Agrios GN. 2004. Plant Pathology. 5th ed. San Diego (US): Academic Press. Agusta A. 2000. Minyak Atsiri Tumbuhan Tropika Indonesia. Bandung (ID):
Penerbit ITB.
Atmaja DA. 2008. Pengaruh ekstrak kunyit (Curcuma domestica) terhadap gambaran mikroskopik mukosa lambung mencit balb/c yang diberi parasetamol [karya tulis ilmiah]. Semarang(ID): Fakultas Kedokteran, Universitas Diponegoro.
Anwar A, Sudarsono, Ilyas S. 2005. Perbenihan sayuran di Indonesia: kondisi terkini dan prospek benih sayuran. Bul Agron. 33(1):38-47.
Awadalla OA, Mahmoud YAG. 2005. New chitosan derivates induces resistance to fusarium wilt disease through phytoalexin (gossypol) production.
Malaysiana sains. 34(1):141-146.
Bajpai VK, Kang S, Xu H, Lee SG, Baek KH, Kang SC. 2011. Potential role of essential oils on controlling plant pathogenic bacteria Xanthomonas species: a review. Plant Pathol J. 27(3):207-224.
[Bappenas] Badan Perencanaan Pembangunan Nasional. 2008. Produksi dan Luas Panen Kubis [internet]. [diunduh 2011 Okt 11]. Tersedia pada: http://www.bappenas.go.id/node/138/ 369/produksi-dan-luaspanen-kubis. [Barantan] Badan Karantina Pertanian. 2011. Electronic Plant Quarantine
System.
CAB International. 2007. Crop Protection Compendium (CD-ROM). Wallingford (GB). CAB International. 2 CD-ROM dengan penuntun di dalamnya.
Chung YC, Su YP, Chen CC, Jia G, Wang HL, Wu JGC, Lin JG. 2004. Relationship between antibacterial activity of chitosan and surface characteristic of cell wall. J Acta Pharm Sin. 25(7):932-936.
Cowan MM. 1999. Plants extracts as antimicrobial agents. J Clinic Microbiol.
12(4):564-582.
Dadang, Prijono D. 2008. Insektisida Nabati: Prinsip, Pemanfaatan, dan Pengembangan. Bogor [ID]: Departemen Proteksi Tanaman, Institut Pertanian Bogor.
Darwis SN. 1991. Tumbuhan Obat Famili Zingiberaceae. Bogor [ID]: Puslitbang Tanaman Industri.
[Ditlinhorti] Direktorat Perlindungan Tanaman Hortikultura. 2010. Kebijakan dan Strategi Perlindungan Hortikultura Tahun 2005-2010 [internet]. [diunduh 2012 Mei 4]. Tersedia pada: http://www.deptan.go.id/ditlinhorti/ images/data/tulisan/kebijakan.htm
Gitaitis R, Walcott R. 2007. The epidemiology and management of seedborne bacterial diseases [abstract]. Annu Rev Phytopatol. [internet]. [diunduh
2012 Jan 23]; 45(1):371-379. Tersedia pada:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17474875.
Gomes KA, Gomes AA. 1995. Prosedur Statistik untuk Penelitian Pertanian. Sjamsudin E, Baharsjah JS, penerjemah. Jakarta (ID): UI Press. Terjemahan dari: Statistical Procedures for Agricultural Research.
[HDC] Horticultural Development Company. 2009. Evaluation of disinfectants, biological and natural products for control of brassica black rot (Xanthomonas campestris pv campestris). Final Report of Agriculture and Horticulture Development Board [internet]. [diunduh 2011 Nov 17]. Tersedia pada: http://www.planthealth.co.uk/projects/project-archive.php. Herliana P. 2010. Potensi khitosan sebagai antibakteri penyebab periodontitis. J
Sains Teknol. 1(1):12-24.
Hidayaningtias P. 2008. Perbandingan efek antibakteri air seduhan daun sirih (Piper bettle Linn) terhadap Streptococcus mutans pada waktu kontak dan konsentrasi yang berbeda [skripsi]. Semarang (ID): Fakultas Kedokteran, Universitas Diponegoro.
Hidayat, Anggoro HP, Muharam A. 2007. Kubis Lokal Berpotensi Menunjang Substitusi Impor Benih Kubis Hibrida. [internet]. [diunduh 2011 Sept 16]. Direktorat Perlindungan Tanaman Tersedia pada: http://pustaka.litbang. deptan.go.id/publikasi/ wr264043.pdf.
Hudayani M. 2008. Efek antidiare ekstrak etanol rimpang kunyit (Curcuma domestica Val) pada mencit jantan galur swiss webster. [skripsi]. Surakarta (ID): Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
[IPPC] International Plant Protection Convention. 2009. International Standart for Phytosanitary Measures. Food and Agriculture Organization of The United Nations.
Juliantina F, Citra DA, Nirwani B, Nurmasitoh T, Bowo ET. 2011. Manfaat sirih merah (Piper crocatum) sebagai agen antibakterial terhadap bakteri gram positif dan gram negatif. J Kedok Kes Indones [internet]. Tersedia pada: http://journal.uii.ac.id/index.php/JKKI/article/viewFile/543/467.
Kamil J. 1979. Teknologi Benih 1. Padang (ID): Angkasa Raya.
Kardinan A. 2002. Pestisida Nabati: Ramuan dan Aplikasi. Ed ke-4. Jakarta (ID): Penebar Swadaya.
[Kementan] Kementerian Pertanian Republik Indonesia. 2010. Penyakit busuk hitam pada budidaya kubis [internet]. [diunduh 2011 Mei 4]. Tersedia pada: http://www.indopetani.com.
Khunaifi M. 2010. Uji aktivitas antibakteri ekstrak daun binahong (Anredera cordifolia) terhadap bakteri Staphylococcus aureus dan Pseudomonas aeruginosa [skripsi]. Malang (ID): Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim.
Kohl J, Wolf JVD. 2005. Alternaria brassicicola and Xanthomonas campestris
pv. campestris in organic seed production of brassicae: epidemiology and seed infection [internet]. [diunduh 2011 Sept 25]. Plant Research International B.V. Tersedia pada: http://edepot.wur.nl/17130.
Kotchoni OS, Torimiro N, Gachomo EW. 2007. Control of Xanthomonas campestris pv. vignicola in cowpea following seed and seedling treatment with hydrogen peroxide and N-heterocyclic pyridium chlorochromate.
Plant Pathol J. 89(3):361-367.
Li B, Wang X, Chen R, Huangfu W, Xie G. 2008. Antibacterial activity of chitosan solution against Xanthomonas pathogenic bacteria isolated from
Euphorbia pulcherrima. Carb Pol J. 72(2):287-292.
Li XF, Feng XQ, Yang S. 2010. A mechanism of antibacterial activity of chitosan against gram-negative bacteria. Biol Chem J. 31(13):148-153.
Meidina, Sugiyono, Jenie S L, Suhartono M T. 2011. Aktivitas antibakteri oligomer kitosan yang diproduksi menggunakan kitonase dari isolat B. Licheniformis MB-2 [internet]. [diunduh 2011 Nov 2]. Tersedia pada:
http://www.iptek.net.id/ind/pustaka_pangan/pdf/prosiding/oral/GB06- Meidina.pdf.
Murison J, Napier T. 2006. Cabbage growing. Primefact J [internet]. [diunduh 2011 Nov 17]. Tersedia pada: www.dpi.nsw.gov.au/primefacts.
Park YJ, Lee BM, Ho-Hahn J, Lee GB, Park DS. 2004. Sensitive and specific detection of Xanthomonas campestris pv campestris by PCR using species- specific primer based on hrpF gene sequences. Microb Res J. 159(10): 419- 423.
Parwata OA, Dewi PFS. 2008. Isolasi dan uji aktivitas antibakteri minyak atsiri dari rimpang lengkuas (Alpinia galanga L.). J Kimia. 2 (2):100-104. Pundir RK, Jain P. 2010. Comparative studies on the antimicrobial activity of
black pepper (Piper nigrum) and turmeric (Curcuma longa) extracts. Int J Appl Biol Pharm Technol. 1 (2):492-501.
Radiastuti N, Sukandar D, Khotimah FK. 2011. Efektivitas antibakteri minyak atsiri bunga cengkeh (Syzygium aromaticum) terhadap B. subtilis, B. cereus, S. aureus, E. coli, dan P. aeruginosa serta isolasi senyawa aktifnya. Hayati.
4C(1):31-35.
Randhawa PS, Schaad NW. 1984. Selective isolation of Xanthomonas campestris pv. campestris from crucifer seeds. Phytophatol J. 74(1):268- 272.
Robert SJ. 2005. Transmission and spread of Xanthomonas campestris pv.
campestris in brassica trans-plants: implications for seed health standar.
Seed Health Symposium [internet]. [diunduh 2011 Sept 12]. Tersedia pada: http://www.planthealth.co.uk/downloads/Roberts_2009_BCPC_Xanthomon as.pdf.
Robert S. 2010. Biological control for seed-borne bacteria pathogen [internet]. [diunduh 2012 April 8]. Tersedia pada: http://www.aab.org.uk/images/ roberts.pdf.
Sharp JL, Hallman GJ. 1994. Quarantine treatment for pests and food plants [internet]. [diunduh 2012 Mei 8]. San Francisco (US): Westview Press. Tersedia pada: http://www-naweb.iaea.org/nafa/ipc/SA_94_EJang.pdf. Schaad NW, Jones JB, Chun W. 2001. Laboratory Guide for Identification of
Plant Pathogenic Bacteria. 3th ed. St. Paul (US): APS Press.
Semangun H. 2001. Pengantar Ilmu Penyakit Tumbuhan. Cetakan ke-2. Yogyakarta [ID]: Gadjah Mada University Press.
Sumarti T. 2009. Pengembangan metode deteksi Clavibacter michiganensis
subsp. michiganensis [tesis]. Bogor(ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Suppakul P, Sanla-ead N, Phoopuritham P. 2006. Antimicrobial and antioxidant activity of betel oil. Kasetsart J. 40(1):91-100.
Taufik M, Triatmojo S, Erwanto Y, Santoso U, Kristanti ND. 2011. Aktivitas antibakteri minyak cengkeh terhadap bakteri patogen [internet]. [diunduh 2011 okt 12]. Tersedia pada: http://stpp-malang.ac.id/PDF/Aktivitas% 20mikroba%20cengkeh.pdf.
Tshikalange TE. 2007. In vitro anti-HIV-1 properties of ethnobotanically selected South African plants used in the treatment of sexually transmitted diseases. Ethnopharmacol J. 96(1):515-519.
Wardaniati RA, Setyaningsih S. 2011. Pembuatan chitosan dari kulit udang dan aplikasinya untuk pengawetan bakso. [karya tulis ilmiah]. Semarang [ID]: Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.
Wibisono H. 2011. Analisis Efisiensi Usahatani Kubis [tesis]. Semarang [ID]: Fakultas Ekonomi, Universitas Diponegoro.
Wiratno. 2010. Beberapa formula pestisida nabati dari cengkih [internet]. [diunduh 2011 Okt 12]. Tersedia pada: http://pustaka.litbang.deptan.go.id/ inovasi/kl10101.pdf.
Yusman DA. 2006. Hubungan antara aktivitas antibakteri kitosan dan ciri permukaan dinding sel bakteri [skripsi]. Bogor [ID]: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Zainal A, Anwar A, Ilyas S, Sudarsono, Giyanto. 2010. Efektivitas ekstrak tumbuhan untuk mengeliminasi Clavibacter michiganensis subsp.
Lampiran 1 Kompisisi bahan untuk media SX (Schaad et al. 2001) Bahan Jumlah/L Starch (soluble-potato) 10 g Beef extract 1 g Ammonium chloride 5 g K2HPO4 2 g Methyl violet 1 ml Methyl green 2 ml Agar 15 g
Setelah diautoclave ditambahkan 5 ml cycloheximide
Lampiran 2 Komposisi bahan untuk media YDC (Schaad et al. 2001)
Bahan Jumlah/L
Yeast extract 10 g
Dekstrosa 20 g
CaCO3 20 g
Agar 15 g
Lampiran 3 Sidik ragam pengaruh konsentrasi ekstrak sirih terhadap bakteri
Xanthomonas campestris pv. campestris secara in vitro
Sumber keragaman derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 5 1.2 x 1023 2.4 x 10 22 69.14 0.000** Galat 12 4.2 x 1021 3.5 x 1020 Total 17 1.2 x 1023
** berbeda sangat nyata (1%)
Lampiran 4 Sidik ragam pengaruh konsentrasi ekstrak cengkih terhadap bakteri
Xanthomonas campestris pv. campestris secara in vitro
Sumber keragaman derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Dosis 5 1.2 x 1023 2.4 x 10 22 69.13 0.000** Galat 12 4.2 x 1021 3.5 x 1020 Total 17 1.2 x 1023
Lampiran 5 Sidik ragam pengaruh konsentrasi kitosan terhadap bakteri
Xanthomonas campestris pv. campestris secara in vitro
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 4 1.8 x 10 11 4.5 x 1010 9.55 0.002** Galat 10 4.7 x 1010 4.7 x 109 Total 14 2.2 x 1011
** berbeda sangat nyata (1%)
Lampiran 6 Sidik ragam pengaruh waktu perendaman benih menggunakan ekstrak sirih terhadap kepadatan inokulum
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 5 58.3087 11.6617 459.76 0.000** Galat 12 0.3044 0.0254 Total 17 58.6131
** berbeda sangat nyata (1%)
Lampiran 7 Sidik ragam pengaruh waktu perendaman benih menggunakan ekstrak cengkih terhadap kepadatan inokulum
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 5 63.8367 12.7673 771.21 0.000** Galat 12 0.1987 0.0166 Total 17 64.0354
** berbeda sangat nyata (1%)
Lampiran 8 Sidik ragam pengaruh waktu perendaman benih menggunakan kitosan terhadap kepadatan inokulum
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 5 19.28828 3.85766 910.70 0.000** Galat 12 0.05083 0.00424 Total 17 19.33911
** berbeda sangat nyata (1%)
Lampiran 9 Sidik ragam pengaruh waktu perendaman benih menggunakan ekstrak sirih terhadap persentase benih terserang
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 5 86.40 17.28 9.96 0.001** Galat 12 20.83 1.74 Total 17 107.23
Lampiran 10 Sidik ragam pengaruh waktu perendaman benih menggunakan ekstrak cengkih terhadap persentase benih terserang
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 5 160.082 32.016 58.74 0.000** Galat 12 6.540 0.545 Total 17 166.622
** berbeda sangat nyata (1%)
Lampiran 11 Sidik ragam pengaruh waktu perendaman benih menggunakan kitosan terhadap persentase benih terserang
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 5 19.419 3.884 6.85 0.003** Galat 12 6.808 0.567 Total 17 26.227
** berbeda sangat nyata (1%)
Lampiran 12 Sidik ragam pengaruh waktu perendaman benih menggunakan ekstrak sirih terhadap persentase benih berkecambah
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 5 0.16087 0.03217 7.43 0.002** Galat 12 0.05198 0.00433 Total 17 0.21285
** berbeda sangat nyata (1%)
Lampiran 13 Sidik ragam pengaruh waktu perendaman benih menggunakan ekstrak cengkih terhadap persentase benih berkecambah
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 5 0.04475 0.00895 1.40 0.292 TN Galat 12 0.07676 0.00640 Total 17 0.12151
TN: tidak berbeda nyata
Lampiran 14 Sidik ragam pengaruh waktu perendaman benih menggunakan kitosan terhadap persentase benih berkecambah
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung P Perlakuan 5 0.14820 0.02964 4.82 0.012* Galat 12 0.07384 0.00615 Total 17 0.22204 * berbeda nyata (5%)
Lampiran 15 Prosedur ekstraksi DNA kultur bakteri berdasarkan protokol Qiagen yang dimodifikasi
1 loop bakt eri dari kult ur berum ur 48 jam dim asukkan dalam
di asukka tabu g epe dorf berisi µl akuades
Suspe si dita bahka µl bufer AP ke udia dii kubasi pada
65oC selam a 10 m enit
Ta bahka µl protei ase-K, diinkubasi pada 37oC selam a 1 jam
Ta bahka µl bufer AP dii kubasi pada es sela a e it
Sent rifus pada 14.000 rpm selam a 5 m enit , cairan diam bil dipindahkan ke kolom ungu
Sent rifus pada 14.000 rpm selam a 2 m enit , cairan diam bil dit am bahkan bufer AP3 sebanyak 1.5 volum e
Suspensi dim asukkan pada kolom put ih dan disent rifus pada 8.000 rpm selam a 1 m enit
Kolo dipi dahka pada tabu g pe a pu g baru, dita bahka µl
bufer AW dan disent rifus pada 8.000 rpm selam a 1 m enit
Caira dibua g, dita bahka µl bufer AW da dise trifus pada
14.000 rpm selam a 2 m enit
Kolo dipi dahka pada tabu g epe dorf . l, dita bahka µl
bufer AE, inkubasi pada suhu ruang selam a 5 m enit dan disent rifus pada 8.000 rpm selam a 1 m enit
Kolom dibuang, DNA yang t ersaring segera dielekt roforesis at au disim pan pada suhu -20oC
ABSTRACT
NUR FITRIAWATI. Effectiveness of Four Plant Extracts and Chitosan against
Xanthomonas campestris pv. campestris the Causal Agent of Black Rot Disease on Cabbage. Supervised by GIYANTO and DADANG.
The aims of this study were to detect of X. campestris pv. campestris from five cabbage cultivars, to test the effectiveness of plant extracts and chitosan in inhibiting the growth of X. campestris pv. campestris, to test the effectiveness of seed treatment using plant extracts and chitosan to control X. campestris pv. campestris in infected cabbage seeds, and to evaluate the effect of seed treatment to seed viability. The results of this research showed that betel extract, clove extract, and chitosan had ability to inhibit X. campestris pv. campestris growth, while binahong and turmeric extracts did not show inhibitory effect. Cabbage seed cultivar Green Hero was positively infected by X.campestris pv. campestris. X.campestris pv. campestris developed yellowish green colonies on SX medium. DNA fragment of 535 bp was successfully amplified using PCR with spesific primer for hrpF gene of X. campestris pv. campestris, i.e. XCF and XCR. The treatment with 2% betel extract, 3% clove extract, and 0.5% chitosan totally inhibited bacterial growth in NB medium and suppressed over 99% inoculum density after 50 minutes soaking seed. Betel and clove extracts suppressed the infection rate on seed by 84% and 97.33%, respectively. Chitosan did not reduce the level of infection due to the high initial infection of seeds. The treatments did not decrease seed viability as indicated by seed germination rates (95%). It was evidenced that betel extract, clove extract, and chitosan have the potential to be developed as quarantine treatment techniques to suppress infection of X. campestris pv. campestris in cabbage seeds.
NUR FITRIAWATI. Keefektifan Ekstrak Empat Jenis Tumbuhan dan Kitosan terhadap Bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris Penyebab Penyakit Busuk Hitam pada Kubis. Dibimbing oleh GIYANTO dan DADANG.
Kubis merupakan komoditas hortikultura yang memiliki nilai ekonomi tinggi di Indonesia. Tingkat produksi kubis cenderung meningkat setiap tahunnya. Salah satu kendala dalam budi daya kubis adalah penyakit busuk hitam yang disebabkan oleh bakteri terbawa benih X. campestris pv. campestris (Xcc). Volume impor benih kubis yang tinggi memberikan peluang masuknya inokulum
X. campestris pv. campestris. Indonesia memiliki kekayaan alam yang berpotensi untuk dikembangkan sebagai antimikroba, beberapa di antaranya adalah sirih (Piper betle), cengkih (Syzygium aromaticum), binahong (Anredera cordifolia), kunyit (Curcuma domestica), dan kitosan. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan deteksi X. campestris pv. campestris pada beberapa kultivar benih kubis, menguji keefektifan ekstrak empat jenis tumbuhan dan kitosan dalam menghambat pertumbuhan bakteri X. campestris pv. campestris secara in vitro,
menguji keefektifan perendaman benih menggunakan ekstrak tumbuhan dan kitosan dalam menekan kepadatan inokulum, tingkat infeksi, dan pengaruhnya terhadap viabilitas benih kubis.
Penelitian dilaksanakan mulai Nopember 2011 sampai dengan Maret 2012 di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga Departemen Proteksi Tanaman IPB, dan di Laboratorium Bakteriologi dan Laboratorium Biomolekuler Balai Besar Uji Standar Karantina Pertanian. Isolat yang digunakan adalah isolat koleksi Balai Penelitian Tanaman Hias, Segunung, Cianjur, Jawa Barat. Deteksi X. campestris pv. campestris pada benih dilakukan pada lima kultivar kubis yaitu Green Hero, Green Nova, Green Coronet, ITTO, dan Grand 22. Ekstraksi bahan tumbuhan dilakukan dengan metode perendaman. Hasil perendaman kemudian diuapkan menggunakan rotary evaporator. Ekstrak kasar yang diperoleh disimpan pada 4oC hingga saat digunakan dalam pengujian. Kitosan yang digunakan diperoleh dari Departemen Teknologi Hasil Perikanan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB. Uji keefektifan ekstrak tumbuhan dan kitosan dilakukan menggunakan media NB dengan metode pengenceran berseri. Konsentrasi ekstrak tumbuhan yang diuji adalah 10%, 5%, 2.5%, 1.25%, 0.625%, dan 0.3125%. Konsentrasi kitosan yang diuji adalah 2%, 1%, 0.5%, 0.25%, 0.125%, dan 0.0625%. Kontrol adalah media NB yang dicampur dengan pelarut. Bahan yang efektif menekan bakteri X. campestris pv. campestris berdasarkan pengujian ini yaitu ekstrak sirih, ekstrak cengkih, dan kitosan digunakan lebih lanjut pada uji pengaruh konsentrasi terhadap X. campestris pv. campestris. Pada pengujian ini didapatkan konsentrasi yang efektif terhadap X. campestris pv. campestris yaitu ekstrak sirih 3%, ekstrak cengkih 2%, dan kitosan 0.5%. Konsentrasi tersebut selanjutnya digunakan pada perlakuan benih. Perlakuan benih dilakukan dengan merendam benih terinfeksi X. campestris pv. campestris pada beberapa kisaran waktu perendaman yaitu 10, 20, 30, 40, dan 50 menit. Selanjutnya dilakukan pengamatan terhadap penekanan jumlah inokulum, penekanan tingkat infeksi, dan viabilitas benih.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak sirih, ekstrak cengkih, dan kitosan menunjukkan penghambatan terhadap X. campestris pv. campestris, sedangkan ekstrak binahong dan kunyit tidak menunjukkan pengaruh penghambatan terhadap X. campestris pv. campestris. Benih kubis impor kultivar Green Hero terdeteksi positif terinfeksi bakteri X. campestris pv. campestris
berdasarkan uji morfologi, fisiologi dan PCR. Secara morfologi, X. campestris
pv. campestris menunjukkan karakter koloni berwarna hijau kekuningan pada media SX. PCR menggunakan pasangan primer XCF dan XCR berhasil mengamplifikasi fragmen DNA dari gen hrpF X. campestris pv. campestris
dengan ukuran 535 bp. Ekstrak sirih 2%, cengkih 3%, dan kitosan 0.5% mampu menghambat pertumbuhan bakteri X. campestris pv. campestris sebesar 100% secara in vitro pada media NB dan mampu menekan lebih dari 99% kepadatan inokulum bakteri pada 50 menit perendaman benih. Pada lama perendaman yang sama, ekstrak sirih dan cengkih mampu menekan tingkat infeksi pada benih sebesar 84% dan 97.33%, sedangkan kitosan 0.5% tidak memberikan pengaruh dalam menekan tingkat infeksi. Perlakuan tersebut juga terbukti tidak menyebabkan kemunduran viabilitas benih yang ditunjukkan dengan tingkat perkecambahan benih lebih dari 95%. Berdasarkan hasil penelitian tersebut ekstrak sirih, ekstrak cengkih, dan kitosan berpotensi untuk dikembangkan sebagai teknik perlakuan karantina untuk menekan infeksi X. campestris pv. campestris.
Latar Belakang
Kubis merupakan tanaman asli Eropa yang telah banyak dibudidayakan sejak zaman Yunani kuno. Di Indonesia, kubis ditanam sejak sebelum Perang Dunia II yang benihnya didatangkan dari Belanda (Wibisono 2011). Kubis dapat tumbuh dan beradaptasi pada beberapa kondisi iklim, namun akan tumbuh secara optimum pada kondisi sejuk (Murison & Napier 2006).
Kubis merupakan salah satu jenis tanaman sayuran yang telah banyak diusahakan secara komersial karena mempunyai nilai ekonomi tinggi di Indonesia. Hal ini ditunjukkan dengan tingkat produksi kubis yang tinggi pada setiap tahunnya. Produksi kubis pada tahun 2001 sebesar 1 205 000 ton dengan luas lahan 59.2 ribu hektar, dan meningkat menjadi 1 218 000 ton pada tahun 2002 dengan luas lahan sebesar 58.2 ribu hektar (Bappenas 2008).
Permintaan komoditas sayuran pasar global dilaporkan mencapai sekitar 10 juta ton per tahun. Dengan demikian, Indonesia memiliki peluang yang sangat besar untuk meningkatkan ekspor sayuran. Keberhasilan Indonesia dalam meraih pangsa pasar dunia akan bergantung pada kemampuan memproduksi jenis sayuran berkualitas yang sesuai dengan standar mutu internasional.
Salah kendala utama dalam budidaya tanaman kubis adalah penyakit busuk hitam yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris
(Xcc). Bakteri Xcc merupakan salah satu bakteri terbawa benih (seed-borne). Serangan bakteri ini dapat menyebabkan penurunan kuantitas dan kualitas produk yang dihasilkan (Robert 2005). Rata-rata kerugian yang disebabkan oleh serangan bakteri Xcc ini mencapai 123.270 ton per tahun. Namun demikian, kerugian secara nyata di lapangan jauh lebih besar karena masih banyak komoditas yang tidak dilaporkan dan dihitung kerugiannya (Ditlinhorti 2010).
Benih merupakan salah satu faktor penting yang menentukan keberhasilan usaha tani. Masalah peningkatan kuantitas dan kualitas produksi sayuran membawa konsekuensi pada perlunya perhatian yang serius tentang pengadaan benih sayuran yang bermutu (Anwar et al. 2005). Gitaitis dan Walcott (2007) menyatakan bahwa benih mempunyai pengaruh besar dalam timbulnya serangan
patogen di lapangan. Penyebaran patogen ke suatu daerah tidak mengenal lintas batas internasional. Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh serangan penyakit ini dapat dihindari dengan penggunaan benih sehat dan tidak mengandung bakteri patogen.
Benih Cruciferae (kubis-kubisan) adalah sebagian dari benih sayuran yang paling banyak didatangkan dari luar negeri untuk memenuhi kebutuhan akan benih sayuran di dalam negeri. Hidayat et al. (2007) menyatakan bahwa saat ini kebutuhan benih kubis dalam negeri masih sangat bergantung kepada benih hibrida impor. Berdasarkan data Electronic Plant Quarantine System (EPLAQ System) Badan Karantina Pertanian, impor benih kubis selama tahun 2010 sebanyak 5.009.2 kg, dan meningkat menjadi 15.233.6 kg pada tahun 2011. Benih kubis impor tersebut berasal dari beberapa negara seperti Thailand, Jepang, Korea Selatan, Perancis, Belanda, dan Selandia Baru. Tingginya volume pemasukan benih kubis ini akan meningkatkan kemungkinan masuknya inokulum
Xcc.
Xanthomonas campestris pv. campestris telah tersebar di hampir semua wilayah di dunia dan menimbulkan kerugian besar. Status bakteri ini dalam karantina termasuk dalam golongan Organisme Pengganggu Tumbuhan Penting (OPTP). Dalam Peraturan Pemerintah Nomor 14 Tahun 2002 tentang Karantina Tumbuhan, OPTP didefinisikan sebagai organisme pengganggu tumbuhan selain organisme penggangu tumbuhan karantina, yang keberadaannya pada benih tanaman yang dikirim dapat menimbulkan pengaruh yang merugikan secara ekonomi bagi tujuan penggunaan benih tersebut.
Tindakan karantina yang diterapkan pada OPTP dilakukan berdasarkan pada ambang toleransi infeksi patogen pada benih. Beberapa perlakuan yang sering dilakukan untuk karantina di antaranya perlakuan air panas, perlakuan dengan bahan kimia seperti natrium hipoklorit dan hidrogen peroksida dianggap hanya mampu mengeliminasi patogen permukaan saja, selain itu dikhawatirkan memberikan pengaruh resistensi bakteri terhadap bahan kimia tertentu (CABI 2007).
Indonesia mempunyai potensi keanekaragaman tumbuhan yang berpotensi untuk dikembangkan sebagai pengendali OPT secara hayati. Beberapa tanaman
yang telah dilaporkan mempunyai sifat antibakteri antara lain sirih (Piper betle)
(Suppakul et al. 2006), cengkih (Syzygium aromaticum) (Zainal et al. 2010), binahong (Anredera cordifolia) (Khunaifi2010), dan kunyit (Curcuma domestica) (Pundir & Jain 2010). Penggunaan bahan hayati merupakan alternatif karena mudah didapat, aman terhadap lingkungan, dan sulit menimbulkan resistensi pada OPT.
Selain keragaman bahan hayati, Indonesia juga merupakan negara maritim yang sangat berpotensi menghasilkan kitin dan produk turunannya. Kitin masih menjadi limbah yang dibuang dan menimbulkan permasalahan lingkungan. Kitosan merupakan senyawa turunan kitin yang potensial sebagai antimikroba. Polimer alami kitosan ini diharapkan aman bagi manusia. Kitosan dilaporkan oleh Li et al. (2008) mampu menghambat pertumbuhan bakteri Xanthomonas sp.