Virus gemini pada cabai: variasi gejala dan studi cara penularan

(1)

1 (1999) Bulletin of Plant Pests and Diseases, ISSN 0854-3836

HPT IPB, Indonesia

VIRUS

GEMINI PADA CABAI:

GEJALA

DAN

S. H.

Pertanian, Pertanian, Jakarta

Pertanian, Pertanian untuk

ABSTRACT

infecting pepper: symptom variation and transmission study

Infection of geminiviruses has been reported to cause loss on various crops. Polymerase chain reaction was able to detect geminivirus infection on pepper samples around and Cipanas, West Java. Symptom variation and transmission of the geminivirus infectingpepper was studied using five solanaceae plants with three transmission mechanical inoculation, side and insect vector. The transmission study showed that mechanical inoculation was not able to transmit the geminivirus, while side grafting and insect vector, Bemisia tabaci, caused infection with symptoms varies from yellow mosaic, leaf curl leafdistortion, to stunting of the plant. Higher infection was observed on pepper var. Hot Chilli through B. tabaci (8009) and side grafting (71.4%) than those on chilli pepper and tomato. DNA of

-

1.7 was amplified wing those plants showing symptoms, but no DNA was symptomless eggplant and tobacco White Burley. Thus it can be concluded that the last two were resistant to the geminivirus infectingpepper.

Key words: Bemisia tabaci, geminivirus, grafting, mechanical inoculation, pepper, Solanaceae.

Virus gemini pada cabai: variasi gejala dan cara penularan

gemini telah dilaporkan menyebabkan pada berbagai jenis Deteksi dengan teknik polymerase chain reaction (PCR) terhadap contoh cabai yang diperoleh dari beberapa pertanaman di daerah sekitar Cipanas, Jawa membuktikan adanya infeksi virus gemini. Penelitian dilakukan untuk mempelajari variasi gejala virus gemini asal cabai pada lima jenis dalam famili Solanaceae melalui tiga cara penularan, yaitu dengan inokulasi mekanis, penyambungan, serangga vektor. Hasil penularan menunjukkan bahwa virus gemini asal cabai tidak dapat ditularkan secara mekanis melalui cairan daun sakit, tetapi penularan melalui penyambungan samping serangga vektor Bemisia tabaci dapat menghasilkan infeksi dengan variasi gejala dari mosaik kuning, tepi daun melengkung ke ukuran daun mengecil, sampai gejala kerdil. Persentase infeki pada cabai besar var. Hot Chilli melalui B. tabaci (8009) penyambungan lebih tinggi dibandingkan infeksi pada cabai dengan teknik PCR memperoleh fiagmen DNA berukuran

-

1,7 dari

cabai cabai yang sementara dari terung tembakau var.

White yang tidak menunjukkan gejala tidak diperoleh fiagmen DNA. Hal ini bahwa kedua terhadap infeksi virus gemini asal cabai.

kunci: Bemisia tabaci, cabai, inokulasi mekanis, Solanaceae, virus gemini.

PENDAHULUAN rupa DNA yang melingkar,

selubung dalam virion kembar Virus gemini dalarn kelompok virus nate) (Harrison 1985; 1987).

(2)

HPT, VOL. 11, No. 1, 1999. VIRUS GEMINI PADA 27

DNA (double stranded

DNA Kelompok virus gemini

tiga subgrup, subgrup

memiliki genom yang menginfeksi

naman-tanaman monokotiledon dan ditularkan oleh vektor (leafhopper); subgrup kedua juga ditularkan oleh vektor daun, dan

genom menginfeksi

an-tanaman subgrup ketiga memiliki

anggota yang paling dan dengan

genom menginfeksi tanaman-tanaman ditularkan oleh serangga vektor

kebul tabaci et al.

1991).

Virus

gemini yang memiliki vektor B. tabaci daerah persebaran yang luas

di tropik dan subtropik

pat tabaci dapat berkembang dengan

nyakit-penyakit yang ditimbulkan oleh virus kelompok gemini ini menjadi yang penting bagi (Bock 1982). Pada beberapa infeksi oleh virus-virus dapat

tidak tumbuh,

tohnya cassava mosaic geminivirus

(ACMV) tomato yellow leaf curl geminivirus di belahan dunia dan bean golden mosaic geminivirus

(BGMV)

di

Di Indonesia, pada

kau menjadi penting 1984

virus

_{dapat menyebabkan daun-daun} tembakau tidak lagi digunakan sebagai

1989).

ini perhatian terhadap virus kelom-

pok gemini terbukti dengan

penelitian yang masalah ini. Sayangnya di Indonesia baru nyakit yang telah terbukti disebabkan oleh virus

mini, yaitu pada tembakau dan

kuning babadotan (Ageratum zoides).

pengamatan di daerah an-

t .bulan April dengan 1998

gejala virus gemini beberapa

naman cabai yang kekuningan daun

dan daun mengecil. virus gemini pada

cabai baru dapat pada

1999 et al. 1999).

Penelitian dilakukan untuk mempelajari

biologi virus yang studi

saran inang dan penularan. Studi kisaran

virus tanaman-tanaman yang

dapat oleh virus dan gejala yang timbul,

studi cara penularan virus

virus ditularkan oleh satu beberapa cara penularan.

DAN

Deteksi Isolat Virus Gemini

Pengurnpulan cabai yang diduga infeksi virus gemini dilakukan melalui kegiatan

ke beberapa cabai di

tar dan Cipanas, Jawa dari

dipindahkan ke dalam pot-pot dan dipelihara di kaca. virus gemini

lakukan melalui DNA mengikuti

prosedur et al. (1983). dan DNA dengan proseder et al. (1993) gunakan primer universal virus gemini yaitu

1978 715. ,

Pemasangan primer universal yang digunakan akan mengamplifikasi DNA virus yang mencakup bagian dari gen selubung protein, gen dan daerah common region.

dan Perbanyakan B. tabaci

Identifikasi dilakukan dengan

mikroskop pupa kebul

Martin

(1987).

Serangga vektor B. tabaci yang telah dipelihara pada brokoli

leraceae sehat yang 4-6

yang telah mengandung

telur serangga dipindahkan dari kurungan lama ke

kurungan baru serangga

dewasa yang Dari telur serangga akan muncul dan imago baru yang

imago virus yang akan digunakan sebagai vektor dalam uji penularan.

dan Perbanyakan ber

Tanaman-tanaman uji yang digunakan meliputi: cabai (Capsicum annuum) var. Hot Chilli, cabai

(C. var. Putih,

var.

panjang (Solanum melongena) dan tembakau (Nicotiana var. White Burley.

(3)

28 VIRUS GEMINI PADA et.

tanarnan yang

kan dalam penelitian ini dilakukan dalam nampan

plastik yang steril. Benih

yang telah dan memiliki

tiga helai daun dipindahkan ke plastik (20 cm x 20 cm) yang

dan pupuk kandang (2: 1)

Perbanyakan inokulum dilakukan dengan tode penularan secara penyambungan.

uji dan sumber inokulum dipelihara kaca yang kedap serangga.

Penularan

Penyarnbungan dilakukan pada saat uji

4-6 rninggu Penyambungan

dilakukan dengan membuat pada bagian ujung tangkai dari tanarnan sakit (scion), yang kemudian disisipkan ke dalam yang dibuat serong ke dalam batang tanarnan uji

(stock). kernudian

film. Sebagai kontrol negatif dengan yang dilakukan penyambungan menggunakan scion

yang cabai sehat.

Penularan dengan B. tabaci

Umur uji pada saat penularan

kan adalah 3 minggu Serangga ima-

go diberi periode rnakan akuisisi pada sakit selama 24 jam. itu serangga

dipindahkan ke uji sebanyak sepuluh ekor

serangga per untuk periode

kan inokulasi 24 jam. melalui

riode rnakan inokulasi serangga satu per satu. Sebagai kontrol negatif serangga diberi- periode makan akuisisi pada cabai sehat diberi periode makan inokulasi pada tanamanuji.

Penularan dengan Inokulasi

Daun cabai yang terinfeksi

virus gemini dihancurkan dalam mortar, kemudian penyangga potasium fosfat pH 8) yang mengandung

etanol dengan perbandingan daun dan melalui

ngan menggunakan cairan

sakit pada daun

uji yang telah

rundum (600 mesh). Umur uji saat

inokulasi adalah 2-3 minggu

gai kontrol negatif daun uji diolesi dengan penyangga kalium fosfat.

DAN

Gejala pada di

Hasil pengamatan pada beberapa kasi di daerah Segunung, Cugenang,

siang virus gemini dapat

mencapai 100% pada cabai besar

cabai Gejala yang terlihat cabai di Segunung adalah daun menjadi

lebih kecil ukuran daun normal,

na menjadi dan

alami pengerdilan. cabai yang berada di daerah Baranangsiang dan Cugenang

gejala yang sedikit berbeda, yaitu berupa gejala

yang dimulai bagian daun

kemudian ke daun

tepi daun ke Anderson (1997)

wa

virus

_{gemini dapat} _gejala

yang pada strain virus,

dan

umur

_saat

ta kondisi lingkungan. Gejala yang berbeda antara cabai di Segunung dengan cabai di Baranangsiang dan Cugenang kemungkinan babkan oleh strain virus yang berbeda. et al. (1999) melaporkan bahwa hasil pemotongan

ngan menggunakan enzim DNA

hasil amplifikasi dengan teknik PCR menunjukkan

adanya enzim restriksi antara virus

asal cabai di Segunung dengan virus asal cabai di Baranangsiang dan Cugenang.

Penularan Virus

yang secara

ngan cairan daun sakit tidak

gejala sampai 2 bulan inokulasi. Hal disebabkan oleh beberapa hal, antara lain virus gemini

floem tanarnan dan stabilitas virus yang

bila berada dalam cairan de

Lastra (1978) melaporkan bahwa virus bertahan di dalam cairan

(longevity in vitro) pendek. Tomato yellow

mosaic yang

tidak lebih 15 dalam

an Adanya pengharnbat pada cairan

(4)

HPT, VOL. No. 1, 1999. VIRUS GEMINI PADA 29

polifenol juga dilaporkan

penularan dengan cairan (Couch Fritz 1990). penularan

dengan inokulasi mekanis dilakukan, tetapi penularan dengan ini hanya dapat menularkan beberapa jenis virus gemini saja,

nya bean virus et al. 1993)

dan mosaic virus

1980).

Penularan virus gemini asal cabai ter-

jadi melalui penyambungan dan se- B. tabaci 1 dan 2). penularan baik melalui penyambungan serangga vektor tergantung jenis uji. Melalui penyambungan

oleh infeksi pada cabai

besar dengan masa inkubasi

29 hari 1). Keberhasilan penularan melalui penyambungan bergantung

antara jenis yang sumber inokulum (scion) dengan jenis

(stock). Kompatibilitas tanarnan satu spesies akan lebih besar dibandingkan dengan spesies yang berbeda atau jenis yang berbeda.

virus gemini dapat ditularkan melalui

penyambungan dengan atau

tong sebagian batang sehat ke

gian floem batang, sehingga bagian

yang pada batang dengan

berhubungan dengan sel-sel pada sel floem (Bock 1982; 1997). Beberapa virus gemini

yellow mosaic virus (Honda et al. tomato leaf curl virus et al. 1996) dan

sweet potato leaf curl et al. 1998)

juga dilaporkan ditularkan melalui Penularan melalui serangga vektor dapat

ngan dilakukan pada uji yang

tif muda (3 menggunakan 10

Hasil inokulasi virus gemini isolat Segunung

dari cabai beberapa

famili Solanaceae melalui penularan dengan penyambungan

Hasil inokulasi virus gemini

dari cabai ke beberapa

famili Solanaceae melalui penularan dengan vector B. tabaci

var. 10- 15

Hot Chilli 10- 14

apelvar. 11

-

15

var. White

ekor B. tabaci per Persentase infeksi yang tertinggi, yaitu diperoleh dari cabai

besar pada cabai dan

mat, infeksi mencapai 70% dan 50%

2). inkubasi yang virus

untuk gejala relatif lebih singkat, itu 10-15 hari, apabila dibandingkan masa inkubasi pada penularan dengan penyambungan. et al. (1998) juga melaporkan bahwa masa inkubasi virus gemini dari hasil penularan oleh B. tabaci adalah 10-16 hari, lebih dibandingkan hasil penularan dengan penyambungan.

penularan virus gemini melalui serangga

tor oleh jumlah serangga yang

untuk inokulasi tanarnan Trisusilowati virus

dapat ditularkan hanya dengan satu ekor kutu kebul per tanarnan uji. Penularan dengan serangga yang lebih yaitu 20-50 ekor per

dapat meningkatkan jumlah yang infeksi dan mempersingkat masa inkubasi virus. Selain jumlah serangga, Brown (1998) dan Mehta et al. (1994) melaporkan bahwa jumlah

yang berkorelasi dengan

periode periode

inokulasi serangga.

pada Uji

Hasil penularan virus gernini beberapa

jenis dalam Solanaceae yang

diuraikan di bahwa cabai besar,

cabai dapat menjadi virus

gernini, tetapi untuk

dan Melalui PCR

bahwa gejala yang tampak dengan infeksi virus gemini, yaitu dengan

DNA kb dari

(5)

30 GEMINI PADA RUSLI et. al.

Gambar 1. Hasil DNA virus gemini dengan PCR. 1: marker lkb; 2-tanaman sehat sebagai kontrol 3-hasil penularan pada cabai 4-hasil penularan pada 5-hasil penularan pada naman cabai besar; 6-hasil penularan pada naman terung; 7-hasil penularan

an tembakau; 8-kontrol (klon DNA- pepper leaf curl virus Thailand )

virus gemini pada ketiga

sebut menghasilkan gejala yang berbeda-beda. naman cabai besar yang terinfeksi

alami belang di sekitar tulang dengan nya kuning yang tidak merata. Pada

naman fase generatif kuning

meluas, daun mengecil, bunga mengering

sebelum Gejala pada

cabai berupa mosaik kuning dengan

an daun yang tidak tepi daun

ke gejala pada

pelekukan baik ke maupun ke bawah, kemudian akan mengecil dan Interaksi virus dengan inangnya dapat menyebabkan ekspresi gejala yang

antara satu jenis dengan tanaman lainnya. Bean dwarf mosaic geminivirus (BDMV) misalnya, menyebabkan kekerdilan dan

klorosis pada yang

infeksi tetapi menimbulkan gejala mosaik kuning pada daun Sida spp. (Morales et 1990).

Wang et al. (1996) melaporkan bahwa

Nicotiana benthamiana yang terinfeksi BDMV mengalami epinasti kerdil.

Hasil penelitian ini membuktikan bahwa virus gernini pada cabai asal Segunung tidak dapat tularkan secara mekanis dengan

tapi dapat ditularkan melalui penyambungan dan serangga vektor B. tabaci ke cabai besar dan

cabe tetapi tidak berhasil

kan ke tembakau var. White dan

rung. kisaran inang dapat

simpulkan bahwa virus gemini pada cabai berbeda

dengan virus gemini kerupuk

tembakau yang dapat menginfeksi tembakau var. White (Trisusilowati 1989). Keberhasilan mendeteksi virus gemini melalui PCR ngan menggunakan sepasang primer universal tuk virus gemini memberikan peluang

deteksi lebih virus-virus gemini pada yang berbeda.

Tulisan bagian tesis program

magister Penulis terima

bantuan berbagai pelaksanaan penelitian kepada Ir. Sulyo, MS. dari Instalasi Penelitian Segunung, Jawa

bantuannya lapangan, tuber viroid and tomato leaf curl geminivirus strains from a wild sp. Phytopathology Dellaporta, SL, Wood J, Hicks 1983. Aplaud DNA

minipreparation: version Plant Mol Biol 19-21. acid probes and aspects of bean golden mosaic

Harrison BD. 1985. Advances in gemini virus research. Rev

(6)

VOL. 11, NO. 1, 1999. _VIRUS GEMINI PADA

SH, Rusli ES, 1999. an primer universal polymerase chain tion virus gemini cabai.

siding Seminar

PFI, 355-359.

MI, Y, K,

N. 1983. Mechanical purifica- tion some properties of whitefly-borne bean yellow mosaic virus in Thailand. Plant 67: 801-804.

AM, Brown 1998. tomato leaf curl geminivirus: biological and molecular evidence for a new subgroup Phytopathology

SG. 1987. The molecular characterization of Plant Molec Biol Reportr

192.

P, Valverde Clark CA, J, De La R. 1998. Detection of infecting sweet potato States. Plant 82: 1253-1257. Martin 1987. An identification guide to common

whitefly pest species of the world (Homoptera: Trop Pest

P, JA, MA, Maxwell DP. 1994. Polymerase chain reaction detection of

tabaci (Homoptera: with two tomato-infecting geminiviruses. J

87: 1285-1290.

Morales F, Niessen A, B, M. 1990. Isolation and partial characterization of a geminivirus causing bean dwarf mosaic. Phytopathology

Anderson PK. 1997. The Emergence of whitefly-transmitted geminiviruses in tomato in

westernhemisphere. Plant 8 1358-1369. Russel DR, Maxwell DP. 1993. Use of degenerate primers in the polymerase chain reaction to detect whitefly transmitted geminiviruses. Plant

Trisusilowati EB. 1989. virus

(Nicotiana L.) Pascasarjana

Trisusilowati EB, R, S, MA. 1990. Transmission, serolo- gical aspects and morphology of the tobacco virus. J

de RC, Lastra R 1978. Transmission and physical properties of the causal agent of

del (tomato yellow mosaic). pathology

Wang WJ. 1996. Spatial and temporal distribution of bean dwarf gemini-

virus in and

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)