Biological characterization, scrological assay and dna finger printing analysis of pepper yellow leaf curl virus

m E R I S A S I

BIOLOGI, SEROLOGI DAN

ANALISIS

SIDIK

JAR1

DNA VIRUS

PENYEBAB PENYAKIT

DAUN

KF,RITING KUNING CABAI

Oleh:

Sri Sulandari

SEKOLAH

PASCASARJANA

SRI SULANDARI. Karaherisasi Biologi, Serologi

dan

Analisis Sidik Jari DNA Virus Penyebab Penyakit Daun Keriting Kuning Cabai.

Dibimbing

oleh RUSMlLAH SUSENO,

SRI

HENDRASTUTI HIDAYAT, -0

HARJOSUDARMO,

dan

SOEMARTONO SOSROMARSONO.

Sejak tahun

2000

tejadi peningkatan kejadim penyakit &un keriting kuning cabai

di

Indonesia sehinga menirnbulkan kerugian besar

pada p

e m cabai. Penyebab penyakit tersebut sdalah geminivirus.

Penelitian dilakukan uutuk mengetahui (1) intensitas dan kejadian penyalut di lapangan; (2) mengidentifikasi virus penyebab penyalut melalui kajian sifat-sifat biologi, serologi

dm

p l a sidik jari DNA virus. Metode penelitian meliputi: (1) s w e i di lapangan;

(2)

kajian

kisaran inang dan hubungan virus penyehab penydat

d e n p

seraflgga vektornya

di

rumah kaca, (3)

pembutan

antibodi

polildonal

drrn

kajian serologinya; (4) diferensiasi isoht geminivims melalui pola

sidik

jari

DNA b e r d a w h po/ymerase chain retactton

-

restriction fiagmenr length polymorphism (PCR-RFLP), ( 5 )

analisis hubungan

kekerahatan mtar

isolat

geminivhs melalui pembandingan runutan susunan DNA

HasiI pengamatan

di

hpmgm

ntenunjukkan

bshwa

epidemi

penyakit

dam

keriting kuning cabai telab

terJadi

di tiga Propinsi di

Indonesia,

yaitu Daerah Istimewa Yogyakarta,

Jawa

Tengah

dan

Jawa Barat sej& tahun 2000. Tingkat kejadian penyakit path cabai rawit ( Capictm: fiurescem) mencapai 100% sedangkan pada cabai besar

(C.

annuurn) terdapt secara sporadis yaitu sekitar 10

-

35%, kecuali pada kultivar cabai besar

TM

999 dengan tingkat kejadian penyakit mencapai 70

-

100%. Semua kultivar abi yang diuji rentan terhadap virus penyebab penyakit dam keriting

kuning.

Gemhivirus tersebut mempunyai kisaran hang yang cukup luas me1 iputi famili

Solanaceae

(cabai, tomat, terong, tembalrau dan ceplukan), Legurn inosac (kedelai, ksrcang pnjmg, kacang hijau, orok-orok), dan Compositae (bunga matahari, babadotan, dan Hyptis sp. ). Tanaman dari famili Cucurbitmeae, Malvaceae, Chenopodiaceae

clan

Ammthaceae tahan terhadap infeksi penyebab penyakit tersebut.

Kutukebul tembakau (Bemisio tahci Genn.),

merumhi

vektor v i m penyebab penyakit daun keriting

kuning

cabai yang efektif. ~ a t u ekor kutukebul yang viruli ferus sudah clapat menularkan geminivirus

ke

tanaman cabai. Geminivirus isolat cabai ditularkan oleh kutukebul tembakau secara persisten, tetapi tidak diturunkan

ke

pnerasi berikutnya ( non tramovarial transmission). Periode akuisisi dan inokulasi yang optimal untuk penularan geminivirus adalah 3 - 6 jam, memerlukan periode laten di &lam

tubuh

vektor minimal 9

jam,

clan pacia p e r c o b ini, p e r i d retensinya sampi serangga mati. P e n u l m virus

akan

lebih efektif apabila periode akuisisi

dan

inokulasioya

fernakin

lama serta s m a b

banyak

jurnlah kutukebulnya. Kutukebul tembakau

betina lebih

efektif menularkan

geminivirus dibandingkan yang jantan.

rnengkilkan virus

rnurni sekihr

220 ug

dari

250 g bahm

sew.

Berdasarkan analisis elektroforesis secara SDS-PAGE

,

ukuran

protein selubung geminivim sekitar 29

k

Da.

Antiserum

yang

dihasilkoln

&pat

digunalcan

untuk

mendeteksi geminivirus

dari sampel

tanaman

saldt menggunakan

metode

I-EZ.ISA ataupun DIBA Reaktivitas antiserum tersebut sama terhdap antigen isolat mbai dari berbagai

l o h i

(Segunung, Yogydmta, Cugamg

dm

Lcmbang)

mupun antigen

c

h

i

h h g a i inang (cabai,

tembakau,

tomat

dm

babadotan). Antiserum j u g &pat digunakan

untuk mendeteksi virus penyebat, penyakit daun keriting Mng p d a serangga vektornya. Menggumlm

satu

ekor serangga sudah

&pat

didetebi keberadem

geminivirus &lam

tub&

B. tabaci

d

e

w

baik.

Teknik serologi I-ELISA

dan

DIBA sangat ptensial untuk digunakaa

shagti

alat deteksi

geminivim.

Idmtifikasi penyebab penyakit daun keriting

kuning cabi

jw

dap&

dilakukan

meldui analisis western-bZott

Penyebab penyakit daun ken'ting

kunrng

cabai

d a h h gerninivirus ymg &pat terdeteksi dengan baik

menggunakan sampel

DNA

dari

jaringan ttinaman sakit maupun serangga vektornya

melalui

t e W PCR menggudm

empat

pasang primer, pALlv 1978 & pALlc 715, pALlv 1978 & pALlc 4% pUPvl & pllPv2,

dm

pAv 494 & PAC 1048.

Geminivirus jugs &pat

diidwtifikasi

melalui

isobi

DNA

p d a jarin* tanaman sakit dengan

meagguaakan metode gumidin

U l i n

Dua

m e n

DNA

berukumn 2600 bp

drur

1600 bp yang diperoleh

meucerminh konformasi

DNA

(bentuk sirkuler dan Iinier) @virus.

Hasil pernotongan dengan enzim restriksi (BamHI, EcoRI, Hindm, clan

Pd)

SRI SLJUNDARI.

Bidogical

Chm&zhtion, Serologicoll Assay

and

DNA

Finger Printing Analysis

of Pepper

yellow l@ml v i m . Supervised by RUSMILAH

SUSENO, SRI HENORASIVTI HIDAYAT,

-0

HARJOSUDARMO,

AND

SOEMARTONO SOSROMARSONO.

High

incidence of

pepper

yellow leaf curl

virus was

observed

in Indonesia

since

2000.

The

disease causes serious yield

reduction

in

many

fields.

Cieminvirus

is

the

causal agent of the

disease

The aims of

this

research

is (1) to confirm the disease incidence

and

severity

in

the

field;

(2) to identify

the

Pepper yellow la$ csrrl v i m by biological characterization, serological assay

arid

DNA fhgx printing

analysis.

To

acbieve

the

obyective

of

the research

the

mekdology

chosen involved

field

survey

and identification of the

causal

agent

thro*

(1)

host

range and vim-vector relationships study; (2) antiserum production

and

serological assay of the

virus;

( 3 ) PCR-RFLP- based

DNA

finger printing to shtdy the

geminivirus

diversity; (4)

DNA

sequencing analyse similarity among

the

&minivim

Field observation s b w d that

the

epi-c

of

pepptr @ow leaf cur1 disease

O C C

in

~three provinces

of

lndomsia, i-e. : Special province

of

YO@CN@ Central Java,

and

West

Java

since the year

2000.

The

disease

incidence

found

on

Capsam

jwrescem wasup to 100percentbut

on

C anmnnrritwasintherangeof lot035 per cent. As

an

exception, the

disease

incidence

on

TM

999 cultivar

of

C. annuum was in the range

of

70

-

100 per cat.

AU

of

the pepper cultiyars

tested

were s q b l e to the Pepper yellow leaf curl vW.

The

Pepper

p l h l@cwI

VW

has

an

irdemaediate ht range incldmg plants belong to the family of Solamume @pp, tomato,eggplant,

tobacco,

and

ground cherry, Leguminosae (soyban, long k a q green bean and CrotaIaria sp.), and Compositae (sun flower, Ag- conyzoih,

d

and@& sp,). The

species

belonging

to the families of Cucurbitsceae, MaImceae, Chqmbaase,

and Amamthaceae

were resistant to infection

of

the c8usal agent

of the

disease.

The tobacco whitefly (Bemisia tabaci Gam) was definitely prwen to

k

an

effective vector of the causal agent of pepper yellow leaf curl disease. It was found that a single tobacco whitefly could

@amnit

the virus to pepper plant.

The

insect vtxtm

could b m m i t the g e m i n i d

in

a pers~stance

manner,

but it is not tmnmvarially

transmitted Acquisition

and inoculation

feeding

period to

transmit

the virus was identified to be optlmum in

the

range

of

3

-

6 hours.

The

virus needs at least 9 horn in the vector to complete a latent p e r i d The retention perid of the virus is until the insect he. The transmission of the virus will be more effective

if

the acquisition mi inoculation

f*

perid is longer

and

the

number

oftobruxo

whitefly is bigher.

The female

of

tobcm whitefly is more effective

in

lnmmithng

the

virus

c o m ~

to

the male.

mated

(P.

flor&iw) yielded

about

220

ug

of

pure

gemhivirus.

Etas&

on

tbe

SDS-

PAGE analysis, molecular weight

of

the

-virus

wat

protein

was about 29

kDa

I-ELISA

and DIBA methods viere able to &tect the

virus

in

m p l e s . . The

reolctivity

of

antisenrm was

found similar

among

pepper

isolates

hum

different

l m o m

(Segunun&

Yo-

Cugemg

and h n b g )

and those from

different hosts @epper, tab, tomato

and

Agemharr ampoi&) Antiserum codd also be

used

for detection

of

P e p r p d I o w ZexfmrI vims j6rom

its

vector. A A e insect vector is

sufficient

for the detection of geminivirus pro^.^ I-ELISA

and

DIBA method are

v e r y u s e f u l a s t o o l s t o ~ t h e ~ ~ T h e m e t h o d s a r e v e r y e a v y t o b e ~ e d

out ,

fast

, and

need

only a minimum cost

for

operation. Gemhivirus

could also

be

identified by western blott analysis.

Pepper yefh~w leqf nal gemirrivims

could

be

deteckd

by

using templates of

DNA

from

infected-

a s w d a s vectorsbyusing ~ ~ P C R m t h i with four

pairs

of primer, i.e : pALlv 2978 & pALlc 715, pALlc 1978 &

pAEl

Ic 4%, pUPvl& pUPc2,

and

p A v

494 &

pAc

1048.

Geminivirus

could

dm

be

Qetected

by

isolating the DNA

of

the

infected

plant

using guanidine W i n e methods.

Two

spesific hqpmts,

2600

bp a d

1600

bp,

was

observed

as the

cirmrlar

and linear

of

DNA

(DNA confmmalion) of the the gerniuivirw.

Dige&on using four

dction

enqmes (&zmH& EwRl, H i d &

and

PHI)

showed

that

the

DNA

of

pninivjrus kstd

vary

in

the

DNA

finger printing Although it still

need

some

more &Cation,

the

PepprpIIow ZeqfwI geminhim

is the gemhivirus

which

has a

momprbte

gcmm

and

more

than

one

strain may

be

present in Indonesia

SURAT PERNYATAAN

Saya

menyatakan

dengan

sebenar-benarnya bahwa

segals p e r n y a a

dalarn

disertasi saya yang be judul: -RISASI BIOLOGI, SEROLOGI

DAN

ANALISIS SIDIK JAIU

DNA

VIRUS PENYEBAB PENY- DAUN KEFkITING KUNING CABAI, merupakan gagasan atau hasil penelitian disertasi

saya sendiri, dengan pembibingm para Komisi

Pembimbing

kecwli yang den@ jelas ditunjukkan rujukamya Diserhsi

ini

belum pemah diajukan untuk memperoleh

gelar pada program sejenis

di

perguruan tinggi lain

Sernua data

dan

informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan da pat di periksa kebenarannya.

Bogor, April 2004

O\L%

Le

KARAKTERlSASl

BIOLOGI,

SEROLOGl

DAN ANALlSlS SlDlK JAR1

DNA VIRUS PENYEBAB PENYAKIT DAUN

KERlTlNG

KUNlNG

CABAl

Oleh:

Sri

Sulandari

Disertasi

sebagai satah satu

syarat

untuk mempemleh gelar DoMor

pada Progtam Studi Entornoiogi dan Fkpatologi

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANlAN

BOGOR

Judul Disertasi

Nama NRP

Program Studi

: Karakterisasi Bidogi, Serologi dan

Anatiiis

Sidik

Jari DNA Virus Penyebab Penyakit Oaun Keriting Kuning Cabai

:

Sri

Sulandari

: 9850551 FtT

: Entomdogi dan Fiopatobgi

Men yetujui , I. Komisi Pembimbing

Prof,

Ir, Rusmi

tah Suseno. M. Sc.. P h

.

D. Ketua

Ir. Sri Hendrastuti Hidavat. M,Sc,Ph.D

.

Jumanto

Har@sudarmo

AnssoW Anggoh

L 7 q m

Angg ota

Mengetahui,

2. Ketua Program Studi Entomologi

dan

Fitopablqi

RIWAYAT

E D U P

Penulis

dilahirkan

di

Yogyakarta pada tanggal 7 Mei 1958

dari

ibu Suharminah

dan

Bpk Suyatman Wiroatmodjo,

dan

merupakan

anak

kelima

dari

sembilan

bersaudara.

Penulis

menikah

dengan Dr.

Ir. Sudaryono, M.Eng. dan

dikaruniai sepasang putra-putri, yaitu Ninggar Seganten ( 12 th) dan Lintang Sagoro

(9 thl-

Pendidikan

dasar

sampai menengab diselesaikan di Yogyakarta,

clan

pa& tahun

1977

diterima sew mahasism

di

Fakultas Pertanian UGM, Yogydmta Tahun 1982 penulis rnempmleh gelar Sarjana Pertanian (Ir.)

,

sedangkan

gelar Sa jana Utama

(SU)

diperoleh pada tahun 1986

di

Jurusan Fitopatologi, Program Pascasarjana UGM

.

Mulai tahun 1998 penulis mengikuti Program Doktor (S3) di Program Studi Entomologi

dan

Fitopatologi, Program Pascawjam

PB.

PMIKATA

Puji syukur

ke

hadapan Allah

SWT

atas

rakhmat

dm

kmuunia-Nya sehinga penelitian yang berjudul: Karakterisasi Biologi, Serologi dm Analisis Sidik Jari

DNA

Virus Penyebab Penyakit Keriting Kuning Cabai telah dapat terselesaikan.

Penulis menyampaikan rasa terimakasih yang tak terhingga kepada Prof.

Ir.

Rusmilah Suseno,

M.Sc.,

Ph.D.,

Ir.

Sri Hen- Hidayat, M.Sc., Ph.D., Dr,

Jurnanto Haqosudarmo dan Prof. Ir. Soemarton0 Sosromarsono, M-Sc., Ph.D , atas

segala kesabaran, bimbingan, pengkayaan wawasm, kn'tik, serta dukungan moil yang sangat besar peranannya dalam

terselesaikannya

penulisan disertasi ini.

Peran para penguji yang telah memberikan banyak masukan sangat bermanfaat &lam diserfasi ini. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada

Dr.

Ir. Gede Suastika,

MSc.

dm

Dr.

Lr. Ati Srie Wt,APU.

Ucapan terimakasih juga disampaikan

kepada

Rektor dan Direktur Program Pascasajana IPB atas kesempatan yang diberikan kepda

pwulis

untuk rnengiw program doktor

di

IPB; Rektor Universitas Gadjah

Ma&

ban D e b Fak. Pertanian UGM yang telah memberi ijin untuk mengikuti program d o h r

di

IPB; Kepda Balai Penelitian Bioteknologi Pertanim Palitbio) Bogor yang tehh mengijinkan penulis menggumkan fasilitas rumah kaca.

Ucapan terimakasih juga penulis

mpaikan

kep& Departemen Pendidiksn Nasional melalui BPPS Dikti yang telah memberikan dukungan

dam

untuk meng kuti program doktor, Toray Foundation yang telah

mem

biayai sebagian dana

untuk penelitian, Ketua Laboratoriurn Virolog Twnbuhan IPB

dan

UGM

yang telah mengij inkan petlul is menggunakan fasilitas, peralatan dan bahan penelitian.

Saya ucapkan banyak terimakasih

kepada

Prof.

Dr.

Ir.

YB.

S m d i y o n o atas segala bantuannya, dan Prof.

Dr.

Ir. Haryono Semangun kserta

semw

reRaMekan di minat studi Fitopatologi, Fak. Pert&

UGM

atas dorongan dan dm reshmySL;

Kepada mas Wawan, mbak

Ida,

mbak Woro, pak Edi, pak Sodiq,

bu

Parmi

di

laboratorium Virologi Tumbuhan, baik sewaktu

di

kampus Baranangsiang maupun di Darmaga yang selalu

membuat

ceria

dan

semarak

suasana laboratorium sehingga menumbuhkan sernangat kembali

dan

menghi langkan rasa putus asa saat penulis mengalami beberapa kali kegagalan

&lam

percobaan. Atas ke jasama dan keakraban yang terbina, saya ucapkan ban yak terimakasi h.

Rasa hormat dan bangga penulis sarnpaikan

kepada

kedua orang tua tercinta,

i bu Suharminah W iroatmdjo (Alrn) yang telah mencurahkan kasi h sayang, bimbingan dan doanya serta keteladanannya dalarn mengasihi sesama, serta kepada yang tercinta Bapak Suyatman

W

iroatmodjo (Alrn) yang seIa1 u mendorong untuk rnenempuh pendidikan tertinggi dan selalu

memberi

yang terbaik bagi putra-putrinya serta meneladani arti sebuah kepercayaan. Untuk semua itu penulis ucapkan banyak terimakasih. Semoga Allah

SWT

memberi ampunan dan tempat yang terbaik di sisi- Nya sesuai amal ibadahnya. Amien.

Kepada yang tercinta ibu mertua, ibu Subarti Suhartono

penulis

ucapkan terimakasih atas doa clan

kasih

saymgnya Kepada semua

kakak-kakak

, adik-adik , ipar-ipar clan segenap keluarga besar bpWibu Wiroatrnodjo dan bpldibu Suhartono, atas doa dan kasih sayangnya, penulis ucapkan banyak terimakasih.

Yang tersayang kedua anakky Ninggar Seganten dan Lintang Sagoro saya sam pai kan penghargaan yang tinggi atas doa, kasih sayang dan segenap pengorbanan

yang telah diberikan selama ini, dan karena tawa dan tangismu membuat jarak antara Yogakarta

-

Bogor terasa sangat dekat. Kepada yang tersayang suamiku Dr. Ir.

Sudaryono, M.Eng., saya ucapkan terimakasih yang

tak

terhingga atas doa, kasih sayang dan kesetiaan, dorongan dan semangat

di

saat-saat sulit serta waktu untuk

Ninggar dan Lintang diantara kesibukannya yang sangat padat.

Semoga hasil penelitian ini bermanfaat untuk kepentingan m a t manusia clan ilmu pengetahuan.

Y

ogyakarta-Bogor, April 2004

xii

DAFTAR IS1

DAFTAR

TABEL

DAFTAR GAMI3ki-R

I1 TINJAUAN

PUSTAKA

Cabai (C 'apsicum spp.) Geminivirus

Identifikasi Virus

Keragaman Gerninivirus

Daftar Pustaka

I11

RESPONS

BEBERAPA

KULTlVAR CABAI, TANAMAN LAIN DAN GULMA TERHADAP VIRUS PENYEBAB

PENYAKIT DAUN KElUTING KLJNING CABAI 24

Abstrak Abstract

Pendahuluan

Bahan dan Metode

Hasil Penelitian

dan

Pembahasan Kesimpulan

Daftar Pustaka

IV

KAJIAN PENCTLARAN VIRUS PENYEBAB PENYAKIT

DAUN KERITING

K W G

CABAI DENGAN

SERANGGA VEKTOR Bemisia tabaci

Genn.

(Hemiptera: Aleyrodidae)

Abstrak Abstract Pendahuluan Tujuan Penelitian Bahan

dan

Metode

Hasil Penelitian dan Pembahasan Kesimpulan

Daftar Pustaka

V PEMURNLPITU' VRUS PENYEBAB PENYAKIT

DAUN

KERITNG KUNMG CABAI

Abstrak Abstract Pendahuluan Tujuan Penelitian Bahan dm Metode

Hasil Penelitian clan Pembahassn Kesimpulan

xiv

VI

PEMBUATAN ANTISERUM DAN KkTIAN SEROLOGI VIRUS PENYEBAB PENYAKIT DAUN KERJTING

KUNING CABAI

Abstrak

Abstract Pendahuluan Tuj uan Peneli tian Bahan dan Metode

Hasil Penelitian dm Pembahasan Kesimpulan

Daftar Pustaka

VII DETEKSI DAN KAJIAN KERAGAMAN VIRUS

PENYEBAB PENYAKIT DAUN KElUTING KUNING CABAI MELALUI ANALISIS

SIDIX JAM DNA

Abstrak Abstract Pendahuluan Tujuan Penel I tian Bahan dan Metode

Hasil Penelitian dan Pembahasan Kesimpulan

Daftar Pustaka

IX

KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR TABEL

Tabel 111.2

Tabel 111.3

Tabel IV. 1

Geminivirus yang telah dilaprkan menyerang

...

cabai (Capsicum spp).

.

Macam dan fungsi gen kelompok geminivirus.. Hubungan geminivirus dengan serangga

...

vektornya, B. tabaci

Luas serangan clan keparahan gejala geminivim pada berbagai jenis cabai di lapangan (tahun 200 1 ... -2003).

[image:16.611.88.523.67.784.2]

Respons beberapa kultivar cabai terhadap infeksi geminivirus isolat cabai Segunung.

...

Hasil penularan geminivirus isolat cabai Segunung

...

ke

berbagai jenis tanaman

&n

tumbuhan liar.. Pengaruh j urnlah serangga terhadap efektivi tas

penularan dan masa inkubasi geminivims isolat cabai setelah periode makan akuisisi selama 48

jam

dan periode inokulasi selama 24 jam.. ...

Pengamh berbagai periode makan akuisisi

B. tubuci (10 ekor setiap tanaman) terhadap efektivitas penularan penyakit setelah 24 jam

...

periode inokulasi..

Pengaruh berbagai periode inokulasi R. fubctci (10

ekor setiap tanaman) terhadap efektivitas penularan penyakit setelah 48 jam periode akuisisi. ... Hasil pengujian periode laten geminivirus dalam ... tubuh B. tabaci..

[image:18.603.83.512.95.770.2]

DAFTAR

GAMBAR

Gambar I. 1

Gambar 1.2

Gambar 1.3 Gambar II. 1

Gambar fl.2

Gambar 111.1

Gambar 111. 2

Gambar 111.3

Garnbar 111.4

Gambar 111.5

Gambar 111.6

Garn bar 111.7

Gejala penydat daun keriting kuning pad. pertanaman cabai rawit

di

lapangan..

...

Intensitas serangan penyaht dam keriting kuning pa& cabai rawit

dm cabai

besar di

...

lapangan.

Skema dan susunan genom geminivirus mono-

...

partit..

Skema

dm

s u s u m genom gemhivirus biparht

...

Gejala penyakit dam keriting kuning pada cabai

...

besar (A) dan cabai rawit (B) di lapangan. Variasi gejala penyakit keriting d u n kuning

...

cabai rawit..

Perkembangan gejala penyakit daun keriting kuning pa& cabai rawit kultivar Cakra (hari setelah inokulasi)

...

Hasil penularan virus penyebab pen

yak]

t daun keriting kuning pada berbagai kultivar cabai

...

Hasil inokulasi geminivints isolat cabai pada berbagai AJicotium spp.

...

Hasil inokulasi gerninivirus isolat cabai ke

...

berbagai tanaman pertanian..

Hasil inokulasi geminivirus isolat cabai

ke

be- tanaman indikator, gulma dan

...

[image:19.609.89.520.68.778.2]

Gambar

TV.

1

Gam bar

W .

2

Morfologi imago B. tabaci

dan

puprium-

n

ya

...

Gejda pada tanaman cabai (C. fiwctarcens) kultivar

C

h

yang diinokulasi geminivirus

...

menggunakan B. fabaci

Garnbar

V.

1 Zona virus murni setelah ultrasenrifugasi

...

dengan

Cs2$04..

Nilai absorbansi virus murni pada A 260 nrn =

1,83..

...

Gambar

V.2

Gambar V . 3 Hasil analisis protein selubung geminivirus isolat c a b i secara

secam

SDS-PAGE..

...

Gambar VI. 1

Gambar VI.2

Absorbansi antiserum tidak diserap..

...

Absorbansi antiserum y mg diserap mengym- kan sap perasan P. ~70ridam sehat

...

Abwrbansi antiserum setelah di presi pitasi rnenggunakan

sul

fat amonium

...

Gambar VI.3

Gambar VI.4 Gambar VI.5

...

Titer antiserum..

Reaktivitas ant iserurn terhadap virus penyebab penyakit daun keriting kuning cabai dari berbagai lohsi (Segunung, Yogyakarta,

Cugenang dan Lembang) secara I-ELISA..

...

11 1

Reak ivitas antiserum terhadap virus penyebab penyakit daun kuning keriting cabai dari berbagai hang (cabai, tembakau, tomat

dan

babadotan) secara I-EL1 SA ... Gam bar

VI.

6

Gambar VI. 7 Hasil penguj ian I-ELISA dengan pgarnatan visual rnenggunakan antiserum yang tidak diserap pada geminivirus yang berasal dari

...

lokasi dan inang be*.

Hasil penguj

ian

I-ELISA dengan pengamatan visual rnenggunakan antiserum yang diserap. pa& geminivirus yang berasal dari lokasi clan

...

Gambar VI.9

Gambar W. 10

Gambar Vi. 1 1

Garnbar VI. 12

Gambar VI. 13

Gambar VII. 1

Gambar VI1.2

Gambar VII.3

Gambar V11.4

Gambar V11.5

Gambar VII.6

Gambar W. 7

Gambar VII.8

Reaktivitas antiserum terhadap B. tabaci

...

virulifems secara I-ELISA

Reaktivitas antiserum terhadap virus penyebab penyakit daun keriting

kuning

dari berbagai lokasi (Segunung, Yogyakarta, Cugenang dan

...

Lembang) secara DIBA..

Reaktivitas antiserum terhadap vim penyebab pen yakit daun keri ting kuning dari berbagai inang (cabai, tembakay tomat clan babadotan)

...

secara DIBA..

Reaktivitas antiserum terhadap eksbak B. tabaci v i r u l i f m secara DIBA..

...

Hasil analisis secara western blotting protein selubung geminivirus.

...

Arah transkripsi pasangan primer yang digunakan untuk amplifikasi fmgmen DNA-A

dan

DNA-B

...

N. benthumiuna yang diinokulasi virus penyebab penyakit

daun

keriting kuning ( 1 0

...

hari setelah inokulasi)

Fragrnen

DNA

hasil amp1 i

fi

kasi menggunakan primer pAv 494 &PAC 1048 (A) dan primer pALlv 1978 & pARlc 496 (B)...

...

Fragmen DNA hasi1 amplifikasi menggunakan primer pUv 1 & pUc2.. ...

Ampl

ifi

fi

kasi

fragmen DNA-A dan DNA-B nlenggunakan be- primer.

...

Pola pernotongan pita DNA geminivirus oteh

...

berbagai enzim restriksi..

Fragmen DNA geminivirus hasil PCR dari

...

serangga vektor

Gambar W.9 Dendrogram hasil PCR-RFLP geminivirus isolat

cabai

dan

tomi.

...

152 Gambar

VII.

1

0

Runutan susunan DNA has11 PCR isolat

Segunung-2 menggunakan pasangan primer pALv 1 978 (plus sense) dm pARc 7 15 (minus

.sense) ... 153

Garnbar VII. 1 1 Runutan susunan

DNA

hasil PCR

isolat

Y

ogyakarta menggunakan pasangan primer p ALv 1 978 (plus sense) clan pARc 7 15 (minus

I. PENDAHULUAN

Latar Belakslng

Tanaman cabai (Capsicum spp.) merupakan salah satu jenis tanaman

sayuran yang prospeknya sangat bai k untuk di kembangkan sebagai tanaman utama karena mempunyai nilai ekonomis tinggi. Buah cabai bermanfaat antara

lain sebagm penyedap masakan, penambah selera makan

dm

mengandung berbagai vitamin. Kandmgan vitamin A dan C pada buah cabai sangat tinggi. Pada setiap 100 gram buah cabai segar mengandung vitamin A sebesar 470 TU

dan 18 mg vitamin C pada cabai merah atau wbai besar, mhngkm pada cabai

rawit mengandung 11.050

IU

vitamin A clan 70 mg vitamin C (Dir. Gizi. Depkes RI. 1 989). Peranan cabai dalam rumah tangga setam dengan beras yang sudah menjadi kebutuhan pokok sehari-hmi dan posisinya tidak dapat dgantikan dengan komoditas lain. Rata-rata konsumsi cabai di Indonesia seJritar 2,4 kg/oran9, tahun

(VOS 1 994).

Dari tahun ke tahun, luas pertanaman cabai di Indonesia meningkat

pesat sejalan dengan perkernbangan agroindusbi. Pada tahun 2000 Iuas

pertanaman cabai mencapai 174.708 ha atau sekitar 20,39?h dari total areal

pertanaman sayuran (Ditjen Bina Produksi Hortikultura 200 1 ). Walaupun luas areal pertanaman cabai smakin meningkat , akan tetapi sering terjadi fluhasi harga maupun produksinya. Faktcw yang menyebabkan produksi turun dm h g a

menyerang cabai

dm

sangat merugikan. Wah satu

virus

penyebab penyalut cabai di Indonesia adalah geminivirus (Hidayat et al. 1999),

Mdai tahun 2000 sampai sekmng terjadi epidemi penyalut daun keriting kuning pada pertanaman cabai di pulau Jawa (Gambar I. 1). Epidemi penyalut terjadi apabila teqsdi peningkatan populasi ttinaman sakit Marn suatu areal dalam waktu yang singkat dm sangat merughn (Agrios 2000). Epidemi

penyakit daun keriting kuning cabtii terjadi di Indonesia berdasarkan pada

kejadian p e n w t clan intensitasnya di lapangan sem- meaingkat dm menjadi masalah besar k m m menimbulkan baayak kerugian pada pertmaman cabai di

berbagai lokasi.

b i l p e n p a t a n di beberap senha produksi cabai di

DIY,

Jawa Tengah dan Jawa Barat menmjukkan, bahwa kejadian penyakit pa& cabai rawit mencapai 70 - 100% dan tersebar lms; sedangkan pada cabai besar terdapat sebaran secara sporadik dengan kejadian peny-alut berkisar antara 10 - 35%.

Namun, kejadian penyakit pada cabai besar ku1tivar TM 999 di daerah Kopeng (Jateng) dm Kulon Progo

(DIY)

pada t&un 2001

-

2002, dan di Sieman pada

tahun 2003 rnencapai 70

-

IGO% (Gambar 1.2). Gejala penyakit yang mirip

dengan penyaki t daun keribng kuning cabai yang banyak ditemukan akhir-akhir

Berdasarkan gejalmya yang mirip dengan -&an

geminivinrs,

maka identi-i d i l W a n meMui pengujim sifht-sifat suatu

virus,

pitu

ki-

h g , cara penularan men- m g g a vektm, pernumian virus dan kajian smlogi serta andisis sidik jari DNA.

Alur

penelitian disajikan pada Gambar L3.

Tnjuan Penelltian

Penelitian ini bertujuan untuk mengehhui status penyalat di lapangan dm identifikasi virus penyebab penyakit rnelalui pengujisn sifat-sifat biologi, mlogi dan pola sidik jari

DNA

m b a b penyakit daun keriting kuuing cahai.

Penelitian dilakukan melalui s w e i di lapanm di rumah kaca dm labmtorium. Penelitian di lapangan untuk men@ahui kejadian penyalut dotn k e p d a n gejala. Penelitian di rumah

kaca

dan laboraton'um yaog dilakukan terdiri atas:

1. Kajian biologi meliputi: a) kisarm inang dan b) hubmgan virus penyebab penyakit dengm serangga vektornya

2. Pembuatan a n t i b d p o l i k l d

dm kajian

serdoginya.

3. Difwensiasi geminivirus melalui pola idik jari DNA berdasarkan poIymemre chain reaction - resrricrion fragment length polymorphism ( P C R - R E . .

4. Analisis hubungan kekerabatan antar isulat geminivirus meldui pembandingan runutan susunan DNA

Hijmttsis

1. Penyebab penyakit daun keriting kuning cabai adalah geminivirus, clan mempunyai kismn h gyang luas serta ditularkm oleb m g g a vektor. 2.

Di

antara jenis tamman yang digunakan pada pengujim kisaran inang

akan

3. Anfibodi pdiklmal terhdap vinrr penyeQab penyakit dron keriting Luning yang diproduksi dapat d i wsewalat deteksi ysng cepi dan alnuat

4. Analisis P C R - W ,

dam

menlmjukkan keragaman antar isolat geminivirus

yang menyerang cabai.

5. Melahi perunutan sunman DNA basil PCR geminiviruP isdrt cabai di Indonesia, hubmgan kekerab- dekat d e n w Tmato yellow Ieqfcurl v i m dari

benua

lama.

'Jabar

westemblott

s8tu isolat y~ bsttmda pol8

piIa DNAn ya dg isolal

Segunung _I

Perunutan smunen DNA

w

Pemnutan susunan DNA

\

Analisis

~ ~ u n a " O N *

..,*....

*

.,....*..

hubungan

I

dari Gene Bank kekerabatan

IL

TINJAUAN

PUSTAKA

C a w (Capsicum spp)

Di Indonesia cabai rnempakm tanaman dataran rendah maupun tin@ dan menrpakan kamoditas pilihan untuk suatu usaha tani. Berdasarkan data statistik diketahui bahwa luas

d

tsnmsn cabai dmi tahun 1989 sampai 2000 selalu menductuki posisi tertinggi di antara tanaman

sayuran

yang diusabkau di Indonesia @It. Bigram. Ditjen. TPH 1983, 2001). Buah cabai banyak dimanfaadcan untuk berbagai keperluan misalnya sebagai penyedap clan penambah selm

maan.

Di

Indonesia terdapat dua jenis cabai yang banjrclk dihmm yaitu abai rawit (Capsicum frtrlescens

L.)

dan cabai besar (Capsicum a n m m L.), serta masing-masing mempunyai kultivar yang banyak. Produksi cabai di Indonesia tidak stabil dan mengdarni fluktuasi barga yang sangat tajam. Salah satu faktor penyebab tmnnya produksi c&ai adalah serangan patogen. Terdapat banyak patogen yang menyerang pertanaman cabai di l a p g a n , antarsz

lain jamur, Wteri, nematodrt dan virus. Di antam patogen-patogen tersebut yang sering ditemukan pada pertanman cabai adalab virus, dm patogen ini sering menimbui kan kerugian besar.

Virus yang menyerang cabai antara lain Cucumber mosaic virus

(CMV),

Tobacco mosaic virus (TMV), Potato v i m

Y

(PVY), Tobacco etch virus (TEV),

Tobacco rattle v i m (TRV), Tobacco ringspi v i m (TRSV) ,Potato v i m X (PVX)

,Alfca

m u i c v i m

(AMV),

Chili vein mottle v i m (CVMV), virus

gemhivirus (Hadayat et al. 1999, Sulandari et a/. 2001). Geminivirw p d a cabai di Indonesia masih belum banyak &&ti, s a h & n di luau negeri pnelitian tentang penyakit

ini

sudah dildmkm sews intensif.

GeminIn'nis

AFtI

e h o m i

Gemhivirus rnerupakan salah wtu kelompok vim yang banyak menimbulkan kerusakan pada berhqy tanamsn yang dibudidayakan di dmah

tropik m a u p subtropik (Polston & Andeman 1997,

Brown

1987). Selorin menyerang babajpi tanaman

-an,

geminivirus jugt dapt mmghfkksi berbagai gulma (Rojas el d. 1993, Roye et ul. 1997, Mati et al. 2002).

Pada tahun

1480 dilaporkan

bshwa

gemhivirus m q g p a m produksi tamat di Florida, Karibia, Mebiko, Amerika Teagah, VenemeIa, Brasilia dan Jepang (Polston & Anderson 1 997, 1 999, Idris & Brown 1 998, Kato ei a). 1998).

Total kerugian yang ditimbulkan &bat m g a u gemhivirus pada tomat

di

Republik Dominika pads tahun 1989 - 1995 &tar 50 juta S

US

(cit Poistan & Anderson 1977),

dm di

Florida pada tahun 1990 - 1991 total kerugimya rnencapai 140 juta $

US

( c i ~ Polston el 01. 1W3). Salah satu jenisnya, yaitu

Cassava mosaic v i m &pat rnenimbulkan banyak kerugian pada ketela pohon di Kenya (Bmk 1983). Geminivirus j u p &laporkan menyerang k a m g buncis di Amerika Serikat dan menimbulkm banyak kaugian (H~dayat et

d.

1-31.

dilaporkan menyerang tanman cstbai dan h y a k menimbdkan kerugian di

Am& Serikat, M W o , Cuba, Guatemala dan Thailand. Berbagai geminivirus

yang menyerang cabai dapat dilihat @a Tabel 11. 1.

Tam 11.1. Germnr\-irus yang tebh d i l a p o h menyefang cahi (Capinun spp.)

virus

Pepper husteco v i m (PHV)

Serrano goiden

masaic virus

(Sew)

T e r n p w r geminivims (TPV)

Peppr jalaptw

vim (PN)

SimIoa r m f o laaf

curl virus (STLCV)

Tomato yeIIow leaf curl nrus (TYLCV)

-daun nulggdlm&

penebah tdang

dauq kerupuk, d m menguning dan kerdil -dam tnengmmg dan rnenggulung ke at=

Negara

Meksiko

Meksiko dm

Arnenka Senkat Texas. Costa Rica Mekslko dan Amerika Senkat Thailand, Cuba Meksiko Sumber Torres-Patcheco e: al.

19%.

Brown & Podos 1990.

Stenger el al. 1990;

L o t W er al. 2000

Tom-Pacheco ei 01. 1996.

Idris & Brown 1998.

Chiernsodat & Kittipakom 1 997; Samretwanich

er a1.2000; Quinones er al.

2002

Torres-Pdew er al. 1996.

Hidqat ef al. 19W

Morfologi dan t a b o m i gemiaivirus

Gerni ni virus merupakan kelompok virus yang menipunyai genom DNA

M v i r u s termad ke

ddam

h i l i -viridae. E l d a m h struktrrr genom, jenis serangp vektmya

dm

jenis tansrman inangap famili

ini dibedakan m e n j d e m p t genus yaitu: Mmtrevirur. CWOY~F~LS, B e g ~ m ~ ~ i l ~ r s dan Toponrvim (Van Regemnortel 2000, Fauquet sf d. 2000, cif Hull 2002).

Genus Mustminu, anggota jenisnya dicirikour den- tipe Maize streak

virus, mempunyai gemm monopartit yang bendman sekitar 2,6

-

2,s

kb,

menyerang tanaman monokotil clan ditularkm oleh wereng dam. Genus Curtminu anggota jenisnya dicirikntn den- tip Beet curly top v i m . Pada Currwirrrs, struktur genom dan jenis m g g a vektornya m a d e n p genus Mmtmvims, akau tetapi hstnya menyerang tanaman dikotil. Gaus B e g o m w i ~ ~ ~ atau sebelumnya d i k e d sebagai subkelompok

iII

anggotmya dicirikan dengan tipe Bean gd&n mosaic v i m , dengan s&&w genom bipartii

(be-

monoparti t), inangnya adalah tanman dikotil, vektornya Bemisia t a h i Gem.

T o p m n i l u ~ merupakan genus baru h i 1 paisahan

dari

Curtovirt~~. Genus ini mempunyai struktur genom yang mirip dengm Cwtovinrr &an tetapi ditulaba oleh treehppr yaitu Micnridis malle Ifera.

Begornovim sebagian besar genomnya terdin atas dua mdekul (bipartit) yang masing-masing berukuran sekitar 2,78 kb dan terpisah menjadi dua, DNA-

A dan DNA-B. Selain itu ada yang hanya terdiri atas satu molekul saja atau

monopartit yang berukuran

sekitar

2,7

-

2,8 kb. Geminiviruis dengan genom

biparht banyak ditemukan di benus baru (Amerika), sdmgkan yang monowt bmyak terdapat it dmia lama yaitu meliputi Eurasia, Ahka, dm Australia ( cif Hull 2002). Geminivinrs dengan mom rnmrn-t pada u m q a h y a

Geminivirus p g manopartit dengan yang bipwtit keduanya mempunyai uhran, fungsi dan mganisasi gm yang hampir saraa khususnya DNA-A. Adapun maam gen dan fungsinya dapat d i l h t p d a Tabel 11. 2.

Gen penymdi protein selubung virus (coat protein) merupakm daerah

genom yang mempunyai runutan susunsn DNA den- demjat kesamw yang tinggi (conserved) mtar anggota geminivirus d d m satu p u s {Rojas ei d. 1993,

W p t t & Brown 1%). Intergenic region

(IR)

sltau common region

(CR)

,

selain mempunyai demjat kwamaan mutan asam nukleat ysng tinggi juga mempunyai derajat kesamaan yang rendah (drversed) antar anggota genus g d v i r u s

( M e w s 1992, Padidam et al. 1995 cit,

Brcwn

1997, Van RegemnmteI el al.

Tabd 11.2. Macm dm fimgsi gen Lsbompok g - d

Jenisgen pada gerrinivirus Fungsinya

No Monopartit B p a m

1 V l (CP) AV1 (CP) p n h r & n p r o h d u h g vim,

pdaran rml8lui semgga vektor dan

pergerakan v i w di dalm inaagnya

2 C1 (Rep} ACl (Rep) repWcasivirus

3 C2 (TrAP) AC2 (TrAP) p m b e n t w Tramucfiwring prorein

P A P I

4 C3 (Ren) AC3 @en} parlbeatukm protein replimlion embmw

(.En)

5 C4 MP (BV 1 clan ekspresi geJala

BVl)

6 MpIV2) NSP(BVI) dm p e r g e virus mmmm yang

MP (BCI) t&d;si Sumber : Van Regenmortel er at. 2000, Haul 2002.

[image:32.591.107.485.97.682.2]

a&. 1997). Skema dan sammm p a n gemhivirus yrtog monapht m a p ymg bipartit &pat dilihat pada Gambar II. 1 dan

II.

2.

Gambar Ii. l . Skeara dm susunan genom geminivitus mmopmht.

Ket: anak panah ma* arah -psi.

Gambar 11.2. Skenra dan srrnman geaom g m h i ~ i m bipartit

W: a d panah nmunpkkm arah m k r i p s i .

Sumber : Van ECegenmonel el af. 2XK3

Hubungan geminivirus dengan sersngga vclrtornya, Be&& robaci

Genn. (Hornoptera: Aleyrddae)

Di

Amerika dan Karibia ditemukrtn adanya populasi B. iabaci atau yang

p g menyebutnya sebagai @es B. argt!nt$dii. Selain biotipe

B,

tadspat

tujuh kelompok biotipe B. t-

,

dan biotipe I3 t d u t sangat potensial dalam menularkan geminivinzs porda berbagai tamman budidaya (Paring 2001).

Sikh hidup kutukebul tern- di daerah t q i k jmda kundisi optimum

sekitar 3 minggu. kmgga M h a dewma mampu W u r sebanyak 200 butir. Perkembangan dari telur mpai dewasa melewd empat fa& yaitu telur, nim& (tip instar), pupa clan imago (Motmd 1993). M e n W Badri (1983), sdclus hidup kutukebultembakau pPrda

~~

plasuhu28-30Csekitar 17hari.

Masa inkubasi telur &ah (5,78

+

021) hari, instar pertams lmanya (3,14 2024)

h i ,

nimh instar

kedua

(321

2

0,16 ) han,

instar

ketiga (3,14 1 q16) hari,danpupa nrtrrlrrh(2,Sl ?0,21)bari. Tubuhkutukebd d e w a s a h a r n a kuning dengan serbuk putih @a

bsdlan

dan

sppnp.

Semngga

tersebut sangnt

polifag, imgnya sangat banyak yaitu b glebih rnencapai 300 spesies dari

63 fmiii.

Peranan kutukebul ternbhu sebagai vektor geminivirus yang

menyebabkan penyakit sudah banyak

~~

(Tabel 11. 3):

Pada

umumnya hubungan virus dengan vektomya h i f i t persisten &an tetapi tidak diturunkan ke generasi berikutnya melalui telurnya ( m n tmnrovarial trummission). , Walaupun dernikian a& pula geminivirus yang dapat diturunkan ke generasi

bmhtnya, m i h y a TYLCV dari berms

lama (Cmmek

et al. 2001) clan

T

W-

No Vuud inangnya Periode Periode Periode Sumber

akuisisi laten (jam) retensi

1 +as l e a f w l virus

pada d m

2 Texaspepper

geminivirsls pada cab J

3 Tomato pI1w leof ctirl

virtls pada t o m i

4 Pepper yellow leaf cur2

virus pada calm

5 Texas pepper

gminivirrrs pada adxu

24 9 Idris & Brown

1998.

0,25 - 0.5 2 1 - 2 4 1 0 - 2 0 NaWlla&Maxwell

1993.

1 10

-

Smetwaruch

et al. 2000. 10 Stmger el al.

1 m. 6 Tobacco Ieafcurl virus O,5 S m p i Noodawati

pads t d u mati etn1.2002

Keterangan:

-

: tidak ada data

ldentifikasi Virus

Deteksi agens penyebab penyakit pada tanaman, benih ataupun bahan vegetatif selain untuk mengetahui sifat biologinya juga merupakan langkah awal yang sangat diperlukan dalarn strategi pengelolaan penyakit. Banyak cara yang

dapat dilakukan untuk deteksi dan identifikasi virus. Identifikasi virus antara lain

dapat dilakukan melalui identifikasi secm bi ologi ataupun nonbiologi serta

meialui analisis komponen patogennya (Brown & Ogle 1 997). Identi

fi

kasi secara

biologi a n m lain dilakukan dengan penularan ke tanaman indikator, penularan

m e n g g u n h serangga vektor dan kajian kisaran inang. Untuk mengetahui

adanya komponen spesiiik dari suatu virus clapat dilakukan dengan identi fikasi

secara non biologi an tara lain dengan pengamatan menggunakan mi kroskop elehon, uji irndogi atau serologi, hibridisasi asam nukleat rnenggmdcan

Identiiibi gemhivhs scmra biohgi

Identiaasi vinzs s e a m bid& d q a t ctilakukaa melalui uji kisrtran inmg dan atau melalui uji hubungan virus dan smmgga vektomya.

Cara

tersebut

telab ddakukan untuk mendeteksi

dan

rnengidenti- Bean IhuM mosoic

gernirrivim (BPMV) (Morales et d. 1990), Texas p p r gemjnivirur (Stenper et al. 1990), Simlw tomato leqf curl geminivirus (STLCV) (Idris & Brown 1598).

IdenliAkasi geminivlrPs mtlalni uji m l o g i

Serodiagnosis merupakan cara deteksi virus den= m d t k a n reaksi antam antigen dan antibaii (Trrrrmce 1992). Cam ini rnempuyai banyak keuntungan antara lain

cepat,

tqmt

dm

dapat d i mmtuk karakterisasi virus serta menptahui hubungau k e k m h m suatu virus ( Van R e g m u d 1992).

Serodiagnosis telah banyak digunakm mtuk mengidentifikasi berbagai virus yang menyemag tanaman maupun mdahri serangga vektaanya mars kualitatif ataupun h t j t a t i f . Salab satu bhm dasar yang digunakau untuk pengujian secara serologi adalah tersedianya antibdi. Sebagai laagkah awal mtuk membuat a n t i M adalah dengan melakukan isolasi virus dari inangnya dengan

cam pemurnian virus. Metode pernumian virus sangat bervariasi tergxrntung dari sifat dm jenis virusnya (Matthews 1992). Bebetap anggda geminivirus yang

telah Mail dimurnikan misalnya TPV, dan Bean gd&n masaic geminivims (BGMV) menggunakan gradien sul fat sesium (Stager ef ai. 1990; Modes er

d.

1990). Tomato goI&n yeIlaw mosaic v i m dirn w hleqfcwl v i m (SLCV) rnenggmakm gradien &osa 1W% (Hamilton et al. 1981, Cohen ef

d.

dim&

secam

m v e m PEG yang d i l m ~ den- graden sukrosa (Honda er

d.

1983). Tridowati (1989) b g a n cam pemutaian sebagian (pamal puri$cation berhasil memurnikan virus kenrpuk yang mmyemg temtdau

Virus yang telah diinumikan sebelum d i w

untuk

imunisasi pada hewan percobam perlu dikarakterisasi mtuk melihat tingkat kemurniannya. Kmlderisasi clapat dil* dengan meagmati bentuk dan

ukuran

p d e l menggunakan mihodcop elehrm, nilai a b s m h s ' menggunakan spekmfotamem (Van Regemnod 1981), atau melibat h a t molehd protein selubung virus seam elhfbresis (Sanbrmk el d. 1989). Virus mumi pada

umumnya menrpakan salah sstu antigm yang sanpt baik mtuk menj@dkm antibodi pnda hewanpembmi.

Antibodi menrpakan imunoglobulin yang dihilkan oleh sel limfosit

B

pada hewan percobaan sebagai tanggapan adsoya rangsangan dmi swtu antigen (Memaugh ei 01. 1990). B d m a h a jlrmlah epitop pengimbas kekebalan , antibodi dibedakan menjadi poliklmal dan mmddonal.

Antibodi

poliklonal dibentuk dari sejumlah klon lim6bsit

B

yrmg dirangsang deh banyak epitop daFi

antigen tertentu sehingga rnempunyai variabilitasnya sangat tmggi, khususnya &tam ha1 titer, klas antibodi dan spesifitamp. Hal ysng sebaliknya terdapst p d a antibodi monoklonal. Antibodi poliklonal lebih mudah pembuatamya dan biayanya lebih murah dibmcbg antibodi rnmddoplal. Spesifibmya a n t i M poliklonal akan tiaggi apbila antigen yang digunakan b e n d dari

v h s

mumi. Antibodi polikiod banyak digunakan

mtuk

identilibxi suatu v h s Wun

Banyak uji serologi yang berkembang pesat dan has dewam ini baik untuk

deteksi maupun karakterisasi suatu virus. M d e serologi kmebut antara lain uji presipitasi dalam tabung, agglutinasi kloroplas,

difusi

p d a dalam agar, dtrn uji flokulasi lateks (Ball ef al. 1990). Untuk melihat kekerahtaa suatu virus banyak digunakan pengujim difusi p d a dalam agar yitu

den=

menmati pita

presipitat yang terbentuk

.

Metode presipitasi clan agglutinasi klwoplas walaupun sangat mudah dilstkukan akan tetapi h e n a terlalu b y a k menggunakan antibodi saat

ini

jarang digunakaa

Di

antara carst serodiagnosis

yang paling banyak digunakan saat ini adalab uji w elinked immmorber?t

assay (ELISA) meliputi &Ie anif- sarodwich ELJSA (DAS-ELISA) (Clatck & Adams 1977) dao i d m c t

ELIS4

(I-ELISA) (Koenig 1981). Selain ELlSA menggunakan lempeng m i k d t e r

dari

plystyrene juga dapat digrmakan membran nitroselulosa ymg dikenal dengan teknik dor immunubiding a s s q (DIBA). Teknik ini banyak digunakan lebih mudah dm hernat karena r e a p

yang d i g u n h lebih sedikit (Bmttari & Gocdwin 1985).

Identi fikasi geminivirus seco~a serologi masih jarang dilakukan dan masib

terbatas hanya pada beberapa geminivirus saja karena adanya beberapa kendala. Kendala tersebut antara lain konsentmsi virus dalam tumbuhan inang sangat

rendah, w i n g teqadi reaksi silang dan kesulitan dalam penyediaan antibodi ( crt Rojas et al. 1993, Van Regumortel2000).

Identifikasi geminivirus melalui a d b b sidik jari DNA

Dewasa hi untuk kmkterisasi maupun detelcsi geminivirus tumbuhao banyak dikernbaagkan teknik molekder. Teknik FCR akhk-akhir ini berkembang

&tin memberikan hasil p g akurat, cepat dan sangat peka. Teknik PCR b p

memerlukan jumlah sampel sedikit,

dan

sarnpel &pat bentpa bahan sew, sudah dikeringkan atau beku (Rojas et al. 1993, Wyatt & Brown 1996). Teknik PCR

clapat mengatmi kendda pada penguj ian gemhivirus sema serologi.

Pengujian dengan

teknik

PCR memerlukan sepmang primer yang

sfKsia

yang akan menginduksi pembentukau dan perban* rangha asam nukleat

atau mtai DNA tertentu dengan btmtuan enzim Tag plymerase ddm mesin PCR atau tlaermaycIer. PPemilihan primer pug tepat sangat menentukan kebdasilan identiflkasi suatu virus. Pada geminivirus , primer &pat dipilih pa& bagian common mgion atau intergenic region, gen yang menpdikan protein selubung virus, maupm protein yang berasosiasi dm- proses replikasi virus (Rojas et a!. 1993, Wyatt & Brown 19%, Pdstoll& Anderson 1W). Untuk keperluan taksonomi geminivims banyak digunakan primer dari gen penyandi protein selubung yaitu AVl ORF DNA-A karma daerah ini mempunyai derajat kesamaan yang sangat tin& (conserve4 antar anggota genus geminivirus (Wyatt & Brown 1946, Idris & Brown 1 998). Penyusunan pnmer tersebut misalcya Av

494 & Ac 1048 yang akan mengamplifikasi sebagan gen protein selubung virus berukuran sekitar 550 bp. Berdasarkan ukuran fragmen DNA tersebut dapat hgunakan untuk rnengidenti fikasi keberadaan geminivirus pada berbagai

tanaman wan,tanaman hias dan gulma (Wyatt & Brown 1996). Penggunaan primer yang disusun dari daerah ALl dan ARl yaitu PAL1 v 1978 dan PAR 1 c

tanaman, juga dam rnenmuikebedam gemhivirus dm l o h i virusnya di dab tubuh m g g a vektomya (Mehta et ai. 1%).

Identi-I gemhivirus melalui analisis sidik jari DNA dapat juga dengan cara mengisolasi DNA replicm'ive fom secara langmng rnenggmkan metode guanidin alkalin, dm ha1

ini

telah b h i l dilakukan untuk WPsear &aM

v i m (Bendahmane et 01. 1995).

Kemgaman geminhim

Begmovirus merupakan sal& satu genus geminivirus ymg mempunyai

anggota yang -&at banyak.

Di

lapangan &bat pendaran geminivirus oleh

=raw@ v e m a ,

w

inag Y m g ataupun Y a w .

-

kekmMmnya, dapat m t M oleh sstu jenis ganinivirus sema tunggal, bersamaan dengan jenis geminivirus lain ataupun oleh strain lain Oleh karena adanya infeksi geminivirus seam bersamaan pada inang yang m a maka memungkinkan timbdnya 6 baru ~ h i n g g s teajadi keragaman geminivirus.

Adanya strain geminivirus dapat didetehi melalui pengujiau kisaran inang, uji

serologi maupun den= analisis sidik jari DNA

Mdalui uji kiwan hang adanya strain geminivirus &pat diketahui oleh adany a perbedaan respons pa& tanaman, misalnya p d a buncis y ang terinfeksi TYLCV-Is dapat menirnbulkm bean crumple disease sedangkan TYEV-Sar tidak dapat menimbulkan gejala peuyaktt tersebut (Naws€astillo et al. 1W). Menggunakan antibodi monoklwal dapat diketahui adanya

strain-

strain chi

(Rojas et al. 1993). Meldui tekoik t d u t juga dam ctiketahui kera- geminivirus ymg menyerang mbai di W m i a (Hidayat et d. 1999).

Untuk melihat kmgaman sustu imlat virus mu timbulnya suatu strain

virus &pat juga dilakukan d i s i s berdawkm mutan suz~man asam nukleahya, mi* P e p r jdopno v i m merupakan strain Pepper hnusleco

v i m (PHV), dan Chino cdel t m t o v i m merupakau strain Tomato Ieqfcnmple

v i m ( T o m ) (Tofm-Pacheco el al. 1%). Menggunakan cam ini adanya

berbaM strain gemhivirus juga d i t e m h

p d a

Tomdo yellow leqfcw3 v i m (TYLCV) (NakMa & Maxwell 1983, Navas-Castilio el 1999, Polston & Mc Govern 1999, Chatcbawankanphmicb & Maxwell 2002X Texas p e p r v i w (TPV) (W el

d.

2000), dan ACMV (Bock 1983, cir. Brows 1997).

DAFTAR PUSTAKA

Attathorn, S., Chiemsombat P, Sutabutra

T,

Pongpani tanond R 1990.

Characterizatmn of nucleic acid of T m t o pIlow let# clrrl v i m . Kaselsart J flat. Sci St&) (24) : 1 -5.

Badri. I

B.

1983. IrdentrJicofion ofthe A l e y r d i h e on sqbemjkrn two location In West Java md some biormomics of Bemisia tabaci Gem merniptem: A l e y m d h ) on t h e sgybem varieties. Biotrop. SEAMEO, Regional

Center for Tropical Bioloa Indonesia. 62 p.

Ball, E M, Hampton RO, Boer

SH

de, Schaad

NW.

1990. PolycIonal

an ti bodies. In: Serological methods. Hmpton, RO, Bat1

EM,

Boer SH de (4s). APS Press Minnewta 389 p.

Banttari

EE,

G d w i n

PH.

1985. Detmon of Potato virus S, X and

Y

by

enyme-linked i m m m sorlmt assay on nitrocellulose membranes (Dot ELISA). Ann PhytopathoI Soc J a p 69: 202 -205.

Bendahmane M, Schalk

W ,

Gronenbm

B.

1995. Identification and

c h a r a c t a m of Wheai &a# v i m h m France using rapid method for gerninivirus

DNA

preparation. Pbtopxthd 85: 1449

-

1455.

Bosco

D, Mason G, Accotto

GP.

2001. Investigations on lmmmrial trans-

mission of TYLCV-Sar by Bemisia ? h i (Hemiptera: Aieymhdae). Europem Khitejly 5)lnp (Sicilia, I*), 27 th Feb - 3 rd March 2001.

Brown

JF,

Ogle

HI.

1997. P h i Pathogem a d Plmrt Disemes. Australia: Rockvale Publ.

Brown JK. 1997. The Biology ond MolecuIar Epidemidagy of Geminivims Subgroup Ill. dalam: Stacey G, Keen

NT,

editar. Plant-Miaobe Interactions Vol 2

.

New

York: Interuatianal Thomson Publishing. Hlm

125 - 195.

&own JK, Poulos

BT.

1990. S e m pI&n mosaic v i m : A new whitefly transmitted geminivirus of pepper and tomato in U.

S.

Plmt Dis 74:720.

Chatchawankmphmich 0, Maxwell DP. 2002. Tomato ledcurl k a m a t h v i m fiom Bangalore, hdia, appars to be a rekombinmt begornovirus. P h y f ~ p ~ h d 92 : 637

-

645.

Chiemsombat P, Kittipakm K

.

1997. Conhnaticm of potentially impportant pepper viruses. Proceeding of A W E T-II Final Workshop, Bangkok, Thailand 1 - 6 September 19%. AVRDC.

Clarck MF, Adams AN. 1977. Characteristics of mimoplate methods of enzyme linked i m m u n e t assay fadetection

of

p l a t v i m J Gen v i r d 34: 475 - 483.

Cohen S, D u f h

JE,

hrsen

RC, Liu HY

,

Flwk RG