E-ISSN: 2615-7721 G.8 P-ISSN: 2620-8512
Vol 2, No. 1 (2018)
Seminar Nasional Dalam Rangka Dies Natalis UNS Ke 42 Tahun 2018
“Peran Keanekaragaman Hayati untuk Mendukung Indonesia sebagai Lumbung Pangan Dunia”
Ketahanan Enam Hibrida Tomat terhadap Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.)
Indah Rahmawati, Rudi Hari Murti* dan Siwi Indarti
*) korespondensi: rhmurti@ugm.ac.id Universitas Gadjah Mada
Abstrak
Nematoda merupakan hama yang berpengaruh untuk tanaman tomat karena dapat menyebabkan kerugian ekonomi dan penurunan hasil. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasiketahanantomat hibrida potensial terhadap nematoda puru akar. Penelitian ini dilakukan di Rumah kaca Fakultas Pertanian UGM dan Labolatorium Nematologi Pertanian Departemen Hama dan Penyakit Tumbuhan UGM mulai bulan Juli 2016 hingga April 2017. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan masing-masing nomor 10 tanaman.Hasil penelitian menunjukkan semua Hibrida yang diuji rentan terhadap serangan nematoda puru akar.Rerata nilai skoring akar tomat paling rendah dimiliki oleh Gamato 2 X CLN.Jumlah nematoda L2 dalam tanah, L2 dalam akar, dan nematoda betina dalam akar menunjukkan beda nyata antara tomat hibrida dibandingkan GM2 (kontrol) dan rerata jumlah nematoda paling rendah pada hibrida adalah Gamato 2 X CLN.
Kata kunci: Nematoda Puru Akar, Uji Ketahanan, Tomat
Pendahuluan
Tomat termasuk tanaman hortikultura yang tergolong ke dalam kelompok sayuran buah.
Tomat biasa digunakan sebagai bumbu dapur yang berguna untuk menambah kelezatan makanan.
Buah tomat memiliki rasa lezat dan komposisi zat yang cukup lengkap, baik untuk tubuh.Peningkatan produksi dalam negeri masih terkendala oleh produktivitastomat yang masih rendah karena berkurangnya lahan pertanian serta meningkatnya serangan dari organisme pengganggu tanaman. Berbagai faktor pembatas dapat mempengaruhi produktivitas tanaman tomat termasuk nematoda. Kehilangan hasil akibat infeksi Meloidogyne spp. bervariasi tergantung pada varietas tanaman dan keadaan lingkungan dapat mencapai 25% dari produksi.Sedangkan kerugian ekonomi yang disebabkan infeksi nematoda ini terhadap tanaman budidaya dapat mencapai 14%
(Agrios, 2005).
Gejala yang ditimbulkan oleh serangan nematoda ini diantaranya adanya gall atau puru pada sistem perakaran tanaman yang diserang, ini menyebabkan tanaman menjadi kekurangan nutrisi dan air sehingga tanaman menjadi layu (Usman & Shiddiqui, 2012). Puru akar tejadi akibat timbulnya
E-ISSN: 2615-7721 G.9 P-ISSN: 2620-8512
Vol 2, No. 1 (2018)
peristiwa hypertrofi dan hyperplasia pada jaringan perisikel akar yang diinduksi oleh saliva yang dikeluarkan oleh nematoda selama proses infeksi. Tanaman yang terserang Meloidogyne spp.
daunnya mengalami klorosis, tanaman kerdil, daunnya layu dan banyak yang gugur, akar lebih sedikit, dan bila tanaman yang terserang hebat atau parah maka tanaman yang terserang akan mati (Taylor and Sasser, 1978).
Pengendalian nematoda parasitik tanaman umumnya dilakukan secara kimiawi, tetapi dengan adanya dampak negatif dari penggunaan nematisida, maka pemakaian varietas tahan merupakan salah satu alternatif pengendalian yang ramah lingkungan. Ketahanan tanaman ini diwariskan kepada keturunannya (Oka, 1995 cit. Mulyadi et al.,1997).
Fakultas pertanian UGM mempunyai varietas GAMATO 1, GAMATO 2, GAMATO 3, dan GAMATO 4 yang memiliki buah lonjong dan produktivitas relatif tinggi. Hasil buah per tanaman keempat galur tersebut dapat mencapai 3-4 Kg. Galur CLN4046 merupakan galur terpilih yang berasal dari Balai Penelitian Tanaman Sayuran (Balitsa), Jawa Barat (Wibowo, 2013).Varietas Gamato disilangkan dengan CLN 4046 dan hibrida diseleksi menghasilkan enam hibrida potensial berdasarkan daya hasilnya (Jayanti, 2015) yaitu CLN4046×GAMATO 2, GAMATO 2×CLN4046,CLN4046×GAMATO 4, GAMATO 4×CLN4046, GAMATO 1×CLN4046, dan GAMATO 3×CLN124046. Nurdianti (2016) melakukan uji stabilitas hasil hibrida terpilih di tiga lokasi dengan ketinggian berbeda dan mendapatkan hibrida dengan stabilitas tinggi. Di samping itu juga diperoleh hibrida yang memiliki tingkat kegenjahan yang sama yaitu antara 80-85 hst dan kekerasan buah yang setara dengan galur CLN4046. Genotipe yang beradaptasi paling baik di dataran menengah (Kaliurang) adalah genotipe GAMATO 1 x CLN, di dataran tinggi (Kopeng) adalah genotipe GAMATO 4 x CLN, dan genotipe-genotipe ideal yang terpilih adalah genotipe GAMATO 2 x CLN dan CLN x GAMATO 4. Hibrida yang terpilih tersebut belum diketahui ketahanan terhadap hama penyakit. Menurut Allard (1960) menyebutkan bahwa untuk mendapatkan varietas unggul hasil pemuliaan tanaman harus dilakukan evaluasi dan seleksi terhadap populasi yang terbentuk berdasarkan sifat yang diinginkan, salah satunya adalah tahan nematoda. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan dilakukan uji ketahanan tomat hasil persilangan terhadap nematoda puru akar.
Metodologi
Tomat (Solanum lycopersicum L.) yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas enam galur hibrida terpilih hasil persilangan seri Gamato dengan CLN, tujuh tetua, dan satu kultivar tomat sebagai kontrol positif. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juli 2016 hingga April 2017 di Rumah kaca Fakultas Pertanian UGM dan Labolatorium Nematologi Pertanian Departemen Hama
G.10 E-ISSN: 2615-7721
P-ISSN: 2620-8512
Vol 2, No. 1 (2018)
dan Penyakit Tumbuhan UGM. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan masing-masing nomor 10 tanaman. Standar perawatan agronomi diterapkan selama penanaman.
Tabel 1. Tomat hibrida, tetua, dan kultivar pembanding tomat yang digunakan dalam penelitian No Tomat hibrida hasil
persilangan Tetua Kultivar
pembanding
1 CLN X GAMATO 2 CLN X GAMATO 2 GM2
2 GAMATO 2 X CLN GAMATO 2 X CLN 3 CLN X GAMATO 4 CLN X GAMATO 4 4 GAMATO 4 X CLN GAMATO 4 X CLN 5 GAMATO 3 X CLN GAMATO 3 X CLN 6 GAMATO 1 X CLN GAMATO 1 X CLN
Persiapan inokulum nematoda puru akar: massa telur nematoda puru akar diperoleh dari tomat yang terinfeksi. Akar yang menunjukkan adanya puru akar dicuci dengan air secara hati-hati dari sisa tanah yang menempel. Akar yang memiliki bintil dipilih dan dipotong ± 0,5 cm kemudian disiapkan larutan kloroks dengan campuran air steril 99 ml ditambah 1 ml larutan CaCl (Hussey and Baker, 1973). Akar digojok dalam larutan kloroks kurang lebih selama 15 menit. Larutan hasil gojokan kemudian disaring dengan saringan berukuran 74µm dan 37µm sampai hasil saringan tidak berbau kloroks. Hasil saringan ini merupakan kumpulan telur-telur Meloidogyne spp. Telur yang sudah disaring kemudian diinkubasi dalam petridish yang diberi air steril kurang lebih 7 hari sampai telur menetas menjadi larva stadium 2 (L2), Larva L2 ini yang dijadikan sebagai inokulum penelitian ini sebanyak 2000 ekor/tanaman.
Pengambilan sampel pada saat tanaman berumur 49 hst (hari setelah tanam). Parameter pengamatan meliputi populasi Meloidogyne spp. larva L2, betina, skoring akar, bobot segar akar, dan volume akar. Pengamatan populasi nematoda dalam tanah dilakukan dengan metode nampan saring yang dimodifikasi sesuai dengan metode Whitehead and Hemming (1965). Sedangkan L2 Meloidogyne spp. pada jaringan akar diekstraksi dengan metode pengkabutan (Seinhorst, 1950).
Larva L3, L4 dan dewasa dalam jaringan akar dilakukan dengan cara pengecatan jaringan akar menggunakan metode Byrd et al. (1983).
Data dianalisis dengan analisis varian dengan tingkat kepercayaan 95%. Selanjutnya diuji lanjut dengan BNT dunnet dengan kontrol GM2. Analisis data dilakukan dengan menggunakan software SAS 9.3.
Hasil dan Pembahasan
Pengujian tomat terhadap nematoda puru akar dilakukan pada saat 49 hst (hari setelah tanam). Skoring intensitas kerusakan akar dilakukan berdasarkan data skoring Zeck (1971), pada Tabel 2 menunjukkan skoring nematoda puru akar antara tomat hibrida berbeda nyata dibandingkan
G.11 E-ISSN: 2615-7721
P-ISSN: 2620-8512
Vol 2, No. 1 (2018)
dengan GM2 (kontrol). Hal ini menunjukkan tomat hibrida yang diuji rentan terhadap serangan nematoda puru akar. Skoring nematoda puru akar hibrida Gamato 2 X CLN paling rendah dibanding hibrida lainnya. Hal ini menunjukkan tingkat sentivitas terhadap nematoda yang lebih rendah dibanding tetuanya CLN dan Gamato 2. Hal ini diduga ada interaksi antar lokus/epistasis sehingga persilangan dua tetua yang tidak tahan menghasikan keturunan yang lebih tahan.
Penelitian Murti et al. (2012) menunjukkan GM2 tahan nematoda,yang dikendalikan oleh gen dominan, yang ditunjukkan dengan intensitas serangan nematoda yang rendah.
Tabel 2. Perbandingan skoring akar, bobot segar akar, dan volume akar antara hibrida dan galur murni dengan GM2
Hibrida
Skor intensitas gall Bobot Segar Akar Volume Akar Rerata
Δ
(perbedaan dengan GM2)
Rerata Δ
(perbedaan dengan GM2)
Rerata Δ
(perbedaan dengan GM2)
GM 2 1,6 2,96 2,75
GAMATO 4 X CLN 6,1 4,50* 5,81 2,84* 5,9 3,15*
GAMATO 3 5,5 3,90* 5,28 2,31* 5 2,25*
GAMATO 6 4,3 2,70* 4,60 1,64* 4,625 1,87*
GAMATO 2 4,5 2,90* 4,14 1,17 4,6 1,85*
GAMATO 1 5,13 3,40* 5,05 1,83* 5 2,85*
CLN 4,6 3,00* 5,63 2,66* 5,6 2,85*
GAMATO 1 X CLN 5,5 3,90* 5,55 2,58* 5,6 2,85*
CLN X GAMATO 2 5,4 3,80* 5,89 2,93* 6 3,25*
GAMATO 4 6,1 4,50* 5,54 2,58* 5,25 2,50*
GAMATO 5 4,8 3,20* 4,23 1,26 4,2 1,45
GAMATO 3 X CLN 5,6 4,00* 5,10 2,1330* 5,12 2,37*
GAMATO 2 X CLN 3,5 1,90* 4,78 1,8200* 4,6 1,85*
CLN X GAMATO 4 5,3 3,70* 5,48 2,5180* 5,7 2,95*
CV 27,84% 25,34% 25,31%
Batas kritis Uji
Dunnett 2,83 2,83 2,83
Keterangan
Angka bertanda (*) menunjukkan berbeda nyata antara kontrol dengan perlakuan berdasarkan uji BNT Dunnet pada taraf 5%.
Tabel 2 menunjukkan bobot segar akar Gamato 2 dan Gamato 5 tidak berbeda nyata apabila dibandingkan dengan GM2 (kontrol). Hal ini menunjukkan bahwa Gamato 5 dan Gamato 2 memiliki jumlah gall paling sedikit dibandingkan dengan hibrida lain sehingga mempengaruhi bobot segar akar. Pada tanaman peka, infeksi nematoda puru akar akanmenimbulkan gejala berupa puru pada akar yangukurannya bervariasi dari sangat kecil sampai besar tergantung jenis tanaman,jenis nematoda dan populasinya yang ada di dalam puru tersebut. Terbentuknya puru akar merupakan akibat pertambahan jumlah sel secara cepat (hiperplasia) atau bertambahnya ukuran sel menjadi sel raksasa (hipertrofi) (Dropkin, 1991).
G.12 E-ISSN: 2615-7721
P-ISSN: 2620-8512
Vol 2, No. 1 (2018)
Volume akar pada Tabel 2 menunjukkan tidak berbeda nyata antara Gamato 5 dengan GM2 (kontrol). Hal ini menunjukkan bahwa Gamato 5 memiliki rerata nilai volume paling kecil. Menurut Singh dan Sitaramaiah (1994) menyebutkan bahwa serangan nematoda ini menyebabkan berkurangnya volume dan efisiensi fungsi sistem perakaran. Gangguan pada sistem perakaran ini menyebabkan berkurangnya penyerapan air dan nutrisi dari dalam tanah sehingga menimbulkan gejala yang tampak seperti malnutrisi dan kekurangan air.
Tabel 3. Perbandingan jumlah L2 dalam tanah, L2 dalam akar, dan betina antara hibrida dan galur murni dengan GM2
Hibrida
Rerata L2 dalam 60 ml tanah
Rerata L2 / 2 gram jaringan akar
Rerata populasi betina/ 0.5 gram
jaringan akar Rerata
Δ
(perbedaan dengan GM2)
Rerata Δ
(perbedaan dengan GM2)
Rerata Δ
(perbedaan dengan GM2)
GM 2 112 18,8 6,6
GAMATO 4 X CLN 383,2 41,20 95,6 76,8* 23,5 16,9
GAMATO 3 327,2 215,20* 130,4 111,6* 46,1 39,5*
GAMATO 6 288,4 176,40* 64,4 45,6* 59,5 52,9*
GAMATO 2 228,4 69,10 83,6 64,8* 39,6 33,0*
GAMATO 1 220,65 92,40 91,5 72,4* 33,46 26,1*
CLN 188 76,00 105,6 86,8* 35,6 29,0*
GAMATO 1 X CLN 185,6 73,60 124 105,2* 45,0 38,4*
CLN X GAMATO 2 181,1 64,00 119,2 100,4* 48,9 42,3*
GAMATO 4 176 116,40* 190 171,2* 79,9 73,3*
GAMATO 5 199,6 87,60 72,4 53,6* 43,4 36,8*
GAMATO 3 X CLN 159,2 47,60 119,6 100,8* 31 24,4 GAMATO 2 X CLN 151,2 39,20 66,4 47,6* 21,7 15,100 CLN X GAMATO 4 153,2 271,20* 110 91,2* 31,1 24,500*
CV 21,17% 24,57% 37,69%
Batas kritis Uji
Dunnett 2,83 2,83 2,83
Keterangan
Angka bertanda (*) menunjukkan berbeda nyata antara kontrol dengan perlakuan berdasarkan uji BNT Dunnet pada taraf 5%.
Tabel 3 menunjukkan perbandingan rerata jumlah nematoda L2 di dalam tanah, L2 di dalam akar dan betina. Gamato 2 X CLN memiliki rerata paling rendah pada ketiga variabel dibanding hibrida lainnya. Larva stadium dua (L2) merupakan fase yang sangat infektif (menyebabkan infeksi) karena larva ini bergerak aktif mencari inang yang baru dan akan masuk menerobos ke dalam akar dengan cara melukai jaringan akar menggunakan stilet. Larva yang sudah berada dalam jaringan akar akan mengalami perkembangan jenis kelamin. Larva yang sudah masuk dan hidup di dalam jaringan akar akan menetap dan menjadi endoparasitik, serta makanannya akan terbatas pada sel-sel di sekitar kepalanya. Bila tanaman merupakan inang yang cocok maka sel-sel disekitar
G.13 E-ISSN: 2615-7721
P-ISSN: 2620-8512
Vol 2, No. 1 (2018)
kepala nematoda tersebut akan mengalami kelainan karena mendapatkan rangsangan dari sekresi lewat penggunaan stilet, maka terbentuklah sel raksasa (Soegiharso, 1985). Perbandingan jenis kelamin jantan dan betina sangat tergantung pada keadaan makanan. Bila tanaman inangnya cocok maka populasi nematoda betina lebih besar dibanding nematoda jantan. Tingginya populasi nematoda dalam akar menunjukkan bahwa nemtoda tersebut lebih cepat dalam menemukan feeding side dan memasuki stadia lanjut. Keberadaan puru akar mengindikasikan kemampuan nematoda dalam pembentukan feeding site.
Kesimpulan
Semua tomat yang diuji dapat terinfeksi nematoda puru akar Meloidogyne spp. Hibrida GAMATO 2 X CLN memiliki rerata L2 di dalam tanah , L2 di dalam akar, betina dalam akar, dan skoring akar paling rendah dibandingkan dengan tanaman uji yang lain.
Ucapan Terimakasih
Ungkapan terimakasih atas bantuan Ibu Isti yang telah membantu pelaksanaan penelitian dan DIKTI yang telah memberikan pendanaan penelitian.
Daftar pustaka
Agrios, George N. 2005. Plant Pathology. Fifht edition. USA: University of Florida.
Allard, R.W. 1960. Principles of Plant Breeding. John Willey and Sons Inc, New York.
Dropkin, V.H. 1991. Pengantar Nematologi Tumbuhan (Edisi Kedua,alih bahasa oleh Supratoyo).
Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Hussey, R.S., and Barker, K.R. 1973. A comparison of methods of collecting inocula of Meloidogyne spp., including a ne technique. Plant Dis. Rep. 57: 1025-1028.
Jayanti, T. D. 2015. Evaluasi Mutu dan Daya Simpan Buah Tomat (Solanum lycopersicum L.) Hasil Persilangan Seri GM Dengan CN4046 Generasi F1. Fakultas Pertanian. Universitas Gadjah Mada. Skripsi.
Mulyadi, B. Triman Dan Bambang R.T.P. 1997. Lap. Penel. Respons Lima Belas Jenis Tanaman terhadap Nematoda Puru Akar Padi (Meloidogyne graminicola). Jur HPT Fak Pertanian UGM. 16p.
Mulyadi. 2009. Nematologi Pertanian. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Murti, R., F. Muamiroh, T. R. W. Pujiati and I. Siwi. 2012. Early Steps Of Tomato Breeding Resist ToRoot-Knot Nematode. Jurnal Agrivita Vol. 34, No. 3.
Nurdianti, A. 2016.Interaksi Genotipe dan Lingkungan Tomat Hibrida Persilangan Seri Gm dengan Cln4046. Fakultas Pertanian, UGM. Skripsi.
Singh. R.S., & K. Sitaramaiah. 1994. Plant Pathogens theNamatodes. New York: International Science Publisher.
Soegiharso, S. 1985. Pengantar Nematologi Tunbuhan. Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan.
Fakultas Pertanian. IPB, Bogor.
Taylor, A.L. and J.N.Sasser. 1978. Biologi, identification and control of root knot nematodes (Meloidogyne spp.) International Carolina Meloidogyne Project. Printed by Nor Carolina Sate University Graphics. 107 page.
G.14 E-ISSN: 2615-7721
P-ISSN: 2620-8512
Vol 2, No. 1 (2018)
Usman, A. and M. A. Siddiqui. 2012. Effect of Some Fungal Strains for the Management of Root Knot Nematode (Meloidogyne incognita) on Eggplant (Solanum melongena). Journal of Agricultural Technology. 8(1): 213-218.
Whitehead, A.G. and J.R. Hemming. 1965. A comparison of some quantitative methods of extracting small vermiform nematodes from soil. Annals of Applied Biology 55: 25–38.
Wibowo, A. 2013. Daya Hasil, Kualitas Buah, dan Penciri Galur Calon Kultivar Tomat (Solanum lycopersicum L.). Fakultas Pertanian, UGM. Skripsi.
Zeck, W.M. 1971. A rating scheme for field evaluation of root-knot nematode infestations. Bayer PflSchutz. Nachr 1: 141-144.
