Gejala Mosaik Kuning pada Tanaman Kacang Panjang
Sampel-sampel tanaman kacang panjang yang diambil dari lapangan menunjukkan gejala mosaik kuning. Gejala mosaik kuning di lapangan dapat dibedakan menjadi dua kelompok berdasarkan warna dan perubahan bentuk pada daun. Kelompok gejala pertama menunjukkan gejala dengan pola mosaik berwarna hijau muda sampai kuning terang secara tidak merata (mosaik kuning berat), penebalan disekitar pertulangan daun berwarna hijau tua (vein banding), malformasi daun (daun menggulung seperti krupuk, mengerut sepanjang tulang daun), daun melepuh, dan terhambat pertumbuhannya. Kelompok gejala kedua yaitu daun membentuk pola mosaik berwarna hijau muda sampai kuning (mosaik kuning sedang) dan penebalan disekitar pertulangan daun berwarna hijau tua (vein banding) (Gambar 1, Tabel 1).
Gambar 1. Tipe gejala kelompok 1 yaitu: a. Mosaik kuning berat; b. Mosaik kuning sedang; c. Malformasi daun (mengerut); d. rugos. Tipe gejala kelompok 2 yaitu: e, g, dan h. Mosaik kuning sedang; f. Mosaik kuning ringan Tanaman sampel pada kelompok pertama menunjukkan gejala khas tanaman terinfeksi Bean common mosaic virus (BCMV). Tanaman yang terinfeksi menunjukkan gejala utama mosaik dan nekrosis. Tulang daun berwarna hijau tua sedangkan daerah interveinal menjadi hijau muda. Adanya perubahan warna daun biasanya diikuti dengan malformasi daun berupa kerutan dan menggulung (Galvez 1980; Morales dan Bos 1988). Menurut Damayanti et al. (2009) tanaman yang terinfeksi BCMV menunjukkan gejala awal pada daun yaitu muncul bercak kuning, lalu meluas dan pada akhirnya seluruh daun menguning, mengering dan tanaman mati
a b c d
14
Tabel 1. Tipe gejala dan hasil deteksi BCMV menggunakan metode RT-PCR
Asal Sampel Tipe Gejala
*) Hasil PCR Vb Mkr Mks Mkb Md K Bogor Cangkurawok √ √ √ √ + Bubulak √ √ ± Situgede √ √ - Bojong √ √ ± Subang √ √ √ √ + Indramayu √ √ - Cirebon √ √ √ + Tegal √ √ √ + Klaten √ √ - Solo √ √ √ √ + Magelang √ √ - Sleman √ √ √ + Jogjakarta √ √ -
*Mkr = Mosaik kuning ringan; Mks = Mosaik kuning sedang; Mkb = Mosaik kuning berat; Md =
Malformasi daun; Vb = Vein banding; K = Kerdil, + = Target teramplifikasi, ± = Target teramplifikasi namun tidak dapat dirunut nukleotidanya, - = Target tidak teramplifikasi
Pada semua sampel uji menunjukkan gejala vein banding (Vb), namun tidak semua positif teramplifikasi BCMV (Situgede, Indramayu, Klaten, Magelang dan Jogjakarta) sedangkan sampel dengan tipe gejala mosaik kuning berat (Mkb) asal Cangkurawok, Subang, Cirebon, Tegal dan Solo serta beberapa sampel dengan tipe gejala mosaik kuning sedang (Mks) asal Bubulak, Bojong dan Sleman menunjukkan positif teramplifikasi BCMV. Dengan demikian diketahui bahwa sampel daun dengan tipe gejala vein banding saja tidak cukup dijadikan patokan tanaman positif terdeteksi BCMV namun bila gejala Vb diikuti gejala mosaik kuning berat hingga sedang kemungkinan tanaman terinfeksi BCMV.
Berdasarkan deskripsi tersebut, ada dugaan bahwa gejala mosaik kuning pada kacang panjang selain disebabkan oleh BCMV, dapat juga disebabkan oleh infeksi virus-virus lain yang kemungkinan menginfeksi secara tunggal ataupun ganda. Hal ini ditunjukkan dengan sampel-sampel asal Situgede, Indramayu, Klaten, Jogjakarta dan Magelang yang bergejala mosaik kuning, namun tidak terdeteksi positif terinfeksi BCMV.
Deteksi Molekuler dan Perunutan DNA BCMV
Pita DNA BCMV berukuran 861 pb berhasil teramplifikasi dari sampel asal Cangkurawok, Bubulak, Bojong, Cirebon, Subang, Solo, Sleman, dan Tegal dan tidak teramplifikasi dari sampel asal Situgede, Indramayu, Jogjakarta, Klaten dan Magelang (Gambar 2). Hasil deteksi ini menunjukkan bahwa pengamatan gejala penyakit saja tidak cukup untuk mendeteksi dan mengidentifikasi virus pada tanaman sehingga diperlukan diagnosis secara molekuler (Tabel 1).
15
Gambar 2 Pita DNA hasil amplifikasi dengan primer spesifik gen CP BCMV (BCMV-F/BCMV-R) pada gel agarosa 1 %. M = Penanda DNA 100 pb, DNA sampel asal; 1. Situgede, 2. Cangkurawok, 3. Bubulak, 4. Bojong, 5. Subang, 6. Indramayu, 7. Cirebon, 8. Tegal, 9. Klaten, 10. Solo, 11. Magelang, 12. Jogjakarta, 13. Sleman; K- = Kontrol negatif (air), K+ = Kontrol positif
DNA hasil amplifikasi RT-PCR dirunut nukleotidanya dan diperoleh hasil perunutan berkisar 779 sampai 861 pb (Tabel 2). Analisis homologi nukleotida gen CP terhadap sikuen yang ada di Genbank menggunakan program BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST) diketahui bahwa isolat-isolat Cangkurawok, Subang, Solo dan Sleman memiliki 99% sampai 100% homologi dengan BCMV-BlC asal Taiwan dan 92% dengan BCMV-NL1 asal Inggris. BCMV isolat Cirebon dan Tegal memiliki 89% homologi dengan BCMV-BlC asal Taiwan dan 90% dengan BCMV-NL1 asal Inggris (Tabel 2). Hasil ini sesuai dengan penelitian Damayanti et al.(2009) yang melaporkan bahwa salah satu virus yang terdeteksi pada tanaman kacang panjang dengan gejala mosaik kuning adalah BCMV-BlC.
Tabel 2. Hasil perunutan basa nukleotida gen CP beberapa Isolat BCMV dari tanaman kacang panjang dan % homologinya dengan isolat BCMV dari
genbank Isolat Panjang Nukleotida (pb) Homologi (%) Asal Strain* (Tanaman/ Negara) No. Aksesi BCMV-BlC BCMV-NL1 Cangkurawok 861 100 92 Kacang panjang/Taiwan AY575773.1 Subang 861 100 92 Kacang panjang/Taiwan AY575773.1 Cirebon 861 89 90 Buncis/Inggris AY112735.1
Tegal 861 89 90 Buncis/Inggris AY112735.1
Solo 779 99 92 Kacang
panjang/Taiwan AY575773.1
Sleman 861 100 92 Kacang
panjang/Taiwan AY575773.1
*
Berdasarkan homologi tertinggi
Analisis Basa Nukleotida dan Asam Amino Gen Protein Selubung BCMV
Hasil perunutan basa nukleotida gen protein selubung BCMV diperoleh ukuran yang berbeda (Tabel 2) sehingga untuk analisis runutan basa nukleotida digunakan ukuran yang sama yaitu 777 nukleotida yang mengkode 259 asam amino. Analisis runutan basa nukleotida gen protein selubung keenam isolat
900 pb
600 pb ± 850 pb
16
BCMV asal Jawa Barat dan Jawa Tengah menunjukkan homologi berkisar antara 89.1% sampai 100%. Isolat Cangkurawok, Subang, Solo, dan Sleman memiliki tingkat kekerabatan yang sangat dekat satu dengan lainnya (99.8% sampai 100%) tetapi tingkat kekerabatannya tidak terlalu dekat dengan isolat Cirebon dan Tegal (89.1% sampai 89.3%). Dua isolat BCMV asal Cirebon dan Tegal memiliki tingkat kekerabatan yang sangat dekat satu dengan lainnya (96.6%) tetapi tidak terlalu dekat dengan keempat isolat lainnya (Tabel 3).
Analisis kekerabatan terhadap beberapa isolate BCMV lain dari Genbank
menunjukkan bahwa 4 isolat BCMV yaitu isolat Cangkurawok, Subang, Solo dan Sleman memiliki hubungan kekerabatan yang dekat dengan BCMV-BlC asal Taiwan dari tanaman kacang panjang dan BCMV-BlC PSU1 asal Thailand dari tanaman kacang tunggak dengan tingkat kesamaan berkisar 99.3% sampai 100%. Dua isolat BCMV asal Cirebon dan Tegal lebih dekat hubungan kekerabatannya dengan BCMV-NL1 asal Inggris dari tanaman buncis dengan tingkat kesamaan 89.8% sampai 90.0% dibandingkan hubungannya dengan BCMV-BlC asal Taiwan ataupun BCMV-BlC Y asal Cina. Perbedaan tingkat homologi urutan nukleotida tersebut menunjukkan adanya keragaman diantara isolat-isolat BCMV dari daerah Jawa Barat dan Jawa Tengah yang berasosiasi dengan penyakit mosaik kuning pada kacang panjang.
Tabel 3. Homologi nukleotida BCMV asal Jawa Barat dan Jawa Tengah terhadap BCMV asal negara lain
No Homologi (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 - 100 89.3 89.3 99.8 100 100 99.4 90.9 96.5 92.1 89.7 60.7 69.1 2 - 89.3 89.3 99.8 100 100 99.4 90.9 96.5 92.1 89.7 60.7 69.1 3 - 96.6 89.3 89.3 89.3 88.8 88.1 89.0 89.8 87.9 59.4 67.9 4 - 89.1 89.3 89.3 88.8 88.4 89.1 90.0 88.8 59.1 68.0 5 - 99.8 99.8 99.3 90.8 96.3 92.0 89.5 60.7 69.1 6 - 100 99.4 90.9 96.5 92.1 89.7 60.7 69.1 7 - 99.4 90.9 96.5 92.1 89.7 60.7 69.1 8 - 90.7 96. 91.8 89.4 60.7 69.1 9 - 90.2 96.1 88.2 58.8 68.7 10 - 91.3 89.1 59.8 67.8 11 - 90.2 60.2 68.7 12 - 59.8 69.3 13 - 59.9 14 - *)
Tingkat homologi nukleotida dihitung menggunakan program Bioedit versi 7.0.0
1) BCMV Cangkurawok; 2) BCMV Subang; 3) BCMV Cirebon; 4) BCMV Tegal; 5) BCMV Solo; 6) BCMV Sleman; 7) BCMV-BlC-TAIWAN (AY575773.1); 8) BCMV-BlC-PSU1 (FR775796.1); 9) BlC-NY15 (S66252.1); 10) BlC-Y (AJ312438.1); 11) BCMV-NL1 (AY112735); 12) BCMV-Pst-T (HM776126.1); 13) BYMV-HP (KC011006); dan 14)
CaBMV-DF-Brs (DQ397532.1)
Analisis runutan sikuen asam amino gen protein selubung menunjukkan tingkat homologi yang tinggi antara keenam isolat BCMV asal Jawa Barat dan Jawa Tengah, yaitu berkisar antara 93.0% sampai 100%. Isolat Cangkurawok,
17 Subang, Solo, dan Sleman memiliki tingkat kekerabatan yang sangat dekat satu dengan lainnya (99.6% sampai 100%) tetapi tingkat kekerabatannya tidak terlalu dekat dengan isolat Cirebon dan Tegal (93.0% sampai 93.4%). Dua isolat BCMV asal Cirebon dan Tegal memiliki tingkat kekerabatan yang sangat dekat satu dengan lainnya (98.8%) tetapi tidak terlalu dekat dengan keempat isolat lainnya (Tabel 4).
Analisis kekerabatan terhadap beberapa isolat BCMV lain dari Genbank
menunjukkan bahwa 4 isolat BCMV asal Jawa Barat dan Jawa Tengah (isolat-isolat Cangkurawok, Subang, Solo dan Sleman) memiliki hubungan kekerabatan yang dekat dengan BCMV-BIC dari Taiwan dengan tingkat kesamaan berkisar 99.6% sampai 100%. Dua isolat BCMV asal Cirebon dan Tegal lebih dekat hubungan kekerabatannya dengan BCMV-BlC Y asal Cina dengan tingkat kesamaan 93.8% dibandingkan hubungannya dengan BCMV-BlC asal Taiwan. Semua isolat BCMV asal Jawa Barat dan Jawa Tengah dan isolat BCMV asal negara lain menunjukkan homologi asam amino yang jauh terhadap BYMV (57,3-58,4%) dan CaBMV-DF-Brs (66,4-68,3%).
Tabel 4. Homologi asam amino BCMV asal Jawa Barat dan Jawa Tengah terhadap BCMV asal negara lain
No Homologi (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 - 100 93.4 93.4 99.6 100 100 99.6 92.6 99.6 93.4 0,93 57.3 66.4 2 - 93.4 93.4 99.6 100 100 99.6 92.6 99.6 93.4 0,93 57.3 66.4 3 - 98.8 93.0 93.4 93.4 93.0 90.7 93.8 91.8 0,93 57.3 67.5 4 - 93.0 93.4 93.4 93.0 91.1 93.8 92.2 0,93 57.3 67.5 5 - 99.6 99.6 99.2 92.2 99.2 93.0 0,92 57.3 66.4 6 - 100 99.6 92.6 99.6 93.4 0,93 57.3 66.4 7 - 99.6 92.6 99.6 93.4 0,93 57.3 66.4 8 - 93.0 99.2 93.8 0,93 57.3 66.7 9 - 93.0 94.9 0,91 57.3 66.7 10 - 93.8 0,93 57.3 66.4 11 - 0,93 58.4 66.7 12 - 58.0 68.3 13 - 54.9 14 - *)
Tingkat homologi nukleotida dihitung menggunakan program Bioedit versi 7.0.0
1) BCMV Cangkurawok; 2) BCMV Subang; 3) BCMV Cirebon; 4) BCMV Tegal; 5) BCMV Solo; 6) BCMV Sleman; 7) BCMV-BlC-TAIWAN (AY575773.1); 8) BCMV-BlC-PSU1 (FR775796.1); 9) BlC-NY15 (S66252.1); 10) BlC-Y (AJ312438.1); 11) BCMV-NL1 (AY112735); 12) BCMV-Pst-T (HM776126.1); 13) BYMV-HP (KC011006); dan 14)
CaBMV-DF-Brs (DQ397532.1)
Berdasarkan runutan asam amino (nt 1-855) (lampiran 1 dan 2) ditemukan beberapa perbedaan asam amino antara isolat Cirebon, Tegal dengan BlC Taiwan dan BlC Y asal Cina. BlC Taiwan dan BlC Y memiliki homologi asam amino 99.6% pada posisi asam amino yang sama, sedangkan isolat Cirebon dan Tegal memiliki homologi antar sesama sebesar 98.8%, 93.8% terhadap BlC Y dan 93.4% terhadap BlC Taiwan. Dari 33 nt yang berbeda antara BlC Taiwan dan BlC
18
Y, hanya nt ke 114 saja yang menyebabkan perbedaan asam amino pada posisi asam amino ke 38 (V38G), sedangkan asam amino lain sama.
Perbedaan nukleotida ke 114 pada isolat Cirebon dan Tegal juga menyebabkan perubahan asam amino ke 38 (V38G), sehingga berdasarkan perbedaan ini dan perbedaan beberapa asam amino pada posisi lainnya menyebabkan isolat Cirebon dan Tegal lebih rendah homologi asam aminonya terhadap BCMV-BlC Y (93,8%) dan BCMV-BlC Taiwan (93,4%) sedangkan isolat BCMV lainnya (Cangkurawok, Subang, Solo dan Sleman) homologi asam aminonya lebih besar terhadap BCMV-BlC Y dan BCMV-BlC Taiwan (99,2-99,6%). Namun, berdasarkan demarkasi yang dikemukakan Adams et al (2005) homologi nukleotida lebih besar dari 77% dan asam amino lebih besar dari 82% digolongkan sebagai spesies yang sama. Sehingga berdasarkan hal tersebut (Tabel 3 dan 4) isolat Cirebon dan Tegal termasuk spesies yang sama yaitu BCMV strain BlC.
Tabel 5. Perbandingan asam amino antara BCMV-BlC isolat Cirebon, Tegal, Taiwan, dan Cina
Posisi asam amino ke - Isolat BCMV-BlC CRB TGL TWN Y 1 S L S S 15 A V V V 22 R R K K 23 D D E E 24 K K R R 25 T T S S 26 G S N N 27 K K R R 34 K K R R 37 P S S S 38 G G V* G 43 R R G G 44 P P A A 45 E E G G 46 G G D D 52 R R K K 125 D D A A 197 R R K K 248 N N S S 279 S S T T 285 P S S S
*Perbedaan asam amino BlC Taiwan dan BlC Y; CRB = Cirebon, TGL = Tegal, TWN = Taiwan, Y= Cina
Filogenetika Berdasarkan Runutan Basa Nukleotida dan Asam Amino Gen Protein Selubung BCMV
Analisis filogenetika berdasarkan runutan basa nukleotida gen protein selubung BCMV 6 isolat asal Jawa Barat dan Jawa Tengah terhadap isolat dari negara lain menunjukkan terbentuknya 2 kelompok/cluster. Keenam isolat tersebut terbagi kedalam cluster yang berbeda. Cluster pertama terdiri dari isolat-isolat Cangkurawok, Subang, Solo dan Sleman, berada dalam satu cluster yang
19 dekat dengan isolat BCMV-BlC Taiwan, BCMV-BlC Y dan BCMV-BlC PSU1.
Cluster kedua terdiri dari isolat-isolat Cirebon dan Tegal, berada dalam satu
cluster yang dekat dengan isolat BlC NY15, NL1 dan BCMV-Pst-TA13 (Gambar 3a). Sebagai pembanding di luar cluster (outgroup) digunakan BYMV-HP danCaBMV-DF-Brs.
Analisis filogenetika berdasarkan sikuen asam amino menunjukkan terbentuknya 2 cluster yang sama dengan runutan basa nukleotida, namun kekerabatan antar isolat masih sangat dekat dengan isolat BCMV-BlC dari Taiwan dan BCMV-BlC Y dari Cina (Gambar 3b). Isolat BCMV-BlC asal Taiwan dan BCMV-BlC asal Cina sebelumnya dilaporkan menyebabkan penyakit yang parah dengan gejala daun kuning pada kacang panjang di Taiwan dan Cina (Zheng et al. 2002; Wang dan Fang, 2004).
Gambar 3 Pohon filogenetika berdasarkan sikuen nukleotida (A) dan sikuen asam amino (B) BCMV. BYMV-HP dan CaBMV-DF-Brs digunakan sebagai pembanding di luar kelompok
Uji Kisaran Inang terhadap infeksi BCMV-BlC Isolat Cangkurawok
Uji kisaran inang dilakukan untuk mengetahui tanaman dari famili/spesies apa saja yang dapat dijadikan inang alternatif virus untuk dapat bertahan hidup di
BCMV-SL BCMV-CRWK BCMV-SBG BCMV- SLE BCMV-BIC- TWN BIC-PSU1 BIC-Y BIC-NY15 BCMV-NL1 BCMV-CRB BCMV-TGL BCMV-Pst-T A13 CaBMV-DF-Brs BYMV-HP 93 92 98 78 99 99 99 BCMV-SL BCMV-CRWK BCMV-SBG BCMV-SLE BCMV-BIC-TWN BIC-Y BIC-PSU1 BIC-NY15 BCMV-NL1 BCMV-CRB BCMV-TGL BCMV-Pst-TA13 CaBMV-DF-Brs BYMV-HP 99 99 89 99 99 99 99 99 A B Cluster 1 Cluster 2 Cluster 2 Cluster 1
20
lapangan jika inang utama tidak ada. Pada pengujian ini digunakan 3 famili yang terdiri dari 18 spesies tanaman (Tabel 6).
Tabel 6. Hasil uji penularan BCMV-BlC secara mekanis dan deteksi DIBA pada uji kisaran inang
Famili Periode Inkubasi (HSI) Gejala Pada Daun Kejadian Penyakit (%) Keterangan* Lokal Sistemik Leguminosae
V. sinensis kultivar. Parade 7 Kl M,Vb 67 +
777 7 Kl M,Vb 27 + Pangeran 7-14 Kl M,Vb 60 + New jeliteng 11 Kl M,Vb 40 + Katrina 7-14 Kl M,Vb 100 + V. unguiculata 7-24 Bc Mr 67 +
V. radiata kultivar Kutilang 14-23 Ln M,Vb 93 +
P. sativum - TA TA 0 -
G. max kultivar Anjasmoro - TA TA 0 -
P. vulgaris kultivar Bayu - TA TA 0 -
A. hypogaea kultivar Gajah - TA TA 0 -
Cucurbitaceae -
C. sativus kultivar Venus - TA TA 0 -
Solanaceae
C. annuum kultivar IPB - TA TA 0 -
C. annuum kultivar Bara - TA TA 0 -
L. esculentum kultivar Ratna - TA TA 0 -
L. esculentum kultivar san
marino - TA TA 0 -
N. tabacum kultivar White
Burley - TA TA 0 -
N. glutinosa - TA TA 0 -
*
KP dikonfirmasi dengan DIBA; + = Positif BCMV, - = Negatif BCMV
TA= Tidak Ada, Kl= Klorosis; Ln= Lesio nekrotik; Bc= Bercak coklat; M= Mosaik; Vb= Vein
bandin; Mr= Mosaik ringan
Berdasarkan hasil pengujian secara mekanis, penularan BCMV-BlC isolat Cangkurawok menunjukkan tidak semua tanaman uji dapat diinfeksi seperti pada kapri (Pisum sativum), kedelai (Glycine max), buncis (Phaseolus vulgaris),
kacang tanah (Arachis hypogaea), mentimun (Cucumis sativus), cabai (Capsicum annuum), tomat (Lycopersicon esculentum), tembakau (Nicotiana tabacum cv. White Burley dan N. glutinosa) dan hanya beberapa dari famili Leguminosae
seperti kacang panjang (Vigna sinensis), kacang tunggak (Vigna unguiculata)dan kacang hijau (Vigna radiata) yang menunjukkan tanaman terinfeksi BCMV-BIC. Gejala lokal yang ditimbulkan pada sebagian besar tanaman uji yang terinfeksi BCMV-BlC berupa klorosis, bercak coklat dan lesio nekrotik namun selanjutnya gejala berkembang menjadi sistemik berupa mosaik, penebalan tulang daun (vein
21
banding) dan mosaik ringan pada daun-daun yang tidak diinokulasi. Periode inkubasi pada tanaman uji yang terinfeksi bervariasi antara 7-24 hari. Pada V. sinensis cv Parade dan 777 menunjukkan periode inkubasi lebih cepat yaitu 7 hari setelah inokulasi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Morales dan Bos (1988) bahwa BCMV umumnya menginfeksi tanaman kacang-kacangan dimana gejala pada tanaman umumnya muncul 7 sampai 10 hari setelah inokulasi. Kejadian penyakit yang ditimbulkan pada tanaman uji bervariasi berkisar antara 27% sampai 100%.
Pada pengujian ini terlihat bahwa BCMV-BlC tidak dapat menginfeksi kacang kapri dan buncis, sedangkan BCMV-BlC asal kacang tunggak dapat menginfeksi buncis tetapi tidak dapat menginfeksi kapri. BCMV-BlC Cangkurawok dan BCMV-BlC asal bubulak memiliki kisaran inang yang sama, tetapi berbeda dengan isolat BCMV asal Karanganyar yang dapat menginfeksi kapri dan kedelai (Damayanti 2009). Kecuali BCMV asal bengkuang, baik BCMV dan BCMV-BlC asal tanaman buncis, vanili, kacang tunggak dan kacang panjang semuanya dapat menginfeksi kacang tunggak. Hal ini menunjukkan adanya variasi kisaran inang pada BCMV dan BCMV-BlC yang berasal dari inang yang berbeda (Tabel 7).
Tabel 7. Perbandingan Inang yang Dapat Terinfeksi BCMV dan BCMV-BlC
Kisaran inang/ Famili
BCMV BCMV-BlC
BCMV-BlC* Bengkuang1) Buncis2) Vanili3) K. tunggak4) K. panjang
Leguminosae Kacang panjang + TD TD TD + Kacang Tunggak - + + + + Kacang hijau TD + TD TD + Ka Kacang kapri + - TD - - Kedelai TD + - TD - Buncis + + - + - Kacang tanah - - TD TD - Cucurbitaceae Mentimun - TD - - - Solanaceae Cabai - TD - TD - Tomat ± TD TD TD - N. tabacum cv. White Burley - TD TD TD - N. glutinosa TD TD - TD -
*Isolat Cangkurawok hasil penelitian yang belum dipublikasikan, + = positif terinfeksi virus, - =
Tidak terinfeksi virus, ± = Kadang terinfeksi, kadang tidak, TD = Tidak dilakukan, 1) Damayanti et
al (2008), 2) Morales dan Bos (1988), 3) Bhadramurthy dan Bhad (2009), 4) Zettler dan Evans (1972)
Berdasarkan beberapa laporan penelitian tersebut diketahui bahwa kacang kapri merupakan inang BCMV namun bukan inang BCMV-BlC dan beberapa tanaman uji yang menjadi inang BCMV dapat menjadi inang BCMV-BlC (kacang panjang, kacang tunggak, buncis, kacang hijau). Selain itu mentimun, cabai, tembakau dan N. glutinosa bukan merupakan inang yang dapat diinfeksi BCMV dan BCMV-BlC.
22
Efisiensi Penularan BCMV-BlC dengan 3 Spesies Kutudaun
Secara umum, semakin banyak jumlah kutudaun yang digunakan dalam penularan BCMV, maka semakin tinggi kejadian penyakit (Tabel 8). Masa inkubasi adalah waktu yang diperlukan patogen untuk memperbanyak diri dalam tanaman sejak patogen diinokulasikan hingga gejala pada tanaman muncul (Bos 1990). Berdasarkan hasil pengamatan, gejala pertama kali terlihat pada 7 hari setelah inokulasi (HSI) baik yang ditularkan oleh A.craccivora, A.gossypii dan
A.glycines. Menurut Agrios (2005) sebagian besar virus membutuhkan 2 sampai 5 hari atau lebih untuk mengekspresikan gejala setelah diinokulasi virus. Sekali virus masuk ke dalam floem, maka akan sangat cepat virus tersebut menuju daerah pertumbuhan (meristem apikal) atau bagian penting lainnya. Dalam floem, virus menyebar ke seluruh tanaman secara sistemik dan masuk ke sel parenkim yang berbatasan dengan floem melalui plasmodesmata.
Tabel 8. Penularan BCMV-BIC isolat Cangkurawok dengan 3 Spesies kutudaun
Jumlah kutudaun
(ekor)
A. craccivora A. gossypii A. glycines
PI (hari) KP (n/N) Tipe Gejala PI (hari) KP (n/N) Tipe Gejala PI (hari) KP ( n/N) Tipe Gejala
K- 0 0/15 Tag 0 0/15 Tag 0 0/15 Tag
1 7-14 8/15 Mr, Mb 7-26 5/15 Mr, Mb 11-3 4/15 Mr,Mb
3 7-14 9/15 Ms, Md 13-5 5/15 Ms,Mb 10-4 5/15 Ms,Md
5 7-14 10/15 Mb,Md 13-5 7/15 Mb, Md 8-11 11/15 Mb,Md
7 7-14 11/15 Mb,Md 7-13 3/15 Mr, Mb 7-11 12/15 Mb,Md
10 7-14 15/15 Md 7-23 5/15 Ms,Mb 7-10 12/15 Md
PI=Periode Inkubasi¸ KP= Kejadian Penyakit (Σtan.bergejala/Σtan.uji)
*
Tag= tidak ada gejala, Mr = Mosaik ringan; Ms = Mosaik sedang; Mb = Mosaik berat; Md = Malformasi daun, K-= Tanaman kontrol sehat
**
KP dikonfirmasi dengan DIBA
Pada penularan dengan A.craccivora terlihat bahwa periode inkubasi untuk penularan 1-10 ekor tidak berbeda yaitu 7-14 hari sedangkan pada A.gossypii
hanya pada penularan dengan jumlah kutudaun 1, 7 dan 10 ekor dan A.glycines
pada penularan dengan 7 dan 10 ekor menunjukkan periode inkubasi 7 hari. Hal ini menunjukkan adanya interaksi antara virus dengan jenis vektornya dimana periode inkubasi pada penularan dengan A.craccivora 1-10 ekor sama, sedangkan untuk A.glycines periode inkubasi lebih singkat pada 7 dan 10 ekor bila dibandingkan dengan A.gossypii yang periode inkubasinya lebih panjang. Jumlah kutudaun sebagai vektor berhubungan dengan konsentrasi virus yang ditularkan, dengan asumsi setiap stilet mempunyai ukuran dan kapasitas yang sama untuk menyimpan virus (Kusnadi 1991).
Bila dihubungkan dengan kejadian penyakit dan tipe gejala, pada penularan melalui A.craccivora dapat mencapai 100% dengan 10 ekor kutudaun dengan tipe gejala mosaik dan tanaman mengalami malformasi daun (mengerut seperti krupuk). Hasil yang sama pernah dilaporkan oleh (Damayanti et al 2009).
23
Gambar 4. Gejala BCMV-BlC pada kacang panjang. Daun sehat (A), Variasi gejala BCMV yang ditularkan oleh A. craccivora (B1-3). A. gossypii (C1-3) dan A. glycines (D1-3). Tipe gejala 1-3 berturut-turut yaitu, mosaik, penebalan tulang daun (vein banding) dan malformasi daun
Berdasarkan jumlah kutudaun, kejadian penyakit yang ditularkan oleh A. glycines tidak berbeda dengan A. craccivora dimana semakin banyak perlakuan jumlah kutudaun yang diberikan, kejadian penyakitnya semakin tinggi namun tidak demikian yang terjadi pada A. gossypii. Adanya variasi kejadian penyakit ini diduga disebabkan adanya ketahanan individu tanaman yang berbeda dan hubungan BCMV dan spesies kutudaun. Menurut Djikstra dan Jager (1998) efisiensi penularan virus dengan kutudaun tidaklah sama antar spesies. Kemunculan dan keparahan gejala tergantung pada strain virus, varietas tanaman, waktu infeksi dan kondisi lingkungan. Strain yang berbeda pada virus yang sama memiliki perbedaan efisiensi dalam proses penularan yang hanya ditularkan oleh sebagian spesies kutudaun dan setiap varietas tanaman yang berbeda mempunyai ketahanan yang berbeda pula (Matthews 1991)
A
B1 B2 B3
C1 C2 C3
D1 D2 D3
24
Berdasarkan tipe gejala, penularan dengan A. craccivora, A. gossypii dan
A. glycines menunjukkan adanya variasi gejala dengan tipe gejala mosaik ringan hingga berat, malformasi daun dan penebalan tulang daun. Penularan dengan A. craccivora dan A. glycines menunjukkan gejala yang hampir sama dengan gejala BCMV pada umumnya yaitu penebalan tulang daun (vein banding), mosaik (dark green) dan daun menggulung (leaf curling), sedangkan penularan dengan A. gossypii yaitu warna daun lebih kuning dan rugos (Gambar 4). Namun berdasarkan periode inkubasi yang lebih singkat, dan kejadian penyakit yang cenderung lebih tinggi, A. craccivora merupakan kutudaun yang lebih efisien sebagai vektor BCMV-BlC di lapangan dibandingkan A. gossypii dan A. glycines
25
SIMPULAN
Gejala mosaik kuning pada tanaman kacang panjang di lapangan sangat bervariasi dan tidak hanya terinfeksi oleh BCMV tetapi kemungkinan disebabkan oleh infeksi beberapa virus lain. Deteksi molekuler menggunakan primer spesifik gen protein selubung (CP) BCMV berhasil mengamplifikasi DNA berukuran ~ 861 pb dari sampel tanaman asal daerah Jawa Barat [Bogor (Cangkurawok, Bubulak, Bojong), Subang dan Cirebon] dan Jawa Tengah (Tegal, Solo, dan Sleman). Isolat BCMV asal Cangkurawok, Subang, Solo dan Sleman memiliki homologi dan kekerabatan yang dekat dengan BCMV strain BlC dari Taiwan dan BCMV-BlC Y dari Cina berdasarkan runutan basa nukleotida dan asam amino dengan homologi diatas 99%. Isolat BCMV asal Cirebon dan Tegal memiliki homologi dan kekerabatan yang dekat dengan BCMV-NL1 dari Inggris berdasarkan runutan basa nukleotida, sedangkan berdasarkan runutan asam amino lebih dekat ke BCMV-BlC Y dari Cina. Namun dibandingkan dengan isolat Cangkurawok, Subang, Solo dan Sleman terhadap BCMV-BlC Y, kedua isolat Cirebon dan Tegal homologinya hanya sekitar 93,8%. Hal ini menunjukkan adanya variasi BCMV-BlC pada kacang panjang secara genetik.
Pada uji kisaran inang, BCMV-BlC isolat Cangkurawok dapat menginfeksi kacang panjang (Vigna sinensis) kultivar Parade, 777, Pangeran, New Jeliteng dan Katrina, kacang tunggak (Vigna unguiculata) dan kacang hijau (Vigna radiata) kultivar Kutilang. Namun BCMV-BlC Cangkurawok tidak dapat menginfeksi kacang kapri (Pisum sativum), kedelai (Glycine max), buncis (Phaseolus vulgaris), kacang tanah (Arachis hypogaea), mentimun (Cucumis sativus), cabai (Capsicum annuum), tomat (Lycopersicon esculentum), tembakau (Nicotiana tabacum cv. White Burley dan N. glutinosa).
Berdasarkan hasil uji penularan menggunakan kutudaun diketahui bahwa
Aphis craccivora lebih efisien sebagai vektor BCMV-BlC dibanding A.gossypii