2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Jeruk
2.7 Ketahanan Tanaman Jeruk terhadap Penyakit Huanglongbing Citrus Huanglongbing disease disebut juga pucuk menguning , di Indonesia
dikenal dengan nama citrus vein phloem degeneration (CVPD) (CABI 2016), adalah satu dari beberapa penyakit yang disebabkan oleh patogen yang disebarkan oleh vektor serangga pada jeruk. Penyakit ini tersebar di Asia, India, Selatan Afrika, dan Brazil. Patogennya tergolong prokariot, dalam α-subdivisi
Proteobacteria dan tidak dapat dikulturkan pada media buatan. HLB berada di alam dalam tiga bentuk yang dibedakan oleh kombinasi kondisi lingkungan dan vektor serangga. Huanglongbing yang disebabkan oleh Candidatus Liberibacter asiaticus (Las) toleran terhadap panas, ditemukan di Asia, vektornya adalah
Diaphorina citri. HLB yang disebabkan oleh Ca. L. africanus (Laf), sensitif terhadap panas ditemukan di Selatan Afrika, vektornya adalah Trioza erytreae. HLB yang disebabkan oleh Can. L. americanus (Lam), toleran panas ditemukan di Brazil, vektornya adalah D. citri. Psyllidae adalah hama pada tanaman jeruk. Hama ini ditemukan di daerah tropis dan subtropis seperti Asia, Afghanistan, Saudi Arabia, Reunion, Mauritius, bagian selatan dan tengah Amerika, Meksiko dan Karibia (USDA 2012). Deskripsi singkat penyakit Huanglongbing dapat dilihat pada Tabel 1.
Penularan penyakit HLB selain dapat disebabkan oleh vektor serangga
Diaphorina citri Kuw (Psyllidae : Homoptera), bisa juga karena terbawa oleh bibit jeruk yang telah terjangkit oleh penyakit tersebut, atau dengan penempelan mata tempel/penyambungan (Wahyuningsih, 2009). Serangga D.citri pada pertanaman jeruk siam tidak berstatus sebagai hama, tetapi lebih berperan sebagai vektor penyakit HLB. Serangga D.citri merupakan satu-satunya vektor penyakit HLB diantara serangga-serangga yang ditemukan berasosiasi dengan tanaman jeruk (Wijaya et al. 2010).
Bakteri penyebab Huanglongbing hidup dan hanya berkembang pada jaringan phloem, akibatnya sel-sel phloem mengalami degenerasi sehingga menghambat tanaman menyerap nutrisi (Saputra et al. 2012). Menurut
(Supriyanto et al. 2010), gejala awal serangan penyakit HLB dapat dikenali dengan adanya blotching/motling, yaitu belang-belang kuning pada daun dengan pola tidak teratur dan biasanya tidak simetris antara kiri dan kanan daun. Sekilas, gejalanya sangat mirip dengan daun yang mengalami defisiensi unsur hara mikro Zn. Warna kuning tersebut tembus ke bagian belakang daun sehingga untuk mengamati daun yang terserang HLB, permukaan daun bagian bawah harus bersih dari serangan serangga dan jamur. Pada gejala selanjutnya, dapat mengakibatkan pertumbuhan daun terhambat yang ditunjukkan oleh daun mengecil, relatif kaku, runcing dan menghadap ke atas.
Tabel 1 Deskripsi Huanglongbing berdasarkan Jepson (2009) dan NAPPO (2012).
Kategori Deskripsi
Nama Penyakit : Citrus Greening Disease (Huanglongbing = yellow shoot disease)
(International Organization of Citrus Virologists (2005) at 12th
Congress in Fuzhou, China)
- Vein phloem degeneration (Indonesia) - Leaf mottling (Phillippines)
- Citrus dieback (India) - Greening (Afrika) - Likubin (Cina)
Bakteri Penyebab : Candidatus Liberibacter asiaticus Ca. L. africanus
Ca. L. americanus Inang Primer : - Citrus sp.
- box thorn / Chinese box orange (Severinia buxifolia) - wood apple (Limonia acidissima)
- white ironwood (Vepris lanceolata)
- mock orange / orange jasmine (Murraya paniculata) (Ind: Kemuning)
Gejala : - Pucuk menguning - Ranting patah - Daun gugur
- Daun berbintik-bintik kuning/hijau berwarna mirip gejala kekurangan unsur Zn.
- Pembuluh membesar dan muncul seperti gabus. - Penurunan produksi buah, kecil-kecil dan cacat.
- Buah matang tapi pada bagian ujung stylar buah tetap hijau., berbintik-bintik berwarna kuning/hijau.
- Biji dalam buah kecil dan hitam.
- Ikatan pembuluh pada bagian tengah buah kehilangan warna.
- Buah terasa pahit dan meninggalkan spot berwarna perak bila buah ditekan.
Waktu munculnya gejala
: - Waktu dari infeksi sampai munculnya gejala bervariasi tergantung kondisi lingkungan, umur tanaman, spesies/kultivar inang, kurang dari setahun sampai beberapa tahun.
Tabel 1 Deskripsi Huanglongbing berdasarkan Jepson (2009) dan NAPPO (2012) (Lanjutan)
Siklus Hidup : - Candidatus Liberibacter adalah bakteri gram negatif - Selaput membrane sel ganda.
- Ca.L. asiaticus, africanus dan americanus ditemukan pada tanaman hanya dalam sel-sel floem.
- Bakteri berpindah melalui psyllids (suatu tipe serangga, sesuai cara makan).
- Ca. L. asiaticus dan americanus tersebar melalui citrus psyllid Diaphorina citri Kuwayana dewasa.
- Ca. L. africcanus tersebar melalui psyllid Trioza erytreae Del Guercio dewasa.
- Bakteri dapat diakuisisi melalui serangga pada tahap nimfa.
- Bakteri dapat disebar sepanjang masa hidup psyllid (serangga).
- Telur diletakkan pada daun yang baru muncul dan menetas dalam 2-4 hari.
- Nimfa lima instar menyelesaikan fasenya selama 11-15 hari.
- Seluruh siklus hidup membutuhkan waktu 15-18 hari pada suhu dingin dan 45-47 hari pada suhu panas.
- Betina dewasa dapat hidup beberapa bulan.
- Betina dewasa bertelur hingga 800 butir selama hidupnya. - Ca. L. africanus ditemukan pada ketinggian lebih dari 700
m dan kurang toleran terhadap panas dibanding Ca.L. asiaticus.
- Ca. L. americanus mirip dengan Ca. L. africanus kurang toleran panas.
- Infeksi Ca. L. asiaticus dan Ca. L. americanus lebih parah dibanding Ca. L. africanus dan dapat menyebabkan kematian tanaman.
Distribusi Geografi : - Ca. L. africanus ditemukan di timur, tengah dan selatan Afrika.
- Ca. L. americanus ditemukan di negara bagian Sao Paulo Brazil.
- Ca. L. asiaticus ditemukan di Asia dari Jepang sampai Cina Selatan, Asia Tenggara dan India sampai Pakistan, semenanjung Arab (tidak termasuk Iran), Brazil, Kuba (2009), Republik Dominica (2009), Mexico (2009) dan di US di Florida (2005), Louisiana (Juni 2008).
- Vektor D. citri lebih luas penyebarannya di selatan dan tengah Amerika, termasuk Mexico (sejak 2004), dan di US: di Texas (2001), Louisiana (Mei 2008), Alabama (Agustus 2008), Georgia (Agustus 2008), Mississippi (Agustus 2008), Carolina Selatan (Agustus 2008), dan California (September 2008).
Menurut Saputra et al. (2012), gejala penyakit HLB terdiri atas gejala luar (eksternal) dan gejala dalam (internal). Gejala luar berupa gejala yang nampak pada tanaman muda adanya kuncup yang berkembang lambat, pertumbuhannya
mencuat ke atas, daun-daun kecil dan belang-belang kekuningan. Tanaman biasanya menghasilkan buah yang berkualitas jelek. Gejala luar yang nampak pada tanaman dewasa, cabang yang daun-daunnya kuning dan kontras dengan cabang lain yang daun-daunnya sehat. Gejala ini dikenal dengan sebutan greening sektoral. Daun pada cabang-cabang yang terinfeksi menjorok ke atas seperti sikat, berukuran lebih sempit, lancip dengan warna kuning di antara tulang daun. Gejala-gejala ini mirip dengan gejala defisien Zn. Buah pada cabang yang terinfeksi biasanya tidak dapat berkembang normal dan berukuran kecil, terutama pada bagian yang tidak terkena sinar matahari. Pada pangkal buah biasanya muncul warna orange. Buah-buah yang terserang rasanya masam dan bijinya kempes, tidak berkembang dan berwarna kehitaman.
Gejala dalam (gejala internal), yaitu pada irisan melintang tulang daun tengah jeruk berturut-turut dari luar hingga ke tengah daun akan terlihat jaringan- jaringan epidermis, kolenkim, sklerenkim, floem. Floem tulang daun tanaman sakit lebih tebal dari floem tulang daun tanaman sehat. Pada floem tulang daun tanaman sakit terdapat sel-sel berdinding tebal yang merupakan jalur-jalur mulai dari dekat sklerenkim sampai dekat xilem. Dinding tebal tersebut terdiri dari beberapa lapis dinding sel yang berdesak-desakan, di dalam berbagai jaringan dalam daun terjadi pengumpulan secara berlebihan butir-butir halus zat pati (Saputra et al. 2012).
Pohon sehat yang terinfeksi HLB melalui vektor biasanya menimbulkan gejala sektoral, yaitu hanya di bagian tertentu dari tajuk; sedangkan jika sejak bibit terserang HLB, tanaman akan tumbuh lambat dan merana. Penyebaran patogen HLB dalam jaringan floem daun relatif lambat dibandingkan dengan yang diakibatkan serangan patogen sistemik lain seperti Tristeza, sehingga penyebaran gejala ke seluruh bagian tajuk lebih disebabkan oleh vektor dibandingkan dengan pergerakan patogen dalam jaringan tanaman. Buah dari pohon yang terserang HLB, jika dibelah dari ujung atas ke bawah nampak bagian buah yang tidak simetris (lop-sided) dan bijinya abortus, tidak bernas dan ujung biji berwarna coklat (Supriyanto et al. 2010).
Mekanisme infeksi sampai munculnya gejala penyakit Huanglongbing adalah prosesnya diawali dengan tertularnya jaringan tanaman oleh patogen/bakteri Huanglongbing melalui stilet serangga vektor pada saat mengisap cairan dari floem tanaman jeruk. Kemudian patogen yang terdapat dalam floem tersebar ke bagian-bagian tanaman bersama translokasi fotosintat. Sel-sel bakteri menghasilkan protein virulen (toksik) yang kemudian berinteraksi dengan proten reseptor yang dihasilkan oleh sel-sel induk tanaman jeruk. Interaksi kedua molekul protein berikatan secara kimia dengan domain membran protein saluran (channel protein) sehingga mengganggu mekanisme transport ion ke dalam sel tanaman jeruk. Tanaman jeruk menjadi kekurangan unsur-unsur hara seperti Zn, Mn dan Ca, sehingga muncul gejala serangan penyakit Huanglongbing (Wirawan
et al. 2004).
Beberapa kultivar dan bibit hibrida C. trifoliata memperlihatkan sifat resisten/toleran terhadap strain Cand. Liberibacter asiaticus (Las). C. trifoliata
adalah jeruk yang terdokumentasi baik untuk sumber ketahanan terhadap Las
walaupun C.trifoliata disambung ke beberapa batang bawah yang terinfeksi. Hal itu menjadi bukti bahwa sifat resistensi/toleran terhadap HLB ada pada jeruk yang
dibudidayakan dan hal ini juga menjadi fokus dalam program pemuliaan jeruk (Stover et al. 2012).
Dalam tanaman terdapat protein pertahanan tanaman yang dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit, yaitu chitinase dan β-1,3- glucanase. Chitinase dan β-1,3-glucanase telah diidentifikasi dalam akar, daun dan flavedo ‘Marsh’ jeruk bali, dan pada daun-daun dan bunga dari navel orange. Enzim-enzim ini mungkin dapat berguna dalam mengembangkan langkah-langkah pengendalian penyakit secara ekonomis dan ramah lingkungan (Niedz et al. 1994).
Thionin, suatu karbohidrat yang kaya akan sistein memperlihatkan aktivitas antimikroba secara in vitro. Thionin membentuk pori-pori pada membran sel dan menyebabkan kerusakan membran dan kematian sel bakteri. Ekpresi gen thionin meningkatkan ketahanan terhadap fitopatogenik pada sel bakteri. Reactive oxygen species (ROS) seperti H2O2 dan O2 berhubungan dengan protein dinding sel yang kaya akan hidroksiproline yang diduga terlibat dalam proses-proses yang berhubungan dengan respon hipersensitif (Cornelissen & Schram 2000).
Wirawan et al. (2003) menemukan dua molekul protein khas pada tanaman jeruk yang terinfeksi penyakit HLB. Kedua molekul protein ini menghambat transport mineral (ion) ke dalam sel tanaman jeruk sehingga menyebabkan tanaman jeruk bergejala defisiensi unsur hara. Gen ketahanan untuk serangan penyakit HLB berhasil diisolasi dan mengklonnya pada plasmid vektor. Gen tersebut diberi nama GenCVPD dan Mereka jug berhasil dilakukan
overexpression gen HLB dalam sel Escherichia coli.
Deteksi adanya bakteri penyebab penyakit Huanglongbing pada tanaman jeruk dapat dilakukan dengan beberapa cara. Cara yang paling sederhana tapi cukup bisa dipercaya adalah penggunaan larutan yodium yang dioleskan pada irisan melintang daun tanaman jeruk yang memperlihatkan adanya gejala Huanglongbing (Wirawan et al. 2003). Cara lain yang membutuhkan biaya relatif besar namun hasilnya akurat adalah dengan teknik analisis molekuler berbasis PCR. Daun tanaman jeruk yang terkena penyakit Huanglongbing dapat dideteksi dengan primer spesifik OI1/OI2c dan A2/J5 menghasilkan pita spesifik masing- masing 1160 bp dan 703 bp (Ruangwong & Akarapisan 2006). Deteksi bakteri
Cand. Liberibacter sp. dapat pula menggunakan primer universal 16S rDNA (Teixeira et al. 2005).
