TESIS
PEPPER VEIN YELLOW VIRUS
(PeVYV) PENYEBAB
PENYAKIT KUNING (
YELLOWING
) PADA TANAMAN
MENTIMUN DI DAERAH BALI
M. TINNY LESTARININGSIH. T
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
TESIS
PEPPER VEIN YELLOW VIRUS
(PeVYV) PENYEBAB
PENYAKIT KUNING (
YELLOWING
) PADA TANAMAN
MENTIMUN DI DAERAH BALI
M. TINNY LESTARININGSIH. T NIM : 1390861006
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI BIOTEKNOLOGI PERTANIAN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
ii
PEPPER VEIN YELLOW VIRUS
(PeVYV)
PENYEBAB PENYAKIT KUNING (
YELLOWING
)
PADA TANAMAN MENTIMUN DI BALI
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister
pada Program Magister, Program Studi Bioteknologi Pertanian,
Program Pascasarjana Universitas Udayana
M. TINNY LESTARININGSIH. T NIM: 1390861006
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI BIOTEKNOLOGI PERTANIAN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
iii
Lembar Pengesahan
TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA
TANGGAL 14 JANUARI 2016
Pembimbing I, Pembimbing II,
Dr. Ir. I Dewa Nyoman Nyana, M.Si. Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc. NIP. 19540220 198503 1 001 NIP. 19620607 198703 1 003
Mengetahui
Ketua
Program Studi Bioteknologi Pertanian Program Pascasarjana
Universitas Udayana,
Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, M.P. NIP. 19621009 198803 1 002
Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana,
iv
PENETAPAN PANITIA PENGUJI
Tesis Ini Telah Diuji pada
Tanggal 14 Januari 2016
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor
Universitas Udayana, No. 4372/UN14.4/HK/2015, Tanggal 23 Desember 2015
Ketua : Dr. Ir. I Dewa Nyoman Nyana, M.Si. Anggota :
1. Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc.
v
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : M. Tinny Lestariningsih. T
NIM : 1390861006
Program Studi : Bioteknologi Pertanian
Judul Tesis : Pepper Vein Yellow Virus (PeVYV) Penyebab Penyakit Kuning (YELLOWING) Pada Tanaman Mentimun di Bali
Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah tesis ini bebas plagiat. Apabila dikemudian hari terbukti plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan Peraturan
Perundang-undangan yang berlaku.
Denpasar, 14 Januari 2016 Yang membuat pernyataan
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena atas asung kerta wara nugraha-Nya, penulis dapat menyelesaikan tesis ini yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Bioteknologi Pertanian pada Program Pascasarjana Bioteknologi Pertanian Universitas Udayana, dengan judul “Pepper Vein Yellow Virus (PeVYV) Penyebab Penyakit Kuning (Yellowing) pada Tanaman Mentimun di Daerah Bali”.
Dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Dr. Ir. I Dewa Nyoman Nyana, M.Si dan Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc selaku Pembimbing yang senantiasa memberikan semangat, dorongan, bimbingan dan pengarahan kepada penulis serta kepada para Penguji tesis, yaitu Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, M.P., Dr. I Gusti Ngurah Alit Susanta Wirya, S.P., M. Agr., dan I Putu Sudiarta, S.P., M.Si., Ph.D., yang telah memberikan saran, arahan, dan banyak masukan yang bermanfaat sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan dengan baik.
Ucapan terima kasih juga penulis tujukan kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD., KEMD, Ibu Direktur Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Universitas Udayana, serta seluruh staf dosen dan staf administrasi Bioteknologi Pertanian, Ni Md Intan M, Citra yang telah banyak membantu penulis
selama menempuh pendidikan. Penulis pada kesempatan ini juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak dan Ibu staf Laboratorium Virologi
vii
Ucapan terimakasih yang tulus penulis sampaikan kepada kedua orang tua Drs. I Ketut Teneng, SP., M.Si. dan Drh. Luh Ayu Aryani, M.P., serta kepada mendiang Ibunda tercinta. Terimakasih penulis sampaikan juga kepada suami tercinta Made Yudi Aditya, S.E., serta kakak L.P. Tetty Lestariasih.T., S.P., adik K. Trianny Putri Mahadewi Lestariningrum. T., dan K. Teguh Wibawa Lesmana Putra. T., bapak ibu mertua I Wayan Rena dan Desak Putu Kartika, Popyana, Sekarini dan seluruh keluarga besar yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu atas dukungan, semangat, do’a yang diberikan selama penulis menyelesaikan pendidikan ini.
Akhir ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada teman-teman Bioteknologi Pertanian angkatan 2013 N. Putri Adnyani, Kade Kusuma D, Putra Wiratama, Dwi M, Shinta D, Nisa S, Febri S, Irsan N, Diyah N, Agung D, Dita M, Rahde, Kayan, atas semangat dan motivasinya selama kuliah. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada teman Karantina Pertanian Denpasar serta
teman-teman Ekonomi Bappeda Provinsi Bali yang memberikan semangat serta seluruh pihak dan teman-teman yang membantu dalam penulisan tesis ini, mohon maaf jika
ada beberapa pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
Penulis sangat menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun sehingga tesis ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa selalu melimpahkan rahmat-Nya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini.
Denpasar, Januari 2016
viii
ABSTRAK
Pepper vein yellow virus (PeVYV) PENYEBAB PENYAKIT KUNING
(YELLOWING) PADA TANAMAN MENTIMUN DI BALI
Pepper vein yellow virus (PeVYV) merupakan salah satu anggota kelompok
Polerovirus yang mempunyai inang sangat terbatas yaitu hanya dapat menginfeksi jenis tanaman cabai (Capsicum spp.). Namun demikian, pada survei yang telah dilakukan pada penelitian ini menemukan sejumlah tanaman mentimun (Cucumis sativus L.) di Bali memperlihatkan gejala yang hampir sama dengan yang terjadi pada tanaman cabai yang terinfeksi PeVYV. Gejalanya khas yaitu mulai muncul pada daun-daun bawah lambat laun berkembang ke daun-daun yang lebih muda. Lamina daun menjadi kuning akibat klorosis demikian juga tulang daunnya, tetapi jaringan disekitar tulang daun tetap hijau (vein banding). Bentuk dan ukuran daun tetap normal. Berdasarkan simptomatologi ini, diagnose langsung dilakukan dengan
reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) menggunakan sepasang primer spesifik PeVYV, untuk memastikan penyebab penyakit kuning pada tamanan mentimun. RNA total diekstraksi dari daun tanaman mentimun sakit menggunakan
RNA extraction kit (Promega, USA) kemudian digunakan sebagai template untuk sintesis cDNA dalam RT menggunakan primer oligo-dT (Promega, USA). PCR dilakukan berdasarkan Dream Taq Green Master Mix (Thermo Scientific, US) dan sepasang primer PeVYV-CP-F-BamH1 (5’-AATTAAGGATCCAATACGGGAGG GGTTAGGAGAAAT-3’) dan PeVYV-CP-R-Pst1 (5’-AATTAACTGCAGTTTCGG GTTGTGCAATTGCACA GTA-3’) yang dapat mengamplifikasi seluruh gen protein mantel PeVYV. Reaksi RT-PCR menghasilkan satu band DNA berukuran 650 pasang basa (bp) yang sesuai dengan predeksi. Produk PCR berhasil disekuen dan berdasarkan hasil Blast memastikan bahwa virus yang berasosiasi dengan penyakit kuning pada tanaman mentimun di Bali adalah PeYVY. Analisis pohon pilogeni memperlihatkan bahwa PeVYV isolat mentimun asal Bali sangat dekat hubungan kekerabatannya dengan PeVYV isolat cabai asal Bali. Kumungkinan besar virus yang ada pada tanaman cabai menginfeksi tanaman mentimun melalui serangga vektornya yaitu kutu daun. Ini merupakan laporan pertama bahwa PeVYV menginfeksi tanaman mentimun, selain cabai.
ix
ABSTRACT
Pepper vein yellow virus (PeVYV) CAUSING YELLOWING DISEASE ON
CUCUMBER PLANTS IN BALI
Pepper vein yellow virus (PeVYV) is one of the members of Polerovirus having very restricted plant host that it is infected only chili pepper (Capsicum spp.). But, in the surveys conducted in Bali, it was found that many cucumber (Cucumis sativus L.) plants exhibited mostly the same symptoms with those occurred on PeVYV-infected chili pepper plants. The symptoms occurred first on the lower leaves and gradually to upper leaves, and characterized by yellowing on the lamina, but the tissue around the vein was still normal green (vein banding). Leaf shape and size was not distorted. Based on this symptomatology, reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) using primer pairs specific to PeVYV was done to elucidate virus associated with the disease on cucumber. Total RNA was extracted from diseased cucumber plant leaves using RNA extraction kit (Promega, USA) and then used as template during cDNA syntheses using oligo-dT primer (Promega, USA). PCR was done according to Dream Taq Green Master Mix (Thermo Scientific, US) and a pair of primers PeVYV-CP-F-BamH1 (5’-AATTAAGGATCCAATACGGGAGGGGTTA GGAGAAAT-3’) dan PeVYV-CP-R-Pst1 (5’-AATTAACTGCAGTTTCGGGTTGT GCAATTGCACA GTA-3’) that can amplified full length of the coat protein gene of PeVYV. RT-PCR reaction resulted one DNA band with size of 650 bp, accordance with the expected size. PCR products were successfully sequenced and based on Blast analyses it was confirmed that the virus associsted with yellowing disease on cucumber plants in Bali was PeVYV. Pylogenetic three analyses found that cucumber isolate of PeVYV from Bali has very close relationship with that of chili pepper isolate from Bali. It is postulated that the virus from chili pepper infected cucumber plants through its vector insect of Aphids. This is the first report concerning PeVYV can infect cucumber plant, other than chili pepper.
x
RINGKASAN
Mentimum (Cucumis sativus L.) adalah salah satu jenis sayur-sayuran yang dikenal di hampir setiap negara dan sangat disukai oleh semua lapisan masyarakat. Di Indonesia, salah satu tanaman sayuran seperti mentimun, merupakan komoditas tanaman sayuran yang banyak diusahakan oleh petani, karena mempunyai nilai
ekonomi yang cukup tinggi. Proses budidaya tanaman mentimun sering kali mengalami banyak gangguan, salah satunya adalah dari organisme pengganggu tumbuhan (OPT) yang terdiri dari hama dan patogen tanaman. Salah satu patogen tanaman adalah virus yang dapat menyebabkan tanaman mengalami kehilangan hasil dan penurunan kualitas yang sangat tinggi. Tanaman yang terinfeksi virus dapat menunjukkan gejala yang berbeda-beda, tetapi biasanya daun menguning, klorosis (daun mengalami belang-belang), perubahan bentuk daun (keriting), dan pertumbuhan menyimpang lainnya (kerdil, bentuk bunga atau buah tidak normal). Selain itu, tanaman mengalami gangguan pertumbuhan (penurunan hasil dan gagal panen), penurunan kualitas dan nilai jual buah (daya tarik, ukuran, bentuk, warna, rasa, dan tekstur). Gejala yang ditimbulkan oleh virus kuning berbeda-beda,tergantung pada genus dan spesies tanaman yang terinfeksi. Pada sentra penanaman mentimun di Desa Bangli, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali, menemukan banyak daun mentimun yang memperlihatkan gejala kuning maupun mosaik. Gejalanya khas yaitu mulai muncul pada daun-daun bawah lambat laun berkembang ke daun-daun yang lebih muda. Lamina daun menjadi kuning akibat klorosis demikian juga tulang
daunnya, tetapi jaringan disekitar tulang daun tetap hijau (vein banding). Bentuk dan ukuran daun tetap normal. Virus-virus yang terlibat dalam menginduksi penyakit
xi
isolat-isolat virus sejenis yang telah dilaporkan di daerah/negara lain agar kedepannya pengelolaan tanaman mentimun dapat dilakukan dengan baik.
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode reverse transcription
-polymerase chain reaction (RT-PCR). Elektroforesis digunakan untuk visualisasi hasil RT-PCR dilakukan dengan elektroforesis gel Agarosa. Hasil RT-PCR yang telah terdeteksi positif pada sampel tanaman mentimun sakit dilakukan analisis sekuen nukleotida yang kemudian hasilnya digunakan untuk analisis kesejajaran dengan sekuen nukleotida Polerovirus yang telah dipublikasikan di GenBank dengan program BLAST. Pohon filogenetik dapat dibangun dengan menggunakan data sekuen untuk memvisualisasikan hubungan evolusi kesejajaran suatu spesies dengan menggunakan program Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA 5.05) dan
TreeTop-Phylogenetic Prediction Tree dalam situs Genebee-Molecular Biology Services (http://www.genebee.msu.su).
Amplifikasi menggunakan sepasang primer spesifik PeVYV-CP-F-BamH1/ PeVYV-CP-R-Pst1 berhasil didapatkan fragmen DNA dari sampel tanaman bergejala
pada ukuran ± 650 pb. Isolat Lahan 1 pada sampel no. 7 dengan intensitas fragmen DNA yang kuat kemudian terpilih untuk dilakukan analisis sekuen nukleotida. Hasil dari Analisis sekuen nukleotida pada sampel no. 7 mempunyai homologi tertinggi dengan PeVYV asal Bali, Rembang, dan Jepang yang menginfeksi tanaman cabai dengan nilai lebih dari 95%. Hal ini mengindikasikan bahwa isolat PeVYV Bali dari tanaman mentimun merupakan spesies yang sama dengan PeVYV yang menginfeksi tanaman cabai di Bali, Rembang, dan Jepang. Analisis sekuen nukleotida menggunakan pohon filogeni juga menunjukkan bahwa isolat PeVYV Bali yang menginfeksi tanaman mentimun tergabung menjadi satu kelompok dengan isolat PeVYV Bali yang menginfeksi tanaman cabai.
xii
xiii
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP PENELITIAN DAN HIPOTESIS ... 12
xiv
3.2 Konsep Penelitian... 14
3.3 Hipotesis Penelitian ... 16
BAB IV BAHAN DAN METODE PENELITIAN ... 17
4.1. Pengamatan Penyakit Kuning (Yellowing) pada Tanaman Mentimun di Lapangan ... 17
4.2 Deteksi Virus pada Jaringan Tanaman Mentimun Bergejala Kuning (Yelowwing) Melalui Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) ... 17
4.3 Penentuan Spesies Virus yang Berasosiasi dengan Penyakit Kuning (Yellowing) Melalui Sekuen Nukleotida... 20
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ... 22
5.1. Gejala Penyakit di Lapangan ... 22
5.2 Deteksi PeVYV Menggunakan RT-PCR ... 24
5.3 Identifikasi dan Analisis PeVYV pada Tanaman Mentimun ... 24
5.4 Pembahasan Umum ... 26
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ... 29
DAFTAR PUSTAKA ... 30
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
3.1 Skema Kerangka Berpikir Penelitian ... 14
3.2 Skema Konsep Penelitian ... 15
5.1 Gejala khas penyakit kuning (daun berwarna kuning, jaringan sekitar tulang daun tetap hijau, ukuran dan bentuk daun tidak mengalami perubahan) pada tanaman mentimun di Bali ... 23
5.2 Hasil amplifikasi gen CP dengan metode reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). ... 24
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanaman sayuran merupakan salah satu komoditas hortikultura yang
diharapkan dapat memberikan kontribusi yang cukup besar terhadap peningkatan
pendapatan petani dan kesejahteraan masyarakat. Di Indonesia, tanaman sayuran
seperti cabai, tomat, dan mentimun, merupakan komoditas tanaman sayuran yang
banyak diusahakan oleh petani, karena mempunyai nilai ekonomi yang cukup
tinggi.
Mentimun (Cucumis sativus L.) merupakan salah satu tanaman yang
termasuk dalam family Cucurbitaceae (tanaman labu-labuan), yang sangat
disukai oleh semua lapisan masyarakat. Buahnya dapat dikonsumsi dalam bentuk
segar, pencuci mulut atau pelepas dahaga, bahan kosmetika dan dapat dijadikan
bahan obat-obatan. Selain itu buah mentimun dapat digunakan sebagai bahan baku
industri minuman, permen dan parfum (Rukmana,1994). Dari sudut pandang
ekonomi, mentimun memiliki prospek yang cukup baik, karena diminati di banyak
negara.
Berdasarkan Data Bali Membangun Pemerintah Provinsi Bali tentang
hasil survei program peningkatan ketahanan pangan di Bali untuk hasil produksi
sayur-sayuran menurut jenisnya, produksi mentimun di Bali mengalami
penurunan. Pada tahun 2012 produksi mentimun di Bali adalah 9,194 ton dan
pada tahun 2013 produksi mentimun mengalami penurunan menjadi 9,102 ton.
salah satunya adalah dari organisme pengganggu tumbuhan (OPT) yang terdiri dari
hama dan patogen tanaman. Salah satu patogen tanaman adalah virus yang dapat
menyebabkan tanaman mengalami kehilangan hasil dan penurunan kualitas yang
sangat tinggi. Selain itu, tanaman mengalami gangguan pertumbuhan (penurunan
hasil dan gagal panen), penurunan kualitas dan nilai jual buah (daya tarik, ukuran,
bentuk, warna, rasa, dan tekstur) (Hull, 2002). Survei lapangan yang telah
dilakukan pada bulan Pebruari 2015, di sentra penanaman mentimun di Banjar
Titigalar, Desa Bangli, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali, menemukan
banyak daun mentimun yang memperlihatkan gejala kuning. Kejadian penyakit ini
sangat tinggi, berdasarkan pengamatan peneliti lebih dari 80% tanaman
memperlihatkan gejalanya yang khas yaitu mulai muncul pada daun-daun bawah
lambat laun berkembang ke daun-daun yang lebih muda. Lamina daun menjadi
kuning akibat klorosis demikian juga tulang daunnya, tetapi jaringan disekitar
tulang daun tetap hijau (vein banding). Bentuk dan ukuran daun tetap normal.
Penyakit virus kuning selain menyerang tanaman cabai juga menyerang
tanaman mentimun. Virus ini dapat ditularkan oleh kutu daun (aphid) secara non
persisten dan kutukebul (whitefly) secara persisten. Bila dalam suatu lahan
pertanaman mentimun sudah terdapat penyakit kuning maka hampir seluruh
tanaman dalam lahan tersebut memperlihatkan gejala (insiden mendekati 100%).
Melihat pola sebaran penyakit ini di lapangan mengindikasikan bahwa virus
penyebabnya ditularkan oleh serangga vektor dengan aktivitas yang cukup tinggi
ke tanaman lain dalam waktu yang sangat singkat (beberapa menit) dan sudah
cukup untuk menularkan virus yang dibawanya.
Hasil survei di lapangan juga menunjukkan pada bagian daun mentimun
ditemukan serangga kutudaun yang menginfestasi tanaman mentimun pada
tingkat populasi yang cukup tinggi sehingga dapat menyebabkan kerusakan
tanaman yang signifikan serta virus-virus yang ditularkan dapat menyebabkan
penurunan hasil dan kerusakan ekonomi yang jauh lebih besar akibat dari aktivitas
makan kutukebul.
Virus yang ditularkan oleh kutudaun umumnya menyebabkan gejala
menguning pada daun. Gejala pada Capsicum annuum var. Jatilaba berupa
klorosis pada anak tulang daun dan ukuran daun mengecil (Nurhayati, 2012; Neni
et al., 2008). Virus-virus yang terlibat dalam menginduksi penyakit kuning pada
tanaman mentimun di daerah Bali belum ada yang melaporkan sehingga informasi
mengenai virus penyakit kuning yang terjadi pada tanaman mentimun di Bali
masih terbatas. Pengetahuan yang tepat mengenai virus-virus yang terlibat akan
memudahkan dalam menyusun strategi pengendaliannya.
Dalam rangka pengendalian penyakit, kegiatan identifikasi virus yang
berasosiasi dengan penyakit kuning pada tanaman mentimun di daerah Bali
merupakan prioritas yang harus dilakukan sebelum kegiatan yang lainnya. Oleh
karena itu, penelitian ini perlu dilakukan agar dapat mengidentifikasi virus kuning
yang menginvestasi tanaman mentimun sakit untuk mencegah terjadinya epidemi
penyakit kuning agar kedepannya pengelolaan tanaman mentimun dapat
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan identifikasi masalah dalam latar belakang yang telah
dikemukakan, maka dapat dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut:
(1) Spesies virus apakah yang berasosiasi dengan penyakit kuning
(yellowing) pada pertanaman mentimun di daerah Bali?
(2) Bagaimanakah hubungan kekerabatan isolat virus ini dengan
isolat-isolat virus sejenis yang telah dilaporkan di daerah/negara lain?
1.3 Tujuan Penelitian
Terdapat dua tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini, yaitu:
(1) Mengidentifikasi virus yang berasosiasi dengan penyakit kuning pada
tanaman mentimun yang terjadi di daerah Bali.
(2) Mengetahui hubungan kekerabatan isolat virus ini dengan isolat-isolat
virus sejenis yang telah dilaporkan di daerah/negara lain.
1.4 Manfaat Penelitian
Bila permasalahan yang telah dirumuskan dapat terjawab dan tujuan yang
telah ditentukan dapat tercapai dalam penelitian ini, maka beberapa manfaat akan
dapat dipetik:
(1) Identitas dari virus yang terlibat dalam induksi gejala kuning pada
tanaman mentimun (yang diekplorasi dalam penelitian ini) sangat
diperlukan dalam rangka penyusunan strategi pengendalian yang
lebih tepat untuk mencegah terjadi epidemi penyakit di kemudian
(2) Hasil penelitian ini (yang dipublikasikan secara oral maupun dalam
bentuk manuscript baik pada tingkat nasional ataupun internasional)
6
2.1 Mentimun (Cucumis sativus Linn.)
Mentimum adalah salah satu jenis sayur-sayuran yang dikenal di hampir
setiap negara. Tanaman ini berasal dari Himalaya di Asia Utara. Saat ini, budidaya
mentimum sudah meluas ke seluruh dunia baik daerah tropis atau subtropis. Di
Indonesia mentimun memiliki berbagai nama daerah seperti timun (Jawa),
bonteng (Jawa Barat), temon atau antemon (Madura), ktimun atau antimun (Bali),
hantimun (Lampung) dan timon (Aceh) (Rukmana, 1994).
Klasifikasi botani tanaman mentimun adalah sebagai berikut:
Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Cucurbitales
Famili : Cucurbitaceae
Genus : Cucumis
Spesies : Cucumis sativus L.
Mentimun merupakan tanaman setahun yang tumbuh merambat, dengan
sistem perakaran dangkal. Batang tanaman mentimun memiliki panjang 1-3 m
dengan sulur yang tidak bercabang. Daun bulat segitiga, agak berbentuk jantung,
lebar 7-25 cm dan permukaan kasar karena adanya rambut-rambut di permukaan
daun, panjang tangkai daun 5-15 cm. Bunga berwarna kuning berbentuk lonceng
Mentimun muda dijadikan sayuran mentah atau bahan makanan yang
diawetkan seperti acar. Buah mentimum dimanfaatkan untuk perawatan
kecantikan dan untuk pengobatan tradisional untuk memperlancar buang air kecil
dan menurunkan tekanan darah tinggi (Warintek, 2007). Mentimun mengandung
mineral-mineral yang penting bagi tubuh seperti kalsium, fosfor, kalium dan besi,
selain itu juga mengandung vitamin A, B dan C. Mentimun banyak disukai oleh
semua lapisan masyarakat, buahnya dapat dikonsumsi dalam bentuk segar,
pencuci mulut atau pelepas dahaga, bahan kosmetika, dan dapat dijadikan bahan
obat-obatan. Dari sudut pandang ekonomi, mentimun memiliki prospek yang
cukup baik, karena diminati di banyak negara. Selain itu buah mentimun dapat
digunakan sebagai bahan baku industri minuman, permen dan parfum (Rukmana,
1994).
Proses budidaya tanaman mentimun seringkali mengalami banyak
gangguan, salah satunya adalah dari organisme pengganggu tumbuhan (OPT).
OPT tersebut terdiri dari hama dan patogen tanaman. Patogen tanaman yang
menyerang mentimun adalah dari golongan bakteri, cendawan, virus, nematoda,
fitoplasma, dan viroid (Rubatzky & Yamaguchi, 1997). Di antara patogen tersebut,
virus merupakan patogen yang sulit untuk dikendalikan dan sangat merusak. Virus
dapat menyebabkan tanaman mengalami kehilangan hasil dan penurunan kualitas
yang sangat tinggi. Tanaman yang terinfeksi virus dapat menunjukkan gejala yang
berbeda-beda, tetapi biasanya daun menguning, klorosis (daun mengalami
belang-belang), perubahan bentuk daun (keriting), dan pertumbuhan menyimpang lainnya
gangguan pertumbuhan (penurunan hasil dan gagal panen), penurunan kualitas dan
nilai jual buah (daya tarik, ukuran, bentuk, warna, rasa, dan tekstur) (Hull, 2002).
2.2 Virus yang Menginfeksi Tanaman Mentimun
Sekitar 32 virus berbeda telah dilaporkan sebagai virus yang dianggap
penting secara ekonomi yang menginfeksi tanaman mentimun di dunia. Virus-virus
utama yang menginfeksi antara lain Cucumber mosaic virus (CMV), Papaya
ringspot virus (PRSV), Squash mosaic virus (SqMV), Watermelon mosaic virus
(WMV), Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) (Jossey & Babadoost 2008), dan
Tobacco ringspot virus (TRSV) (Babadoost, 1999; Jossey dan Babadoost, 2008).
Virus dengan gejala mosaik pada Cucurbitaceae menyebabkan gejala
belang pada daun. Karakter mosaik adalah akibat adanya warna yang bercampur
antara warna hijau normal dan hijau muda atau kekuningan pada tanaman yang
terinfeksi virus. Gejala mosaik dapat berkisar dari ringan ke berat dan dapat dilihat
pada daun dan buah. Tanaman yang lebih muda saat terinfeksi menunjukkan gejala
yang lebih berat. Pada beberapa kejadian, tanaman yang terinfeksi pada masa
persemaian dapat rebah dan mati. Tanaman yang terinfeksi virus pada masa
pembungaan dapat tidak menghasilkan buah atau buah muda dapat gugur. Bila
tanaman lebih tua saat terinfeksi, tanaman tersebut tidak menunjukkan gejala yang
berat dan dapat menghasilkan buah. Gejala pada buah dapat berkisar dari warna
yang tidak kentara sampai perubahan bentuk yang hebat. Tanaman biasa terinfeksi
oleh dua atau lebih virus dan menyebabkan gejala yang lebih berat daripada
Gejala yang ditimbulkan oleh virus kuning berbeda-beda,tergantung pada
genus dan spesies tanaman yang terinfeksi. Gejala kuning pertama kali muncul
pada daun muda/pucuk berupa bercak kuning di sekitar tulang daun, kemudian
berkembang menjadi urat daun berwarna kuning (vein clearing), cekung dan
mengkerut dengan warna mosaik ringan atau kuning. Gejala berlanjut hingga
hampir seluruh daun muda atau pucuk berwarna kuning cerah, dan ada pula yang
berwarna kuning bercampur dengan hijau, daun cekung dan mengkerut berukuran
lebih kecil dan lebih tebal. (Nurhayati, 2012)
2.3 Penyakit Kuning Pepper Vein Yellow Virus (PeVYV)
Beberapa anggota famili Luteovirus telah dilaporkan menyebabkan gejala
daun menguning pada tanaman cabai di beberapa belahan lain dunia. Pepper vein
yellows virus (PeVYV), menyebabkan gejala menguning dan daun menggulung
pada tanaman paprika, dilaporkan sejak 1981 di Okinawa, Jepang (Yonaha et al.,
1995). Pepper yellow vein virus (PYVA) yang menginduksi gejala tulang daun
kuning (yellow vein) pada cabai telah dilaporkan dari Inggris. Kedua virus tersebut
yaitu PeVYV dan PYVA, memiliki sifat yang berbeda dalam hal penularan
dengan serangga vektor (Fletcher et al., 1987). Dua Luteovirus yang lain, Beet
western yellows virus (BWYV) (Timmerman et al., 1985) dan Capsicum yellow
virus (CYV) (Gunn & Pares, 1990) telah diisolasi dari tanaman cabai
masing-masing di Amerika dan Australia, dan keduanya memperlihatkan reaksi serologi
yang berbeda dengan PeVYV. Baru-baru ini tanaman cabai di Israel dilaporkan
menunjukkan gejala klorosis antar tulang daun (inter veinal chlorosis) dan
anggota Polerovirus, yaitu Pepper yellow leaf curl virus (PYLCV) (Dombrovsky
et al., 2010).
Virus yang ditularkan oleh kutu daun umumnya menyebabkan gejala
menguning, daun keriting dan beberapa gejala mosaik. Gejala pada Capsicum
annuum var. Jatilaba berupa klorosis pada anak tulang daun dan ukuran daun
mengecil. (Nurhayati, 2012; Neni et al., 2008). Kutudaun mempunyai kisaran
inang yang sangat luas, yaitu lebih dari 500 spesies tumbuhan (Greathead, 1986)
dari 63 famili (Mound & Halsey, 1978) seperti : tomat, cabai, mentimun, kacang
buncis, terong, semangka, kubis, kentang, kacang tanah, kedelai, kapas, dan
berbagai tanaman hias dari genus hibiscus dan chrysanthemum.
2.4 Deteksi Virus
Epidemi penyakit yang disebabkan oleh virus semakin lama semakin
meluas dan berpotensi menghambat produksi tanaman mentimun maka perlu
adanya prosedur untuk mendeteksi virus di dalam tanaman diantaranya dengan
metode serologi dan PCR Polymerase chain reaction (PCR). Deteksi dan
identifikasi virus dapat dilakukan dengan dua pendekatan. Pertama, metode
deteksi yang menjadikan komponen protein (terutama coat protein) virus sebagai
target dari deteksi. Uji serologi menggunakan antiserum virus tertentu termasuk
dalam kelompok metode ini. Di antara uji serologi, ELISA merupakan metode
yang paling umum digunakan karena hasil pengujiannya konsisten, relatif mudah
dilakukan, dan semua bahan sudah tersedia secara komersial. Kedua, metode
target deteksi. Metode yang termasuk dalam kelompok ini adalah polymerase
chain reaction (PCR) bagi virus bergenom DNA dan reverse transcription
