KAJIAN SIFAT BIOEKOLOGI DAN BIOMOLEKULER VIRUS MOSAIK BERGARIS PADA TEBU DI INDONESIA

KAJIAN SIFAT BIOEKOLOGI DAN BIOMOLEKULER VIRUS

MOSAIK BERGARIS PADA TEBU DI INDONESIA

Dr. Ir. Tri Asmira Damayanti, M.Agr (IPB)

Ir. Lilik Koesmihartono Putra, M.AgSt (P3GI)

Gejala SCMV & variasinya

Gejala mosaik bergaris

(

streak

)

Sampling

daun sakit

Jawa vs luar Jawa

30% vs 67%

Sampling

daun sakit

Jawa vs luar Jawa

60% vs 30%

™

Mengetahui persebaran dan luas serangan

™

Mengkaji sifat bio-ekologi dan mengidentifikasi virus

mosaik bergaris isolat Indonesia

™

Mengetahui respon beberapa klon/varietas tebu

unggul terhadap infeksi virus dan diferensiasi gejala

™

Variasi genetik virus

Tahun berjalan

¾

Diketahuinya identitas virus mosaik bergaris pada

tebu asal Indonesia (sifat bio-ekologi, -molekuler,

penyebaran dan keragaman genetiknya)

¾

Data variasi gejala di lapang melalui diferensiasi

gejala pada berbagai varietas sebagai informasi bagi

praktisi industri gula sebagai cara deteksi awal

¾

Publikasi di Jurnal Internasional sebagai laporan

penemuan virus mosaik bergaris isolat Indonesia

KELUARAN

Jangka Panjang

¾

Strategi pengendalian yang tepat

¾

Pengembangan metode pengendalian terpadu bagi

virus mosaik bergaris

¾

Metode deteksi dini yang cepat, murah dan mudah

untuk monitoring penyakit di lapang dan produksi

tanaman bebas virus

LINGKUP DAN RENCANA KEGIATAN

•

Survei Lapang (

sampling

tanaman sakit, persebaran

dan

incidence

) status penyakit

•

Deteksi dan karakterisasi virus dengan pendekatan

molekuler

•

Kajian sifat bio-ekologi virus (bentuk partikel virus,

SURVEI LAPANGAN

PEKALONGAN

_YOGJAKARTA

HASIL SURVEI LAPANG

4.09 0.00 0.00 23.38 19.34 11.97 13.66 1.31 0.00 4.95 2.59 PS 864 PS 862 SS-57 PS 864 PS 864 PS 864 PS 864 BL PS 851 PS 864 PS 864 Klandungan I (PC/T)* Klandungan II (PC/T)* Klandungan III (PC/T)* Jambangan(R/S) Pilang(R/S) Purwosuman (R/S) Kedungupit( R/S) Singopadu (PC/T) Puro (R/T) Karangudi (R/T) Tanggulangin (R/T) 7.69 1.55 0.00 0.00 11.80 5.22 0.00 0.00 0.00 0.00 7.29 12.77 13.38 0.00 0.00 PS 921 PS 921 BL PSCO 90-2411 PS 864 PS 864 SS-57 PS 851 PS 851 BL PS 864 PS 864 PS 864 PS 851 PS 951 Pesantren (PC/S) Tegal Suruh (PC/S) Krasak Ageng (PC/S) Sijeruk B1 (R/S) Sijeruk B2 (R/S) Sumub Kidul (PC/S) Sabar Wangi (PC/T) Karang Tengah (PC/S) Ampel Gading (PC/S) Kebagusan B (PC/S) Jatirejo (PC/S) Karangbrai (PC/S) Payung (PC/S) Ujung Gede I (PC/S)* Ujung Gede II (PC/S) KP (%) Klon Lokasi Survei (Status/ST) KP (%) Klon Lokasi Survei (Status/ST)

PG MOJO SRAGEN

PG SRAGI PEKALONGAN

HASIL SURVEI LAPANG

KP: Kejadian penyakit; S: lahan sawah; T: lahan tegalan; PC: plant cane; R: ratoon; *: kebun bibit inti 3.28 0.98 2.97 1.45 18.60 2.51 6.59 0.87 1.43 1.20 PS 864 PSCO 91-787 PS 864PS 864 BM 96-05 PS 864 PS 864 PS 864 PS 851 BL BL Beringin I (PC/S) Beringin II (PC/S) Jiken I (PC/S)* Jiken II (PC/S)* Candipari (PC/S) Kebaron (R/S) Telasih (PC/S) Jedong 1 (R/T) Gempol (PC/T) Malangbong (R/T) 62.18 21.03 5.88 0.00 25.33 1.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 PS 864 PS 891 PS 862 PSCO 90-2411 PS 864 PS 864 PA 198 PS 851 BL PS 862 PA 198 Masahan I (PC/S)* Masahan II(PC/S)* MAsahan III (PC/S)* MAsahan IV (R/S)* Tempel (R/S) Ngaran (PC/S) Nggejik(PC/S) Menjangan (PC/S) Pulutan(PC/S) Jowilayan (PC/S) Turi (PC/T) KP (%) Klon Lokasi Survei (Status/ST) KP (%) Klon Lokasi Survei (Status/ST)

PG TULANGAN SIDOARJO

PG MADUKISMO YOGJAKARTA

HASIL SURVEI LAPANG

KP: Kejadian penyakit; S: lahan sawah; T: lahan tegalan; PC: plant cane; R: ratoon; *: kebun bibit inti

3.40

2.49

1.47

2.76

0.00

1.88

0.62

0.00

0.00

0.28

0.60

0.00

PS 921

BL

PS 921

PS 864

BL

PS 864

BL

CO 617

PSCO 90-2411

PA 198

VMC 71-39

PS 864

Wadung (R/S)

Bumiayu (R/S)

Wajak I (R/S)

Wajak II (R/S)

Kuwolu (PC/T)

Sambigede (PC/S)

Pakishaji (PC/S)

Kebon Agung (PC/T)

Sitirejo I(PC/S)

Sitirejo II (PC/S)

Sitirejo III (PC/S)

Sempalwadak (R/S)

KP (%)

Klon

Lokasi Survei (Status/ST)

DETEKSI DENGAN RT-PCR

100 200 300 400 500

SCSMV

DNA marker

Tanaman sakit

Total RNA

Konstruksi cDNA

(reverse transcriptase)

RT-PCR

AAAAA…

CP

NIb

NIa

VPg

6 K 2

CI

6 K 1

P3

HC-PRO

P1

AP3 SCSMV 547F

PENGAMATAN PARTIKEL VIRUS

ANALISIS PROTEIN

SDS-PAGE

35 45 40 kDa kDa 1 2

1. Unstained protein marker 2. SCSMV coat protein

Tanaman Sakit

Purifikasi Virus

Virus murni

Size 800-890 nm

TEM

GTGGGTTCAGTTCTCGGTTCGTAGCGGGAAACCCATAATACCACACAATGCAGTGAAGGCAGGATTGACCACACCAG AGTTTTATCCTTGCTGCATTGATTTCGTGATGGTGAATATCCTCTCACCAGCAGAAATTGACGTGCGTAACCAGGTGAT TAACGCACGTACACCCCGGATGGGAAAGCCTTTATTCCGTCATGCTCTTAGAGCCGGGGGAGATGAGGACACGGACC TGCGTAGGGAAGATGATGCAAACTATGGAAGGACGCAGATCGGTGGCGCTCATTTTGGGCGCGCCCAGCACTGATTT TCAGTGCAGTTATCCATATATTATCGTATCTACGTATCAACTGGTTCTCTTGGATAGGCTGATGGTAGTTGCCTGACCG CTTAGACGATCATCAGGAGCTACTAGTGGATCATTCGGAGATTGCTCACCCTGTTTCCAGACCAGTGAGATTCTGCCG -AACCCACAATCAACCTGCCCCGTGAGGAGGA nt 547 nt 1045 AAAAA…

CP

NIb

NIa

VPg

6 K 2

CI

6 K 1

P3

HC-PRO

P1

AP3 SCSMV 547F

HASIL PERUNUTAN DNA

INOKULUM (SAP)

Metode Pad rubbing

UJI PENULARAN

Penularan via Pisau

Gejala Hasil Penularan Mekanis

Kondisi Percobaan Rumah Kaca

HASIL UJI PENULARAN SCSMV

-0/50

0/16

Serangga

a.

Rophalosiphum maydis

*

b.

Ceratovacuna lanigera

3.

+

16/16

Bibit

2.

-+

+

+

+

0/16

5/16

5/16

11/16

4/16

Mekanis

a. Sehat

b. Pisau dipakai potong tebu

sakit

c. Metode Sein

d. Abrasive pad rubbing

e. Carborundum

1.

Hasil

Incidence

n/N

Cara Penularan

No

Keterangan :

+ / -

: dapat/tidak ditularkan

n/N

:

∑

tanaman terinfeksi/

∑

tanaman uji

*

: ditularkan ke sorgum

INOKULASI GULMA GRAMINAE

PENGAMATAN & SAMPLING

-+* +* --* --* -* -* -* -* -* -* +* -SM SM -21-30 14-21 -? AMARANTHACEACE Amaranthus spinosus CHENOPODIACEAE Chenopodium amaranticolor C. quinoa COMPOSITAE Ageratum conyzoydes CUCURBITACEAE Cucumis sativus GRAMINAE Zea mays Sorghum bicolor LEGUMINOSAE Arachis hypogea Phaseolus vulgaris Vigna unguiculata SOLANACEAE Lycopersicone esculentum Datura stramonium Physalis floridana Solanum melongena Nicotiana tabacum N. glutinosa GULMA GRAMINAE* Cynodon dactilon Cynodon rotundus Penisetum purpureum Digitaria sp Echinochloa colonum Eleucine indica Dactylactonium aegypticum Hasil Gejala Waktu Inkubasi (hari) Famili/Spesies**

HASIL UJI

KISARAN INANG

Keterangan: * : dideteksi dengan PCR

** : sebagian besar adalah tanaman indikator

+ : menunjukkan gejala - : tidak menunjukkan gejala

? : tidak diketahui waktu inkubasinya karena tanpa gejala yang khas SM : mosaik bergaris

Saat Supervisi di Lapang

PERCOBAAN LAPANG – KEBUN PERCOBAAN P3GI

A.

B.

C.

Streak Tegas/jelas

(PS 864, SS 57, PS 921)

Streak agak tegas

(PSBM 88-113, PSCO 90-2411,

PS 951, PS 851)

Streak lembut

(BL, PS 862, PSJT 94-33)

11/122 (

9.02

)

8/147 (

5.44

)

49/121 (

40.50

)

14/93 (

15.05

)

11/115 (

9.57

)

8/111 (

7.21

)

21/124 (

16.94

)

6/127 (

4.72

)

32/104 (

30.77

)

24/103 (

23.30

)

2/27

2/40

15/32

4/24

3/28

1/28

5/34

2/38

8/31

7/32

2/29

0/36

9/29

6/23

4/28

2/26

7/24

2/26

10/26

8/13

3/33

2/39

15/27

1/18

3/25

2/34

4/34

1/33

8/15

2/28

4/33

4/32

10/33

3/28

1/34

3/23

5/34

1/30

6/32

7/30

PS 851

PS 862

PS 864

PS 921

PS 951

BL

PSJT 94-33

PSCO 90-2411

PSBM 88-113

SS-57

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

4

3

2

1

∑

KP total (%)

∑tan.terinfeksi / ∑

tan.uji tiap

Ulangan

Varietas/Klon

No

HASIL UJI RESPON KLON/VARIETAS TERHADAP INFEKSI VIRUS

0%

Sangat tahan

0.1-5%

Tahan

(

PSCO-90-2411

)

5.1-10% Moderat

(

PS 851, PS 862, PS 951, BL

)

10.1-40% Rentan

(

PS 921, PSJT 94-33, PSBM 88-113, SS 57

)

>40%

Sangat rentan

(

PS 864

)

KESIMPULAN

1. Penyakit Mosaik bergaris pada tebu di Indonesia disebabkan oleh

Sugarcane Streak Mosaic Virus

yang 98% homolog dengan SCSMV

Pakistan

2. SCSMV-Idn dapat ditularkan secara mekanis, tetapi tidak dapat

ditular-dengan serangga

Rophalosiphum maydis

dan

Ceratovacuna lanigera

3. SCSMV dapat menginfeksi jagung, sorgum dan rumput

Dactylactonium

aegypticum

4. Semua klon/varietas uji menunjukkan dapat diinfeksi oleh SCSMV dengan

3 tipe gejala (

streak

tegas, streak

agak tegas

dan streak

lembut

)

5. PSCO 90-2411 tahan, PS 851, PS862, PS 951, BL moderat,

PSJT 94-33, PSBM 88-113, PS 921 dan SS 57 rentan, dan PS 864 sangat

rentan

RENCANA KEGIATAN PENELITIAN 2008

TUJUAN

•

Mencari metode deteksi virus pada bibit yang cepat dan mudah diterapkan

untuk deteksi rutin

•

Mengkaji aspek budidaya pemupukan dan cekaman air terhadap

perkembangan penyakit

•

Menentukan

thermal inactivation point

(TIP) sebagai dasar untuk

menge-liminasi virus secara fisik

TARGET

•

Standard metode deteksi dini yang cepat dan mudah untuk monitoring

perkembangan penyakit serta yang akan bermanfaat untuk produksi

tanaman bebas virus