i
DETEKSI KEBERADAAN Liberobacter asiaticum
PADA TANAMAN JERUK YANG TERSERANG
Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD)
DENGAN GEJALA PARSIAL
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai Gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Universitas Udayana
Oleh : Vani Silvana
1205105012
KONSENTRASI PERLINDUNGAN TANAMAN PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR 2016
ii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA SKRIPSI
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Saya bersedia dikenakan sanksi sebagaimana diatur dalam aturan yang berlaku, apabila terbukti bahwa skripsi ini bukan hasil karya saya sendiri atau mengandung tindakan plagiarisme.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk dapat dipergunakan seperlunya.
Denpasar, 30 Mei 2016 Yang menyatakan,
Vani Silvana NIM. 1205015012
iii
ABSTRAK
VANI SILVANA. NIM 1205105012. DETEKSI KEBERADAAN Liberobacter
asiaticum PADA TANAMAN JERUK YANG TERSERANG Citrus Vein Phloem
Degeneration (CVPD) DENGAN GEJALA PARSIAL. Dibimbing oleh : Prof.
Dr. Ir. I NYOMAN WIJAYA, M.S. dan Prof. Dr. Ir. I GEDE PUTU WIRAWAN, M.Sc.
Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) merupakan penyakit utama tanaman jeruk yang disebabkan oleh bakteri gram negatif Liberobacter asiaticum. Gejala penyakit dipertanaman sangat bervariasi yang mungkin disebabkan oleh banyak faktor seperti tipe ras patogen, jenis tanaman jeruk, dan keberadaan atau sebaran patogen pada tubuh tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mendeteksi keberadaan atau sebaran patogen CVPD pada tanaman jeruk dengan gejala parsial. Sampel diambil dari tulang daun, kulit ranting, kulit cabang, dan kulit batang yang bergejala maupun tidak bergejala. Pengambilan sampel dilakukan di pertanaman jeruk di desa Plaga Kabupaten Badung, Bali dan analisis polymerase chain reaction (PCR) dilakukan di UPT Lab Sumberdaya Genetika dan Biologi Molekuler, Universitas Udayana. Variabel yang diamati yaitu DNA yang teramplifikasi pada 1160 bp. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa DNA yang teramplifikasi sebesar 1160 bp ditemukan pada tanaman pertama yaitu daun bergejala, kulit ranting dari daun bergejala, dan daun yang tidak bergejala. Sedangkan pada sampel tanaman jeruk yang kedua, fragmen DNA ditemukan pada bagian daun bergejala maupun daun tidak bergejala, serta tidak ditemukan pada bagian tanaman lainnya yaitu kulit ranting, kulit cabang, kulit batang. Hasil ini menunjukkan bahwa pada tanaman jeruk dengan gejala parsial, sebaran patogen CVPD, L. asiaticum adalah tidak menyeluruh pada bagian tanaman, bersifat parsial.
iv
ABSTRACT
VANI SILVANA. NIM 1205105012. DETECTION OF THE EXISTENCE OF Liberobacter asiaticum IN CITRUS STRICKEN WITH SYMPTHOMS OF PARTIAL CVPD. Guide by : Prof. Dr. Ir. I NYOMAN WIJAYA, M.S. and Prof. Dr. Ir. I GEDE PUTU WIRAWAN, M.Sc.
Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) is a major disease of citrus caused by Gram-negative bacteria Liberobacter asiaticum. The symptoms of the disease were varied due to many factors such as type of pathogenic races of the pathogen, types of citrus trees, and the presence or spread of plant pathogens in the plant. This study aims to detect the existence or distribution of pathogens of CVPD in citrus plant with partial symptoms. Samples were taken from the bone leaves, bark twigs, bark of branches and bark of stem whether symptomatic or non symptomatic. Sampling was carried out in Plaga village, Badung Regency, Bali and analysis of polymerase chain reaction (PCR) was conducted in UPT Lab Genetics Resources and Molecular Biology, Udayana University. The results of this study indicate that the amplified DNA of 1160 bp was found in the first plant that was symptomatic leaf, twig bark of leaf symptomatic and non symptomatic leaves. While on the second sample of citrus plants, DNA fragments were found on the leaves and symptomatic leaf and non symptomatic, and they were not found in other parts of plant, namely twig bark, branch bark, bark of stem. These results indicate that in citrus with partial symptoms the distribution of pathogens L. asiaticum were only partial in plant.
v
RINGKASAN
Salah satu faktor penyebab menurunnya hasil produksi jeruk adalah terjadinya serangan penyakit Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) yang disebabkan oleh bakteri Liberobacter yang tergolong dalam subdivisi Protobacteria (Sandrine et al., 1996). Keberadaan Liberobacter asiaticum pada tanaman jeruk yang terinfeksi CVPD dapat dideteksi dengan teknik Polymerase Chain Reaction (PCR) menggunakan primer spesifik 16S rDNA (Bove et al., 1996).
Pengamatan dilapangan gejala CVPD secara visual terdapat beberapa tanaman jeruk yang terserang CVPD pada daun menunjukkan gejala merata dan sebagian. Diduga tidak semua batang, tangkai daun, pucuk daunnya mengandung bakteri penyebab penyakit CVPD pada tanaman jeruk.
Sehubungan dengan hal tersebut maka dilakukan penelitian dengan mendeteksi keberadaan atau sebaran L. asiaticum pada tanaman jeruk yang terserang CVPD dengan gejala parsial menggunakan teknik PCR. Pengambilan sampel dilaksanakan di Desa Plaga Kabupaten Badung dan analisis PCR dilakukan di UPT Laboratorium Sumber Daya Genetika dan Biomolekuler Universitas Udayana. Penelitian ini menggunakan 2 tanaman sebagai sampel dengan mengambil masing-masing daun jeruk yang bergejala parsial, kulit ranting dari daun yang bergejala, kulit cabang dari daun yang bergejala, 2 kulit cabang dari daun yang tidak bergejala, dan 2 kulit ranting dari daun yang tidak bergejala, serta kulit batang bawah tanaman jeruk. Deteksi L. asiaticum menggunakan teknik PCR melalui beberapa tahap yaitu isolasi total DNA tanaman jeruk, amplifikasi DNA dengan PCR, elektroforesis gel agarose dan visualisasi hasil PCR.
Parameter yang diamati dalam penelitian ini yaitu DNA yang teramplifikasi pada 1160 bp. Hasil elektroforesis dengan gel agarose 1% ditemukan DNA total tanaman pada semua sampel bagian tanaman. Hasil visualisasi PCR menggunakan gel agarose 1% menunjukkan bahwa ditemukan pita DNA 1160 bp pada tanaman pertama yaitu kulit ranting dari daun bergejala, daun jeruk yang bergejala parsial, dan daun yang tidak bergejala dan pada tanaman kedua ditemukan pita DNA 1160 bp
vi
pada daun jeruk yang bergejala parsial, serta daun yang tidak bergejala. Penelitian ini menunjukkan hasil bahwa L. asiaticum belum menyebar keseluruh bagian tanaman jeruk yang menunjukkan gejala CVPD secara parsial.
Saran yang dapat diberikan dari penelitian ini yaitu pengendalian yang dapat dilakukan pada tanaman jeruk yang menunjukkan gejala parsial adalah eradikasi secara parsial, yaitu dengan memotong bagian tanaman yang telah positif mengandung L. asiaticum.
Tanaman jeruk yang terserang penyakit CVPD dengan gejala parsial dapat digunakan untuk pembuatan bibit dengan mata tempel menggunakan cabang dan ranting yang daunnya tidak bergejala CVPD.
vii
JUDUL : DETEKSI KEBERADAAN Liberobacter asiaticum PADA TANAMAN JERUK YANG TERSERANG Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) DENGAN GEJALA PARSIAL
NAMA : VANI SILVANA NIM : 1205105012
Skripsi ini telah Disetujui pada tanggal 30 Mei 2016
Menyetujui,
Tanggal lulus : 30 Mei 2016
Mengesahkan,
Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana
Prof. Dr. Ir. I Nyoman Rai, M.S. NIP 19630515198803 1 001 Pembimbing I
Prof. Dr. Ir. I Nyoman Wijaya, M.S. NIP. 19561207 198403 1 001
Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. I Gede Putu Wirawan, M.Sc. NIP. 19580627 198503 1 005
viii
DETEKSI KEBERADAAN Liberobacter asiaticum PADA TANAMAN JERUK YANG TERSERANG
Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD)
DENGAN GEJALA PARSIAL
Dipersiapkan dan diajukan oleh Vani Silvana
NIM. 1205105012
Telah diuji dan dinilai oleh Tim Penguji pada tanggal 30 Mei 2016
Berdasarkan SK Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana No. : 97/UN 14.1.23/DL/2016
Tanggal : 30 Mei 2016 Tim Penguji Skripsi adalah:
Ketua : Ir. I Gusti Ngurah Bagus, M.P. Anggota : 1. Ir. I Made Mega Adnyana, M.P.
ix
RIWAYAT HIDUP
Vani Silvana dilahirkan di Singaraja, Buleleng pada tanggal 15 Februari 1994. Merupakan putri kedua dari dua bersaudara pasangan Alm. Bambang Sugiharto dan Purwati.
Penulis memulai pendidikan taman kanak-kanak di TK Sandhi Putra tahun 1999 sampai tahun 2000 dan pendidikan sekolah dasar di SDN 1 dan 6 Banjar Jawa tahun 2000 sampai 2006. Penulis menempuh sekolah menengah pertama di SMPN 1 Singaraja dari tahun 2006 sampai dengan 2009 dan pendidikan sekolah menengah atas di SMAN 4 Singaraja tahun 2009 sampai 2012. Sejak bulan Agustus 2012 penulis terdaftar sebagai mahasiswa di Fakultas Pertanian Universitas Udayana melalui jalur SNMPTN Undangan. Penulis aktif di berbagai kegiatan tingkat fakultas dan jurusan serta tingkat universitas. Penulis mengikuti kepanitiaan HUT HIMAGROTEK tahun 2013. Penulis menerima beasiswa PPA tahun 2013, 2014 dan 2015.
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat, karunia dan nikmat Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini. Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang berjudul “Deteksi Keberadaan Liberobacter
asiaticum pada Tanaman Jeruk yang Terserang Citrus Vein Phloem
Degeneration (CVPD) dengan Gejala Parsial”. Skripi ini penulis ajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Universitas Udayana, Denpasar.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat :
1. Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana
2. Ketua Prodi Agroekoteknolgi Fakultas Pertanian Universitas Udayana
3. Bapak Prof. Dr. Ir. I Nyoman Wijaya, MS., selaku Pembimbing I yang telah banyak memberikan petunjuk dan bimbingan
4. Bapak Prof. Dr. Ir. I Gede Putu Wirawan, M.Sc., selaku Pembimbing II yang telah banyak memberi masukan, arahan dan semangat dalam penulisan skripsi ini
5. Bapak Ir. I Gusti Ngurah Bagus, M.P., Bapak Ir. I Made Mega Adnyana, M.P., dan Ibu Prof. Dr. Dra. Made Sritamin, M.S., selaku Pembahas yang telah banyak memberikan masukan dan arahan dalam penulisan skripsi
6. Bapak Ir. I Wayan Adiartayasa, M.Si. dan Dra. I Gusti Ayu Diah Yuniti, M.Si., yang telah memberi motivasi dan membantu dalam penelitian
7. Pegawai Lab. UPT Sumber Daya Genetika dan Biomolekuler yang telah memberi semangat
8. Dosen dan pegawai Prodi Agroekoteknolgi yang telah membantu dalam penyelesaian usulan penelitian
9. Keluarga tersayang alm. Bapak Bambang Sugiharto, Ibu Purwati dan kakak Tia Irawati, S.Pd., yang telah memberikan banyak dorongan moral maupun material, sehingga penulisan skripsi ini dapat diselesaikan
xi
11. Rekan Penelitian CVPD (Ika Nurhayati, S.P., I Kadek Purnawirawan, S.P., Octa Fransisca Sitorus, S.P.) yang telah membantu dalam penelitian dan pembuatan skripsi
12. Sahabat kesayangan (Irnawati Purba S.P., Domiliska Karolina Sirait S.P., Ni Wayan Mayasari, S.P., Ni Komang Dharmayanti, Adinda Rizki Nurana, Ananda Rizki Nurani, Latizio Beny Da Costa Cruz, S.P.), Teman-teman Agroekoteknologi 2012, KKN Banyuning, SPENSA Singaraja, IBLIS 4SMA yang telah menemani dan memberi semangat dalam pembuatan skripsi
13. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan masukan dalam penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan masih terdapat kelemahan dan kekurangan, untuk itu saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukan.
Denpasar, 30 Mei 2016
xii
DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM……… ... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI……… ... ii
ABSTRAK ……… ... iii
ABSTRACT……… ... iv
RINGKASAN……… ... v
HALAMAN PERSETUJUAN……… ... vii
TIM PENGUJI……… ... viii
RIWAYAT HIDUP……… ... ix
KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR GAMBAR ……… ... xiv
I. PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 3 1.3 Tujuan Penelitian ... 3 1.4 Hipotesis ... 3 1.5 Manfaat Penelitian ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Tanaman Jeruk ... 4
2.2 Penyakit CVPD ... 5
2.3 Gejala Penyakit CVPD ... 6
2.4 Penyebab penyakit CVPD ... 8
2.5 Diaphorina citri sebagai Vektor CVPD ... 9
2.6 Teknik PCR ... 11
III. METODE PENELITIAN ... 14
xiii
3.2 Bahan dan Alat ... 14
3.3 Pelaksanaan penelitian ... 14
3.3.1 Pengambilan Sampel ... 14
3.3.2 Deteksi Penyebab Penyakit CVPD dengan Teknik PCR ... 16
3.4 Parameter yang diamati ... 18
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 19
4.1 Pengamatan Gejala dilapangan ... 19
4.2 Isolasi Total DNA ... 21
4.3 Hasil Amplifikasi dengan PCR ... 23
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 30
5.1 Kesimpulan ... 30
5.2 Saran ... 30
xiv
DAFTAR GAMBAR
Nomor Teks Halaman
2.1 Daun jeruk yang menunjukkan gejala CVPD………... 6
2.2 Buah jeruk yang terserang CVPD……….. 6
2.3 Pohon jeruk terserang penyakit CVPD...……..………... 7
2.4 Penyebab Penyakit CVPD L. asiaticum pada Floem ……….... 9
2.5 Metamorfosis D. citri ... 11
3.1 Sampel tanaman jeruk yang Bergejala Parsial ... 15
4.1 Kondisi Pertanaman Jeruk Milik Seorang Petani di Desa Plaga... 20
4.2 Sampel Daun Jeruk Siam Tanaman 1 ... 20
4.3 Sampel Daun Jeruk Siam Tanaman 2 ... 20
4.4 Isolasi Total DNA Tanaman Jeruk Siam 1 di Desa Plaga... 21
4.5 Isolasi Total DNA Tanaman Jeruk Siam 2 di Desa Plaga... 22
4.6 Hasil Amplifikasi DNA Bakteri L. asiaticum dari Tanaman Jeruk Siam 1 Bergejala Parsial dengan Teknik PCR menggunakan Primer 16S r DNA pada Gel Agarose 1%... 23
4.7 Hasil PCR DNA L. asiaticum dari Tanaman Jeruk Siam 2 Bergejala Parsial menggunakan Primer 16S r DNA pada Gel Agarose 1%... 25
4.8 Sketsa Tanaman 1... 27
