[BPS] Badan Pusat Statistik. 2011. Produksi sayuran Indonesia [internet]. Jakarta (ID): Badan Pusat Statistik Republik Indonesia; [diunduh 2012 September 10]. Tersedia pada: http://www.bps.go.id/tab_sub/view.php?tabel=1&dafta r =1&id_subyek=55¬ab =18.
[PDE] Pengelola Data Elektronik Kab. Semarang. 2012. Geografi dan Topografi [internet]. Semarang (ID): PDE Kab. Semarang; [diunduh 2012 September 6 ]. Tersedia pada:http://www.semarangkab.go.id/utama/selayang-pandang /ko ndisi-umum/geografi-topografi.html.
Agrios GN. 1988. Ilmu Penyakit Tumbuhan. Ed ke-3. Busnia M, penerjemah. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari: Plant Pathology.
Agrios GN. 2005. Plant Pathology. Ed ke-5. California (US): Department of Plant Pathology, University of Florida.
Barker KR, Campbell CJ. 1981. Sampling nematoda populations. Di dalam: Plant Parasitic Nematodes Vol 1. Zuckerman BM, Mai WF, Rohde RA “editor”. New York (US): Academic press. Hlm: 281-301.
Blok VC, Philips MS, Fargette M. 1997. Comparison of sequences from the ribosomal DNA intergenetic region of Meloidogyne mayaguensis and other major tropical root-knot nematodes. Journal of Nematology. 29: 16-22.
Cahyono B. 2002. Wortel, Teknik Budidaya dan Analisis Usaha Tani. Yogyakarta (ID): Kanisius.
Dao DF. 1970. Climate influence of temperature on distribution pattern of plant parasitic and soil inhabiting nematodes. Meloidogyne van Landboushogesch ool, Wageningen. 70 (2): 1-187.
Darmawijaya MI. 1990. Klasifikasi Tanah, Dasar Teori Bagi Peneliti Tanah dan Pelaksanaan Pertanian Di Indonesia. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press.
Davis RM. 2004. Carrots disease and their management, Diseases fruits and vegetables. Netherlands: Kluwer Academic Publisher; [diunduh 2012 September 20 ]. Tersedia pada: http://www.springerlink.com/content/q03 4 06j41286ux52/.
Dropkin VH.1989. Pengantar Nematologi Tumbuhan. Ed ke-2. Supratoyo, penerjemah. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari : Introduction to Plant Nematology.
46
Eisenback JD. 1985. Diagnostic characters usefull in the identification of the four most common spesies of root knot nematodes (Meloidogyne spp.). Di dalam: Sasser JN, Carter CC , “editor”. An Advanced Treatise on Meloidogyne, Vol.1 Biologi and Control. Nort Carolina (US): Department of Plant Pathology, Nort Carolina University and the United Agency for International Development.
Eisenback JD, Hirschmann H, Sasser JN, Triantaphyllou AC. 1981. A guide to the four most common species of root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) with a pictorial key. Nort Carolina (US): Department of Plant Pathology and Genetic Nort Caroline University and The United States Agency for International Development.
Esbenshade PR, Triantaphyllou AC. 1990. Isozyme phenotypes for identification of Meloidogyne spesies. Journal of Nematology. 22(1): 10-15.
Fennimore SA, Richard SJ, Flewelling NL. 2000. Crop profile for carrots in California. California (US): Department of Vegetables Crops, University of California; [diunduh 2012 September 20 ]. Tersedia pada: http://www. ipmcenters.org/cropprofiles/docs/wacarrot.html.
Ferris H, van Gundy. 1979. Meloidogyne ecology and host interrelationship. Dalam: Lamberti F, Taylor CE “editor”. Root-knot Nematodes (Meloidogyne spesies). Systematic, Biology, and Control. London (UK). Academik Press. 205-230
Harris TS, Sandall LJ, Powers TO. 1990. Identification of single Meloidogyne juveniles by polymerace chain reaction amplification of mitochondrial DNA. Journal of Nematology. 22 (4): 518-524.
Hartman KM, Sasser JN. 1985. Iedentifications of Meloidogyne species n the basis of differential host test and perineal pattern morphology. Di dalam: Sasser JN, Carter CC , “editor”. An Advanced Treatise on Meloidogyne, Vol.1 Biologi and Control. Nort Carolina (US): Department of Plant Pathology, Nort Carolina University and the United Agency for International Development.
Hikmia Z. 2012. Identifikasi spesies Meloidogyne spp. penyebab umbi bercabang pada tanaman wortel di Jawa Timur. Jurnal Fitopatologi Indonesia. 8 (3): 73- 78.
Jepson SB. 1987. Identification of Root-Knot Nematodes (Meloidogyne species). Wellingford (UK): CAB International. Hlm: 252.
Kurniawan W. 2010. Identifikasi penyakit umbi bercabang pada wortel (Daucus carota (L.) DI Indonesia [Tesis]. Bogor (ID): Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Luc M, Sikora RA, Bridge J. 1995. Nematoda Parasitik Tumbuhan di Pertanian Subtropik dan Tropik. Supratoyo, penerjemah. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari: Plant Parasitic Nematodes in Subtropical and Tropical Agruculture.
47
Mai WF. 1985. Plant Parasitic Nematodes: Their Threat to Agriculture. Di dalam: Sasser JN, Carter CC , “editor”. An Advanced Treatise on Meloidogyne, Vol.1 Biologi and Control. Nort Carolina (US): Department of Plant Pathology, Nort Carolina University and the United Agency for International Development.
McKay A. 2004. Carrots in Australia. Western Australia (AU); [diunduh 2012 September 20]. Tersedia pada: http://www.carrotmuseum.co.uk/australia.ht ml.
Meng QP, Long H, Xu JH. 2004. PCR assay for rapid and sensitive identification of three major root-knot nematodes, Meloidogyne incognita, M.javanica and M. arenaria. Laboratory of Monitoring and Management of Disease and Insect, Ministry of Agriculture, Nanjing Agriculture University, Nanjing [China]: Acta Phytopathologica Sinica [internet]. [diunduh 2012 September 21]. Tersedia pada: http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-ZWBL2004 03002.htm. DOI: CNKI:SUN:ZWBL.0.2004-03-002
Mulyadi. 2009. Nematologi Pertanian. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press
Netscher C & Sikora RA. 1978. Nematoda parasitik pada sayuran. Di dalam: Luc M, Sikora RA, Bridge J, “editor”. Nematoda Parasitik Tumbuhan, Di Pertanian Subtropik dan Tropik. Supratoyo, penerjemah. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari: Plant Parasitic Nematodes in Subtropical and Tropical Agriculture. Hlm 313-326.
Pitojo S. 2006. Benih Wortel. Yogyakarta (ID): Penerbit Kanisius
Power TO, Harris TS. 1993. A polymerase chain reaction method for identification of five major Meloidogyne species. Journal of Nematology. 25 (1): 1-6. Prot JC. 1977. Amplitude at cineteque des migrations de de nematode Meloidogyne
javanica sous I’influence d’un plant de tomate. Cahiers O.R.T.O.M. Serie Biologie. 11 : 85-90
Qiu JJ, Westerdahl BB, Anderson C, Williamson VM. 2006. Sensitive PCR detection of Meloidogyne arenaria, M.incognita, M. javanica extracted from soil. Jurnal Nematology (internet); 38 (4): 434-441. [di unduh 2012 September 30]. Tersedia pada: http://journals.fcla.edu/nematropica/article/ view/69609/67269
Rukmana R. 1995. Bertanam Wortel. Yogyakarta (ID): Penerbit Kanisius
Saavendra LG, Davila GF, Cano CM. 1997. Wheat program, practical guide to the identification of selected diseases of wheat and barley. Alma McNab A “editor”. Mexico. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT).
48
Sasser JN, Carter CC. 1985. Overview of the international Meloidogyne project 1975-1984. Di dalam: Sasser JN, Carter CC , “editor”. An Advanced Treatise on Meloidogyne, Vol.1 Biologi and Control. Nort Carolina (US): Department of Plant Pathology, Nort Carolina University and the United Agency for International Development.
Semangun H. 2006. Pengantar Ilmu Penyakit Tumbuhan. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press.
Singh RS, Sitaramaiah K. 1994. Plant Pathogens, The Nematodes. New York (US): International Science Publisher.
Singh SK. 2009. Morphological and molecular characterazation of root-knot nematode (Meloidogyne spp.) diversity in Fiji [Thesis]. School of Biological and Chemical Sciences, Faculty of Science, Technology, and Environment. University of the South Pasific.
Taher M. 2012. Identifikasi Meloidogyne Penyebab Penyakit Umbi Bercabang pada Wortel di Dataran Tinggi Dieng. Jurnal Fitopatologi Indonesia. 8 (1): 16-21.
Taylor AL, Sasser JN, Nelson LA. 1982. Relationship of climate and soil characteristics to geographical distribution of Meloidogyne spesies in agricultural soil. Nort Carolina (US): Department of Plant Pathology, Nort Carolina University and the United Agency for International Development. Tesarova B, Zouhar M, Rysanek P. 2004. Development of spesies spesific
molecular method for detection of Meloidogyne incognita. Acta fytotechnica et zootechnica. 7: 316-318.
Tim KKN Kopeng UGM. 2012. Desa Vokasi Kopeng [internet]. [diunduh 2012 September 2012]. Tersedia pada: http://desakopeng.com /index .php ?option =com_content&view=article&id=13:sekilas-tentang-desa-vokasi-wisata- kopeng&catid=4:umum.
Trigiano RN, Ownley BH, Trigiano AN, Coley J, Gwin KD, Moulton JK. 2008. Two simple and inexpensive laboratory exercise for teaching agarose gel electrophoresis and DNA fingerprinting. Hort Technology. 18 (1): 177-188. Trigiano RN, Windham MT, Windham AS “editor”. Plant Pathology: Concepts and
Laboratory Exercise. Washington DC (US): CRC Press.
Williamson VM, Caswell-Chen EP, Westerdahl BB, Wu FF, Cary G. 1997. A PCR assay to identify and distinguish single juvenile of Meloidogyne hapla and M. chitwoodi. Journal of Nematology. 29 (1): 9-15.
Wishart J, Philips MS, Blok VC. 2002. Ribosomal intergenic spacer: A polymerace chain reaction diagnostic for Meloidogyne chitwoodi, M. fallax, and M. hapla. The American Phytopathological Society. 92 (8): 884-892.
Yuwono T. 2006. Teori dan Aplikasi Polimerace Chain Reaction. Yogyakarta (ID): Penerbit ANDI Yogyakarta.
49
Zijlstra C. 1997. A fast PCR assay to identify Meloidogyne hapla, M. chitwoodi, and M. fallax, and to sensitively differentiate them from each other and from M. incognita in mixtures. Journal of Nematology. 20 (5): 505-511.
Zijlstra C. 2000. Identification of Meloidogyne chitwoodi, M. fallax, and M. hapla based on SCAR-PCR a powerfull way of enabling reliable identification of populations or individuals that share common traits. Europen Journal of Plant Pathology. 106: 283-290.
Zijlstra C, Dorine TH, Donkers-Venne M, Fargette M. 2000. Identification of Meloidogyne incognita, M. javanica, and M. arenaria using sequnce characterised amplified region (SCAR) based PCR assay. Journal of Nematology. 2(8): 847-853.
Zijlstra C, Lever EM, Uenk BJ, van Silfhout CH. 1997. Differences between ITS regions of isolate of root-knot nematodes Meloidogyne hapla and M. chitwoodi. The American Phytopatological Society. 85 (10): 1231-1237.
ABSTRAK
RESTU GILANG PRADIKA. Identifikasi Spesies Nematoda Puru Akar Penyebab Umbi Bercabang pada Wortel (Daucus carota L.) di Wilayah Kabupaten Semarang dan Magelang, Jawa Tengah. Dibimbing oleh SUPRAMANA dan GEDE SUASTIKA.
Meloidogyne spp. merupakan patogen penyebab penyakit umbi bercabang pada wortel. Penelitian dilaksanakan untuk mengetahui keberadaan dan mengidentifikasi spesies nematoda puru akar (Meloidogyne spp.) pada sentra pertanaman wortel di wilayah Kabupaten Semarang dan Magelang. Sampel wortel sakit diambil dari tiga lokasi, yaitu ketinggian 1200-1400 m dpl, 1400-1600 m dpl, dan > 1600 m dpl. Gejala penyakit Meloidogyne spp. di lapangan umumnya berupa malformasi pada umbi seperti umbi bercabang, umbi pecah, umbi bulat memendek, dan umbi berambut (hairy root). Tingkat kejadian penyakit sebesar 52%, 63%, dan 67% pada lokasi 1, 2, dan 3. Identifikasi spesies Meloidogyne spp. dilakukan dengan morfologi pola perineal nematoda betina dan PCR. Primer spesifik digunakan untuk mendeteksi M. incognita, M. javanica, dan M. arenaria, sedangkan primer multipleks digunakan untuk mendeteksi M. hapla, M. chitwoodi, dan M. fallax. Empat spesies utama nematoda puru akar, yaitu M. incognita, M. javanica, M. arenaria, dan M. hapla berhasil diidentifikasi dari seluruh lokasi yang diteliti.
Kata kunci: Wortel, penyakit umbi bercabang, Meloidogyne spp., sidik pantat, PCR
ABSTRACT
RESTU GILANG PRADIKA. Identification of Root Knot Nematode Species, the Pathogen of Branched Tuber Disease on Carrot (Daucus carota L.) in Semarang and Magelang Districts, Central Java. Supervised by SUPRAMANA and GEDE SUASTIKA
Root knot nematode (Meloidogyne spp.) is a pathogen causing branched tuber disease on carrot. The objective of this study was to determine the presence and to identify the species of root knot nematode (Meloidogyne spp.) on carrot plantation in the area of Semarang and Magelang districts. Sampel of infected tuber were taken from three locations with defferent elevation ranges, that were 1200-1400 m, 1400-1600 m, and >1600 m asl. The common symptoms of Meloidogyne spp. in the field were malformation of the tubers such as branched tuber, broken tuber, shortened round tuber, and hairy roots. The disease incidence levels were 52% , 63%, and 67% at location 1, 2, and 3, respectively. The identification of Meloidogyne species was based on female perineal pattern and PCR. Spesific primers were used for M. incognita, M. javanica, and M. arenaria, while multiplex primers were used for mixed species of M. hapla, M. chitwoodi, and M. fallax. Four major root knot nematode species, namely M. incognita, M. javanica, M. arenaria, and M. hapla were succesfully identified from all locations investigated.
Key words: carrot, branched tuber disease, Meloidogyne spp., perineal pattern, PCR
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Wortel (Daucus carota L.) berasal dari daerah yang beriklim sedang (subtropis) yaitu Asia Timur dan Asia Tengah. Budidaya wortel pada mulanya terjadi di sekitar Laut Tengah, menyebar luas ke kawasan Eropa, Afrika, Asia, dan akhirnya ke seluruh bagian dunia. Di Indonesia budidaya wortel pada mulanya hanya terkonsentrasi di Jawa Barat yaitu daerah Lembang dan Cipanas. Budidaya wortel berkembang luas ke daerah-daerah sentra sayuran di Jawa dan luar Jawa (Rukmana 1995).
Menurut data BPS (2011) Jawa Tengah merupakan sentra produksi wortel terbesar pertama di Indonesia dengan total produksi 143424 ton, luas panen 11383 ha, dan produktivitas 12.60 ton/ha. Di Indonesia, produktivitas wortel masih rendah, yakni 20-25 ton/ha. Di Amerika dan Eropa, produktivitas wortel dapat mencapai kisaran 30-35 ton/ha (Cahyono 2002). Berbagai macam penyakit dapat menurunkan baik hasil panen dan harga pasar dari wortel, dimanapun wortel tumbuh (Davis 2004).
Meloidogyne merupakan genus yang meliputi fitonematoda yang terpenting di dunia. Spesies nematoda puru akar (NPA) yang paling penting adalah M. arenaria, M. exigua, M. graminicola, M. incognita, M. javanica, M. hapla. Spesies tersebut tersebar luas di daerah tropik dan sub tropik (Jepson 1987). Spesies ini berada pada pertanaman yang luas khusunya sayuran seperti tomat, wortel, famili Cucurbitacea, terung, dan lainnya. Kejadian penyakit pada daerah beriklim hangat dapat terjadi setiap saat sepanjang tahun (Singh & Sitaramaiah 1994).
Meloidogyne spp. dapat menimbulkan kerugian pada tanaman akar dan umbi seperti wortel. Kerugian bersifat kuantitatif dan kualitatif, sebab puru yang ditimbulkan oleh nematoda mempengaruhi pemasaran (Netscher & Sikora 1978). Kehilangan hasil akibat serangan Meloidogyne spp. telah banyak dilaporkan pada pertanaman wortel di seluruh dunia. Di Australia wortel varietas nantes diserang
2
oleh NPA (Meloidogyne spp.) yang menyerang umbi wortel dan menyebabkan puru dan ujung umbi tumpul (stumping) (McKay 2004). Jika tidak terkontrol, nematoda dapat menurunkan hasil hingga 50%. NPA (M. arenaria, M. javanica, M. hapla, M. incognita) merupakan penyakit yang paling penting pada pertanaman wortel di California, dan ditemukan di seluruh wilayah produksi. Kerusakan akibat NPA dapat terlihat pada penurunan kualitas, produktivitas, kuantitas, penurunan hasil di lapangan, dan tanaman kerdil parah (Fennimore et al. 2000).
Penelitian identifikasi spesies Meloidogyne spp., penyebab umbi bercabang pada wortel, telah dilakukan di berbagai sentra pertanaman wortel di Indonesia. Penelitian yang dilakukan oleh Kurniawan (2010) di daerah Cipanas, Cianjur, Jawa Barat berhasil mengidentifikasi 5 spesies Meloidogyne, 4 spesies utama yaitu M. incognita, M. javanica, M. arenaria, dan M. hapla. Satu spesies lain yaitu M. fallax. Keempat spesies utama tersebut juga telah dilaporkan keberadaannya oleh Taher (2012) di daerah Dieng, Wonosobo dan Banjarnegara, Jawa Tengah dan Hikmia (2012) di daerah Kota Batu, Malang, Jawa Timur. Hasil uji Postulat Koch yang dilakukan oleh Kurniawan (2010) menunjukkan bahwa keempat spesies utama tersebut adalah penyebab primer umbi bercabang pada wortel.
Ketepatan identifikasi spesies adalah dasar untuk efesiensi pengendalian nematoda. Penelitian harus dilakukan untuk mengembangkan lebih banyak metode identifikasi nematoda melalui kombinasi menggunakan metode morfologi, biology, genetik, dan biokimia sistematik (Mai 1985). Dasar identifikasi morfologi dari spesies Meloidogyne sudah disamakan. Akan tetapi beberapa perbedaan karakter digunakan dalam membedakan spesies. Karakter itu meliputi morfologi sidik pantat, morfologi kepala nematoda betina, jantan, juvenil kedua, dan stilet pada nematoda jantan dan betina. Sidik pantat dan bentuk kepala nematoda jantan adalah yang paling mudah dalam membantu identifikasi (Eisenback et al. 1981). Adanya pola yang jelas pada striasi yang terdapat di sekitar vulva dan anus yang disebut pola perineal (perineal pattern) dapat digunakan untuk identifikasi jenis (Dropkin 1989). Teknik biologi molekuler
mempunyai potensi untuk meningkatkan efisiensi dan sensitifitas dalam proses deteksi spesies nematoda (Qiu et al. 2006). Pemisahan protein dengan menggunakan elektroforesis baik untuk uji kisaran inang maupun untuk memisah- misahkan populasi Meloidogyne (Dropkin 1989).
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian adalah mengidentifikasi spesies nematoda puru akar Meloidogyne spp. penyebab penyakit umbi bercabang yang terdapat pada sentra pertanaman wortel di wilayah Kabupaten Semarang dan Kabupaten Magelang, Jawa Tengah.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian dapat memberikan informasi mengenai keberadaan penyakit umbi bercabang dan gejala penyakit yang terjadi di lapangan pada pertanaman wortel di kedua daerah tersebut. Karakteristik setiap speises dapat dijadikan dasar untuk merancang sistem pengendalian yang efektif, efisien, dan ramah lingkungan.