PERKEMBANGAN DAN PERILAKU KAWIN PENGGEREK
BATANG PADI KUNING, Scirpophaga incertulas WALKER,
PADA TIGA VARIETAS PADI
NISHE FRANSISKA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
I MADE SAMUDRA.
Scirpophaga incertulas merupakan salah satu serangga penting pada tanaman padi di Indonesia dan dapat menginfestasi tanaman dari stadia vegetatif sampai generatif. Beberapa varietas padi yang dikenal di Indonesia diantaranya adalah varietas Pelita, IR42 dan Cisadane. Padi varietas IR42 dan Cisadane memiliki gen yang tahan terhadap wereng batang coklat namun ketiga varietas belum ada yang tahan terhadap penggerek batang padi kuning. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perkembangan larva menjadi imago S. incertulas pada padi varietas IR42, Pelita dan Cisadane dan mengamati perilaku kawin serangga tersebut. Ketiga varietas padi ditanam secara bergilir dengan interval 2 minggu selama 45 hari. Inokulasi larva penggerek instar 1 dilakukan pada umur padi 45 hari dan dipelihara di rumah kaca sampai imago keluar. Sepasang imago S. incertulas dimasukkan ke dalam gelas plastik untuk diamati. Perilaku kawin S. incertulas direkam di ruang gelap menggunakan handicam infra merah. Imago S. incertulas mulai keluar pada hari ke-36 setelah inokulasi larva. Imago jantan keluar 1-4 hari lebih cepat daripada imago betina dengan rentang hari keluar adalah 15-21 hari. Jumlah imago S. incertulas keluar paling rendah pada padi varietas Cisadane, sedangkan pada varietas IR42 dan Pelita hampir sama. Tahap-tahap perilaku kawin S. incertulas antara lain betina calling, aktivitas jantan sebelum kawin (kopulasi) dan kopulasi. Serangga jantan merespon serangga betina yang sedang calling dengan mendekati serangga betina untuk kopulasi. Kopulasi diamati selama 1 jam antara pukul 03:00-04:00. Informasi tentang perilaku kawin S. incertulas dapat dimanfaatkan sebagai biokontrol serangga ini dengan metode penghambatan kawin menggunakan feromon sintetik.
Kata kunci : Crambidae, imago, kopulasi, calling ABSTRACT
NISHE FRANSISKA. Development and Mating Behaviour of Yellow Rice Stem Borer, Scirpophaga incertulas Walker, on Three Varieties of Rice. Supervised by RIKA RAFFIUDIN and I MADE SAMUDRA.
Scirpophaga incertulas is one of important insect in Indonesia that infest rice plant from vegetative to generative phase. Several planted rice varieties in Indonesia are Pelita, IR42, and Cisadane. Rice variety of IR42 and Cisadane have resistant gene for brown plant hopper, but all three varieties are not resistant for yellow rice stem borer. This research was aimed to study the development of S. incertulas on rice varieties of IR42, Cisadane, and Pelita and observe their mating behaviour. Those three rice varieties were planted for 45 days with two weeks planting interval. The first larvae inoculation was carried out at day 45 after plantation and reared at greenhouse until imagoes emergence. One pairs of imago S. incertulas was put in plastic cup. Mating behaviour was recorded in the dark room using infrared handycam. Imago S. incertulas was started emergence at day 36 after inoculation larvae. Male imago was emerged 1-4 days earlier than female. Ranging day emergence of imago was started from 15-21 days. The lowest total number imagoes emerged was from rice variety of Cisadane, whereas almost the same number of imagoes emerged from rice varieties of IR42 and Pelita. Mating behaviours of S. incertulas were commenced by female calling followed by male premating activity and end by copulation. Male moth was responded the female calling by approaching the females for copulation. Copulation of the moth observed in one hour at 03:00-04:00 am. The information of mating behaviour can be used as bio-control of S. incertulas by mating disruption methods with synthetic pheromone.
PERKEMBANGAN DAN PERILAKU KAWIN PENGGEREK
BATANG PADI KUNING, Scirpophaga incertulas WALKER,
PADA TIGA VARIETAS PADI
NISHE FRANSISKA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Nama
: Nishe Fransiska
NIM
: G34070054
Menyetujui,
Dr. Ir. Rika Raffiudin, M. Si
Dr. Ir. I Made Samudra, M. Sc
Pembimbing I
Pembimbing II
Mengetahui,
Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M. Si
Ketua Departemen Biologi
5
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah hirabbilalamin, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini yang berjudul “Perkembangan dan Perilaku Kawin Penggerek Batang Padi Kuning, Scirpophaga incertulasWalker, pada Tiga Varietas Padi”. Karya ilmiah ini ditulis dengan usaha yang keras dan waktu yang lama. Tak lupa shalawat serta salam penulis junjungkan kepada Nabi besar Muhammad SAW beserta keluarga, para sahabat, dan umatnya sampai akhir zaman. Semoga kita termasuk golongan pengikut nabi yang taat kepada Allah SWT.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Rika Raffiudin, M. Si dan Dr. Ir. I Made Samudra, M. Sc selaku dosen pembimbing, yang telah memberikan banyak ilmu, pengalaman, dan arahan selama penelitian dan proses penulisan. Dan terimakasih pula penulis sampaikan kepada Dr. Anja Meryandini, M. S selaku dosen penguji.
Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Bapak Yusuf yang telah membantu penulis selama penelitian, dan juga terimakasih kepada Bapak Juanda yang telah membantu di lapangan. Terimakasih penulis sampaikan kepada Bapak dan Ibu, uni Nely, Dera, dan Dedet yang senantiasa memberi doa, semangat, dan kasih sayang serta dukungan. Dan terimakasih juga penulis sampaikan kepada teman-teman tercinta (Cahyo, Melda, Venty, Rindi, Bisri, Raisa, Desi, Lucy, Ria dan Bologi 44) untuk bantuan dan semangatnya.
Penulis menyadari bahwa laporan ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun sehingga penulis bisa lebih maju dalam berkarya. Semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi para pembaca khususnya dalam ilmu pengetahuan. Terima kasih.
Bogor, April 2012
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Solok, Provinsi Sumatra Barat pada tanggal 2 Agustus 1989 dari pasangan Nofirman dan Liswarni. Penulis merupakan anak kedua dari empat bersaudara.
Tahun 2007 penulis lulus dari SMA Negeri 2 Kota Solok dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
2
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan ... 1
BAHAN DAN METODE Bahan ... 1
Metode ... 1
Waktu dan Tempat ... 1
Persiapan Tanaman Padi ... 1
Inokulasi Larva dan Pemeliharaan S. incertulas ... 2
Pengamatan Batang Padi yang Terinfestasi ... 2
Pengamatan Imago S. incertulas Keluar ... 2
Pengamatan Perilaku Kawin S. incertulas ... 2
HASIL DAN PEMBAHASAN Batang Padi yang Terinfestasi oleh S. incertulas pada Ketiga Varietas Padi ... 2
Imago S. incertulas yang Keluar dari Tiga Varietas Padi ... 3
Perilaku Kawin S. incertulas ... 4
SIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Batang padi yang terinfestasi oleh S. incertulas pada ketiga varietas padi ... 4
2. Jumlah imago S. incertulas yang keluar dari tiga varietas padi ... 4
DAFTAR GAMBAR
1. Bibit padi yang disemai di pot plastik ... 22. Tahap inokulasi larva S. incertulas pada padi ... 2
3. Tanaman padi ditutup dengan screen net ... 3
4. Kerusakan tanaman padi ... 3
5. Perilaku betina calling dan kopulasi ... 5
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Padi merupakan tanaman pangan terpenting bagi masyarakat di Asia, sehingga kebutuhan pangan dari padi terus meningkat. Gangguan tanaman oleh serangga menjadi kendala dalam pemenuhan produksi padi, seperti penggerek batang padi kuning (Scirpophaga incertulas) yang menyebabkan penurunan produksi padi di Indonesia. Ada dua macam kerusakan yang disebabkan oleh penggerek batang padi, yaitu sundep dan beluk (Pathak 1977). Sundep terjadi ketika larva menginfestasi tanaman padi pada fase vegetatif dengan ciri daun muda menggulung dan berwarna coklat kemudian kering dan mati. Beluk terjadi ketika larva menginfestasi tanaman padi pada fase generatif sehingga malai menjadi kering dan tidak menghasilkan gabah.
Beberapa varietas padi yang dikenal di Indonesia diantaranya adalah varietas Pelita, IR42 dan Cisadane. Berdasarkan deskripsi varietas padi (Lampiran 1), padi varietas IR42 dan Cisadane memiliki gen yang tahan terhadap wereng batang coklat namun ketiga varietas belum ada yang tahan terhadap penggerek batang padi kuning (Suprihatno et al. 2009)
Distribusi penggerek batang padi kuning adalah dari daerah subtropik sampai daerah tropik, yaitu India, Sri Lanka, Bangladesh, Vietnam, Thailand, Malaysia, Indonesia, Filipina, Pakistan, Hongkong, Taiwan, Korea, dan Jepang (Pathak dan Khan 1994). Di Indonesia, spesies ini banyak ditemukan pada tanaman padi di Jawa Barat (Hendarsih dan Sembiring 2007).
Di Indonesia dilaporkan terdapat enam spesies ngengat penggerek batang padi, yaitu penggerek batang padi kuning (S. incertulas Walker), penggerek batang padi putih (S. innotata Walker), penggerek batang padi bergaris (Chilo suppressalis Walker), penggerek batang padi kepala hitam (C. polychrysus Meyrick), penggerek batang padi berkilat (C. auricilius Dudgeon), dan penggerek batang padi merah jambu (Sesamia inferens Walker) (Hattori dan Siwi 1986).
Scirpophaga incertulas diklasifikasikan ke dalam Ordo: Lepidoptera dan Famili: Crambidae (Kristensen et al. 2007). Ordo ini termasuk dalam serangga holometabola yaitu serangga dengan perkembangan dari telur, larva, pupa dan imago. S. incertulas betina hanya satu kali bertelur dan telur diletakkan dalam kelompok. Dalam 5-9 hari telur akan
menetas menjadi larva. Larva terdiri atas 4-7 instar dan lama stadium larva 20-30 hari. Setelah instar terakhir, larva berubah menjadi pupa selama 6-7 hari dan menjadi imago pada hari ke-7, kemudian imago hidup selama 2-5 hari. Siklus hidup S. incertulas adalah 39-58 hari tergantung pada temperatur lingkungan dan nutrisi. Pada daerah subtropik, siklus hidupnya lebih panjang daripada daerah tropik (Pathak dan Khan 1994). Satu atau dua hari setelah imago keluar, imago akan kawin dan betina akan meletakkan telur. Jadi, peletakan telur oleh penggerek betina adalah tahapan yang penting dari infestasi S. incertulas.
Perilaku kawin ngengat genus Chilo (Famili Crambidae) telah diteliti (Tatsuki 1975). Akan tetapi, belum ada data perilaku kawin untuk S. incertulas. Perilaku kawin dapat dimanipulasi dan dimanfaatkan sebagai informasi dasar untuk biokontrol S. incertulas dengan metode penghambatan kawin menggunakan feromon sintetik.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah mempelajari perkembangan larva menjadi imago S. incertulas pada tiga varietas padi (IR42, Cisadane, dan Pelita) dan juga mempelajari perilaku kawin serangga tersebut.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah imago S. incertulas, tiga varietas padi: IR42, Cisadane dan Pelita. Semua benih diperoleh dari Balai Besar Penelitian Padi, Kebun Percobaan Muara, Bogor.
Metode
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan pada bulan November 2010 sampai Juli 2011 di rumah kaca Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen), Bogor. Persiapan Tanaman Padi
gram pupuk NPK. Ketiga varietas padi ditanam secara bergilir dengan interval tanam 2 minggu.
Inokulasi Larva dan Pemeliharaan S.
incertulas
Pada hari ke-38 setelah penanaman, telur S. incertulas dikoleksi dari sawah yang ada di Desa Situgede Kecamatan Bogor Barat, Kota Bogor. S. incertulas betina meletakkan telur di ujung daun. Daun yang ada telurnya dipotong dan dimasukkan ke dalam tabung (Gambar 2a). Telur menetas pada hari ke-7 (Gambar 2b). Setelah itu, 25 larva instar 1 dipindahkan ke dalam tabung 15 ml (Gambar 2c) kemudian diinokulasikan ke tanaman padi dengan meletakkan tabung yang berisi larva di tengah rumpun padi (Gambar 2d). Penggerek batang padi kuning dipelihara di rumah kaca sampai imago keluar.
Pengamatan Batang Padi yang Terinfestasi oleh S. incertulas
Pengamatan gejala infestasi dari S. incertulas sundep dan beluk dilakukan setiap minggu selama 3 minggu. Pada umumnya, gejala sundep terlihat pada hari ke-4 setelah inokulasi larva. Sedangkan gejala beluk terlihat ketika malai mulai muncul. Persentase infestasi (PI) S. incertulas dihitung menggunakan:
Pengamatan Imago S. incertulas yang
Keluar
Tanaman padi di dalam pot ditutup dengan screen net pada hari ke-30 setelah inokulasi larva (Gambar 3). Imago keluar selama 15-21 hari dimulai pada hari ke-36 setelah inokulasi.
Gambar 1 Bibit padi yang disemai di pot plastik
Gambar 2 Tahap inokulasi larva S. incertulas pada padi (a) telur (b) larva instar 1 di dalam tabung (c) larva instar 1 dipindahkan ke tabung (d) tabung berisi larva diletakkan di tengah rumpun padi
Pengamatan dilakukan setiap hari dengan menghitung dan mencatat jumlah imago yang keluar dan jenis kelamin imago.
Pengamatan Perilaku Kawin S. incertulas
Sepasang imago dimasukkan ke dalam gelas plastik (diameter 19 cm dan tinggi 20 cm). Daun padi dimasukkan ke dalam gelas plastik sebagai tempat hinggap serta madu 10% sebagai makanan. Enam pasang imago direkam mulai pukul 18:00 sampai 05:00 pada suhu ruang. Pengamatan perilaku kawin dilakukan di ruang gelap menggunakan handicam infra merah SONY DCR-SR80. Perilaku kawin yang diamati adalah betina calling, aktivitas jantan sebelum kawin, dan kopulasi (Tatsuki 1975).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Batang Padi yang Terinfestasi oleh S. incertulas pada Ketiga Varietas Padi
Ada dua macam kerusakan yang disebabkan oleh S. incertulas, yaitu sundep dan beluk. Pada hari ke-4 setelah inokulasi larva, gejala sundep mulai terlihat dengan ciri daun muda menggulung dan layu (Gambar 4a). Gejala sundep disebabkan oleh larva menggerek batang bagian dalam, tetapi jumlah gejala masih sedikit. Sedangkan gejala beluk terlihat ketika malai muncul. Malai yang muncul menjadi hampa, lurus, berwarna putih dan tidak menghasilkan gabah (Gambar 4b).
Jumlah batang yang terinfestasi
Jumlah keseluruhan batang X100% PI
=
b a
c d
3
Gambar 3 Tanaman padi ditutup dengan screen net
Persentase batang padi yang terinfestasi oleh S. incertulas pada masing-masing varietas padi ditunjukkan pada Tabel 1 dengan persentase infestasi tertinggi adalah pada varietas Pelita (52.4%) diikuti oleh IR42 dan Cisadane berturut-turut adalah 49.4 dan 36.1%. Hasil ini menunjukkan bahwa padi varietas Pelita lebih rentan terhadap penggerek batang padi kuning daripada dua varietas padi lainnya. Hal tersebut mungkin karena padi varietas Pelita memiliki jaringan yang lunak sehingga mudah diinfestasi oleh penggerek batang padi kuning. Padi yang memiliki jaringan sklerenkim tebal dan ikatan vaskular kuat merupakan padi yang tahan terhadap penggerek batang (Soejitno 1984).
Kekerasan jaringan tanaman dipengaruhi oleh kandungan silika pada tanaman tersebut. Umumnya, padi dengan kandungan silika tinggi lebih memiliki jaringan sklerenkim yang tebal daripada padi dengan kandungan silika yang rendah (Hoshikawa 1989). Tingginya kandungan silika pada epidermis batang mungkin menjadi penghambat bagi larva untuk menggerek batang.
Imago S. incertulas yang Keluar dari Tiga Varietas Padi
Jumlah imago yang keluar pada ketiga varietas padi menunjukkan hasil yang berbeda (Tabel 2). Pada varietas IR42 dan Cisadane, jumlah imago betina yang keluar lebih banyak daripada jumlah imago jantan dengan rasio jantan dan betina berturut-turut adalah 47.4:52.6 dan 39.1:60.9. Sedangkan, pada padi varietas Pelita, jumlah imago jantan lebih banyak daripada imago betina dengan rasio 54.2:45.8. Rasio imago jantan dan betina pada tiga varietas sekitar 1:1, hal ini seperti pengamatan sebelumnya untuk Chilo suppressalis (Singh 1985).
Total imago yang keluar terbanyak pada padi varietas IR42 (215 ekor), diikuti oleh Pelita (214 ekor) dan Cisadane (161 ekor). Padi varietas IR42 jumlah imago keluar hampir sama dengan padi varietas Pelita, mungkin dikarenakan varietas IR42 dan Pelita memiliki nutrisi yang baik untuk pertumbuhan
larva penggerek batang. Bagi serangga, karbohidrat merupakan sumber energi terbesar guna keperluan sistem reproduksi dan lama hidup. Kandungan karbohidrat, dalam hal ini adalah amilosa, pada padi varietas IR42 adalah 27% dan Pelita 24% sedangkan Cisadane 20% (Suprihatno et al. 2009, Lampiran 1). Selain itu, hal yang mempengaruhi perkembangan penggerek batang adalah umur tanaman, varietas tanaman dan kesuburan tanah (Khan et al. 1991).
Dalam perkembangannya, larva serangga yang termasuk dalam holometabola mengalami ganti kulit (molting) (Brusca dan Brusca 1990). Molting adalah lepasnya eksoskeleton yang lama diganti dengan pembentukan yang baru dengan ukuran eksoskeleton lebih besar. Molting dipengaruhi oleh hormon ekdison dan hormon juvenil. Pada tahap larva, jumlah hormon ekdison rendah dan hormon juvenil tinggi. Namun ketika jumlah hormon juvenil disekresikan sedikit dan hormon ekdison relatif tinggi, larva mengalami ganti kulit dan berubah menjadi pupa. Lama stadium larva S. incertulas adalah 20-30 hari dan pupa 6-7 hari.
Pada pengamatan, imago S. incertulas mulai keluar pada hari ke-36 setelah inokulasi larva. Dalam pengamatan ini, rentang waktu imago keluar dari tanaman padi pada ketiga varietas menunjukkan waktu yang sama, dimulai dari pukul 18:30-21:00 dengan waktu maksimum imago keluar adalah dari pukul 20:00-21:00. Waktu imago keluar ini sesuai dengan yang dilaporkan untuk infestasi C. suppressalis (Tatsuki 1975).
Imago jantan keluar 1-4 hari lebih cepat daripada imago betina dengan rentang hari keluar adalah 15-21 hari. Hasil ini berbeda pada Austromusotima camptozonale (Lepidoptera: Crambidae), yaitu imago betina lebih cepat keluar daripada imago jantan (Boughton et al. 2007).
Gambar 4 Kerusakan tanaman padi (a) sundep (b) beluk
Tabel 1 Persentase batang padi yang diinfestasi oleh S. incertulas pada padi varietas IR42, Cisadane, dan Pelita
No. Varietas Jumlah batang Jumlah batang
terinfestasi
% batang terinfestasi
1 IR42 969 479 49.4
2 Cisadane 876 316 36.1
3 Pelita 934 489 52.4
Tabel 2 Jumlah imago S. incertulas yang keluar dari padi varietas IR42, Cisadane, dan Pelita
No. Varietas Imago Total imago
Rataan imago keluar
Selang
waktu Rasio seks
1 IR42 Jantan 102 45.2 ± 4.7 37-52 47.4 : 52.6
Betina 113 46.4 ± 3.9
2 Cisadane Jantan 63 41.4 ± 10.9 37-57 39.1 : 60.9
Betina 98 45.1 ± 5.2
3 Pelita
Jantan 116 40.9 ± 3.7
36-48 54.2 : 45.8
Betina 98 43.1 ± 3.6
Perilaku Kawin S. incertulas
Berdasarkan pengamatan, perilaku kawin S. incertulas yang diamati terdapat tiga tahapan, yaitu betina calling, aktivitas jantan sebelum kawin, dan kopulasi. Pada pengamatan perilaku S. incertulas betina, betina menunjukkan perilaku pasif dengan tanpa aktivitas (diam) selama 2 jam pertama pengamatan (Gambar 5a). Penggerek batang padi kuning betina mulai melakukan perilaku calling pada pukul 01:00 ditunjukkan dengan perilaku memanjang dan memendekkan ujung segmen abdomen (Gambar 5b) untuk mensekresikan feromon kawin. Serangga betina menghasilkan feromon dari ujung abdomen (Roelofs et al. 1987) dan akan dideteksi oleh antena serangga jantan. Serangga penggerek jantan akan merespon sinyal dengan mendekati serangga betina untuk kawin. Serangga jantan mengenali sinyal feromon yang dikeluarkan oleh betina dengan protein pengikat feromon yang ada di antena (Willet dan Harrison 1999). Antena serangga jantan sangat sensitif dalam menemukan serangga betina dengan jarak sekitar 4-5 km (Vogt dan Riddiford 1981). Protein pengikat feromon akan menangkap sinyal dari serangga betina dan mengirimnya ke molekul reseptor yang ada di membran dendrit sebagai sinyal kehadiran serangga betina (Merrit et al. 1998).
Menurut Tatsuki (1975), ada beberapa tipe calling yang dilakukan oleh serangga betina, yaitu hanya dengan memanjang dan memendekkan segmen abdomen dan typical posture. Pada pengamatan, tipe yang terlihat adalah betina hanya memanjang dan memendekkan ujung abdomen. Bentuk calling ini sama seperti Crambidae lainnya, yaitu C. suppressalis, Dichocrocis punctiferalis, Glyphodes pyloalis, dan Diaphania indica (Kawazu et al. 2011).
Perilaku S. incertulas jantan yang teramati adalah jantan tidak beraktivitas (diam) selama beberapa detik (2-60 detik) pada jam pertama pengamatan dan mulai aktif pada pukul 19:00-02:00. Aktivitas sebelum kawin merupakan perilaku aktif jantan. Jantan menjadi aktif dengan mengepakkan sayap secara terus-menerus. Kemudian jantan melakukan courtship dengan terbang mendekati betina pada pukul 02:00 dan berada di bawah betina dengan jarak sekitar 0.5 cm. Pola ini sama seperti yang dilaporkan oleh Tatsuki (1975) untuk C. suppressalis.
5
untuk melakukan kopulasi (Gambar 5d). Kopulasi diamati selama 1 jam, yaitu pada pukul 03:00-04:00. Courtship yang sama telah dideskripsikan untuk penggerek jagung, Sesamia nonagrioides (Lopez 2003). Serangga jantan berada di dinding berjarak 5 cm dari serangga betina kemudian berjalan menuju serangga betina dan berbalik untuk kawin.
Tatsuki (1975) melaporkan untuk C. suppressalis pada percobaan laboratorium melakukan mating dance yang terdiri atas kepakan sayap secara terus-menerus sambil berjalan pelan di permukaan dalam gelas plastik dengan abdomen melengkung ke atas sambil dijulurkan dan berlangsung berkali-kali. Namun perilaku tersebut tidak teramati pada pengamatan perilaku kawin S. incertulas.
Pada pengamatan perilaku kawin S. incertulas ini, berhasil mengamati satu pasang perilaku kawin secara lengkap. Hal
ini mungkin karena umur serangga betina yang belum efektif dalam melakukan calling. Umur S. incertulas betina yang diamati adalah satu hari setelah keluar dari pupa. Serangga betina penggulung daun padi, Cnaphalocrocis medinalis, melakukan calling efektif pada umur 3-7 hari setelah keluar dari pupa (Kawazu et al. 2011). Efektivitas kopulasi dari S. incertulas mungkin lebih dari umur satu hari, yaitu 1-3 hari setelah keluar. Namun, pada perilaku kawin serangga betina C. suppressalis efektif pada umur satu hari setelah keluar dari pupa (Tatsuki 1975). Pengetahuan perilaku kawin S. incertulas ini penting sebagai informasi dasar untuk tahap biokontrol penggerek batang padi dengan cara penghambatan kawin menggunakan feromon sintetik.
Gambar 5 Perilaku S. incertulas betina calling dan kopulasi (a) betina dalam keadaan diam (b) pemanjangan ujung segmen abdomen betina (c) antena S. incertulas jantan menyentuh abdomen betina (d) kopulasi
Sketsa kopulasi S. incertulas (Gambar 5d)
ujung abdomen betina dan jantan yang bersentuhan
bawah 5cm
daun padi
c d
b
a
daun padi daun
SIMPULAN
Penelitian ini mempelajari perkembangan larva menjadi imago S. incertulas. Imago S. incertulas mulai keluar pada hari ke-36 setelah inokulasi larva. Imago jantan keluar 1-4 hari lebih cepat daripada imago betina dengan rentang hari keluar keseluruhan adalah 15-21 hari. Jumlah imago S. incertulas keluar dari pupa paling banyak pada padi varietas IR42 (215 ekor) yang diikuiti oleh padi varietas Pelita (214 ekor) dan padi varietas Cisadane (161 ekor). Padi varietas Cisadane kurang mendukung perkembangan penggerek batang padi kuning dibandingkan dua varietas lainnya.
Tiga tahap perilaku kawin S. incertulas adalah betina calling, aktivitas jantan sebelum kawin (kopulasi) dan kopulasi. Betina calling adalah perilaku untuk menarik pasangan dengan cara memanjang dan memendekkan ujung abdomen. Serangga betina menghasilkan feromon dari ujung abdomen dan feromon dideteksi oleh antena serangga jantan. Serangga jantan merespon sinyal dengan mendekati serangga betina untuk kopulasi. Kopulasi diamati selama 1 jam antara pukul 03:00-04:00.
DAFTAR PUSTAKA
Boughton AJ, Wu J, Pemberton RW. 2007. Mating biology of Austromusotima camptozonale(Lepidoptera: Crambidae), a potential biological control agent of old world climbing fern, Lygodium microphyllum (Schizaeaceae). Florida Entomol 90:509-517.
Brusca RC dan Brusca GJ. 1990. Invertebrates. Massachusetts: Sinauer Associates Inc.
Hattori I, Siwi SS. 1986. Rice Stemborers in Indonesia. Tropic Agric Res Center 20:25–26.
Hendarsih, Sembiring. 2007. Status Hama Penggerek Batang Padi di Indonesia. Subang: Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.
Hoshikawa K. 1989. The Grow Ing Rice Plant an Anatomical Monograph. Tokyo: Nosan Gyoson Bunka Kyokai. Kawazu K, Adati T, Tatsuku S. 2011. The
effect of photoregime on the calling behaviour of the rice leaf folder moth, Cnaphalocrocis medinalis (Lepidoptera: Crambidae). JARQ 45:197-202.
Khan et al. 1991. World Bibiography of Rice Stem Borer. Manila: International Rice Research Institute.
Kristensen NP, Scoble MJ, Karsholt O. 2007. Lepidoptera phylogeny and systematic: the state of inventorying moth and butterfly diversity. Zootaxa 1668:699-747.
Lopez C, Eizaguirre M, Albajes R. 2003. Courtship and mating behaviour of the Mediterranean corn borer, Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae). Spanish J Agric Res 1:43-51.
Merritt TJS, LaForest S, Prestwich GD, Quattro JM, Vogt RG. 1998. Patterns of gene duplication in Lepidopteran pheromone binding proteins. J Mol Evol 46:272–276.
Pathak MD. 1977. Insect Pests of Rice. Manila: International Rice Research Institute.
Pathak MD, Khan ZR. 1994. Insect Pests of Rice. Manila: International Rice Research Institute.
Roelofs et al. 1987. Seks pheromone production and perception in European corn borer moths is determined by both autosomal and seks-linked genes. Proc Nat Acad Sci USA 84:7585-7589. Singh P, Moore RF. 1985. Handbook of
Insect Rearing. Volume II. Amsterdam: Elsevier.
Soejitno J. 1984. Hubungan Inokulasi Larva Penggerek Padi Kuning (Tryporyza incertulas Walker) (Lepidoptera: Pyralidae) dengan Tunas Terserang dan Kehilangan Hasil Padi [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Suprihatno B et al. 2009. Deskripsi Varietas Padi. Subang: Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.
Tatsuki S, Atsusawa S, Uchiumi K, Karihara M, Fukami J. 1975. Sex pheromon of the stem borer moth, Chilo suppressalis Walker (Lepidoptera: Pyralidae). Botyu-Kagaku 40:143.
Vogt RG, Riddiford LM. 1981. Pheromone binding and inactivation by moth antennae. Nature 293:161-163.
7
Dekripsi varietas padi (Suprihatno et al. 2009)
No. Pelita Cisadane IR42
1. Asal persilangan Perkawinan antara PB
5 dan Sintha
Pelita I-1/B2388 IR2042/CR94-13
2. Golongan Cere (indica),
kadang-kadang berbulu
Cere, kadang-kadang berbulu
Cere
3. Umur tanaman 135 - 145 hari 135 - 140 hari 135-145 hari
4. Bentuk tanaman Tegak Tegak Tegak
5. Tinggi tanaman 100 - 135 cm 105 - 120 cm 90 - 105 cm
6. Anakan produktif Sedang (15 - 20
batang)
15 - 20 batang 20 – 25 batang
7. Warna kaki Hijau Hijau Hijau
8. Warna batang Hijau muda Hijau Hijau
9. Warna telinga daun Tidak berwarna Tidak berwarna Tidak berwarna
10. Warna lidah daun Tidak berwarna Tidak berwarna Tidak berwarna
11. Warna daun Hijau muda Hijau Hijau tua
12. Muka daun Kasar Kasar Kasar
13. Posisi daun Tegak Tegak Tegak
14. Daun bendera Miring sampai
mendatar
Miring sampai mendatar
Tegak
15. Bentuk gabah Gemuk Gemuk Ramping
16. Warna gabah Kuning bersih Kuning bersih, ujung
gabah sewarna
Kuning bersih, ujung gabah sewarna
17. Kerontokan Sedang Sedang Sedang
18. Kerebahan Agak tahan Agak tahan Tahan
19. Tekstur nasi - Pulen Pera
20. Kadar amilosa 24% 20% 27%
21. Indeks glikemik - 68 58
22. Bobot 1000 butir 30 g 29 g 23 g
23. Rata-rata hasil 4,5 - 5,5 t/ha 5,0 t/ha 5,0 t/ha
24. Potensihasil - 7,0 t/ha 7,0 t/ha
25. Ketahanan terhadap
penyakit
• Peka terhadap
wereng coklat dan wereng hijau
• Toleran terhadap
bakteri hawar daun
(Xanthomonasory zae)
• Peka terhadap
kerdil rumput dan tungro
• Tahan wereng
coklat biotipe 1 dan 2
• Rentan terhadap
wereng coklat biotipe 3
• Tahan terhadap
hawar daun bakteri
• · Rentan terhadap blas dan hawar pelepah
• Rentan terhadap
virus kerdil hampa dan virus kerdil rumput
• Tahan wereng
coklat biotipe 1 dan 2
• Rentan wereng
coklat biotipe 3
• Tahan terhadap
hawar daun bakteri, virus tungro dan kerdil rumput
• Rentan terhadap
hawar pelepah daun
• Toleran terhadap
tanah masam
26. Dilepas 1971 1980 1980
ABSTRAK
NISHE FRANSISKA. Perkembangan dan Perilaku Kawin Penggerek Batang Padi Kuning, Scirpophaga incertulas Walker, pada Tiga Varietas Padi. Dibimbing oleh RIKA RAFFIUDIN dan I MADE SAMUDRA.
Scirpophaga incertulas merupakan salah satu serangga penting pada tanaman padi di Indonesia dan dapat menginfestasi tanaman dari stadia vegetatif sampai generatif. Beberapa varietas padi yang dikenal di Indonesia diantaranya adalah varietas Pelita, IR42 dan Cisadane. Padi varietas IR42 dan Cisadane memiliki gen yang tahan terhadap wereng batang coklat namun ketiga varietas belum ada yang tahan terhadap penggerek batang padi kuning. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perkembangan larva menjadi imago S. incertulas pada padi varietas IR42, Pelita dan Cisadane dan mengamati perilaku kawin serangga tersebut. Ketiga varietas padi ditanam secara bergilir dengan interval 2 minggu selama 45 hari. Inokulasi larva penggerek instar 1 dilakukan pada umur padi 45 hari dan dipelihara di rumah kaca sampai imago keluar. Sepasang imago S. incertulas dimasukkan ke dalam gelas plastik untuk diamati. Perilaku kawin S. incertulas direkam di ruang gelap menggunakan handicam infra merah. Imago S. incertulas mulai keluar pada hari ke-36 setelah inokulasi larva. Imago jantan keluar 1-4 hari lebih cepat daripada imago betina dengan rentang hari keluar adalah 15-21 hari. Jumlah imago S. incertulas keluar paling rendah pada padi varietas Cisadane, sedangkan pada varietas IR42 dan Pelita hampir sama. Tahap-tahap perilaku kawin S. incertulas antara lain betina calling, aktivitas jantan sebelum kawin (kopulasi) dan kopulasi. Serangga jantan merespon serangga betina yang sedang calling dengan mendekati serangga betina untuk kopulasi. Kopulasi diamati selama 1 jam antara pukul 03:00-04:00. Informasi tentang perilaku kawin S. incertulas dapat dimanfaatkan sebagai biokontrol serangga ini dengan metode penghambatan kawin menggunakan feromon sintetik.
Kata kunci : Crambidae, imago, kopulasi, calling ABSTRACT
NISHE FRANSISKA. Development and Mating Behaviour of Yellow Rice Stem Borer, Scirpophaga incertulas Walker, on Three Varieties of Rice. Supervised by RIKA RAFFIUDIN and I MADE SAMUDRA.
Scirpophaga incertulas is one of important insect in Indonesia that infest rice plant from vegetative to generative phase. Several planted rice varieties in Indonesia are Pelita, IR42, and Cisadane. Rice variety of IR42 and Cisadane have resistant gene for brown plant hopper, but all three varieties are not resistant for yellow rice stem borer. This research was aimed to study the development of S. incertulas on rice varieties of IR42, Cisadane, and Pelita and observe their mating behaviour. Those three rice varieties were planted for 45 days with two weeks planting interval. The first larvae inoculation was carried out at day 45 after plantation and reared at greenhouse until imagoes emergence. One pairs of imago S. incertulas was put in plastic cup. Mating behaviour was recorded in the dark room using infrared handycam. Imago S. incertulas was started emergence at day 36 after inoculation larvae. Male imago was emerged 1-4 days earlier than female. Ranging day emergence of imago was started from 15-21 days. The lowest total number imagoes emerged was from rice variety of Cisadane, whereas almost the same number of imagoes emerged from rice varieties of IR42 and Pelita. Mating behaviours of S. incertulas were commenced by female calling followed by male premating activity and end by copulation. Male moth was responded the female calling by approaching the females for copulation. Copulation of the moth observed in one hour at 03:00-04:00 am. The information of mating behaviour can be used as bio-control of S. incertulas by mating disruption methods with synthetic pheromone.
terpenting bagi masyarakat di Asia, sehingga kebutuhan pangan dari padi terus meningkat. Gangguan tanaman oleh serangga menjadi kendala dalam pemenuhan produksi padi, seperti penggerek batang padi kuning (Scirpophaga incertulas) yang menyebabkan penurunan produksi padi di Indonesia. Ada dua macam kerusakan yang disebabkan oleh penggerek batang padi, yaitu sundep dan beluk (Pathak 1977). Sundep terjadi ketika larva menginfestasi tanaman padi pada fase vegetatif dengan ciri daun muda menggulung dan berwarna coklat kemudian kering dan mati. Beluk terjadi ketika larva menginfestasi tanaman padi pada fase generatif sehingga malai menjadi kering dan tidak menghasilkan gabah.
Beberapa varietas padi yang dikenal di Indonesia diantaranya adalah varietas Pelita, IR42 dan Cisadane. Berdasarkan deskripsi varietas padi (Lampiran 1), padi varietas IR42 dan Cisadane memiliki gen yang tahan terhadap wereng batang coklat namun ketiga varietas belum ada yang tahan terhadap penggerek batang padi kuning (Suprihatno et al. 2009)
Distribusi penggerek batang padi kuning adalah dari daerah subtropik sampai daerah tropik, yaitu India, Sri Lanka, Bangladesh, Vietnam, Thailand, Malaysia, Indonesia, Filipina, Pakistan, Hongkong, Taiwan, Korea, dan Jepang (Pathak dan Khan 1994). Di Indonesia, spesies ini banyak ditemukan pada tanaman padi di Jawa Barat (Hendarsih dan Sembiring 2007).
Di Indonesia dilaporkan terdapat enam spesies ngengat penggerek batang padi, yaitu penggerek batang padi kuning (S. incertulas Walker), penggerek batang padi putih (S. innotata Walker), penggerek batang padi bergaris (Chilo suppressalis Walker), penggerek batang padi kepala hitam (C. polychrysus Meyrick), penggerek batang padi berkilat (C. auricilius Dudgeon), dan penggerek batang padi merah jambu (Sesamia inferens Walker) (Hattori dan Siwi 1986).
Scirpophaga incertulas diklasifikasikan ke dalam Ordo: Lepidoptera dan Famili: Crambidae (Kristensen et al. 2007). Ordo ini termasuk dalam serangga holometabola yaitu serangga dengan perkembangan dari telur, larva, pupa dan imago. S. incertulas betina hanya satu kali bertelur dan telur diletakkan dalam kelompok. Dalam 5-9 hari telur akan
hari ke-7, kemudian imago hidup selama 2-5 hari. Siklus hidup S. incertulas adalah 39-58 hari tergantung pada temperatur lingkungan dan nutrisi. Pada daerah subtropik, siklus hidupnya lebih panjang daripada daerah tropik (Pathak dan Khan 1994). Satu atau dua hari setelah imago keluar, imago akan kawin dan betina akan meletakkan telur. Jadi, peletakan telur oleh penggerek betina adalah tahapan yang penting dari infestasi S. incertulas.
Perilaku kawin ngengat genus Chilo (Famili Crambidae) telah diteliti (Tatsuki 1975). Akan tetapi, belum ada data perilaku kawin untuk S. incertulas. Perilaku kawin dapat dimanipulasi dan dimanfaatkan sebagai informasi dasar untuk biokontrol S. incertulas dengan metode penghambatan kawin menggunakan feromon sintetik.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah mempelajari perkembangan larva menjadi imago S. incertulas pada tiga varietas padi (IR42, Cisadane, dan Pelita) dan juga mempelajari perilaku kawin serangga tersebut.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah imago S. incertulas, tiga varietas padi: IR42, Cisadane dan Pelita. Semua benih diperoleh dari Balai Besar Penelitian Padi, Kebun Percobaan Muara, Bogor.
Metode
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan pada bulan November 2010 sampai Juli 2011 di rumah kaca Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen), Bogor. Persiapan Tanaman Padi
2
gram pupuk NPK. Ketiga varietas padi ditanam secara bergilir dengan interval tanam 2 minggu.
Inokulasi Larva dan Pemeliharaan S.
incertulas
Pada hari ke-38 setelah penanaman, telur S. incertulas dikoleksi dari sawah yang ada di Desa Situgede Kecamatan Bogor Barat, Kota Bogor. S. incertulas betina meletakkan telur di ujung daun. Daun yang ada telurnya dipotong dan dimasukkan ke dalam tabung (Gambar 2a). Telur menetas pada hari ke-7 (Gambar 2b). Setelah itu, 25 larva instar 1 dipindahkan ke dalam tabung 15 ml (Gambar 2c) kemudian diinokulasikan ke tanaman padi dengan meletakkan tabung yang berisi larva di tengah rumpun padi (Gambar 2d). Penggerek batang padi kuning dipelihara di rumah kaca sampai imago keluar.
Pengamatan Batang Padi yang Terinfestasi oleh S. incertulas
Pengamatan gejala infestasi dari S. incertulas sundep dan beluk dilakukan setiap minggu selama 3 minggu. Pada umumnya, gejala sundep terlihat pada hari ke-4 setelah inokulasi larva. Sedangkan gejala beluk terlihat ketika malai mulai muncul. Persentase infestasi (PI) S. incertulas dihitung menggunakan:
Pengamatan Imago S. incertulas yang
Keluar
Tanaman padi di dalam pot ditutup dengan screen net pada hari ke-30 setelah inokulasi larva (Gambar 3). Imago keluar selama 15-21 hari dimulai pada hari ke-36 setelah inokulasi.
Gambar 1 Bibit padi yang disemai di pot plastik
Gambar 2 Tahap inokulasi larva S. incertulas pada padi (a) telur (b) larva instar 1 di dalam tabung (c) larva instar 1 dipindahkan ke tabung (d) tabung berisi larva diletakkan di tengah rumpun padi
Pengamatan dilakukan setiap hari dengan menghitung dan mencatat jumlah imago yang keluar dan jenis kelamin imago.
Pengamatan Perilaku Kawin S. incertulas
Sepasang imago dimasukkan ke dalam gelas plastik (diameter 19 cm dan tinggi 20 cm). Daun padi dimasukkan ke dalam gelas plastik sebagai tempat hinggap serta madu 10% sebagai makanan. Enam pasang imago direkam mulai pukul 18:00 sampai 05:00 pada suhu ruang. Pengamatan perilaku kawin dilakukan di ruang gelap menggunakan handicam infra merah SONY DCR-SR80. Perilaku kawin yang diamati adalah betina calling, aktivitas jantan sebelum kawin, dan kopulasi (Tatsuki 1975).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Batang Padi yang Terinfestasi oleh S. incertulas pada Ketiga Varietas Padi
Ada dua macam kerusakan yang disebabkan oleh S. incertulas, yaitu sundep dan beluk. Pada hari ke-4 setelah inokulasi larva, gejala sundep mulai terlihat dengan ciri daun muda menggulung dan layu (Gambar 4a). Gejala sundep disebabkan oleh larva menggerek batang bagian dalam, tetapi jumlah gejala masih sedikit. Sedangkan gejala beluk terlihat ketika malai muncul. Malai yang muncul menjadi hampa, lurus, berwarna putih dan tidak menghasilkan gabah (Gambar 4b).
Jumlah batang yang terinfestasi
Jumlah keseluruhan batang X100% PI
=
b a
c d
Gambar 3 Tanaman padi ditutup dengan screen net
Persentase batang padi yang terinfestasi oleh S. incertulas pada masing-masing varietas padi ditunjukkan pada Tabel 1 dengan persentase infestasi tertinggi adalah pada varietas Pelita (52.4%) diikuti oleh IR42 dan Cisadane berturut-turut adalah 49.4 dan 36.1%. Hasil ini menunjukkan bahwa padi varietas Pelita lebih rentan terhadap penggerek batang padi kuning daripada dua varietas padi lainnya. Hal tersebut mungkin karena padi varietas Pelita memiliki jaringan yang lunak sehingga mudah diinfestasi oleh penggerek batang padi kuning. Padi yang memiliki jaringan sklerenkim tebal dan ikatan vaskular kuat merupakan padi yang tahan terhadap penggerek batang (Soejitno 1984).
Kekerasan jaringan tanaman dipengaruhi oleh kandungan silika pada tanaman tersebut. Umumnya, padi dengan kandungan silika tinggi lebih memiliki jaringan sklerenkim yang tebal daripada padi dengan kandungan silika yang rendah (Hoshikawa 1989). Tingginya kandungan silika pada epidermis batang mungkin menjadi penghambat bagi larva untuk menggerek batang.
Imago S. incertulas yang Keluar dari Tiga Varietas Padi
Jumlah imago yang keluar pada ketiga varietas padi menunjukkan hasil yang berbeda (Tabel 2). Pada varietas IR42 dan Cisadane, jumlah imago betina yang keluar lebih banyak daripada jumlah imago jantan dengan rasio jantan dan betina berturut-turut adalah 47.4:52.6 dan 39.1:60.9. Sedangkan, pada padi varietas Pelita, jumlah imago jantan lebih banyak daripada imago betina dengan rasio 54.2:45.8. Rasio imago jantan dan betina pada tiga varietas sekitar 1:1, hal ini seperti pengamatan sebelumnya untuk Chilo suppressalis (Singh 1985).
Total imago yang keluar terbanyak pada padi varietas IR42 (215 ekor), diikuti oleh Pelita (214 ekor) dan Cisadane (161 ekor). Padi varietas IR42 jumlah imago keluar hampir sama dengan padi varietas Pelita, mungkin dikarenakan varietas IR42 dan Pelita memiliki nutrisi yang baik untuk pertumbuhan
larva penggerek batang. Bagi serangga, karbohidrat merupakan sumber energi terbesar guna keperluan sistem reproduksi dan lama hidup. Kandungan karbohidrat, dalam hal ini adalah amilosa, pada padi varietas IR42 adalah 27% dan Pelita 24% sedangkan Cisadane 20% (Suprihatno et al. 2009, Lampiran 1). Selain itu, hal yang mempengaruhi perkembangan penggerek batang adalah umur tanaman, varietas tanaman dan kesuburan tanah (Khan et al. 1991).
Dalam perkembangannya, larva serangga yang termasuk dalam holometabola mengalami ganti kulit (molting) (Brusca dan Brusca 1990). Molting adalah lepasnya eksoskeleton yang lama diganti dengan pembentukan yang baru dengan ukuran eksoskeleton lebih besar. Molting dipengaruhi oleh hormon ekdison dan hormon juvenil. Pada tahap larva, jumlah hormon ekdison rendah dan hormon juvenil tinggi. Namun ketika jumlah hormon juvenil disekresikan sedikit dan hormon ekdison relatif tinggi, larva mengalami ganti kulit dan berubah menjadi pupa. Lama stadium larva S. incertulas adalah 20-30 hari dan pupa 6-7 hari.
Pada pengamatan, imago S. incertulas mulai keluar pada hari ke-36 setelah inokulasi larva. Dalam pengamatan ini, rentang waktu imago keluar dari tanaman padi pada ketiga varietas menunjukkan waktu yang sama, dimulai dari pukul 18:30-21:00 dengan waktu maksimum imago keluar adalah dari pukul 20:00-21:00. Waktu imago keluar ini sesuai dengan yang dilaporkan untuk infestasi C. suppressalis (Tatsuki 1975).
Imago jantan keluar 1-4 hari lebih cepat daripada imago betina dengan rentang hari keluar adalah 15-21 hari. Hasil ini berbeda pada Austromusotima camptozonale (Lepidoptera: Crambidae), yaitu imago betina lebih cepat keluar daripada imago jantan (Boughton et al. 2007).
Gambar 4 Kerusakan tanaman padi (a) sundep (b) beluk
4
Tabel 1 Persentase batang padi yang diinfestasi oleh S. incertulas pada padi varietas IR42, Cisadane, dan Pelita
No. Varietas Jumlah batang Jumlah batang
terinfestasi
% batang terinfestasi
1 IR42 969 479 49.4
2 Cisadane 876 316 36.1
3 Pelita 934 489 52.4
Tabel 2 Jumlah imago S. incertulas yang keluar dari padi varietas IR42, Cisadane, dan Pelita
No. Varietas Imago Total imago
Rataan imago keluar
Selang
waktu Rasio seks
1 IR42 Jantan 102 45.2 ± 4.7 37-52 47.4 : 52.6
Betina 113 46.4 ± 3.9
2 Cisadane Jantan 63 41.4 ± 10.9 37-57 39.1 : 60.9
Betina 98 45.1 ± 5.2
3 Pelita
Jantan 116 40.9 ± 3.7
36-48 54.2 : 45.8
Betina 98 43.1 ± 3.6
Perilaku Kawin S. incertulas
Berdasarkan pengamatan, perilaku kawin S. incertulas yang diamati terdapat tiga tahapan, yaitu betina calling, aktivitas jantan sebelum kawin, dan kopulasi. Pada pengamatan perilaku S. incertulas betina, betina menunjukkan perilaku pasif dengan tanpa aktivitas (diam) selama 2 jam pertama pengamatan (Gambar 5a). Penggerek batang padi kuning betina mulai melakukan perilaku calling pada pukul 01:00 ditunjukkan dengan perilaku memanjang dan memendekkan ujung segmen abdomen (Gambar 5b) untuk mensekresikan feromon kawin. Serangga betina menghasilkan feromon dari ujung abdomen (Roelofs et al. 1987) dan akan dideteksi oleh antena serangga jantan. Serangga penggerek jantan akan merespon sinyal dengan mendekati serangga betina untuk kawin. Serangga jantan mengenali sinyal feromon yang dikeluarkan oleh betina dengan protein pengikat feromon yang ada di antena (Willet dan Harrison 1999). Antena serangga jantan sangat sensitif dalam menemukan serangga betina dengan jarak sekitar 4-5 km (Vogt dan Riddiford 1981). Protein pengikat feromon akan menangkap sinyal dari serangga betina dan mengirimnya ke molekul reseptor yang ada di membran dendrit sebagai sinyal kehadiran serangga betina (Merrit et al. 1998).
Menurut Tatsuki (1975), ada beberapa tipe calling yang dilakukan oleh serangga betina, yaitu hanya dengan memanjang dan memendekkan segmen abdomen dan typical posture. Pada pengamatan, tipe yang terlihat adalah betina hanya memanjang dan memendekkan ujung abdomen. Bentuk calling ini sama seperti Crambidae lainnya, yaitu C. suppressalis, Dichocrocis punctiferalis, Glyphodes pyloalis, dan Diaphania indica (Kawazu et al. 2011).
Perilaku S. incertulas jantan yang teramati adalah jantan tidak beraktivitas (diam) selama beberapa detik (2-60 detik) pada jam pertama pengamatan dan mulai aktif pada pukul 19:00-02:00. Aktivitas sebelum kawin merupakan perilaku aktif jantan. Jantan menjadi aktif dengan mengepakkan sayap secara terus-menerus. Kemudian jantan melakukan courtship dengan terbang mendekati betina pada pukul 02:00 dan berada di bawah betina dengan jarak sekitar 0.5 cm. Pola ini sama seperti yang dilaporkan oleh Tatsuki (1975) untuk C. suppressalis.
untuk melakukan kopulasi (Gambar 5d). Kopulasi diamati selama 1 jam, yaitu pada pukul 03:00-04:00. Courtship yang sama telah dideskripsikan untuk penggerek jagung, Sesamia nonagrioides (Lopez 2003). Serangga jantan berada di dinding berjarak 5 cm dari serangga betina kemudian berjalan menuju serangga betina dan berbalik untuk kawin.
Tatsuki (1975) melaporkan untuk C. suppressalis pada percobaan laboratorium melakukan mating dance yang terdiri atas kepakan sayap secara terus-menerus sambil berjalan pelan di permukaan dalam gelas plastik dengan abdomen melengkung ke atas sambil dijulurkan dan berlangsung berkali-kali. Namun perilaku tersebut tidak teramati pada pengamatan perilaku kawin S. incertulas.
Pada pengamatan perilaku kawin S. incertulas ini, berhasil mengamati satu pasang perilaku kawin secara lengkap. Hal
ini mungkin karena umur serangga betina yang belum efektif dalam melakukan calling. Umur S. incertulas betina yang diamati adalah satu hari setelah keluar dari pupa. Serangga betina penggulung daun padi, Cnaphalocrocis medinalis, melakukan calling efektif pada umur 3-7 hari setelah keluar dari pupa (Kawazu et al. 2011). Efektivitas kopulasi dari S. incertulas mungkin lebih dari umur satu hari, yaitu 1-3 hari setelah keluar. Namun, pada perilaku kawin serangga betina C. suppressalis efektif pada umur satu hari setelah keluar dari pupa (Tatsuki 1975). Pengetahuan perilaku kawin S. incertulas ini penting sebagai informasi dasar untuk tahap biokontrol penggerek batang padi dengan cara penghambatan kawin menggunakan feromon sintetik.
Gambar 5 Perilaku S. incertulas betina calling dan kopulasi (a) betina dalam keadaan diam (b) pemanjangan ujung segmen abdomen betina (c) antena S. incertulas jantan menyentuh abdomen betina (d) kopulasi
Sketsa kopulasi S. incertulas (Gambar 5d)
ujung abdomen betina dan jantan yang bersentuhan
bawah 5cm
daun padi
c d
b
a
daun padi daun
6
SIMPULAN
Penelitian ini mempelajari perkembangan larva menjadi imago S. incertulas. Imago S. incertulas mulai keluar pada hari ke-36 setelah inokulasi larva. Imago jantan keluar 1-4 hari lebih cepat daripada imago betina dengan rentang hari keluar keseluruhan adalah 15-21 hari. Jumlah imago S. incertulas keluar dari pupa paling banyak pada padi varietas IR42 (215 ekor) yang diikuiti oleh padi varietas Pelita (214 ekor) dan padi varietas Cisadane (161 ekor). Padi varietas Cisadane kurang mendukung perkembangan penggerek batang padi kuning dibandingkan dua varietas lainnya.
Tiga tahap perilaku kawin S. incertulas adalah betina calling, aktivitas jantan sebelum kawin (kopulasi) dan kopulasi. Betina calling adalah perilaku untuk menarik pasangan dengan cara memanjang dan memendekkan ujung abdomen. Serangga betina menghasilkan feromon dari ujung abdomen dan feromon dideteksi oleh antena serangga jantan. Serangga jantan merespon sinyal dengan mendekati serangga betina untuk kopulasi. Kopulasi diamati selama 1 jam antara pukul 03:00-04:00.
DAFTAR PUSTAKA
Boughton AJ, Wu J, Pemberton RW. 2007. Mating biology of Austromusotima camptozonale(Lepidoptera: Crambidae), a potential biological control agent of old world climbing fern, Lygodium microphyllum (Schizaeaceae). Florida Entomol 90:509-517.
Brusca RC dan Brusca GJ. 1990. Invertebrates. Massachusetts: Sinauer Associates Inc.
Hattori I, Siwi SS. 1986. Rice Stemborers in Indonesia. Tropic Agric Res Center 20:25–26.
Hendarsih, Sembiring. 2007. Status Hama Penggerek Batang Padi di Indonesia. Subang: Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.
Hoshikawa K. 1989. The Grow Ing Rice Plant an Anatomical Monograph. Tokyo: Nosan Gyoson Bunka Kyokai. Kawazu K, Adati T, Tatsuku S. 2011. The
effect of photoregime on the calling behaviour of the rice leaf folder moth, Cnaphalocrocis medinalis (Lepidoptera: Crambidae). JARQ 45:197-202.
Khan et al. 1991. World Bibiography of Rice Stem Borer. Manila: International Rice Research Institute.
Kristensen NP, Scoble MJ, Karsholt O. 2007. Lepidoptera phylogeny and systematic: the state of inventorying moth and butterfly diversity. Zootaxa 1668:699-747.
Lopez C, Eizaguirre M, Albajes R. 2003. Courtship and mating behaviour of the Mediterranean corn borer, Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae). Spanish J Agric Res 1:43-51.
Merritt TJS, LaForest S, Prestwich GD, Quattro JM, Vogt RG. 1998. Patterns of gene duplication in Lepidopteran pheromone binding proteins. J Mol Evol 46:272–276.
Pathak MD. 1977. Insect Pests of Rice. Manila: International Rice Research Institute.
Pathak MD, Khan ZR. 1994. Insect Pests of Rice. Manila: International Rice Research Institute.
Roelofs et al. 1987. Seks pheromone production and perception in European corn borer moths is determined by both autosomal and seks-linked genes. Proc Nat Acad Sci USA 84:7585-7589. Singh P, Moore RF. 1985. Handbook of
Insect Rearing. Volume II. Amsterdam: Elsevier.
Soejitno J. 1984. Hubungan Inokulasi Larva Penggerek Padi Kuning (Tryporyza incertulas Walker) (Lepidoptera: Pyralidae) dengan Tunas Terserang dan Kehilangan Hasil Padi [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Suprihatno B et al. 2009. Deskripsi Varietas Padi. Subang: Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.
Tatsuki S, Atsusawa S, Uchiumi K, Karihara M, Fukami J. 1975. Sex pheromon of the stem borer moth, Chilo suppressalis Walker (Lepidoptera: Pyralidae). Botyu-Kagaku 40:143.
Vogt RG, Riddiford LM. 1981. Pheromone binding and inactivation by moth antennae. Nature 293:161-163.
NISHE FRANSISKA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ABSTRAK
NISHE FRANSISKA. Perkembangan dan Perilaku Kawin Penggerek Batang Padi Kuning, Scirpophaga incertulas Walker, pada Tiga Varietas Padi. Dibimbing oleh RIKA RAFFIUDIN dan I MADE SAMUDRA.
Scirpophaga incertulas merupakan salah satu serangga penting pada tanaman padi di Indonesia dan dapat menginfestasi tanaman dari stadia vegetatif sampai generatif. Beberapa varietas padi yang dikenal di Indonesia diantaranya adalah varietas Pelita, IR42 dan Cisadane. Padi varietas IR42 dan Cisadane memiliki gen yang tahan terhadap wereng batang coklat namun ketiga varietas belum ada yang tahan terhadap penggerek batang padi kuning. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perkembangan larva menjadi imago S. incertulas pada padi varietas IR42, Pelita dan Cisadane dan mengamati perilaku kawin serangga tersebut. Ketiga varietas padi ditanam secara bergilir dengan interval 2 minggu selama 45 hari. Inokulasi larva penggerek instar 1 dilakukan pada umur padi 45 hari dan dipelihara di rumah kaca sampai imago keluar. Sepasang imago S. incertulas dimasukkan ke dalam gelas plastik untuk diamati. Perilaku kawin S. incertulas direkam di ruang gelap menggunakan handicam infra merah. Imago S. incertulas mulai keluar pada hari ke-36 setelah inokulasi larva. Imago jantan keluar 1-4 hari lebih cepat daripada imago betina dengan rentang hari keluar adalah 15-21 hari. Jumlah imago S. incertulas keluar paling rendah pada padi varietas Cisadane, sedangkan pada varietas IR42 dan Pelita hampir sama. Tahap-tahap perilaku kawin S. incertulas antara lain betina calling, aktivitas jantan sebelum kawin (kopulasi) dan kopulasi. Serangga jantan merespon serangga betina yang sedang calling dengan mendekati serangga betina untuk kopulasi. Kopulasi diamati selama 1 jam antara pukul 03:00-04:00. Informasi tentang perilaku kawin S. incertulas dapat dimanfaatkan sebagai biokontrol serangga ini dengan metode penghambatan kawin menggunakan feromon sintetik.
Kata kunci : Crambidae, imago, kopulasi, calling ABSTRACT
NISHE FRANSISKA. Development and Mating Behaviour of Yellow Rice Stem Borer, Scirpophaga incertulas Walker, on Three Varieties of Rice. Supervised by RIKA RAFFIUDIN and I MADE SAMUDRA.
Scirpophaga incertulas is one of important insect in Indonesia that infest rice plant from vegetative to generative phase. Several planted rice varieties in Indonesia are Pelita, IR42, and Cisadane. Rice variety of IR42 and Cisadane have resistant gene for brown plant hopper, but all three varieties are not resistant for yellow rice stem borer. This research was aimed to study the development of S. incertulas on rice varieties of IR42, Cisadane, and Pelita and observe their mating behaviour. Those three rice varieties were planted for 45 days with two weeks planting interval. The first larvae inoculation was carried out at day 45 after plantation and reared at greenhouse until imagoes emergence. One pairs of imago S. incertulas was put in plastic cup. Mating behaviour was recorded in the dark room using infrared handycam. Imago S. incertulas was started emergence at day 36 after inoculation larvae. Male imago was emerged 1-4 days earlier than female. Ranging day emergence of imago was started from 15-21 days. The lowest total number imagoes emerged was from rice variety of Cisadane, whereas almost the same number of imagoes emerged from rice varieties of IR42 and Pelita. Mating behaviours of S. incertulas were commenced by female calling followed by male premating activity and end by copulation. Male moth was responded the female calling by approaching the females for copulation. Copulation of the moth observed in one hour at 03:00-04:00 am. The information of mating behaviour can be used as bio-control of S. incertulas by mating disruption methods with synthetic pheromone.
NISHE FRANSISKA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Perkembangan dan Perilaku Kawin Penggerek Batang Padi
Kuning,
Scirpophaga incertulas
Walker, pada Tiga Varietas
Padi
Nama
: Nishe Fransiska
NIM
: G34070054
Menyetujui,
Dr. Ir. Rika Raffiudin, M. Si
Dr. Ir. I Made Samudra, M. Sc
Pembimbing I
Pembimbing II
Mengetahui,
Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M. Si
Ketua Departemen Biologi
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah hirabbilalamin, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini yang berjudul “Perkembangan dan Perilaku Kawin Penggerek Batang Padi Kuning, Scirpophaga incertulasWalker, pada Tiga Varietas Padi”. Karya ilmiah ini ditulis dengan usaha yang keras dan waktu yang lama. Tak lupa shalawat serta salam penulis junjungkan kepada Nabi besar Muhammad SAW beserta keluarga, para sahabat, dan umatnya sampai akhir zaman. Semoga kita termasuk golongan pengikut nabi yang taat kepada Allah SWT.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Rika Raffiudin, M. Si dan Dr. Ir. I Made Samudra, M. Sc selaku dosen pembimbing, yang telah memberikan banyak ilmu, pengalaman, dan arahan selama penelitian dan proses penulisan. Dan terimakasih pula penulis sampaikan kepada Dr. Anja Meryandini, M. S selaku dosen penguji.
Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Bapak Yusuf yang telah membantu penulis selama penelitian, dan juga terimakasih kepada Bapak Juanda yang telah membantu di lapangan. Terimakasih penulis sampaikan kepada Bapak dan Ibu, uni Nely, Dera, dan Dedet yang senantiasa memberi doa, semangat, dan kasih sayang serta dukungan. Dan terimakasih juga penulis sampaikan kepada teman-teman tercinta (Cahyo, Melda, Venty, Rindi, Bisri, Raisa, Desi, Lucy, Ria dan Bologi 44) untuk bantuan dan semangatnya.
Penulis menyadari bahwa laporan ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun sehingga penulis bisa lebih maju dalam berkarya. Semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi para pembaca khususnya dalam ilmu pengetahuan. Terima kasih.
Bogor, April 2012
6
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Solok, Provinsi Sumatra Barat pada tanggal 2 Agustus 1989 dari pasangan Nofirman dan Liswarni. Penulis merupakan anak kedua dari empat bersaudara.
Tahun 2007 penulis lulus dari SMA Negeri 2 Kota Solok dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
SIMPULAN
Penelitian ini mempelajari perkembangan larva menjadi imago S. incertulas. Imago S. incertulas mulai keluar pada hari ke-36 setelah inokulasi larva. Imago jantan keluar 1-4 hari lebih cepat daripada imago betina dengan rentang hari keluar keseluruhan adalah 15-21 hari. Jumlah imago S. incertulas keluar dari pupa paling banyak pada padi varietas IR42 (215 ekor) yang diikuiti oleh padi varietas Pelita (214 ekor) dan padi varietas Cisadane (161 ekor). Padi varietas Cisadane kurang mendukung perkembangan penggerek batang padi kuning dibandingkan dua varietas lainnya.
Tiga tahap perilaku kawin S. incertulas adalah betina calling, aktivitas jantan sebelum kawin (kopulasi) dan kopulasi. Betina calling adalah perilaku untuk menarik pasangan dengan cara memanjang dan memendekkan ujung abdomen. Serangga betina menghasilkan feromon dari ujung abdomen dan feromon dideteksi oleh antena serangga jantan. Serangga jantan merespon sinyal dengan mendekati serangga betina untuk kopulasi. Kopulasi diamati selama 1 jam antara pukul 03:00-04:00.
DAFTAR PUSTAKA
Boughton AJ, Wu J, Pemberton RW. 2007. Mating biology of Austromusotima camptozonale(Lepidoptera: Crambidae), a potential biological control agent of old world climbing fern, Lygodium microphyllum (Schizaeaceae). Florida Entomol 90:509-517.
Brusca RC dan Brusca GJ. 1990. Invertebrates. Massachusetts: Sinauer Associates Inc.
Hattori I, Siwi SS. 1986. Rice Stemborers in Indonesia. Tropic Agric Res Center 20:25–26.
Hendarsih, Sembiring. 2007. Status Hama Penggerek Batang Padi di Indonesia. Subang: Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.
Hoshikawa K. 1989. The Grow Ing Rice Plant an Anatomical Monograph. Tokyo: Nosan Gyoson Bunka Kyokai. Kawazu K, Adati T, Tatsuku S. 2011. The
effect of photoregime on the calling behaviour of the rice leaf folder moth, Cnaphalocrocis medinalis (Lepidoptera: Crambidae). JARQ 45:197-202.
Khan et al. 1991. World Bibiography of Rice Stem Borer. Manila: International Rice Research Institute.
Kristensen NP, Scoble MJ, Karsholt O. 2007. Lepidoptera phylogeny and systematic: the state of inventorying moth and butterfly diversity. Zootaxa 1668:699-747.
Lopez C, Eizaguirre M, Albajes R. 2003. Courtship and mating behaviour of the Mediterranean corn borer, Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae). Spanish J Agric Res 1:43-51.
Merritt TJS, LaForest S, Prestwich GD, Quattro JM, Vogt RG. 1998. Patterns of gene duplication in Lepidopteran pheromone binding proteins. J Mol Evol 46:272–276.
Pathak MD. 1977. Insect Pests of Rice. Manila: International Rice Research Institute.
Pathak MD, Khan ZR. 1994. Insect Pests of Rice. Manila: International Rice Research Institute.
Roelofs et al. 1987. Seks pheromone production and perception in European corn borer moths is determined by both autosomal and seks-linked genes. Proc Nat Acad Sci USA 84:7585-7589. Singh P, Moore RF. 1985. Handbook of
Insect Rearing. Volume II. Amsterdam: Elsevier.
Soejitno J. 1984. Hubungan Inokulasi Larva Penggerek Padi Kuning (Tryporyza incertulas Walker) (Lepidoptera: Pyralidae) dengan Tunas Terserang dan Kehilangan Hasil Padi [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Suprihatno B et al. 2009. Deskripsi Varietas Padi. Subang: Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.
Tatsuki S, Atsusawa S, Uchiumi K, Karihara M, Fukami J. 1975. Sex pheromon of the stem borer moth, Chilo suppressalis Walker (Lepidoptera: Pyralidae). Botyu-Kagaku 40:143.
Vogt RG, Riddiford LM. 1981. Pheromone binding and inactivation by moth antennae. Nature 293:161-163.
7
Dekripsi varietas padi (Suprihatno et al. 2009)
No. Pelita Cisadane IR42
1. Asal persilangan Perkawinan antara PB
5 dan Sintha
Pelita I-1/B2388 IR2042/CR94-13
2. Golongan Cere (indica),
kadang-kadang berbulu
Cere, kadang-kadang berbulu
Cere
3. Umur tanaman 135 - 145 hari 135 - 140 hari 135-145 hari
4. Bentuk tanaman Tegak Tegak Tegak
5. Tinggi tanaman 100 - 135 cm 105 - 120 cm 90 - 105 cm
6. Anakan produktif Sedang (15 - 20
batang)
15 - 20 batang 20 – 25 batang
7. Warna kaki Hijau Hijau Hijau
8. Warna batang Hijau muda Hijau Hijau
9. Warna telinga daun Tidak berwarna Tidak berwarna Tidak berwarna
10. Warna lidah daun Tidak berwarna Tidak berwarna Tidak berwarna
11. Warna daun Hijau muda Hijau Hijau tua
12. Muka daun Kasar Kasar Kasar
13. Posisi daun Tegak Tegak Tegak
14. Daun bendera Miring sampai
mendatar
Miring sampai mendatar
Tegak
15. Bentuk gabah Gemuk Gemuk Ramping
16. Warna gabah Kuning bersih Kuning bersih, ujung
gabah sewarna
Kuning bersih, ujung gabah sewarna
17. Kerontokan Sedang Sedang Sedang
18. Kerebahan Agak tahan Agak tahan Tahan
19. Tekstur nasi - Pulen Pera
20. Kadar amilosa 24% 20% 27%
21. Indeks glikemik - 68 58
22. Bobot 1000 butir 30 g 29 g 23 g
23. Rata-rata hasil 4,5 - 5,5 t/ha 5,0 t/ha 5,0 t/ha
24. Potensihasil - 7,0 t/ha 7,0 t/ha
25. Ketahanan terhadap
penyakit
• Peka terhadap
wereng coklat dan wereng hijau
• Toleran terhadap
bakteri hawar daun
(Xanthomonasory zae)
• Peka terhadap
kerdil rumput dan tungro
• Tahan wereng
coklat biotipe 1 dan 2
• Rentan terhadap
wereng coklat biotipe 3
• Tahan terhadap
hawar daun bakteri
• · Rentan terhadap blas dan hawar pelepah
• Rentan terhadap
virus kerdil hampa dan virus kerdil rumput
• Tahan wereng
coklat biotipe 1 dan 2
• Rentan wereng
coklat biotipe 3
• Tahan terhadap
hawar daun bakteri, virus tungro dan kerdil rumput
• Rentan terhadap
hawar pelepah daun
• Toleran terhadap
tanah masam
26. Dilepas 1971 1980 1980
