Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV)
dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui
Perlakuan Air Panas
DINI FLORINA
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas
Oleh DINI FLORINA
A44104036
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas
Nama : Dini Florina
NIM : A44104036
Menyetujui,
Pembimbing
Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc.
NIP.131669946
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr.
NIP. 131124019
Tanggal Lulus
:
ABSTRAK
DINI FLORINA. Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas. Dibimbing oleh GEDE SUASTIKA.
Nanas merupakan tanaman perennial (tahunan) yang berasal dari daerah Brazil, Amerika Selatan. Dalam pembudidayaannya, tanaman ini sering terserang oleh berbagai hama dan penyakit. Salah satu penyakit yang menginfeksi tanaman ini adalah penyakit layu. Di Hawai, penyakit layu ini disebut dengan mealybug wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada awalnya gejala layu diduga hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu putih (mealybug), namun kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor utama penyebab gejala layu tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Sether et al. (2001) menemukan bahwa PMWaV memiliki dua strain yaitu PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan kedua strain virus ini telah dilaporkan terdapat di Indonesia (Tryono 2006). Infeksi PMWaV-2 pada tanaman nanas dapat menyebabkan beberapa sindrom penyakit seperti daun menjadi merah, ujungnya kadang melengkung ke bawah dan mengalami nekrotik; pertumbuhan tanaman terhambat; dan kalau menghasilkan maka buahnya berukuran sangat kecil dan cepat matang (Novianti 2008).
Penelitian ini menggunakan tanaman uji yang berasal dari bibit tanaman nanas yang memiliki gejala penyakit layu di perkebunan nanas Desa Bunihayu Kabupaten Subang. Panduan pengamatan gejala layu ini berdasarkan pada deskripsi gejala oleh Sether dan Hu (2002b). Pembebasan bahan tanaman dari patogen melalui perlakuan panas dapat dilakukan apabila toleransi patogen terhadap panas lebih rendah dibandingkan toleransi bahan tanaman. Bila hal itu terjadi maka terdapat interval perlakuan suhu dimana tanaman yang tumbuh dari bahan tanaman yang diberi perlakuan terbebas dari gejala penyakit dan tanpa adanya kerusakan apapun. Interval suhu dimana perlakuan efektif diperoleh disebut “treatment window” (Forsberg, 2001) sedangkan suhu optimum yang diaplikasikan pada perlakuan air panas tergantung pada toleransi bahan tanaman terhadap panas, dan dapat didefinisikan sebagai ”suhu maksimum yang diberikan dalam jangka waktu tertentu yang tidak mengurangi daya tumbuh bahan tanaman” (Forsberg 2004).
Pada penelitian ini, Perlakuan air panas pada suhu 50°C selama 3 jam merupakan perlakuan yang efektif mengeliminasi PMWaV dalam jaringan tanaman nanas dengan sedikit mempengaruhi daya tumbuh tunas dari stek tanaman terinfeksi. Regim perlakuan air panas ini mungkin berguna sebagai dasar untuk menciptakan metode yang dapat menghasilkan bibit nanas bebas PMWaV.
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
Teks
1. Rancangan regim perlakuan air panas terhadap bahan stek
tanaman nanas untuk eliminasi PMWaV ... 10 2. Persentase stek daun nanas yang tumbuh setelah perlakuan air panas .... 16 3. Verifikasi infeksi PMWaV pada tunas nanas yang tumbuh
dari stek daun setelah mendapat perlakuan air panas melalui
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
Teks
1. Struktur tanaman nanas menurut Bartholomew et al. (2003) ... 4 2. Gejala penyakit layu nanas menurut Sether et al. (2002b) ... 6 3. Irisan batang nanas setebal lebih kurang 10 – 15 mm yang masih
mengandung cukup mata tunas dan masih menempel pada daun (a);
dan cara penanaman stek daun pada media arang sekam (b)... 11 4. Tanaman nanas yang memperlihatkan gejala penyakit layu berupa
perubahan warna daun menjadi merah (a); pucuk daun menjadi nekrotik (b); dan buah yang dihasilkan menjadi matang prematur (c).
Dysmicoccus brevipes pada pangkal buah (c) dan pangkal daun (d). ... 14 5. Tunas nanas yang tumbuh dari stek daun pada saat berumur
8 minggu (a), 16 minggu (b), dan 32 minggu (c) setelah tanam... 15 6. Hasil deteksi PMWaV melalui tissue blotting immunoassay (TBIA)
pada jaringan tunas nanas uji. Membran nitrocelullose yang telah direaksikan terhadap antiserum PMWaV-1 (a) dan PMWaV-2
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... i
DAFTAR GAMBAR ... ii
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 2
Manfaat Penelitian …... 2
TINJAUAN PUSTAKA ... 3
Tanaman Nanas (Ananas comosus (L.) Merr) ... 3
Morfologi dan Taksonomi Tanaman Nanas ... 4
Kultivar dan Syarat Tumbuh Tanaman Nanas ... 5
Penyakit Layu dan Pineapple Mealybug Wilt-associatedVirus (PMWaV) ... 6
Gejala dan Kerugian Akibat Penyakit Layu pada Tanaman Nanas ... 7
Bioekologi PMWaV ... 8
Deteksi PMWaV dengan Tissue-Blot Immunoassay (TBIA) ... 8
BAHAN DAN METODE ... 9
Tempat dan Waktu Penelitian ... 9
Metode penelitian ... 9
Penyiapan tanaman nanas ... 9
Perlakuan air panas... 9
Penyetekan daun nanas ... 10
Verifikasi infeksi PMWaV ...11
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 13
Penyakit Layu pada Tanaman Nanas di Desa Bunihayu ... 13
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Daya Tumbuh Stek Daun Nanas ..14
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Infektivitas PMWaV... 16
KESIMPULAN DAN SARAN ... 20
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, pada tanggal 8 November 1985. Penulis adalah anak kembar dari pasangan Bapak Kosasih dan Ibu Kiki Dimaskiah.
Pada tahun 1998 penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasarnya di SDN 1 Gunung Batu, Bogor. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke SLTPN 6 Bogor dan menyelesaikan masa belajarnya pada tahun 2001, kemudian melanjutkan pendidikan di SMUN 5 Bogor dam lulus pada tahun 2004. Pada tahun yang sama, penulis diterima di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi penelitian berjudul “Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas”. Skripsi penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua yang senantiasa memberi semangat dan bimbingan yang tiada henti kepada penulis.
2. Dina, saudari kembar penulis yang selalu mengingatkan penulis dalam menyelesaikan tugas skripsi ini.
3. Dr. Ir. Gede Suastika MSc. Selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan perhatiannya dalam membimbing penulis
4. Pak Edi, Mbak Tuti, Mbak Mimi, Pak Mput dan semua staf Departemen Proteksi Tanaman yang telah banyak membantu penulis. 5. Seluruh teman-teman HPT angkatan 41 yang telah banyak
memberikan motivasi kepada penulis.
6. Seluruh saudara di Forum Komunikasi Rohis Departemen Faperta dan Al Hurriyah.
Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan untuk kita semua. Kritik dan saran sangat diharapkan dalam rangka perbaikan skripsi ini.
Bogor, Januari 2009
Dini Florina
PENDAHULUAN
Latar BelakangTanaman nanas (Ananas comosus L. Merr) adalah komoditas hortikultura yang sudah lama dikenal dan dibudidayakan di Indonesia. Menurut Muljohardjo (1984), tanaman nanas berasal dari Amerika Selatan dan Hindia Barat. Pada abad keenam bangsa Spanyol membawa tanaman ini ke Filipina dan Semenanjung Malaysia, dan mungkin juga ke Indonesia. Pada mulanya nanas dibudidayakan hanya sebagai tanaman pekarangan, namun kemudian dikembangkan di lahan-lahan tegalan. Saat ini tanaman nanas sudah menjadi komoditas hortikultura penting di Indonesia, dan dibudidayakan di banyak wilayah seperti di Simalungun (Sumatera Utara), Lampung, Subang (Jawa Barat), Blitar (Jawa Timur) dan daerah lainnya.
Buah nanas umumnya dikonsumsi dalam bentuk buah segar, namun banyak juga dalam bentuk olahan seperti selai, dodol, atau nanas kalengan. Secara agregat, produksi nanas nasional dapat mencapai sekitar 2,2 juta ton per tahun (BPS 2007). Produksi nanas sebesar ini sebagian untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan sebagian lagi diekspor ke negara-negara Asia seperti Jepang, Taiwan, atau Singapura. Volume ekspor nanas kaleng Indonesia mencapai sekitar 11% dari total ekspor dunia dan menempati urutan ketiga dunia setelah Thailand dan Filipina (FAO 2003). Angka ekspor nanas Indonesia sebenarnya masih dapat ditingkatkan apabila faktor pembatas produksi dapat diminimalkan.
Faktor pembatas yang sangat dominan dalam pengembangan produksi nanas nasional adalah penyakit layu yang disebabkan oleh Pineapple mealybug wilt-associated virus (PMWaV). Selain di Indonesia (Novianti 2008), penyakit ini sudah dilaporkan menimbulkan banyak kerugian bagi petani di wilayah penghasil nanas dunia seperti Hawai (Sether et al. 2001). Di Hawai, penyakit layu ini disebut dengan mealybug wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada awalnya gejala layu diduga hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu putih (mealybug), namun kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor utama penyebab gejala layu tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV)
dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui
Perlakuan Air Panas
DINI FLORINA
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas
Oleh DINI FLORINA
A44104036
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas
Nama : Dini Florina
NIM : A44104036
Menyetujui,
Pembimbing
Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc.
NIP.131669946
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr.
NIP. 131124019
Tanggal Lulus
:
ABSTRAK
DINI FLORINA. Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas. Dibimbing oleh GEDE SUASTIKA.
Nanas merupakan tanaman perennial (tahunan) yang berasal dari daerah Brazil, Amerika Selatan. Dalam pembudidayaannya, tanaman ini sering terserang oleh berbagai hama dan penyakit. Salah satu penyakit yang menginfeksi tanaman ini adalah penyakit layu. Di Hawai, penyakit layu ini disebut dengan mealybug wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada awalnya gejala layu diduga hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu putih (mealybug), namun kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor utama penyebab gejala layu tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Sether et al. (2001) menemukan bahwa PMWaV memiliki dua strain yaitu PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan kedua strain virus ini telah dilaporkan terdapat di Indonesia (Tryono 2006). Infeksi PMWaV-2 pada tanaman nanas dapat menyebabkan beberapa sindrom penyakit seperti daun menjadi merah, ujungnya kadang melengkung ke bawah dan mengalami nekrotik; pertumbuhan tanaman terhambat; dan kalau menghasilkan maka buahnya berukuran sangat kecil dan cepat matang (Novianti 2008).
Penelitian ini menggunakan tanaman uji yang berasal dari bibit tanaman nanas yang memiliki gejala penyakit layu di perkebunan nanas Desa Bunihayu Kabupaten Subang. Panduan pengamatan gejala layu ini berdasarkan pada deskripsi gejala oleh Sether dan Hu (2002b). Pembebasan bahan tanaman dari patogen melalui perlakuan panas dapat dilakukan apabila toleransi patogen terhadap panas lebih rendah dibandingkan toleransi bahan tanaman. Bila hal itu terjadi maka terdapat interval perlakuan suhu dimana tanaman yang tumbuh dari bahan tanaman yang diberi perlakuan terbebas dari gejala penyakit dan tanpa adanya kerusakan apapun. Interval suhu dimana perlakuan efektif diperoleh disebut “treatment window” (Forsberg, 2001) sedangkan suhu optimum yang diaplikasikan pada perlakuan air panas tergantung pada toleransi bahan tanaman terhadap panas, dan dapat didefinisikan sebagai ”suhu maksimum yang diberikan dalam jangka waktu tertentu yang tidak mengurangi daya tumbuh bahan tanaman” (Forsberg 2004).
Pada penelitian ini, Perlakuan air panas pada suhu 50°C selama 3 jam merupakan perlakuan yang efektif mengeliminasi PMWaV dalam jaringan tanaman nanas dengan sedikit mempengaruhi daya tumbuh tunas dari stek tanaman terinfeksi. Regim perlakuan air panas ini mungkin berguna sebagai dasar untuk menciptakan metode yang dapat menghasilkan bibit nanas bebas PMWaV.
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
Teks
1. Rancangan regim perlakuan air panas terhadap bahan stek
tanaman nanas untuk eliminasi PMWaV ... 10 2. Persentase stek daun nanas yang tumbuh setelah perlakuan air panas .... 16 3. Verifikasi infeksi PMWaV pada tunas nanas yang tumbuh
dari stek daun setelah mendapat perlakuan air panas melalui
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
Teks
1. Struktur tanaman nanas menurut Bartholomew et al. (2003) ... 4 2. Gejala penyakit layu nanas menurut Sether et al. (2002b) ... 6 3. Irisan batang nanas setebal lebih kurang 10 – 15 mm yang masih
mengandung cukup mata tunas dan masih menempel pada daun (a);
dan cara penanaman stek daun pada media arang sekam (b)... 11 4. Tanaman nanas yang memperlihatkan gejala penyakit layu berupa
perubahan warna daun menjadi merah (a); pucuk daun menjadi nekrotik (b); dan buah yang dihasilkan menjadi matang prematur (c).
Dysmicoccus brevipes pada pangkal buah (c) dan pangkal daun (d). ... 14 5. Tunas nanas yang tumbuh dari stek daun pada saat berumur
8 minggu (a), 16 minggu (b), dan 32 minggu (c) setelah tanam... 15 6. Hasil deteksi PMWaV melalui tissue blotting immunoassay (TBIA)
pada jaringan tunas nanas uji. Membran nitrocelullose yang telah direaksikan terhadap antiserum PMWaV-1 (a) dan PMWaV-2
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... i
DAFTAR GAMBAR ... ii
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 2
Manfaat Penelitian …... 2
TINJAUAN PUSTAKA ... 3
Tanaman Nanas (Ananas comosus (L.) Merr) ... 3
Morfologi dan Taksonomi Tanaman Nanas ... 4
Kultivar dan Syarat Tumbuh Tanaman Nanas ... 5
Penyakit Layu dan Pineapple Mealybug Wilt-associatedVirus (PMWaV) ... 6
Gejala dan Kerugian Akibat Penyakit Layu pada Tanaman Nanas ... 7
Bioekologi PMWaV ... 8
Deteksi PMWaV dengan Tissue-Blot Immunoassay (TBIA) ... 8
BAHAN DAN METODE ... 9
Tempat dan Waktu Penelitian ... 9
Metode penelitian ... 9
Penyiapan tanaman nanas ... 9
Perlakuan air panas... 9
Penyetekan daun nanas ... 10
Verifikasi infeksi PMWaV ...11
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 13
Penyakit Layu pada Tanaman Nanas di Desa Bunihayu ... 13
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Daya Tumbuh Stek Daun Nanas ..14
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Infektivitas PMWaV... 16
KESIMPULAN DAN SARAN ... 20
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, pada tanggal 8 November 1985. Penulis adalah anak kembar dari pasangan Bapak Kosasih dan Ibu Kiki Dimaskiah.
Pada tahun 1998 penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasarnya di SDN 1 Gunung Batu, Bogor. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke SLTPN 6 Bogor dan menyelesaikan masa belajarnya pada tahun 2001, kemudian melanjutkan pendidikan di SMUN 5 Bogor dam lulus pada tahun 2004. Pada tahun yang sama, penulis diterima di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi penelitian berjudul “Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas”. Skripsi penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua yang senantiasa memberi semangat dan bimbingan yang tiada henti kepada penulis.
2. Dina, saudari kembar penulis yang selalu mengingatkan penulis dalam menyelesaikan tugas skripsi ini.
3. Dr. Ir. Gede Suastika MSc. Selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan perhatiannya dalam membimbing penulis
4. Pak Edi, Mbak Tuti, Mbak Mimi, Pak Mput dan semua staf Departemen Proteksi Tanaman yang telah banyak membantu penulis. 5. Seluruh teman-teman HPT angkatan 41 yang telah banyak
memberikan motivasi kepada penulis.
6. Seluruh saudara di Forum Komunikasi Rohis Departemen Faperta dan Al Hurriyah.
Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan untuk kita semua. Kritik dan saran sangat diharapkan dalam rangka perbaikan skripsi ini.
Bogor, Januari 2009
Dini Florina
PENDAHULUAN
Latar BelakangTanaman nanas (Ananas comosus L. Merr) adalah komoditas hortikultura yang sudah lama dikenal dan dibudidayakan di Indonesia. Menurut Muljohardjo (1984), tanaman nanas berasal dari Amerika Selatan dan Hindia Barat. Pada abad keenam bangsa Spanyol membawa tanaman ini ke Filipina dan Semenanjung Malaysia, dan mungkin juga ke Indonesia. Pada mulanya nanas dibudidayakan hanya sebagai tanaman pekarangan, namun kemudian dikembangkan di lahan-lahan tegalan. Saat ini tanaman nanas sudah menjadi komoditas hortikultura penting di Indonesia, dan dibudidayakan di banyak wilayah seperti di Simalungun (Sumatera Utara), Lampung, Subang (Jawa Barat), Blitar (Jawa Timur) dan daerah lainnya.
Buah nanas umumnya dikonsumsi dalam bentuk buah segar, namun banyak juga dalam bentuk olahan seperti selai, dodol, atau nanas kalengan. Secara agregat, produksi nanas nasional dapat mencapai sekitar 2,2 juta ton per tahun (BPS 2007). Produksi nanas sebesar ini sebagian untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan sebagian lagi diekspor ke negara-negara Asia seperti Jepang, Taiwan, atau Singapura. Volume ekspor nanas kaleng Indonesia mencapai sekitar 11% dari total ekspor dunia dan menempati urutan ketiga dunia setelah Thailand dan Filipina (FAO 2003). Angka ekspor nanas Indonesia sebenarnya masih dapat ditingkatkan apabila faktor pembatas produksi dapat diminimalkan.
Faktor pembatas yang sangat dominan dalam pengembangan produksi nanas nasional adalah penyakit layu yang disebabkan oleh Pineapple mealybug wilt-associated virus (PMWaV). Selain di Indonesia (Novianti 2008), penyakit ini sudah dilaporkan menimbulkan banyak kerugian bagi petani di wilayah penghasil nanas dunia seperti Hawai (Sether et al. 2001). Di Hawai, penyakit layu ini disebut dengan mealybug wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada awalnya gejala layu diduga hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu putih (mealybug), namun kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor utama penyebab gejala layu tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Indonesia (Tryono 2006). Infeksi PMWaV-2 pada tanaman nanas dapat menyebabkan beberapa sindrom penyakit seperti daun menjadi merah, ujungnya kadang melengkung ke bawah dan mengalami nekrotik; pertumbuhan tanaman terhambat; dan kalau menghasilkan maka buahnya berukuran sangat kecil dan cepat matang (Novianti 2008). Sether dan Hu (2002a) melaporkan bahwa pada tanaman yang terserang PMWaV terjadi penurunan bobot buah nanas rata-rata sebesar 55% jika dibandingkan dengan tanaman bebas virus. PMWaV-1 dapat menginfeksi tanaman nanas secara bersama-sama dengan PMWaV-2 atau secara terpisah. Namun demikian, PMWaV-1 tampaknya kurang berperan dalam menginduksi gejala layu pada tanaman nanas (Hutahayan 2006; Tryono 2006).
Kedua strain virus (PMWaV-1 dan PMWaV-2) dengan sangat mudah dapat ditularkan oleh kutu putih, Dysmicoccus brevipes (Sether dan Hu 2002b; Hutahayan 2006) dan D. neobrevipes (Sether et al. 2001). Hasil penelitian Hutahayan (2006) menemukan bahwa, disamping sebagai vektor, kutu putih yang mengkoloni tanaman nanas juga dapat memperparah dan mempercepat timbulnya gejala layu.
Ditenggarai bahwa penyakit layu menjadi masalah di daerah-daerah penghasil nanas di Indonesia karena petani setempat selalu menggunakan bibit nanas dari induk yang mungkin sudah terinfeksi PMWaV, sehingga terjadi akumulasi virus dari waktu ke waktu pada daerah tersebut. Kondisi ini diperparah dengan tingkat infestasi kutu putih yang selalu tinggi sepanjang tahun (Widyanto 2005). Penggunaan bibit bebas virus tampaknya perlu diusahakan untuk memperlambat perkembangan penyakit layu nanas di daerah-daerah dimana penyakit ini sudah endemik. Penyediaan metode pembebasan bibit nanas dari infeksi virus (PMWaV) menjadi sangat diperlukan bagi keberhasilan program ini.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan regim perlakuan air panas yang dapat membebaskan stek daun nanas dari infeksi PMWaV.
Manfaat Penelitian
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Virologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, dan di Rumah Kaca Tajur, Pusat Kajian Buah-Buahan Tropika, Institut Pertanian Bogor, mulai bulan Februari sampai Desember 2008.
Metode Penelitian Penyiapan Tanaman Nanas
Penyakit layu di pertanaman nanas dilakukan pada awal penelitian untuk menentukan tanaman terinfeksi PMWaV yang akan digunakan untuk tanaman uji. Panduan pengamatan gejala layu ini berdasarkan pada deskripsi gejala oleh Sether dan Hu (2002b). Pengamatan dilakukan pada tanaman plant crop dan ratoon crop
baik yang masih pada fase pertumbuhan vegetatif maupun yang sudah masuk fase generatif.
Tanaman nanas yang digunakan pada penelitian ini merupakan kultivar
Smooth Cayenne yang dibudidayakan di sentra produksi nanas Jawa Barat yaitu di Desa Bunihayu, Kecamatan Jalancagak, Kabupaten Subang. Tanaman-tanaman nanas yang memperlihatkan gejala layu spesifik oleh PMWaV dibongkar, kemudian dipotong bagian akar dan ujung batang sehingga menyisakan sekitar 25 cm bagian pangkal dan tengah batang. Daun-daun juga dipotong sehingga tersisa dari pangkal daun sepanjang lebih kurang 10 cm. Siapan bahan tanaman ini siap diberi perlakuan air panas.
Perlakuan Air Panas
penyesuaian terhadap suhu 37oC, bahan tanaman dibiarkan tetap teremdan dalam air hangat dan kemudian suhu penangas air dinaikkan sampai mencapai suhu regim perlakuan dan dilakukan selama jangka waktu yang juga sesuai dengan regim perlakuan (Tabel 1). Bahan tanaman yang sudah diberi perlakuan air panas dan yang tidak diberi perlakuan selanjutnya distek.
Tabel 1. Rancangan regim perlakuan air panas terhadap bahan stek tanaman nanas untuk eliminasi PMWaV
No Regim perlakuan Jumlah stek yang diberi perlakuan 1 Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
perlakuan 2 jam
50
2 Suhu penangas air 50oC; jangka waktu perlakuan 3 jam
50
3 Suhu penangas air 55oC; jangka waktu perlakuan 1 jam
50
4 Suhu penangas air 55oC; jangka waktu perlakuan 2 jam
50
5 Tanpa perlakuan air panas (kontrol) 50
Penyetekan Daun Nanas
(a) (b)
Gambar 3.Irisan batang nanas setebal lebih kurang 10 – 15 mm yang masih mengandung cukup mata tunas dan masih menempel pada daun (a); dan cara penanaman stek daun pada media arang sekam (b).
Verifikasi Infeksi PMWaV
Untuk mengetahui infeksi PMWaV pada tanaman nanas uji, dilakukan
tissue blotting immunoassay (TBIA) mengikuti cara Hu et al. (1997). Daun nanas bagian pangkal yang masih berwarna putih dipotong melintang, kemudian ujung daun bekas potongan tersebut ditempelkan pada membran nitroselulosa yang dialasi kertas tisu dan gabus sehingga meninggalkan bekas. Membran kemudian diblok dengan menggunakan susu tanpa lemak (skim milk non fat) 2% dalam PBS (Na2HPO4 1,15 g; KCl 0,2 g; NaCl 8 g; NaN3 0,2 g, dilarutkan dalam aquades 1000 ml, PH 7,4) dan dikocok orbital dengan kecepatan 50 rpm pada suhu ruang selama 30 menit. Setelah diblok, membran direaksikan dengan antibodi monoklonal spesifik PMWaV-1 dan PMWaV-2 (Agdia, USA) yang dilarutkan dalam PBS (1:1 v/v) selama 4 jam pada suhu ruang. Tahap selanjutnya, membran dicuci dalam PBST (Na2HPO4 1,15 g; KCl 0,2 g; NaCl 8 g; NaN3 0,2 g; Tween-20 0,5 g dilarutkan dalam aquades 1000 ml, PH 7,4) selama 5 menit. Membran kemudian direaksikan dengan konjugat goat anti-mouse IgG alkaline phosphatase
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penyakit Layu pada Tanaman Nanas di Desa Bunihayu
Pengamatan penyakit layu pada tanaman nanas telah dilakukan di sentra produksi nanas Jawa Barat yaitu di Desa Bunihayu, Kecamatan Jalancagak, Kabupaten Subang. Tanaman-tanaman nanas yang sakit dengan mudah dapat dikenali karena memperlihatkan perubahan warna pada daun. Gejala awal penyakit layu biasanya dicirikan dengan perubahan warna daun terutama pada beberapa daun-daun bagian tengah menjadi merah (Gambar 2a). Jumlah daun yang memperlihatkan perubahan warna akan semakin banyak terutama ke arah bawah dan pada akhirnya semua daun menjadi merah. Pada perkembangan penyakit selanjutnya, kebugaran tanaman sangat menurun dan tidak lama kemudian daun-daun menjadi layu dengan pucuk mengalami nekrotik (Gambar 2b). Apabila tanaman sakit pada fase vegetatif, kelayuan sering mengakibatkan seluruh bagian tanaman kering dan pada akhirnya mati. Namun apabila tanaman sakit pada fase generatif, buah yang dihasilkan menjadi berukuran jauh lebih kecil dari normal dan umumnya mengalami pematangan prematur (Gambar 2c). Gejala penyakit yang ditemukan ini sesuai dengan diskripsi gejala penyakit layu yang disebabkan oleh PMWaV (Hutayahan 2006; Tryono 2006). Beberapa dari tanaman bergejala khas ini telah digunakan sebagai bahan dalam penelitian ini.
Menurut pengamatan di lapangan, kejadian penyakit layu cenderung lebih tinggi pada pertanaman ratoon crop dibandingkan dengan tanaman plant crop.
Hal ini juga sesuai dengan hasil penelitian Widyanto (2005) yang menyatakan bahwa luas serangan penyakit layu nanas di Desa Bunihayu pada pertanaman
sebesar 39.49%, penurunan bobot buah 62.11%, diameter buah 17.65% dan panjang buah 26.90%. Buah dari tanaman sakit umumnya tidak laku dijual.
Pada pengamatan di lapangan juga ditemukan koloni-koloni kutu putih pada tanaman nanas baik yang menunjukkan gejala layu maupun yang kelihatan sehat. Kutu putih umumnya ditemukan mengkoloni pangkal daun (Gambar 2d), tetapi juga ditemukan pada bagian akar maupun pangkal buah (Gambar 2c). Telah diidentifikasi bahwa kutu putih yang mengkoloni tanaman nanas di daerah Subang adalah D. brevipes (Hutahayan 2006). Juga telah diketahui bahwa serangga ini berperan sebagai vektor PMWaV dan dapat memperparah gejala penyakit layu (Hutahayan 2006).
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 4. Tanaman nanas yang memperlihatkan gejala penyakit layu berupa perubahan warna daun menjadi merah (a); pucuk daun menjadi nekrotik (b); dan buah yang dihasilkan menjadi matang prematur (c).
Dysmicoccus brevipes pada pangkal buah (c) dan pangkal daun (d).
Pengaruh Perlakuan Air Panas Terhadap Daya Tumbuh Stek Daun Nanas
dari bahan stek yaitu mata tunas pada irisan batang. Lebih kurang delapan minggu setelah penanaman, tunas nanas sudah muncul ke atas permukaan media dan pada saat itu diameternya sudah mencapai sekitar 4-5 cm (Gambar 5a). Tunas terus tumbuh demikian juga sistem perakarannya, dan pada umur 16 minggu setelah tanam tunas sudah mempunyai 10-12 daun (Gambar 5b) dan siap dipindahkan ke pot individu. Pemeliharaan terus dilakukan dalam lingkungan rumah kaca dengan mengurangi persentase naungan sampai akhirnya siap ditanam di lapangan yaitu sekitar umur 32 minggu setelah tanam (Gambar 5c).
(a) (b) (c)
Gambar 5. Tunas nanas yang tumbuh dari stek daun pada saat berumur 8 minggu (a), 16 minggu (b), dan 32 minggu (c) setelah tanam.
diberi perlakuan panas maupun yang tidak diberi perlakuan dihitung dengan melihat pertumbuhan tunas dari stek tersebut.
Pada perlakuan dengan suhu 50oC selama 2 jam, 20% stek nanas menghasilkan tunas normal. Namun demikian, bila jangka waktu perlakuan ditambah menjadi 3 jam maka persentase stek yang menghasilkan tunas hanya 14% (Tabel 2). Demikian juga apabila suhu perlakuan ditingkatkan menjadi 55oC tetapi jangka waktu perlakuannya dikurangi menjadi 1 jam maka persentase stek yang menghasilkan tunas lebih menurun lagi menjadi hanya 8%. Dan tentu saja apabila pada regim yang sama, bila jangka waktu perlakuannya ditingkatkan menjadi 2 jam, persentase stek yang menghasilkan tunas sangat menurun yaitu hanya 2%. Hasil ini memperlihatkan bahwa regim perlakuan air panas pada suhu 55oC selama 1 atau 2 jam menyebabkan banyak kerusakan pada stek nanas dan sangat mengurangi daya tumbuh bakal tunas dari stek nanas, dan oleh karenanya regim perlakuan dengan suhu yang lebih rendah akan memberikan harapan pada pencapaian tujuan perlakuan panas.
Tabel 2. Persentase stek daun nanas yang tumbuh setelah perlakuan air panas No Regim perlakuan Viabilitas stek nanas 1 Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
perlakuan 2 jam
20% (10/50)*) 2 Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
perlakuan 3 jam
14% (7/50)
3 Suhu penangas air 55oC; jangka waktu perlakuan 1 jam
8% (4/50)
4 Suhu penangas air 55oC; jangka waktu perlakuan 2 jam
2% (1/50)
5 Tanpa perlakuan air panas (kontrol) 30% (15/50) *)
a/b = jumlah stek yang menghasilkan tunas (a)/jumlah stek yang diberi perlakuan (b)
Pengaruh Perlakuan Air Panas Terhadap Infektivitas PMWaV
[image:30.595.207.455.85.222.2]
(a) (b)
Gambar 6. Hasil deteksi PMWaV melalui tissue blotting immunoassay (TBIA) pada jaringan tunas nanas uji. Membran nitrocelullose yang telah direaksikan terhadap antiserum PMWaV-1 (a) dan PMWaV-2 (b).
Pengamatan yang lebih detail dengan kaca pembesar menemukan bahwa sinyal warna ungu sangat jelas terjadi pada bekas jaringan pembuluh dari daun nanas yang ditempelkan. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Hu et al. (1997) bahwa akumulasi PMWaV pada tanaman nanas terjadi hanya pada jaringan floem. Virus ini tidak pernah terdeteksi di luar jaringan floem yang merupakan karakteristik dari Closterovirus. Oleh karena itu, pada penelitian ini, jika jaringan floem tidak memperlihatkan sinyal warna ungu maka individu tanaman yang diuji tersebut dianggap tidak terinfeksi PMWaV. Berdasarkan kriteria ini, semua tunas nanas yang tumbuh dari stek yang diberi perlakuan panas maupun yang tidak diberi perlakuan diuji dengan TBIA dan hasilnya disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Verifikasi infeksi PMWaV pada tunas nanas yang tumbuh dari stek daun setelah mendapat perlakuan air panas melalui tissue blot immunoassay
(TBIA).
Respon stek nanas terhadap antiserum*)
No Regim perlakuan No sampel
PMWaV-1 PMWaV-2 1 Suhu penangas air 50oC;
jangka waktu perlakuan 2 jam
1 + -
2 + -
3 + -
4 - -
5 - +
6 - +
7 - +
8 - +
9 - +
10 - +
2 Suhu penangas air 50oC; jangka waktu perlakuan 3 jam
1 - -
2 - -
3 - -
4 - -
5 - -
6 - -
7 - -
3 Suhu penangas air 55oC; jangka waktu perlakuan 1 jam
1 - -
2 - -
3 - -
4 - -
4 Suhu penangas air 55oC; jangka waktu perlakuan 2 jam
1 - -
5 Tanpa perlakuan air
panas (kontrol) 1 + +
2 + -
3 + +
4 + +
5 + +
6 + +
7 + +
8 + +
9 + +
10 + +
[image:31.595.109.516.111.758.2]12 + +
13 + +
14 + +
15 + +
*)
Reaksi positif (+) dan negatif (-) tunas yang tumbuh dari stek daun nanas terhadap antiserum PMWaV-1 maupun PMWaV-2 didasarkan pada pengamatan sinyal warna ungu pada membran nitrocelullose.
Pembebasan bahan tanaman dari patogen melalui perlakuan panas dapat dilakukan apabila toleransi patogen terhadap panas lebih rendah dibandingkan toleransi bahan tanaman. Bila hal itu terjadi maka terdapat interval perlakuan suhu dimana tanaman yang tumbuh dari bahan tanaman yang diberi perlakuan terbebas dari gejala penyakit dan tanpa adanya kerusakan apapun. Interval suhu dimana perlakuan efektif diperoleh disebut “treatment window” (Forsberg, 2001). Dalam
treatment window, bahan tanaman (stek) tumbuh secara maksimal dan terbebas dari pathogen sasaran (PMWaV). Treatment window ini adalah hal yang sangat penting yang mempengaruhi kemungkinan berhasilnya perlakuan panas. Seperti pada penelitian ini, perlakuan air panas pada suhu 50oC selama 2 jam sampai 55oC selama 2 jam tampaknya masuk dalam treatment window karena pada rentang perlakuan ini beberapa tunas nanas masih dapat tumbuh normal. Di samping itu, regim perlakuan air panas pada suhu 50oC selama 3 jam, 55oC selama 1 atau 2 jam secara total dapat mengeliminasi PMWaV dari jaringan stek terinfeksi. Namun demikian, pemanasan pada suhu 50oC selama 2 jam kurang efektif menginaktifkan virus karena hampir semua tunas yang tumbuh dari stek yang diberi regim perlakuan ini masih mengandung PMWaV-1 atau PMWaV-2 (Tabel 3). Dari hasil penelitian ini diperoleh suatu regim perlakuan optimum yaitu pemanasan pada suhu air 50oC dalam jangka waktu 3 jam. Pada regim perlakuan ini persentase stek yang dapat tumbuh menghasilkan tunas paling tinggi dan semua tunas secara total terbebas dari infeksi PMWaV.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Perlakuan air panas pada suhu 50°C selama 3 jam merupakan perlakuan
yang efektif mengeliminasi PMWaV dalam jaringan tanaman nanas dengan sedikit mempengaruhi daya tumbuh tunas dari stek tanaman terinfeksi. Regim perlakuan air panas ini mungkin berguna sebagai dasar untuk menciptakan metode yang dapat menghasilkan bibit nanas bebas PMWaV.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk menghasilkan bibit nanas bebas PMWaV secara massal sehingga bermanfaat bagi petani.
DAFTAR PUSTAKA
[BPS] Balai Pusat Statistik. 2007. Produksi Nanas Nasional. http://database.bps.go.id. [21 Januari 2009].
[CABI] Central for Agriculture and Biosciences International. 2002. Crop Protection Compendium. Wallingford, UK: CAB International.
Bartholomew DP, Paull RE, Rohrbach. 2003. The Pineapple: Botany, Production and Uses. University of Hawaii at Manoa Honolulu USA. CABI Publishing. Carter W. 1973. Insects in Relation to Plant Disease. New York: John Willey &
Sons.
Dijkstra, Jeanne. 1998. Practical plant virology: Protocols and exercises. New York: Springer Lab Manual.
Forsberg, G. 2001. Heat sanitation of cereal seeds with a new, efficient, cheap and environmentally friendly method. Proceedings from Symposium no. 76 of the British Crop Protection Council: “Seed Treatment, Challenges and Opportunities”, ed. A. J. Biddle, pp. 69-72. BCPC, Farnham.
Forsberg, G. 2004. Control of Cereal Seed-borne Diseases by Hot Humid Air Seed Treatment. [Disertasi]. Sweden: Swedish University of Agricultural Sciences.
Gunasinghe UB, German TL. 1989. Purification and Partial Characterization of a Virus from Pineapple. Phytopathology. 79: 1337-1341.
Hu, J.S., Sether, D.M., Liu, X.P., Wang, M., Zee, F. dan Ullman, D.E. 1997. Use of tissue blotting immunoassay to examine the distribution of pineappple closterovirus in Hawaii. Plant Dis. 81: 1150-1154.
Hutahayan, A.J. 2006. Peranan strain Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV) dan kutu putih (Dysmicoccus spp.) dalam menginduksi gejala layu pada tanaman nanas [Tesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Muljoharjo, M. 1984. Nanas dan Teknologi Pengolahannya (Ananas comosus (L.) Merr.). Fakultas Teknologi Pertanian UGM: Liberty.
Nainggolan, L.M. 2006. Penularan Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV) melalui Dysmicoccus brevipes (Cockerell) (Hemiptera: Pseudococcidae) pada tanaman nanas (Ananas comosus (L.) Merr.). [Skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Nakasone HY dan Paull RE. 1998. Tropical Fruits. University of Hawaii at Manoa, Honolulu, HI, USA. CAB International.
Novianti R. 2008. Pengaruh serangan penyakit layu (Pineapple mealybug wilt/ PMW) terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman nanas (Ananas comosus
(L). Merr) [Skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Samson JA. 1980. Tropical Fruits. New York: J Willey.
Sether, D.M and Hu, J.S. 2002a. Yield impact and spread of Pineapple mealybug wilt-associated virus-2 and mealybug wilt of pineapple in Hawaii. Plant Dis. 86:867-874.
Sether, D.M, and Hu, J.S. 2002b. Closteroviruses infection and mealybug exposure are necessary for the development of mealybug wilt of pineapple disease. Phytopathology 92(9): 928-935.
Sether, D.M, Ullman, D.E., Hu, J.S. 1998. Transmission of pineapple mealybug wilt-associated virus by two species of mealybug (Dysmicoccus spp.).
Phytopathology 88: 1224 – 1230.
Sether, D.M., Karasev, A.V., Okumura, C., Arakawa, C., Zee, F., Kislan, M.M., Busto, J.L. and Hu, J.S. 2001. Differentiation, distribution, and elimination of two different pineapple mealybug wilt-associated viruses found in pineapple. PlantDis.85:856-864.
Tryono, R. 2006. Deteksi dan identifikasi
Pineapple
Mealybug
Wiltassociated
Virus
PMWaV
penyebab
penyakit layu pada tanaman nanas di )ndonesia. [
Tesis
].
Bogor: Sekolah Pascasarjana, )nstitut Pertanian Bogor.
