Gejala Infeksi Virus pada Tanaman Cucurbitaceae di Lapangan Sampel Cucurbitaceae dari lapangan menunjukkan gejala yang bervariasi dari ringan hingga berat. Gejala pada tanaman mentimun yaitu mosaik hijau- kuning dengan warna hijau tua lebih banyak berada di sekitar tulang daun (vein banding), seperti kerupuk, kaku, penyempitan ukuran daun, dan tanaman mengalami kekerdilan (Gambar 1 A dan 1 G). Gejala pada tanaman oyong yaitu mosaik hijau-kuning, seperti kerupuk, penyempitan ukuran daun, dan tanaman mengalami kekerdilan (Gambar 1 B dan 1 H). Gejala pada tanaman melon berupa mosaik hijau tua-hijau muda pada daun, klorosis, melepuh, keriting, kaku, penyempitan ukuran daun, tepi daun mengalami perubahan bentuk menjadi lebih bergerigi, dan tanaman mengalami kekerdilan (Gambar 1 C dan 1 I).
Pada tanaman zucchini, gejala mosaik tidak terlihat dengan jelas tetapi daun menjadi kaku, mengalami sedikit pelepuhan dan perubahan bentuk tetapi ukuran daun tetap normal (Gambar 1 D). Pada tanaman kabocha terdapat gejala mosaik ringan, ukuran daun dan bentuk tidak mengalami perubahan tetapi daun kabocha mengalami sedikit pengeritingan dan tepi daun mengalami sedikit perubahan bentuk (Gambar 1 E). Pada tanaman labu siam terdapat gejala klorosis pada daun, perubahan bentuk dan pengurangan ukuran daun, tetapi tidak terdapat mosaik (Gambar 1 F). Gejala yang bervariasi pada tanaman Cucurbitaceae tersebut seperti yang dilaporkan oleh Provvidenti (1996). Hal tersebut diduga karena perbedaan patogen, inang, vektor, kondisi lingkungan, dan lokasi terjadinya penyakit tersebut (Provvidenti 1996).
26
Gambar 1 Gejala tanaman Cucurbitaceae dari lapangan. A: mentimun, B: oyong, C: melon, D: zucchini, E: kabocha, dan F: labu siam. Kekerdilan tanaman yang terjadi pada beberapa tanaman. G: mentimun, H: oyong, dan I: melon.
Keberadaan Beberapa Virus pada Tanaman Cucurbitaceae
Virus-virus yang ditemukan pada tanaman Cucurbitaceae adalah CMV, SqMV, dan ZYMV (Tabel 1). Virus-virus tersebut adalah virus penyebab mosaik utama yang ditemukan pada Cucurbitaceae. Penelitian ini seperti yang dilaporkan Jossey & Babadoost (2008) bahwa enam virus utama yang menginfeksi Cucurbitaceae adalah ketiga virus tersebut, serta WMV, PRSV dan TRSV. Sebetulnya Provvidenti (1996) melaporkan bahwa tidak hanya virus-virus tersebut yang menginfeksi Cucurbitaceae. Aulia (2004) juga melaporkan bahwa virus- virus yang menginfeksi Cucurbitaceae di Bogor adalah CMV, PRSV-W, SqMV, TRSV, WMV-2, dan ZYMV. Virus-virus tersebut merupakan virus yang dianggap penting secara ekonomi yang menginfeksi tanaman Cucurbitaceae di dunia (Provvidenti 1996).
Dari tiga macam virus yang terdeteksi, SqMV adalah yang paling banyak ditemukan yaitu pada tanaman mentimun, zucchini, kabocha, dan labu siam. Pada
G H I D C E F B A
27 tanaman kabocha, semua sampel yang diuji terinfeksi oleh SqMV. Infeksi SqMV pada keempat tanaman tersebut menyebabkan gejala yang ringan (kabocha) sampai berat (mentimun) yang menurut (Provvidenti 1996) ini dikarenakan perbedaan spesies inang.
Tabel 1 Keberadaan beberapa virus pada tanaman Cucurbitaceae di lapangan
Tanaman Antiserum CMV SqMV TRSV WMV-2 ZYMV Mentimun 0/7 3/7 0/7 0/7 0/7 Oyong 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 Melon 1/3 0/3 0/3 0/3 0/3 Zucchini 0/2 1/2 0/2 0/2 0/2 Kabocha 0/3 3/3 0/3 0/3 0/3 Labu siam 0/3 1/3 0/3 0/3 1/3
a/b: a sampel menunujukkan positif dari b sampel yang diuji.
Keberadaan Virus Terbawa Benih dari Distributor Benih
Keberadaan SqMV pada benih-benih beberapa tanaman Cucurbitaceae yang berasal dari distributor benih yang diuji berkisar antara 13.3% sampai 100% sedangkan keberadaan ZYMV pada benih berkisar antara 13.3% sampai 26.67% (Tabel 2). SqMV terbawa benih yang mencapai 100% ditemukan pada benih mentimun dan melon sedangkan SqMV terendah yaitu 13.3% ditemukan pada oyong dan semangka. Padahal, menurut Powell et. al. (1970), persentase infeksi SqMV pada benih melon (Cucumis melo L. „Rocky Ford‟) berkisar 0% sampai 12%, pada pesemaian melon berkisar 0% sampai 22%, dan pada tanaman melon berkisar 0% sampai 13%. Demikian juga menurut pernyataan Bruening (1978) bahwa frekuensi virus terbawa benih pada kelompok Comovirus biasanya kurang dari 10%, tetapi dapat lebih tinggi pada SqMV. Namun demikian, Dikova & Hristova (2002) menyatakan bahwa SqMV yang terbawa benih pada benih Cucurbitaceae mencapai 91%. Kisaran SqMV terbawa benih yang sangat tinggi tersebut diduga berhubungan dengan penyediaan benih. Keberadaan SqMV terbawa benih pada mentimun dan melon yang sangat tinggi kemungkinan
28 disebabkan oleh produksi benih yang berasal dari tanaman yang sebelumnya telah terinfeksi oleh SqMV yang dapat berasal dari dalam negeri atau luar negeri.
Keberadaan ZYMV terbawa benih pada oyong (13.3%) dan melon (26.67%) pada penelitian ini lebih tinggi daripada ZYMV pada benih labu (Cucurbita pepo) yang berkisar 0.29% sampai 15.34% dengan rata-rata 1.4% seperti dilaporkan Tobias et al. (2008) maupun Simmons et al. (2011) yang melaporkan ZYMV pada benih Cucurbita pepo subsp. texana berkisar 1.6%. Namun, Dikova & Hristova (2002) menyatakan bahwa ZYMV yang terbawa benih pada benih Cucurbitaceae mencapai 91%.
Tabel 2 Keberadaan SqMV dan ZYMV pada benih beberapa tanaman Cucurbitaceae yang berasal dari distributor benih
Tanaman Benih terinfeksi (%)
SqMV ZYMV Mentimun 100 (15/15) 0 (0/15) Oyong 13.3 (2/15) 13.3 (2/15) Melon 100 (15/15) 0 (0/15) Zucchini 33.3 (5/15) 26.67 (4/15) Kabocha 73.3 (11/15) 0 (0/15) Semangka 13.3 (2/15) 0 (0/15) a/b: a sampel menunujukkan positif dari b sampel yang diuji.
Keberadaan SqMV pada tanaman dan benih Cucurbitaceae di Bogor dan Bandung ini merupakan bukti bahwa SqMV telah berada di Indonesia seperti halnya yang dilaporkan oleh Aulia (2004). SqMV berada di Indonesia kemungkinan besar disebabkan oleh adanya impor benih Cucurbitaceae dari negara-negara yang tanaman Cucurbitaceae-nya telah terinfeksi SqMV. Yoshida et al. (1980) melaporkan bahwa SqMV pada tanaman melon telah berada di Jepang. Asal benih melon F-1 Hybrid Emerald Jewel diproduksi oleh Sakata Seed Corporation Yokohama Jepang. Benih semangka SW-144 yang diimpor dan didistribusikan oleh PT. Winon Intercontinental Jakarta Indonesia berasal dari Chung Shin Seed Co. LTD Taiwan. Demikian juga, SqMV pada benih kabocha Golden Mama yang diproduksi oleh PT. Tanindo Subur Prima Surabaya, tetuanya berasal dari Chia Tai Company Limited Bangkok Thailand.
29 Namun, menurut Badan Karantina Pertanian Departemen Pertanian RI (2009) status SqMV di Indonesia masih dilaporkan sebagai OPTK kategori A1 golongan 1. Menurut Permentan No. 09 Tahun 2009, OPTK adalah semua OPT yang ditetapkan oleh Menteri untuk dicegah masuknya ke dalam dan tersebarnya di dalam wilayah Negara Republik Indonesia, sedangkan OPTK kategori A1 yaitu jenis-jenis organisme pengganggu tumbuhan karantina yang belum terdapat di dalam wilayah Negara Republik Indonesia (Kepmentan No. 38 Tahun 2006). OPTK golongan 1 adalah OPTK yang tidak dapat dibebaskan dari media pembawa dengan cara perlakuan (Permentan No. 09 Tahun 2009). Sebagai contoh adalah SqMV pada benih dan tanaman Cucurbitaceae dan Sugarcane mild mosaic virus (SCMMV) pada bagian tanaman tebu.
Pembuktian yang dilakukan pada penelitian ini dan penelitian Aulia (2004) tentang keberadaan SqMV di beberapa tempat di Jawa Barat dapat menjadi landasan untuk menentukan penurunan status SqMV dari OPTK A1 golongan 1 menjadi OPTK A2 golongan 1. OPTK A2 golongan 1 yaitu jenis-jenis organisme pengganggu tumbuhan karantina yang sudah terdapat di dalam Wilayah Negara Republik Indonesia (Kepmentan No. 38 Tahun 2006) yang keberadaannya tidak dapat dibebaskan dari media pembawa dengan cara perlakuan (Permentan No. 09 Tahun 2009).
Pengaruh OPT/OPTK antara lain menyebabkan kerusakan dan kematian tanaman budidaya bahkan kematian pada manusia jika terjadi krisis pangan, menurunkan kualitas hasil pertanian, menjadi kendala ekspor hasil pertanian ke negara-negara yang belum tertular dengan diterapkannya pelarangan terhadap media pembawa tertentu ke negara tersebut, mengancam perekonomian petani dan mengurangi devisa negara dari hasil ekspor komoditi pertanian dan penggunaan devisa negara untuk impor komoditi pertanian, mengancam kelestarian lingkungan hidup, mengganggu stabilitas sosial, ekonomi dan budaya masyarakat (Harahap 2010).
Infeksi SqMV pada Beberapa Tanaman Cucurbitaceae di Rumah Kaca Gejala yang timbul pada tanaman Cucurbitaceae yang berasal dari benih terinfeksi SqMV bervariasi dari ringan (oyong dan semangka) hingga berat
30 (kabocha). Gejala pada mentimun yaitu berupa mosaik hijau tua-hijau muda, pemucatan tulang daun, akumulasi warna hijau sepanjang tulang daun (vein banding) dan tepi daun berwarna kuning (klorosis) (Gambar 2A). Tanaman oyong yang terinfeksi SqMV menunjukkan gejala ringan pada daun yaitu sedikit pengerutan pada tulang daun dan bahkan bisa tidak bergejala sama sekali (Gambar 2 C). Gejala pada semangka sangat ringan (Gambar 2 E). Pada melon, gejala yang muncul yaitu terjadi pemucatan tulang daun, terjadi pengerutan tulang daun dan daun menjadi kaku (Gambar 2 F). Gejala pada zucchini yaitu sistemik mosaik yang hebat dengan perubahan bentuk daun dan kaku (Gambar 2 H). Gejala paling berat terlihat pada kabocha yaitu daun mengalami mosaik kuning- hijau, vein banding, pemucatan tulang daun, seperti kerupuk, kaku, keriting, perubahan bentuk daun, ukuran daun lebih sempit, daun pada pucuk yang baru tumbuh menangkup ke atas seperti mangkuk tetapi daun yang sudah tua menangkup ke bawah dan terjadi pertumbuhan cabang vegetatif yang berlebihan (Gambar 2 I dan 2 J).
Penelitian ini menunjukkan bahwa SqMV yang terbawa benih bisa ditransimisikan ke tanaman baru. Keberadaan virus pada benih yang menginfeksi tanaman baru biasanya berada pada embrio. Hal tersebut seperti yang disampaikan oleh Alvarez & Campbell (1978) bahwa keberadaan SqMV pada melon tidak hanya pada embrio, tetapi juga pada kulit biji dan integumen. Lebih lanjut, Alvarez & Campbell (1978) menyatakan bahwa embrio yang terinfeksi selalu menghasilkan benih terinfeksi dan persentase transmisi melalui benih ditentukan oleh persentase embrio terinfeksi. SqMV yang ditransmisikan melalui benih ini sangat berbahaya karena merupakan sumber inokulum primer dan menjadi faktor paling penting dalam epidemiologi virus tanaman terkait (Agarwal & Sinclair 1997). Semakin muda umur tanaman terinfeksi, dapat menyebabkan tanaman menjadi kerdil (Coutts 2006). Selain itu, tanaman dapat mengalami rebah dan kematian pada masa persemaian, dapat tidak berbuah bila tanaman terinfeksi pada masa pembungaan, mengalami perubahan bentuk buah (Nameth 2002), penurunan kualitas buah (Coutts 2006), dan menghentikan budidaya tanaman (Babadoost 1999).
31 Tanaman yang berasal dari benih terinfeksi selain menunjukkan gejala pada daun juga ditemukan gejala pada buah. Nameth (2002) juga melaporkan hal yang sama. Buah mentimun menunjukkan gejala berupa penggentingan pada pangkal buah dan ketidakteraturan bentuk buah (Gambar 2 B). Gejala pada buah oyong karena SqMV yaitu perubahan bentuk alur-alur yang tidak teratur (Gambar 2 D), tetapi sebagian besar buah tidak bergejala. Gejala pada buah melon yaitu terjadi perubahan bentuk buah, corak permukaan kulit buah yang tidak rata atau tidak bercorak (Gambar 2 G). Hal tersebut seperti yang dilaporkan oleh Babadoost (1999) dan Campbell (1971). Menurut Powell et. al. (1970), infeksi SqMV pada melon selain menyebabkan perubahan bentuk pada buah melon, juga dapat mengurangi bobot buah, ukuran diameter buah, mengurangi jumlah biji, bobot biji, dan mengurangi tingkat perkecambahan biji.
Gambar 2 Gejala pada beberapa tanaman Cucurbitaceae yang berasal dari benih terinfeksi SqMV. A: mosaik pada daun mentimun, B: perubahan bentuk buah mentimun, C: sedikit pengeritingan daun oyong, D: perubahan bentuk alur oyong, E: gejala ringan pada tanaman semangka, F: pengerutan tulang daun melon, G: perubahan bentuk pada buah melon, H: mosaik dan perubahan bentuk pada daun zucchini, I: mosaik dan perubahan bentuk pada daun kabocha, J: perubahan bentuk daun pada pucuk tanaman kabocha.
I J C A E G H F D B
32 Dari keenam tanaman Cucurbitaceae yang berasal dari benih terinfeksi, hanya mentimun, oyong dan melon yang bisa menghasilkan buah. Walaupun pada tanaman kabocha, zucchini dan semangka dapat menghasilkan bunga tetapi tidak membentuk buah, sehingga tidak dapat diobservasi.
Keberadaan SqMV pada benih mentimun, oyong, dan melon yang berasal dari buah yang diperoleh dari tanaman terinfeksi oleh SqMV yang dipelihara dari benih sakit dari distributor benih berkisar antara 93.3% sampai 100% (Tabel 3). Bahkan pada oyong persentase SqMV pada benih meningkat dari 13.3% ke 100%. Persentase SqMV terbawa benih tersebut lebih tinggi dari persentase SqMV pada benih yang berasal dari distributor benih. Hal ini menguatkan pendugaan bahwa persentase SqMV yang tinggi tersebut diduga berasal dari tanaman yang sebelumnya telah terinfeksi oleh SqMV. Benih oyong dan melon dari distributor benih terinfeksi oleh SqMV serta benih oyong dan zucchini terinfeksi oleh ZYMV (Tabel 2). Padahal pada oyong, melon dan zucchini dari lapangan tidak terinfeksi oleh SqMV maupun ZYMV. Hal ini kemungkinan terjadi karena benih yang didistribusikan berasal dari salah satu tanaman terinfeksi.
Tingginya infeksi SqMV pada benih berbahaya bagi petani karena bila petani menggunakan benih sendiri dalam budidaya tanamannya, maka dapat dipastikan sebagian besar tanaman akan terinfeksi oleh SqMV. Tingginya infeksi SqMV pada benih tidak hanya pada benih di petani tetapi juga pada benih di distributor. Hal ini akan sangat berpengaruh terhadap produksi Cucurbitaceae yang pada akhirnya akan berpengaruh terhadap perekonomian petani.
Tabel 3 Keberadaan SqMV pada benih mentimun, melon dan oyong dari tanaman terinfeksi SqMV yang dipelihara dari benih sakit dari distributor benih
Tanaman Benih terinfeksi SqMV (%) Mentimun 93.3 (14/15)
Oyong 100 (10/10) Melon 100 (15/15)
a/b: a sampel menunujukkan positif dari b sampel yang diuji.
SqMV sebagai virus yang dapat ditransmisikan melalui benih sangat menentukan perdagangan hasil tanaman dan benih Cucurbitaceae baik antar negara maupun antar daerah di Indonesia. Hal ini disebabkan benih memegang
33 peranan penting dalam budidaya tanaman. Kualitas benih yang baik merupakan syarat penting untuk mendapatkan produksi yang tinggi dan menguntungkan. Salah satu karakter mutu adalah tidak terdapatnya patogen terbawa benih, yang salah satunya adalah virus (Susilowati 2010).
Berat Molekul Protein Selubung SqMV
Analisis protein selubung SqMV menggunakan SDS-PAGE dan Western blot diperoleh dua pita berukuran kurang lebih 45 kDa dan 69 kDa. Tanaman mentimun sehat dari lapangan tetap menunjukkan adanya pita protein berukuran 45 kDa dan 69 kDa. Hal ini menunjukkan infeksi SqMV sudah sangat berat sehingga sangat sulit untuk mendapatkan tanaman yang benar-benar sehat. Menurut (Campbell 1971), partikel SqMV terdiri dari tiga tipe yaitu top (T), middle (M), dan bottom (B) dengan bobot molekul 45 kDa (T), 61 kDa (M), dan 69 kDa (B). Informasi SqMV belum banyak diteliti dan belum banyak dilaporkan di dunia sehingga sulit untuk memperoleh informasi yang lebih lengkap mengenai keragaman genetik isolat SqMV di dunia.
(A).
(B).
Gambar 3 Hasil analisis protein selubung SqMV menggunakan SDS-PAGE (A) dan Western blot (B). S : daun mentimun sehat. I : daun mentimun terinfeksi SqMV. M : marker protein (Fermentas, USA). P : SqMV hasil pemurnian. S2 : daun mentimun sehat (Agdia, USA). I2 : daun mentimun terinfeksi SqMV (Agdia, USA).
P S I S2 I2 69 kDa 45 kDa BM marker (kDa) 69 kDa 45 kDa S I M P S2 I2 116.0 66.2 45.0 35.0 25.0 18.4