan menginfeksi berbagai kultivar bawang merah di Jawa Tengah dan Jawa Barat. Gejala yang ditimbulkan dapat berupa daun mosaik bergaris vertikal kuning, bergaris vertikal hijau, klorosis, daun kerdil, melintir, dan terdapat spot-spot hijau (Gunaeni et al. 2011). Selain itu, infeksi campuran dari beberapa virus sering ditemukan di dalam satu umbi, sehingga dapat menimbulkan gejala. Pada tanaman bawang putih di Perancis, virus ini dapat menurunkan rerata bobot umbi 39% dan hasil panen menurun sebesar 60%, persentase tersebut meningkat apabila terjadi infeksi campuran dengan Leek yellow stripe virus (Lot et al. 1998). Virus ini juga ditemukan menginfeksi bawang putih di wilayah Mesir dan menyebabkan bobot siung, jumlah siung per umbi, dan bobot umbi menurun, akan tetapi besarnya tingkat kehilangan hasil panen dipengaruhi oleh kultivar (Elnagar et al. 2009).
Pengembangan terhadap tanaman bawang bebas virus memiliki prospek yang baik untuk dikembangkan karena mampu meningkatkan hasil panen (Brewster 2008). Evaluasi yang dilakukan pada tanaman bawang putih bebas virus di Argentina menunjukkan bahwa tanaman bebas virus yang ditanam di lapang selama 5 tahun memiliki hasil panen yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman yang telah terinfeksi virus kronis (Conci et al. 2003). Namun, sejauh ini penelitian yang mengkaji tingkat infeksi virus pada bawang merah masih terbatas, terutama sekali penelitian yang terkait dengan pengaruh infeksi virus terhadap hasil panen. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pertumbuhan tanaman bawang merah asal kultur meristem tip dan tanaman yang berasal dari umbi serta biji dan untuk mengetahui tingkat infeksi OYDV pada tanaman yang berasal dari bahan tanam yang berbeda.
5.2 Bahan dan Metode 5.2.1 Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan di Screenhouse Kebun Percobaan Leuwikopo IPB (250 m di atas permukaan laut) dan Laboratorium Virologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, pada bulan Januari hingga Juni 2016.
35 5.2.2 Rancangan Penelitian
Percobaan ini menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dengan satu faktor, yaitu bahan tanam yang terdiri atas 3 taraf berupa tanaman bawang merah hasil kultur meristem tip dan umbi cv. Tiron, serta biji cv. Bima Brebes. Setiap taraf perlakuan terdapat 3 ulangan, sehingga terdapat 9 satuan percobaan. Satu satuan percobaan terdiri atas 5 polybag dan setiap polybag ditanam satu tanaman, sehingga terdapat 60 tanaman satuan pengamatan.