Evaluasi ketahanan planlet mutan jeruk terhadap penyakit busuk pangkal batang jeruk
EVALUASI KETAHANAN PLANLET MUTAN JERUK
TERHADAP PENYAKIT BUSUK PANGKAL BATANG JERUK
WINDI DHITA
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
ABSTRAK
WINDI DHITA. Evaluasi Ketahanan Planlet Mutan Jeruk terhadap Penyakit
Busuk Pangkal Batang Jeruk. Dibimbing oleh MEITY SURADJI SINAGA.
Penyakit busuk pangkal batang (BPB) yang merupakan salah satu penyakit
yang sangat merugikan pada pertanaman jeruk, disebabkan oleh Phytophthora
citrophthora dan Botryodiplodia theobromae. Penelitian ini bertujuan untuk
mengevaluasi ketahanan in vitro mutan jeruk terhadap P. citropthora dan B.
theobromae penyebab busuk pangkal batang jeruk. Pengujian dilakukan
menggunakan jeruk Japansche citroen, merupakan jeruk batang bawah. Planlet
jeruk hasil iradiasi dengan dosis 1000, 2000, dan 3000 rad diuji ketahannya
dengan menggunakan teknik penempelan inokulum secara langsung pada pangkal
batang planlet jeruk. Pengamatan periode inkubasi dan keparahan penyakit
dilakukan selama empat belas hari. Periode inkubasi semua planlet adalah 3 hari
setelah inokulasi (HSI) dengan gejala berupa nekrosis. Tingkat keparahan
penyakit lebih lanjut ditandai dengan timbulnya gejala gumosis yang merupakan
gejala khas pada penyakit BPB. Gejala gumosis dengan inokulasi B. theobromae
muncul pada 4 HSI sedangkan pada perlakuan P. citrophthora 6 HSI. B.
theobromae menyebabkan tingkat keparahan lebih tinggi dibandingkan dengan P.
citrophthora. Pengujian ketahanan dengan teknik in vitro menunjukan perlakuan
iradiasi terhadap persen keparahan planlet tidak berbeda nyata.
Kata kunci: busuk pangkal batang jeruk, uji ketahanan in vitro, Phytophthora
citrophthora, Botryodiplodia theobromae
EVALUASI KETAHANAN PLANLET MUTAN JERUK
TERHADAP PENYAKIT BUSUK PANGKAL BATANG JERUK
WINDI DHITA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
Judul
: Evaluasi Ketahanan Planlet Mutan Jeruk
Nama Mahasiswa
NIM
: Windi Dhita
: A34060761
terhadap Penyakit Busuk Pangkal Batang Jeruk
Disetujui
Dosen Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Meity Suradji Sinaga, M.Sc.
NIP. 19501125 197603 2 002
Diketahui
Ketua Departemen Proteksi Tanaman
Dr. Ir. Dadang, M.Sc.
NIP: 19640204 199002 1 002
Tanggal Lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Semarang, Jawa Tengah pada tanggal 19 Januari 1988.
Penulis adalah putri kedua dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Endjang
Sudradjat dan Ibu Ida Ningsih.
Penulis menamatkan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 1 Bogor,
Jawa Barat pada tahun 2006. Pada tahun yang sama penulis diterima sebagai
mahasiswa di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk
IPB (USMI). Penulis selanjutnya memilih program Studi Hama dan Penyakit
Tanaman, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian
Bogor.
Selain menjadi mahasiswa, penulis aktif mengikuti kegiatan yang diadakan
di IPB terutama kegiatan dalam Himpunan Mahasiswa Proteksi Tanaman
(HIMASITA) periode 2008-2009. Pada tahun 2008 penulis mengikuti program
magang di Laboratorium Mikologi, Departemen Proteksi Tanaman, Institut
Pertanian.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat serta hidayah-Nya. Shalawat beserta salam semoga tetap
tercurah bagi Nabi Muhammad SAW karena jasanya membawa umat islam
mempelajari segala ilmu. Alhamdulillah penulis dapat menyelesaikan skripsi
penelitian yang berjudul evaluasi ketahanan planlet mutan jeruk terhadap penyakit
busuk pangkal batang.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Prof. Dr. Ir.
Meity Suradji Sinaga, M.Sc sebagai dosen pembimbing penelitian yang telah
memberikan bimbingan, saran, dan pengarahan dalam merencanakan dan
melaksanakan penelitian serta menyusun laporan akhir ini. Kepada Dr. Ir. Abdjad
Asih M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang senantiasa memberikan
perhatian dan semangat selama ini. Kepada Dr. Ir. Sugeng Santoso M.Sc selaku
dosen penguji tamu yang telah memberikan masukan dan menambah wawasan
kepada penulis. Kepada Mia Kosmiatin SSi. M.Si selaku dosen pembimbing di
BB Biogen yang memberikan masukan dan perhatiannya kepada penulis selama
menjalankan penelitian. Kepada bapak Joko Tamami sebagai kepala ruang media
Laboratorium Kultur Jaringan BB Biogen yang selalu memberi semangat dan
masukan saat melakukan penelitian. Kepada bapak Dadang Surachma selaku
laboran di laboratorium mikologi Departemen Proteksi Tanaman IPB yang
memberi masukan dan semangat. Terimakasih juga disampaikan kepada seluruh
staf pengajar di Departemen Proteksi Tanaman atas bimbingan yang diberikan
selama melaksanakan pendidikan.
Penulis juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Ayah
dan bunda yang telah memberikan semangat, cinta, doa dan kasih sayangnya.
Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada kakak dan adik tersayang
(Indi Dhita, Andika Wiradiputra, dan Satria Anugrah Wiradinata) yang tak lelah
memberikan dorongan dan semangat selama ini. Terimakasih kepada seluruh
sahabat seperjuangan mahasiswa Proteksi Tanaman 43 khususnya kepada Lara
Hikmahayati, Haryanto, Eka Retnosari, Algienka Defaosandi, Nuri Risa, Anief
Nugroho, Vani Nur Oktaviany, dan Fitra Murgianto yang membantu memberikan
dorongan semangat dan kebersamaannya. Terimakasih kepada anggota
Laboratorium Mikologi Mbak Linda, Pak Tri, Mbak Nilda, Pak Fajar, Pak Jack,
serta rekan-rekan yang namanya tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,
sehingga kritik dan saran sangat diharapkan penulis untuk perbaikan laporan tugas
akhir ini. Semoga penelitian ini dapat memberi manfaat bagi yang memerlukan.
Bogor, November 2010
Windi Dhita
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................
x
PENDAHULUAN .............................................................................................
1
Latar Belakang .......................................................................................
1
Tujuan Penelitian ...................................................................................
3
Manfaat Penelitian .................................................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................
4
Tanaman Jeruk .......................................................................................
Jeruk Japansche citroen ..............................................................
4
4
Kultur Jaringan Tanaman Jeruk .............................................................
5
Induksi Mutasi dengan Iradiasi Sinar Gamma .......................................
6
Penyakit Busuk Pangkal Batang ............................................................
Gejala yang ditimbulkan oleh Phytophthora ..............................
Gejala yang ditimbulkan oleh Botryodiplodia ...........................
6
7
7
Phytophthora citrophthora .....................................................................
Karakteristik P. citrophthora......................................................
Siklus P. citrophthora ................................................................
8
8
8
Botryodiplodia theobromae....................................................................
Karakteristik B. theobromae ......................................................
Siklus B. theobromae.................................................................
9
9
9
BAHAN DAN METODE ................................................................................. 10
Tempat dan Waktu Penelitian............................................................... 10
Bahan dan Alat ..................................................................................... 10
Persiapan Inokulum P. citrophthora .................................................... 11
Persiapan Inokulum B. theobromae...................................................... 11
Perbanyakan Planlet Japansche Citroen .............................................. 11
Perbanyakan Mutan Japansche Citroen ................................................ 12
Uji Media Tanam Jeruk, P. citrophthora dan B. theobromae .............. 12
Uji Ketahanan In Vitro Planlet ............................................................. 12
Rancangan Percobaan dan Analisis Data ............................................. 13
Pengamatan Tingkat Keparahan Penyakit dan Laju Infeksi ................. 13
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 15
Tingkat Keparahan Penyakit ............................................................... 15
Gejala Penyakit Busuk Pangkal Batang .............................................. 18
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 24
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 25
LAMPIRAN ....................................................................................................... 28
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Pengaruh iradiasi terhadap persen keparahan penyakit pada hari ke enam
setelah inokulasi P. citrophthora dan B. theobromae ....................... 15
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Persen keparahan penyakit dengan inokulum P. citrophthora ........... 17
2. Persen keparahan penyakit dengan inokulum B. theobromae ............ 18
3. Gejala awal klorosis ............................................................................ 19
4. Gejala lanjut nekrosis .......................................................................... 20
5. Gejala nekrosis pada batang jeruk 2 bulan setelah inokulasi .............. 20
6. Gejala gumosis pada planlet dan di lapangan ..................................... 21
7. Gejala gumosis pada pembibitan JC ................................................... 21
8. Sindro gejala dengan inokulasi P. citrophthora .................................. 22
9. Sindrom gejala dengan inokulasi B. theobromae ................................ 22
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jeruk merupakan salah satu komoditas hortikultura yang memiliki nilai
ekonomi tinggi. Buah jeruk memiliki peluang pasar yang cukup besar karena
selain dapat dimakan dalam keadaan segar juga dapat dibuat sebagai minuman
kaleng. Selain itu jeruk juga memiliki berbagai manfaat lain diantaranya adalah
kulit jeruknya yang dapat diolah menjadi minyak kulit jeruk dipakai untuk
membuat minyak wangi, sabun, esens minuman dan untuk campuran kue. Buah
jeruk juga dapat dimanfaatkan sebagai obat tradisional penurun panas, pereda
nyeri saluran napas bagian atas dan penyembuh radang mata. Jeruk merupakan
sumber vitamin C yang baik, mengandung 50 mg/100 ml sari buah, serta vitamin
A dan protein (Lelly 2004)
Permintaan jeruk di Indonesia dari tahun ke tahun mengalami peningkatan,
diperkirakan kebutuhan buah jeruk nasional pada tahun 2010 mencapai 3.483.095
ton atau sekitar 1.5 kali dari produksi nasional tahun 2005 (Badan Litbang
Departemen Pertanian 2005), namun saat ini produktivitas jeruk nasional
Indonesia cenderung mengalami penurunan. Salah satu penyebabnya adalah
Organisme Pengganggu Tanaman (OPT).
Penyakit busuk pangkal batang merupakan salah satu penyakit yang sangat
merugikan (Dirjen Hortikultura 2007). Menurut Timmer et al (2000) penyakit
BPB yang paling berbahaya disebabkan oleh jamur Phytophthora sp. Dari laporan
Direktorat Perlindungan Tanaman, tahun 2006 tercatat 67.429 pohon jeruk di
Indonesia terserang Phytophthora sp. yang menyebabkan busuk pangkal batang
dan mematikan tanaman, serta merupakan penyakit utama ke tiga yang mematikan
setelah CVPD (471.267 pohon) dan Diplodia (203.047 pohon). Di Indonesia
penyakit ini telah menyerang pertanaman jeruk di Jawa, Sumatera, Kalimantan,
dan Nusa Tenggara Timur (Semangun 2004).
Perbanyakan jeruk dapat dilakukan dengan biji, pencangkokan dan
penyambungan. Perbanyakan tanaman dengan biji jarang dilakukan karena sifat
tanaman yang dihasilkan banyak yang menyimpang dari sifat induknya dan
memiliki masa juvenile yang lebih lama. Dengan pencangkokan, tanaman yang
2
dihasilkan memiliki perakaran yang pendek serta tidak dapat dilakukan secara
besar-besaran karena membutuhkan cabang (bahan tanaman) yang lebih banyak.
Oleh sebab itu perbanyakan tanaman lebih banyak dilakukan dengan
penyambungan (Putri 2004). Penyambungan merupakan proses penggabungan
dua jenis tanaman antara batang bawah dan batang atas yang berbeda dengan
tujuan untuk menggabungkan sifat unggul yang terdapat pada batang atas dan
batang bawah sehingga diperoleh tanaman yang bersifat lebih unggul
dibandingkan tanaman asalnya.
Budidaya tanaman jeruk secara komersil umumnya menggunakan bibit yang
berasal dari penempelan atau okulasi penyambungan antara batang bawah dan
batang atas (Samson 1980). Menurut Supriyanto (1990) teknik penempelan
merupakan salah satu metode baku perbanyakan tanaman jeruk secara komersial
yang umum digunakan di Indonesia. Dalam teknik tersebut dibutuhkan batang
atas yang berasal dari kultivar yang bertanggung jawab terhadap produksi dan
mutu buah yang dihasilkan, dan batang bawah yang berasal dari kultivar lain yang
bertanggung
jawab
terhadap
kemampuan
sistem
perakarannya
dalam
mengeksploitasi kondisi lahan dan lingkungan. Batang bawah jeruk yang
digunakan sangat menentukan pertumbuhan jeruk, karena bagian tersebut
mempunyai kemampuan dalam mengeksploitasi kondisi lingkungan yang tidak
menguntungkan, seperti kekeringan, kelebihan air, dan ketahanan terhadapa hama
penyakit (Kosmiatin 2007).
Saat ini lebih dari 95% pertanaman jeruk yang ada di Indonesia
menggunakan batang bawah Citrus limonia Osbeck atau sering disebut Japansche
citroen (JC) (Balitjestro 2006). Kelebihan dari JC adalah batang bawah yang
digunakan sesuai dengan semua batang atas jeruk yang ada, dan cenderung tahan
terhadap patogen. Namun seiring berjalannya waktu menurut Triatminingsih dan
Karsinah (2004) JC kurang toleran terhadap penyakit BPB, hal ini diakibatkan
strain dari patogen yang meningkat virulensinya. Oleh karena itu untuk
memperoleh batang bawah jeruk yang tahan terhadap serangan patogen, maka
digunakan mutan-mutan somaklonal yang berasal dari induksi mutasi. Biakan
mutan yang digunakan adalah jeruk batang bawah JC yang diperoleh dari hasil
induksi mutasi dengan sinar iradiasi sinar gamma pada dosis 1000, 2000, 3000 rad
3
dan telah diseleksi dengan simulasi ketahanan terhadap cekaman abiotik lahan
masam kahat Al dan kekeringan (Kosmiatin 2008).
Penelitian mengenai uji ketahanan terhadap penyakit BPB terutama secara
in vitro masih jarang dilakukan sehingga informasi mengenai teknik in vitro
dalam pengendalian BPB masih kurang. Menurut Slavov (2005) dalam
penelitiannya mengenai uji ketahanan dengan menggunakan filtrat dari
Phythophthora citrophthora tidak dapat digunakan sebagai seleksi in vitro
terhadap ketahanan varietas jeruk. Oleh karena itu mutan-mutan yang diperoleh
dari hasil iradiasi dilakukan uji ketahanan terhadap penyakit BPB jeruk dengan
pengembangan teknik uji ketahanan in vitro penempelan inokulum Phytophthora
citrophthora dan Botryodiplodia theobromae secara langsung pada planlet. Uji
ketahanan in vitro dilakukan dengan tujuan untuk mempersingkat waktu, untuk
mengatasi permasalahan lahan, dan mengetahui adanya atau tidaknya ketahanan
tanaman pada tahap ini.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi ketahanan planlet mutan jeruk
terhadap P. citropthora dan B. theobromae penyebab busuk pangkal batang jeruk.
Manfaat
Penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi dasar dalam evaluasi
ketahanan tehadap P. citrophthora dan B. theobromae penyebab busuk pangkal
batang jeruk.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Jeruk (Citrus sp.)
Tanaman jeruk adalah tanaman buah tahunan yang berasal dari Asia. Jeruk
pertama kali tumbuh di Negara Cina kemudian menyebar ke negara-negara lain.
Sejak ratusan tahun yang lalu, jeruk sudah tumbuh di Indonesia baik secara alami
atau dibudayakan. Tanaman jeruk yang ada di Indonesia adalah peninggalan orang
Belanda yang mendatangkan jeruk manis dan keprok dari Amerika dan Itali.
Jeruk memiliki banyak spesies dari enam genus, yakni Citrus, Microcitrus,
Fortunella, Poncirus, Cymedia, dan Eremocirus. Genus yang terkenal adalah
Citrus, Fortunella, dan Poncitrus. Namun yang memiliki nilai ekonomi tinggi
hanyala Citrus. Spesies jeruk yang terkenal yaitu C.reticulata (jeruk Keprok), C.
sinensis (jeruk manis), C. grandis atau C.Maxima (jeruk besar atau jeruk gulung),
C. aurantifolai (jeruk nipis), C. hystrix (jeruk purut), C. trifoliate (Jeruk ponsil).
Selain itu spesies jeruk yang penting, walaupun nilai ekonominya rendah adalah
jeruk Rough Lemon (RL), dan jeruk Japansche Citroen (JC). Hal ini dikarenakan
jeruk tersebut dapat digunakan sebagai batang bawah (rootstock) dalam
perbanyakan jeruk.
Jeruk Japanshe Citroen (Citrus limonia Osbeck)
Jeruk Japanshe Citroen (Citrus limonia Osbeck) atau sering disebut JC
merupakan varietas hibrida yang dihasilkkan dari persilangan antara Citroes
nobilis (keprok) X Citroes medica (lemon). JC bersifat tahan terhadap kekeringan,
dapat merangsang pembentukan buah lebih awal dari biasanya dan menghasilkan
produksi tinggi dengan kualitas yang baik. Jenis ini menurut Triatminingsih dan
Karsinah (2004), kurang toleran terhadap penyakit Busuk Pangkal Batang.
Menurut Masyarakat Jeruk Indonesia (2004), jeruk JC mempunyai ciri-ciri sebagai
berikut:
1. Pohon tegar dan produktif, ukuran sedang, cabang menyebar dan
merunduk, duri kecil dan sedikit
2. Daun berwarna hijau gelap, aromadaun menyengat, pupus warna ungu
3. Bunga berukuran kecil hingga sedang, putik dan kelopak bunga berwarna
ungu tua
5
4. Buah kecil hingga sedang, warna kulit buah bila masak kekuningan
sampai jingga kemerahan
5. Biji jumlahnya banyak, berukuran kecil dan wanra keeping biji hijau
muda, setiap buah berisi 8-10 biji
6. Tanah kekeringan
7. Daya dukung terhadap batang atas baik dan cepat mengahasilkan buah
yang berkhualitas sedang hingga baik
8. Peka terhadap Phytophthora, Exocortis,dan Xyloporosis
9. Tahan terhadap Psorosis dan agak tahan terhadap Triteza.
JC memiliki kevigoran yang tinggi, ukuran biji sedang (diameter 0.5),
mudah beradaptasi tetapi buahnya sangat masam dan kurang layak untuk
dikonsumsi, oleh karena itu direkomendasikan sebagai batang bawah (Purbiati et
al 2002). Batang bawah JC memiliki kompatibilitas yang baik. Menurut hasil
penelitian Susanto (2003), penggunaan batang bawah JC bersifat lebih mendorong
pertumbuhan vegetatife batang atas dibandingkan dengan Rough Lemon.
Kultur Jaringan Tanaman Jeruk
Pengembangan tanaman jeruk menuntut adanya penyediaan bibit tanaman
jeruk yang bebas penyakit, baik batang atas maupun batang bawah
(Triatminingsih dan Karsinah 2004). Pada umumnya batang bawah jeruk
diperbanyak dengan biji. Sebaiknya biji yang digunakan mempunyai derajat
embrio nuselar yang tinggi, sehingga keseragaman batang bawah lebih terjamin
(Starrantino dan Caruso 1983). Bila materi yang tersedia terbatas, maka
perbanyakan dapat dilakukan dengan cara kultur in vitro. Teknik ini berguna
untuk industri pembibitan jeruk dalam skala besar terutama untuk varietas-varietas
tertentu yang ketersediaan bijinya sangat terbatas atau tergantung musim.
Pada
prinsipnya
metode
kultur
jaringan
merupakan
cara
untuk
memperbanyak protoplas atau sel atau organ dalam media tumbuh aseptik (yang
mengandung formulasi hara buatan) dengan lingkungan yang terkendali. Arah
pertumbuhan dan perkembangan suatu sel sangat dipengaruhi oleh media
tumbuhnya. Ketepatan pemilihan dan penggunaan media kultur sangat
menentukan keberhasilan penggunaan teknik kultur jaringan.
6
Media kultur jaringan yang paling banyak digunakan untuk berbagai tujuan
kultur jaringan adalah media dasar Murashige dan Skoog (1962). Media MS
mengandung unsur makro dengan konsentrasi relatife tinggi terutama unsur N
yang diberikan dalam bentuk NO3- dan NH4+ (nitrat dan amonium). George dan
Sherington (1984), mengungkapkan kandungan media kultur jaringan yaitu unsur
hara makro (N, P, K, Ca, Mg, dan S), unsur hara mikro (Fe, Mn, Zn, Co, Mo, B,
dan Cu), ditambah dengan sukrosa sebagai sumber karbon bagi tanaman.
Induksi Mutasi dengan Iradiasi Sinar Gamma
Mutasi adalah perubahan genetik baik gen tunggal maupun sejumlah gen
atau susunan kromosom. Mutasi lebih banyak terjadi pada bagian jaringan yang
masih aktif mengadakan pembelahan sel seperti tunas, biji, dan sebagainya.
Menurut Syarifah (2006) mutasi sebenarnya dapat terjadi secara alamiah di alam,
tetapi peluang kejadiannya sangat kecil yaitu 10-7 – 10-6. Untuk meningkatkan
mutasi alami, dilakukan mutasi buatan dengan menggunakan mutagen. Mutagen
dapat dikelompokkan kedalam 3 golongan yaitu: (1) mutagen kimia, seperti EMS
(Ethyl Methane Sulfonate), DES (Diethyl Sulfate) dan NMU (Nitrosomethyl
Urea), (2) mutagen fisik iradiasi, seperti sinar x, sinar β, dan sinar , (γ) mutagen
fisik non-radiasi, seperti sinar UV (Poespodarsono 1988).
Induksi yang banyak digunakan saat ini yaitu induksi mutasi fisik radiasi.
Prinsip dari induksi radiasi yaitu sel yang diradiasi dibebani oleh tenaga kinetik
yang tinggi sehingga dapat mempengaruhi atau mengubah reaksi kimia yang ada
dalam jaringan tanaman, yang pada akhirnya menyebabkan perubahan susunan
kromosom (Poespodarsono 1988). Sumber iradiasi yang sering digunakan yaitu
sinar gamma dari Cobalt 60. Kelebihan sinar gamma yaitu karena energi dan daya
tembusnya yang relatif tinggi, serta secara global telah terbukti paling efektif dan
efisien
dalam
menghasilkan
varietas
unggul
bermacam
jenis
tanaman
(Maluszynski, et al 2000).
Penyakit Busuk Pangkal Batang (Gummosis)
Gummosis pada jeruk pertama kali didiskripsikan di Azores pada tahun
1934 (Fawcett 1925). Gejala penyakit yang disebabkan P. citrophthora bervariasi
7
antar kultivar. Faktor-faktor lingkungan memiliki peran penting dalam
pembentukan gejala. Gejala penyakit ini umumnya menyerang bagian pangkal
batang dekat permukaan tanah atau pada bagian antara batang atas dan bawah
bibit jeruk okulasi.
Gejala yang ditimbulkan oleh Phytophthora
Penyakit ini umumnya menyerang pada bagian pangkal batang dekat
permuakaan tanah atau pada bagian sambungan atara batang atas dan batang
bawah bibit jeruk. Gejala awal tampak berupa bercak basah yang berwarna
gelap/hitam kebasah-basahan pada permukaan kulit pangkal batang (Erwin dan
Ribeiro 1996). Jaringan kulit kayu yang terserang mengalami perubahan warna
bahkan permukaan kulit, kambium, kayu, terutama pada serangan lanjut. Kulit
batang yang terserang, permukaannya cekung dan mengeluarkan blendok, dan
pada tanamaan terserang sering terbentuk kalus. Kematian tanaman akibat
serangan penyakit ini terjadi apabila bercak pada kulit melingkari batang.
Perkembangan bercak ke bagian atas, umumnya terbatas hingga 60 cm di atas
permukaan tanah, sedangkan perkembangan ke bagian bawah dapat meluas ke
bagian akar tanaman.
Gejala yang ditimbulkan oleh Botrydiplodia
Penyakit ini dikenal dua macam yaitu Diplodia basah dan Diplodia kering.
Penyakit ini menyerang akar, batang dan ranting dan dapat mengakibatkan busuk
akar, busuk leher dan mati ranting. Serangan Diplodia basah ditandai dengan
keluarnya blendok yang berwarna kuning emas dari batang atau cabang-cabang
tanaman. Kulit tanaman yang terserang tidak dapat sembuh kembali, kulit yang
terserang kering dan mengelupas. Serangan Diplodia kering gejala awalnya sukar
diketahui. Kulit batang atau cabang tanaman yang mengering terdapat celah-celah
kecil pada permukaan kulit. Pada bagian celah-celah kulit terdapat
spora
cendawan yang berwarna putih atau hitam. Perluasan kulit yang mongering sangat
cepat dan bila sampai menggelang tanaman
tanaman.
dapat menyebabkan kematian
8
Phytophthora citrophthora
Phytophthora citrophthora pertama kali diisolasi oleh Smith dari buah
lemon yang busuk, semenjak itu P. citrophthora dikenal sebagai patogen utama
dari buah jeruk yang mengakibatkan mahkota busuk, gumosis, busuk akar, serta
busuk kecoklatan pada buah (Erwin dan Ribeiro 1996).
Karakteristik
Dimana ciri dari koloni Phytophthora sp. yaitu miselium berwarna putih,
berbentuk rosaceus, dan secara mikroskopis hifanya tidak bersekat, bercabang,
hialin (Henuk 2010). Miselium berkembang dengan baik interselular. Zoospora
berbentuk oval atau lemon, terbentuk pada tangkai sporangia atau sporangiosfor.
Reproduksi seksual dilakukan melalui fusi karakteristik oogonia dan antheridia
yang kemudian menghasilkan oospora. Oospora berkecambah membentuk
miselium
yang
kemudian
dapat
membentuk
sporangia
dan
zoospora.
Klamidospor terbentuk pada tanah pada saat kondisi lingkungan tidak
memungkinkan atau kurangnya kelembaban (Erwin dan Ribeiro 1996).
Siklus Patogen
P. citrophthora merupakan patogen saprofit fakultatif. Jika tanahnya
dalam keadaan lembab maka memungkinkan patogen untuk melakukan infeksi.
9
Botryodiplodia theobromae
Karakteristik B. theobromae
Ciri dari Bortyodiplodia yaitu miselium aerial, awalnya berwarna putih
setelah 4-5 hari menjadi hitam kehijauan sampai keabu-abuan, setelah 10 hari
miselium menjadi hitam. Secara mikroskopis hifa bersekat awalnya hialin
kemudian menjadi coklat dan bersekat (Henuk 2010). Memiliki stadia seksual
(teleomorfik) dan stadia aseksual (anamorfik). Spora seksual yang diproduksi
disebut askuspora. Spora aseksual (konidia) diproduksi pada hifa dalam struktur
tubuh buah aseksual (piknidia).
Siklus Patogen
Spora (konidia) berkecambah membentuk miselium berkembang menjadi
piknidia atau badan buah aseksual, dalam piknidia dihasilkan konidia, kumpulan
dari piknidia ini disebut stroma.
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Perbanyakan P. citrophthora dan B. theobromae dilaksanakan di
Laboratorium Mikologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor, sedangkan perbanyakan planlet mutan
dilakukan di Laboratorium Biologi Sel dan Jaringan, Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian. Penelitian
dilaksanakan dari bulan Februari sampai Agustus 2010.
Bahan dan Alat
Bahan tanaman yang dipakai yaitu biji buah JC, planlet mutan jeruk
batang bawah JC hasil peningkatan keragaman genetik dengan induksi mutasi
fisik dengan dosis radiasi sinar gamma 1000, 2000, 3000 rad. Isolat
P.citrophthora dan B. theobromae. Media yang dipakai media dasar MS
(Murashige-Skoog), KVMV (Kontrol Vitamin Morel Wetmore), PDA (Potato
Dextros Agar), dan V8. Bahan Sterilisasi yang digunakan Alkohol 70%, alkohol
96%, dan aquades steril. Bahan lain yang digunakan yaitu HCL 1.0 N dan 0.1 N,
NaOH 1.0 N dan 0.1 N, alumunium foil, plastik wrap, spirtus, tisu, agar.
Peralatan untuk pembuatan media yaitu gelas ukur, labu takar,
Erlenmeyer, gelas piala, pipet volumetrik, magnetic stirrer, spatula, hot plate,
botol kultur, corong, timbangan analitik, pH meter, autoclave, dan oven. Peralatan
untuk menanam antara lain Laminar Air Flow Cabinet, petridhis, lampu bunsen,
pinset, hand sprayer, pisau, dan gunting. Peralatan lain yang digunakan yaitu
ruang gelap, ruang kultur, rak kultur, penggaris, kamera digital.
11
Metode Penelitian
Persiapan Inokulum P. citrophthora
Isolat P. citrophthora merupakan hasil isolasi dari batang kayu jeruk yang
berasal dari Desa Oehala, Kabupaten Soe, Nusa Tenggara Timur. Batang kayu
yang menunjukan gejala terlebih dahulu dicuci menggunakan air mengalir,
kemudian bagian yang sakit dipotong dengan ukuran 1x1cm, dan didesinfeksi
dengan larutan klorok 0.5% selama 30 detik. Selanjutnya dibilas dengan air steril,
dikeringkan dengan kertas tisu dan ditanam pada media Potato Dextrose Agar
(PDA). Setelah 3 sampai 4 hari masa inkubasi cendawan yang menunjukan ciri
koloni Phytophthora sp. dibiakan pada media V8 untuk merangsang sporulasi.
Persiapan Inokulum B. theobromae
Isolat B. theobromae hasil dari isolasi tanah yang berasal dari Lampung.
Isolasi dilakukan dengan metode trapping. Tanah diinokulasikan pada buah apel.
Setelah tiga hari masa inkubasi pada baki steril, bagian buah apel yang berwarna
coklat diambil secara aseptik dan diletakkan di atas media PDA. Setelah 3 hari
masa inkubasi cendawan yang menunjukan ciri koloni Botryodiplodia dibiakan
pada media PDA untuk mendapatkan biakan murni dan diidentifikasi.
Perbanyakan Planlet Japansche Citroen
Planlet berasal dari biji jeruk yang masih muda, berukuran ± 1 mm. Biji
jeruk yang digunakan berasal dari buah muda JC dengan diameter antara 1-2 cm.
Buah disterilkan terlebih dahulu dengan cara dicuci bersih kemudian direndam
dengan menggunakan alkohol 96% selama 5 menit, kemudian buah dibakar dalam
laminarflow untuk mengurangi kontaminasi saat pemisahan biji dan buah. Setelah
itu buah dikupas menggunakan pisau steril dan dikeluarkan bijinya. Selanjutnya
biji jeruk ditanam pada media kontrol vitamin morel wetmore (KVMW). Biji
diinkubasi di ruang gelap dengan suhu ± 21oC. Setelah ± 1-2 bulan tumbuh tunas,
tunas dipisahkan dari kulit biji dan ditanam pada media Murashige and Skoog
(MS). Biakan kemudian disimpan di ruang kultur dengan suhu ± 21oC, dengan
penyinaran lampu TL.
12
Perbanyakan Mutan Japansche Citrus
Perbanyakan mutan dilakukan dengan cara mengisolasi 1-2 buku tunas
terminal dari planlet penelitian sebelumnya, uji ketahanan mutan jeruk dengan
dosis radiasi 1000, 2000, 3000 rad dan tanpa perlakuan iradiasi terhadap cekaman
kekeringan. Eksplan dikulturkan pada media KVMW dengan penambahan ekstrak
malt 500 mg/l. Sumber karbon yang digunakan adalah sukrosa 30 g/l dan
dipadatkan dengan phytagel 2,5 g/l. Kemasaman media diatur 5,8 dengan
menambahkan KOH atau HCl 1N. Planlet diinkubasi di ruang kultur dengan
temperatur ± 21oC, dengan penyinaran lampu TL.
Uji Media Tanam Jeruk, P. citrophthora dan B. theobromae
Pembuatan media menggunakan media yang biasa digunakan untuk media
tumbuh jeruk, P. citrophthora, B.theobromae, antara lain Murashige and Skoog
(MS) merupakan media yang biasa digunakan untuk planlet, Potato Dextrose
Agar (PDA) merupakan media yang biasa digunakan untuk B. theobromae dan P.
citrophthora, V-8 merupakan media selektif yang baik untuk tumbuh P.
citrophthora, MSPDA merupakan media campuran MS dan PDA, MSV8
merupakan media campuran MS dan V8. Peubah yang diamati adalah
pertumbuhan patogen dan planlet pada masing-masing media. Pertumbuhan
patogen diamati dengan mengukur diameter dalam waktu seminggu. Sedangkan
pada planlet yang diamati adalah tinggi planlet, jumlah buku, jumlah daun, serta
visual planlet dalam waktu satu bulan.
Uji Ketahanan In vitro Planlet
Planlet jeruk yang berumur ± 4-5 bulan dengan jumlah buku tiga dalam
keadaan sehat disubkultur ke dalam tabung kultur berisi media MSPDA
bersamaan dengan inokulasi patogen. Biakan patogen dilubangi dengan
menggunakan cork borer dengan diameter 2 mm diletakkan di bagian pangkal
batang. Tabung kultur diletakan pada ruang kultur dengan suhu ± 21oC, dan
penyinaran lampu TL. Pengamatan terhadap keparahan penyakit dilakukan setiap
hari selama 2 minggu.
13
Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Percobaan dilakukan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL),
dengan dua faktor perlakuan dan empat ulangan. Faktor pertama adalah dosis
radiasi yaitu tanpa iradiasi (JC), dosis iradiasi 1000 rad (J1000), 2000 rad (J2000),
dan 3000 rad (J3000), sedangkan faktor kedua adalah
patogen yaitu
P.citrophthora dan B. theobromae.
Pengamatan Tingkat Keparahan Penyakit dan Laju Infeksi
Persentase kerusakan nekrosis dan gumosis pada planlet digunakan untuk
menentukan tingkat keparahan penyakit dengan menggunakan metode pemberian
skor skala 0 sampai 4 yang dilakukan secara kualitatif (Tabel 1).
Tabel 1 Nilai skoring penyakit pada planlet yang terinfeksi penyebab penyakit
BPB (Sinaga, komunikasi pribadi)
Nilai skor
% nekrosis dan gumosis
Keterangan
0
0≤x
TERHADAP PENYAKIT BUSUK PANGKAL BATANG JERUK
WINDI DHITA
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
ABSTRAK
WINDI DHITA. Evaluasi Ketahanan Planlet Mutan Jeruk terhadap Penyakit
Busuk Pangkal Batang Jeruk. Dibimbing oleh MEITY SURADJI SINAGA.
Penyakit busuk pangkal batang (BPB) yang merupakan salah satu penyakit
yang sangat merugikan pada pertanaman jeruk, disebabkan oleh Phytophthora
citrophthora dan Botryodiplodia theobromae. Penelitian ini bertujuan untuk
mengevaluasi ketahanan in vitro mutan jeruk terhadap P. citropthora dan B.
theobromae penyebab busuk pangkal batang jeruk. Pengujian dilakukan
menggunakan jeruk Japansche citroen, merupakan jeruk batang bawah. Planlet
jeruk hasil iradiasi dengan dosis 1000, 2000, dan 3000 rad diuji ketahannya
dengan menggunakan teknik penempelan inokulum secara langsung pada pangkal
batang planlet jeruk. Pengamatan periode inkubasi dan keparahan penyakit
dilakukan selama empat belas hari. Periode inkubasi semua planlet adalah 3 hari
setelah inokulasi (HSI) dengan gejala berupa nekrosis. Tingkat keparahan
penyakit lebih lanjut ditandai dengan timbulnya gejala gumosis yang merupakan
gejala khas pada penyakit BPB. Gejala gumosis dengan inokulasi B. theobromae
muncul pada 4 HSI sedangkan pada perlakuan P. citrophthora 6 HSI. B.
theobromae menyebabkan tingkat keparahan lebih tinggi dibandingkan dengan P.
citrophthora. Pengujian ketahanan dengan teknik in vitro menunjukan perlakuan
iradiasi terhadap persen keparahan planlet tidak berbeda nyata.
Kata kunci: busuk pangkal batang jeruk, uji ketahanan in vitro, Phytophthora
citrophthora, Botryodiplodia theobromae
EVALUASI KETAHANAN PLANLET MUTAN JERUK
TERHADAP PENYAKIT BUSUK PANGKAL BATANG JERUK
WINDI DHITA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
Judul
: Evaluasi Ketahanan Planlet Mutan Jeruk
Nama Mahasiswa
NIM
: Windi Dhita
: A34060761
terhadap Penyakit Busuk Pangkal Batang Jeruk
Disetujui
Dosen Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Meity Suradji Sinaga, M.Sc.
NIP. 19501125 197603 2 002
Diketahui
Ketua Departemen Proteksi Tanaman
Dr. Ir. Dadang, M.Sc.
NIP: 19640204 199002 1 002
Tanggal Lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Semarang, Jawa Tengah pada tanggal 19 Januari 1988.
Penulis adalah putri kedua dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Endjang
Sudradjat dan Ibu Ida Ningsih.
Penulis menamatkan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 1 Bogor,
Jawa Barat pada tahun 2006. Pada tahun yang sama penulis diterima sebagai
mahasiswa di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk
IPB (USMI). Penulis selanjutnya memilih program Studi Hama dan Penyakit
Tanaman, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian
Bogor.
Selain menjadi mahasiswa, penulis aktif mengikuti kegiatan yang diadakan
di IPB terutama kegiatan dalam Himpunan Mahasiswa Proteksi Tanaman
(HIMASITA) periode 2008-2009. Pada tahun 2008 penulis mengikuti program
magang di Laboratorium Mikologi, Departemen Proteksi Tanaman, Institut
Pertanian.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat serta hidayah-Nya. Shalawat beserta salam semoga tetap
tercurah bagi Nabi Muhammad SAW karena jasanya membawa umat islam
mempelajari segala ilmu. Alhamdulillah penulis dapat menyelesaikan skripsi
penelitian yang berjudul evaluasi ketahanan planlet mutan jeruk terhadap penyakit
busuk pangkal batang.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Prof. Dr. Ir.
Meity Suradji Sinaga, M.Sc sebagai dosen pembimbing penelitian yang telah
memberikan bimbingan, saran, dan pengarahan dalam merencanakan dan
melaksanakan penelitian serta menyusun laporan akhir ini. Kepada Dr. Ir. Abdjad
Asih M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang senantiasa memberikan
perhatian dan semangat selama ini. Kepada Dr. Ir. Sugeng Santoso M.Sc selaku
dosen penguji tamu yang telah memberikan masukan dan menambah wawasan
kepada penulis. Kepada Mia Kosmiatin SSi. M.Si selaku dosen pembimbing di
BB Biogen yang memberikan masukan dan perhatiannya kepada penulis selama
menjalankan penelitian. Kepada bapak Joko Tamami sebagai kepala ruang media
Laboratorium Kultur Jaringan BB Biogen yang selalu memberi semangat dan
masukan saat melakukan penelitian. Kepada bapak Dadang Surachma selaku
laboran di laboratorium mikologi Departemen Proteksi Tanaman IPB yang
memberi masukan dan semangat. Terimakasih juga disampaikan kepada seluruh
staf pengajar di Departemen Proteksi Tanaman atas bimbingan yang diberikan
selama melaksanakan pendidikan.
Penulis juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Ayah
dan bunda yang telah memberikan semangat, cinta, doa dan kasih sayangnya.
Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada kakak dan adik tersayang
(Indi Dhita, Andika Wiradiputra, dan Satria Anugrah Wiradinata) yang tak lelah
memberikan dorongan dan semangat selama ini. Terimakasih kepada seluruh
sahabat seperjuangan mahasiswa Proteksi Tanaman 43 khususnya kepada Lara
Hikmahayati, Haryanto, Eka Retnosari, Algienka Defaosandi, Nuri Risa, Anief
Nugroho, Vani Nur Oktaviany, dan Fitra Murgianto yang membantu memberikan
dorongan semangat dan kebersamaannya. Terimakasih kepada anggota
Laboratorium Mikologi Mbak Linda, Pak Tri, Mbak Nilda, Pak Fajar, Pak Jack,
serta rekan-rekan yang namanya tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,
sehingga kritik dan saran sangat diharapkan penulis untuk perbaikan laporan tugas
akhir ini. Semoga penelitian ini dapat memberi manfaat bagi yang memerlukan.
Bogor, November 2010
Windi Dhita
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................
x
PENDAHULUAN .............................................................................................
1
Latar Belakang .......................................................................................
1
Tujuan Penelitian ...................................................................................
3
Manfaat Penelitian .................................................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................
4
Tanaman Jeruk .......................................................................................
Jeruk Japansche citroen ..............................................................
4
4
Kultur Jaringan Tanaman Jeruk .............................................................
5
Induksi Mutasi dengan Iradiasi Sinar Gamma .......................................
6
Penyakit Busuk Pangkal Batang ............................................................
Gejala yang ditimbulkan oleh Phytophthora ..............................
Gejala yang ditimbulkan oleh Botryodiplodia ...........................
6
7
7
Phytophthora citrophthora .....................................................................
Karakteristik P. citrophthora......................................................
Siklus P. citrophthora ................................................................
8
8
8
Botryodiplodia theobromae....................................................................
Karakteristik B. theobromae ......................................................
Siklus B. theobromae.................................................................
9
9
9
BAHAN DAN METODE ................................................................................. 10
Tempat dan Waktu Penelitian............................................................... 10
Bahan dan Alat ..................................................................................... 10
Persiapan Inokulum P. citrophthora .................................................... 11
Persiapan Inokulum B. theobromae...................................................... 11
Perbanyakan Planlet Japansche Citroen .............................................. 11
Perbanyakan Mutan Japansche Citroen ................................................ 12
Uji Media Tanam Jeruk, P. citrophthora dan B. theobromae .............. 12
Uji Ketahanan In Vitro Planlet ............................................................. 12
Rancangan Percobaan dan Analisis Data ............................................. 13
Pengamatan Tingkat Keparahan Penyakit dan Laju Infeksi ................. 13
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 15
Tingkat Keparahan Penyakit ............................................................... 15
Gejala Penyakit Busuk Pangkal Batang .............................................. 18
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 24
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 25
LAMPIRAN ....................................................................................................... 28
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Pengaruh iradiasi terhadap persen keparahan penyakit pada hari ke enam
setelah inokulasi P. citrophthora dan B. theobromae ....................... 15
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Persen keparahan penyakit dengan inokulum P. citrophthora ........... 17
2. Persen keparahan penyakit dengan inokulum B. theobromae ............ 18
3. Gejala awal klorosis ............................................................................ 19
4. Gejala lanjut nekrosis .......................................................................... 20
5. Gejala nekrosis pada batang jeruk 2 bulan setelah inokulasi .............. 20
6. Gejala gumosis pada planlet dan di lapangan ..................................... 21
7. Gejala gumosis pada pembibitan JC ................................................... 21
8. Sindro gejala dengan inokulasi P. citrophthora .................................. 22
9. Sindrom gejala dengan inokulasi B. theobromae ................................ 22
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jeruk merupakan salah satu komoditas hortikultura yang memiliki nilai
ekonomi tinggi. Buah jeruk memiliki peluang pasar yang cukup besar karena
selain dapat dimakan dalam keadaan segar juga dapat dibuat sebagai minuman
kaleng. Selain itu jeruk juga memiliki berbagai manfaat lain diantaranya adalah
kulit jeruknya yang dapat diolah menjadi minyak kulit jeruk dipakai untuk
membuat minyak wangi, sabun, esens minuman dan untuk campuran kue. Buah
jeruk juga dapat dimanfaatkan sebagai obat tradisional penurun panas, pereda
nyeri saluran napas bagian atas dan penyembuh radang mata. Jeruk merupakan
sumber vitamin C yang baik, mengandung 50 mg/100 ml sari buah, serta vitamin
A dan protein (Lelly 2004)
Permintaan jeruk di Indonesia dari tahun ke tahun mengalami peningkatan,
diperkirakan kebutuhan buah jeruk nasional pada tahun 2010 mencapai 3.483.095
ton atau sekitar 1.5 kali dari produksi nasional tahun 2005 (Badan Litbang
Departemen Pertanian 2005), namun saat ini produktivitas jeruk nasional
Indonesia cenderung mengalami penurunan. Salah satu penyebabnya adalah
Organisme Pengganggu Tanaman (OPT).
Penyakit busuk pangkal batang merupakan salah satu penyakit yang sangat
merugikan (Dirjen Hortikultura 2007). Menurut Timmer et al (2000) penyakit
BPB yang paling berbahaya disebabkan oleh jamur Phytophthora sp. Dari laporan
Direktorat Perlindungan Tanaman, tahun 2006 tercatat 67.429 pohon jeruk di
Indonesia terserang Phytophthora sp. yang menyebabkan busuk pangkal batang
dan mematikan tanaman, serta merupakan penyakit utama ke tiga yang mematikan
setelah CVPD (471.267 pohon) dan Diplodia (203.047 pohon). Di Indonesia
penyakit ini telah menyerang pertanaman jeruk di Jawa, Sumatera, Kalimantan,
dan Nusa Tenggara Timur (Semangun 2004).
Perbanyakan jeruk dapat dilakukan dengan biji, pencangkokan dan
penyambungan. Perbanyakan tanaman dengan biji jarang dilakukan karena sifat
tanaman yang dihasilkan banyak yang menyimpang dari sifat induknya dan
memiliki masa juvenile yang lebih lama. Dengan pencangkokan, tanaman yang
2
dihasilkan memiliki perakaran yang pendek serta tidak dapat dilakukan secara
besar-besaran karena membutuhkan cabang (bahan tanaman) yang lebih banyak.
Oleh sebab itu perbanyakan tanaman lebih banyak dilakukan dengan
penyambungan (Putri 2004). Penyambungan merupakan proses penggabungan
dua jenis tanaman antara batang bawah dan batang atas yang berbeda dengan
tujuan untuk menggabungkan sifat unggul yang terdapat pada batang atas dan
batang bawah sehingga diperoleh tanaman yang bersifat lebih unggul
dibandingkan tanaman asalnya.
Budidaya tanaman jeruk secara komersil umumnya menggunakan bibit yang
berasal dari penempelan atau okulasi penyambungan antara batang bawah dan
batang atas (Samson 1980). Menurut Supriyanto (1990) teknik penempelan
merupakan salah satu metode baku perbanyakan tanaman jeruk secara komersial
yang umum digunakan di Indonesia. Dalam teknik tersebut dibutuhkan batang
atas yang berasal dari kultivar yang bertanggung jawab terhadap produksi dan
mutu buah yang dihasilkan, dan batang bawah yang berasal dari kultivar lain yang
bertanggung
jawab
terhadap
kemampuan
sistem
perakarannya
dalam
mengeksploitasi kondisi lahan dan lingkungan. Batang bawah jeruk yang
digunakan sangat menentukan pertumbuhan jeruk, karena bagian tersebut
mempunyai kemampuan dalam mengeksploitasi kondisi lingkungan yang tidak
menguntungkan, seperti kekeringan, kelebihan air, dan ketahanan terhadapa hama
penyakit (Kosmiatin 2007).
Saat ini lebih dari 95% pertanaman jeruk yang ada di Indonesia
menggunakan batang bawah Citrus limonia Osbeck atau sering disebut Japansche
citroen (JC) (Balitjestro 2006). Kelebihan dari JC adalah batang bawah yang
digunakan sesuai dengan semua batang atas jeruk yang ada, dan cenderung tahan
terhadap patogen. Namun seiring berjalannya waktu menurut Triatminingsih dan
Karsinah (2004) JC kurang toleran terhadap penyakit BPB, hal ini diakibatkan
strain dari patogen yang meningkat virulensinya. Oleh karena itu untuk
memperoleh batang bawah jeruk yang tahan terhadap serangan patogen, maka
digunakan mutan-mutan somaklonal yang berasal dari induksi mutasi. Biakan
mutan yang digunakan adalah jeruk batang bawah JC yang diperoleh dari hasil
induksi mutasi dengan sinar iradiasi sinar gamma pada dosis 1000, 2000, 3000 rad
3
dan telah diseleksi dengan simulasi ketahanan terhadap cekaman abiotik lahan
masam kahat Al dan kekeringan (Kosmiatin 2008).
Penelitian mengenai uji ketahanan terhadap penyakit BPB terutama secara
in vitro masih jarang dilakukan sehingga informasi mengenai teknik in vitro
dalam pengendalian BPB masih kurang. Menurut Slavov (2005) dalam
penelitiannya mengenai uji ketahanan dengan menggunakan filtrat dari
Phythophthora citrophthora tidak dapat digunakan sebagai seleksi in vitro
terhadap ketahanan varietas jeruk. Oleh karena itu mutan-mutan yang diperoleh
dari hasil iradiasi dilakukan uji ketahanan terhadap penyakit BPB jeruk dengan
pengembangan teknik uji ketahanan in vitro penempelan inokulum Phytophthora
citrophthora dan Botryodiplodia theobromae secara langsung pada planlet. Uji
ketahanan in vitro dilakukan dengan tujuan untuk mempersingkat waktu, untuk
mengatasi permasalahan lahan, dan mengetahui adanya atau tidaknya ketahanan
tanaman pada tahap ini.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi ketahanan planlet mutan jeruk
terhadap P. citropthora dan B. theobromae penyebab busuk pangkal batang jeruk.
Manfaat
Penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi dasar dalam evaluasi
ketahanan tehadap P. citrophthora dan B. theobromae penyebab busuk pangkal
batang jeruk.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Jeruk (Citrus sp.)
Tanaman jeruk adalah tanaman buah tahunan yang berasal dari Asia. Jeruk
pertama kali tumbuh di Negara Cina kemudian menyebar ke negara-negara lain.
Sejak ratusan tahun yang lalu, jeruk sudah tumbuh di Indonesia baik secara alami
atau dibudayakan. Tanaman jeruk yang ada di Indonesia adalah peninggalan orang
Belanda yang mendatangkan jeruk manis dan keprok dari Amerika dan Itali.
Jeruk memiliki banyak spesies dari enam genus, yakni Citrus, Microcitrus,
Fortunella, Poncirus, Cymedia, dan Eremocirus. Genus yang terkenal adalah
Citrus, Fortunella, dan Poncitrus. Namun yang memiliki nilai ekonomi tinggi
hanyala Citrus. Spesies jeruk yang terkenal yaitu C.reticulata (jeruk Keprok), C.
sinensis (jeruk manis), C. grandis atau C.Maxima (jeruk besar atau jeruk gulung),
C. aurantifolai (jeruk nipis), C. hystrix (jeruk purut), C. trifoliate (Jeruk ponsil).
Selain itu spesies jeruk yang penting, walaupun nilai ekonominya rendah adalah
jeruk Rough Lemon (RL), dan jeruk Japansche Citroen (JC). Hal ini dikarenakan
jeruk tersebut dapat digunakan sebagai batang bawah (rootstock) dalam
perbanyakan jeruk.
Jeruk Japanshe Citroen (Citrus limonia Osbeck)
Jeruk Japanshe Citroen (Citrus limonia Osbeck) atau sering disebut JC
merupakan varietas hibrida yang dihasilkkan dari persilangan antara Citroes
nobilis (keprok) X Citroes medica (lemon). JC bersifat tahan terhadap kekeringan,
dapat merangsang pembentukan buah lebih awal dari biasanya dan menghasilkan
produksi tinggi dengan kualitas yang baik. Jenis ini menurut Triatminingsih dan
Karsinah (2004), kurang toleran terhadap penyakit Busuk Pangkal Batang.
Menurut Masyarakat Jeruk Indonesia (2004), jeruk JC mempunyai ciri-ciri sebagai
berikut:
1. Pohon tegar dan produktif, ukuran sedang, cabang menyebar dan
merunduk, duri kecil dan sedikit
2. Daun berwarna hijau gelap, aromadaun menyengat, pupus warna ungu
3. Bunga berukuran kecil hingga sedang, putik dan kelopak bunga berwarna
ungu tua
5
4. Buah kecil hingga sedang, warna kulit buah bila masak kekuningan
sampai jingga kemerahan
5. Biji jumlahnya banyak, berukuran kecil dan wanra keeping biji hijau
muda, setiap buah berisi 8-10 biji
6. Tanah kekeringan
7. Daya dukung terhadap batang atas baik dan cepat mengahasilkan buah
yang berkhualitas sedang hingga baik
8. Peka terhadap Phytophthora, Exocortis,dan Xyloporosis
9. Tahan terhadap Psorosis dan agak tahan terhadap Triteza.
JC memiliki kevigoran yang tinggi, ukuran biji sedang (diameter 0.5),
mudah beradaptasi tetapi buahnya sangat masam dan kurang layak untuk
dikonsumsi, oleh karena itu direkomendasikan sebagai batang bawah (Purbiati et
al 2002). Batang bawah JC memiliki kompatibilitas yang baik. Menurut hasil
penelitian Susanto (2003), penggunaan batang bawah JC bersifat lebih mendorong
pertumbuhan vegetatife batang atas dibandingkan dengan Rough Lemon.
Kultur Jaringan Tanaman Jeruk
Pengembangan tanaman jeruk menuntut adanya penyediaan bibit tanaman
jeruk yang bebas penyakit, baik batang atas maupun batang bawah
(Triatminingsih dan Karsinah 2004). Pada umumnya batang bawah jeruk
diperbanyak dengan biji. Sebaiknya biji yang digunakan mempunyai derajat
embrio nuselar yang tinggi, sehingga keseragaman batang bawah lebih terjamin
(Starrantino dan Caruso 1983). Bila materi yang tersedia terbatas, maka
perbanyakan dapat dilakukan dengan cara kultur in vitro. Teknik ini berguna
untuk industri pembibitan jeruk dalam skala besar terutama untuk varietas-varietas
tertentu yang ketersediaan bijinya sangat terbatas atau tergantung musim.
Pada
prinsipnya
metode
kultur
jaringan
merupakan
cara
untuk
memperbanyak protoplas atau sel atau organ dalam media tumbuh aseptik (yang
mengandung formulasi hara buatan) dengan lingkungan yang terkendali. Arah
pertumbuhan dan perkembangan suatu sel sangat dipengaruhi oleh media
tumbuhnya. Ketepatan pemilihan dan penggunaan media kultur sangat
menentukan keberhasilan penggunaan teknik kultur jaringan.
6
Media kultur jaringan yang paling banyak digunakan untuk berbagai tujuan
kultur jaringan adalah media dasar Murashige dan Skoog (1962). Media MS
mengandung unsur makro dengan konsentrasi relatife tinggi terutama unsur N
yang diberikan dalam bentuk NO3- dan NH4+ (nitrat dan amonium). George dan
Sherington (1984), mengungkapkan kandungan media kultur jaringan yaitu unsur
hara makro (N, P, K, Ca, Mg, dan S), unsur hara mikro (Fe, Mn, Zn, Co, Mo, B,
dan Cu), ditambah dengan sukrosa sebagai sumber karbon bagi tanaman.
Induksi Mutasi dengan Iradiasi Sinar Gamma
Mutasi adalah perubahan genetik baik gen tunggal maupun sejumlah gen
atau susunan kromosom. Mutasi lebih banyak terjadi pada bagian jaringan yang
masih aktif mengadakan pembelahan sel seperti tunas, biji, dan sebagainya.
Menurut Syarifah (2006) mutasi sebenarnya dapat terjadi secara alamiah di alam,
tetapi peluang kejadiannya sangat kecil yaitu 10-7 – 10-6. Untuk meningkatkan
mutasi alami, dilakukan mutasi buatan dengan menggunakan mutagen. Mutagen
dapat dikelompokkan kedalam 3 golongan yaitu: (1) mutagen kimia, seperti EMS
(Ethyl Methane Sulfonate), DES (Diethyl Sulfate) dan NMU (Nitrosomethyl
Urea), (2) mutagen fisik iradiasi, seperti sinar x, sinar β, dan sinar , (γ) mutagen
fisik non-radiasi, seperti sinar UV (Poespodarsono 1988).
Induksi yang banyak digunakan saat ini yaitu induksi mutasi fisik radiasi.
Prinsip dari induksi radiasi yaitu sel yang diradiasi dibebani oleh tenaga kinetik
yang tinggi sehingga dapat mempengaruhi atau mengubah reaksi kimia yang ada
dalam jaringan tanaman, yang pada akhirnya menyebabkan perubahan susunan
kromosom (Poespodarsono 1988). Sumber iradiasi yang sering digunakan yaitu
sinar gamma dari Cobalt 60. Kelebihan sinar gamma yaitu karena energi dan daya
tembusnya yang relatif tinggi, serta secara global telah terbukti paling efektif dan
efisien
dalam
menghasilkan
varietas
unggul
bermacam
jenis
tanaman
(Maluszynski, et al 2000).
Penyakit Busuk Pangkal Batang (Gummosis)
Gummosis pada jeruk pertama kali didiskripsikan di Azores pada tahun
1934 (Fawcett 1925). Gejala penyakit yang disebabkan P. citrophthora bervariasi
7
antar kultivar. Faktor-faktor lingkungan memiliki peran penting dalam
pembentukan gejala. Gejala penyakit ini umumnya menyerang bagian pangkal
batang dekat permukaan tanah atau pada bagian antara batang atas dan bawah
bibit jeruk okulasi.
Gejala yang ditimbulkan oleh Phytophthora
Penyakit ini umumnya menyerang pada bagian pangkal batang dekat
permuakaan tanah atau pada bagian sambungan atara batang atas dan batang
bawah bibit jeruk. Gejala awal tampak berupa bercak basah yang berwarna
gelap/hitam kebasah-basahan pada permukaan kulit pangkal batang (Erwin dan
Ribeiro 1996). Jaringan kulit kayu yang terserang mengalami perubahan warna
bahkan permukaan kulit, kambium, kayu, terutama pada serangan lanjut. Kulit
batang yang terserang, permukaannya cekung dan mengeluarkan blendok, dan
pada tanamaan terserang sering terbentuk kalus. Kematian tanaman akibat
serangan penyakit ini terjadi apabila bercak pada kulit melingkari batang.
Perkembangan bercak ke bagian atas, umumnya terbatas hingga 60 cm di atas
permukaan tanah, sedangkan perkembangan ke bagian bawah dapat meluas ke
bagian akar tanaman.
Gejala yang ditimbulkan oleh Botrydiplodia
Penyakit ini dikenal dua macam yaitu Diplodia basah dan Diplodia kering.
Penyakit ini menyerang akar, batang dan ranting dan dapat mengakibatkan busuk
akar, busuk leher dan mati ranting. Serangan Diplodia basah ditandai dengan
keluarnya blendok yang berwarna kuning emas dari batang atau cabang-cabang
tanaman. Kulit tanaman yang terserang tidak dapat sembuh kembali, kulit yang
terserang kering dan mengelupas. Serangan Diplodia kering gejala awalnya sukar
diketahui. Kulit batang atau cabang tanaman yang mengering terdapat celah-celah
kecil pada permukaan kulit. Pada bagian celah-celah kulit terdapat
spora
cendawan yang berwarna putih atau hitam. Perluasan kulit yang mongering sangat
cepat dan bila sampai menggelang tanaman
tanaman.
dapat menyebabkan kematian
8
Phytophthora citrophthora
Phytophthora citrophthora pertama kali diisolasi oleh Smith dari buah
lemon yang busuk, semenjak itu P. citrophthora dikenal sebagai patogen utama
dari buah jeruk yang mengakibatkan mahkota busuk, gumosis, busuk akar, serta
busuk kecoklatan pada buah (Erwin dan Ribeiro 1996).
Karakteristik
Dimana ciri dari koloni Phytophthora sp. yaitu miselium berwarna putih,
berbentuk rosaceus, dan secara mikroskopis hifanya tidak bersekat, bercabang,
hialin (Henuk 2010). Miselium berkembang dengan baik interselular. Zoospora
berbentuk oval atau lemon, terbentuk pada tangkai sporangia atau sporangiosfor.
Reproduksi seksual dilakukan melalui fusi karakteristik oogonia dan antheridia
yang kemudian menghasilkan oospora. Oospora berkecambah membentuk
miselium
yang
kemudian
dapat
membentuk
sporangia
dan
zoospora.
Klamidospor terbentuk pada tanah pada saat kondisi lingkungan tidak
memungkinkan atau kurangnya kelembaban (Erwin dan Ribeiro 1996).
Siklus Patogen
P. citrophthora merupakan patogen saprofit fakultatif. Jika tanahnya
dalam keadaan lembab maka memungkinkan patogen untuk melakukan infeksi.
9
Botryodiplodia theobromae
Karakteristik B. theobromae
Ciri dari Bortyodiplodia yaitu miselium aerial, awalnya berwarna putih
setelah 4-5 hari menjadi hitam kehijauan sampai keabu-abuan, setelah 10 hari
miselium menjadi hitam. Secara mikroskopis hifa bersekat awalnya hialin
kemudian menjadi coklat dan bersekat (Henuk 2010). Memiliki stadia seksual
(teleomorfik) dan stadia aseksual (anamorfik). Spora seksual yang diproduksi
disebut askuspora. Spora aseksual (konidia) diproduksi pada hifa dalam struktur
tubuh buah aseksual (piknidia).
Siklus Patogen
Spora (konidia) berkecambah membentuk miselium berkembang menjadi
piknidia atau badan buah aseksual, dalam piknidia dihasilkan konidia, kumpulan
dari piknidia ini disebut stroma.
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Perbanyakan P. citrophthora dan B. theobromae dilaksanakan di
Laboratorium Mikologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor, sedangkan perbanyakan planlet mutan
dilakukan di Laboratorium Biologi Sel dan Jaringan, Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian. Penelitian
dilaksanakan dari bulan Februari sampai Agustus 2010.
Bahan dan Alat
Bahan tanaman yang dipakai yaitu biji buah JC, planlet mutan jeruk
batang bawah JC hasil peningkatan keragaman genetik dengan induksi mutasi
fisik dengan dosis radiasi sinar gamma 1000, 2000, 3000 rad. Isolat
P.citrophthora dan B. theobromae. Media yang dipakai media dasar MS
(Murashige-Skoog), KVMV (Kontrol Vitamin Morel Wetmore), PDA (Potato
Dextros Agar), dan V8. Bahan Sterilisasi yang digunakan Alkohol 70%, alkohol
96%, dan aquades steril. Bahan lain yang digunakan yaitu HCL 1.0 N dan 0.1 N,
NaOH 1.0 N dan 0.1 N, alumunium foil, plastik wrap, spirtus, tisu, agar.
Peralatan untuk pembuatan media yaitu gelas ukur, labu takar,
Erlenmeyer, gelas piala, pipet volumetrik, magnetic stirrer, spatula, hot plate,
botol kultur, corong, timbangan analitik, pH meter, autoclave, dan oven. Peralatan
untuk menanam antara lain Laminar Air Flow Cabinet, petridhis, lampu bunsen,
pinset, hand sprayer, pisau, dan gunting. Peralatan lain yang digunakan yaitu
ruang gelap, ruang kultur, rak kultur, penggaris, kamera digital.
11
Metode Penelitian
Persiapan Inokulum P. citrophthora
Isolat P. citrophthora merupakan hasil isolasi dari batang kayu jeruk yang
berasal dari Desa Oehala, Kabupaten Soe, Nusa Tenggara Timur. Batang kayu
yang menunjukan gejala terlebih dahulu dicuci menggunakan air mengalir,
kemudian bagian yang sakit dipotong dengan ukuran 1x1cm, dan didesinfeksi
dengan larutan klorok 0.5% selama 30 detik. Selanjutnya dibilas dengan air steril,
dikeringkan dengan kertas tisu dan ditanam pada media Potato Dextrose Agar
(PDA). Setelah 3 sampai 4 hari masa inkubasi cendawan yang menunjukan ciri
koloni Phytophthora sp. dibiakan pada media V8 untuk merangsang sporulasi.
Persiapan Inokulum B. theobromae
Isolat B. theobromae hasil dari isolasi tanah yang berasal dari Lampung.
Isolasi dilakukan dengan metode trapping. Tanah diinokulasikan pada buah apel.
Setelah tiga hari masa inkubasi pada baki steril, bagian buah apel yang berwarna
coklat diambil secara aseptik dan diletakkan di atas media PDA. Setelah 3 hari
masa inkubasi cendawan yang menunjukan ciri koloni Botryodiplodia dibiakan
pada media PDA untuk mendapatkan biakan murni dan diidentifikasi.
Perbanyakan Planlet Japansche Citroen
Planlet berasal dari biji jeruk yang masih muda, berukuran ± 1 mm. Biji
jeruk yang digunakan berasal dari buah muda JC dengan diameter antara 1-2 cm.
Buah disterilkan terlebih dahulu dengan cara dicuci bersih kemudian direndam
dengan menggunakan alkohol 96% selama 5 menit, kemudian buah dibakar dalam
laminarflow untuk mengurangi kontaminasi saat pemisahan biji dan buah. Setelah
itu buah dikupas menggunakan pisau steril dan dikeluarkan bijinya. Selanjutnya
biji jeruk ditanam pada media kontrol vitamin morel wetmore (KVMW). Biji
diinkubasi di ruang gelap dengan suhu ± 21oC. Setelah ± 1-2 bulan tumbuh tunas,
tunas dipisahkan dari kulit biji dan ditanam pada media Murashige and Skoog
(MS). Biakan kemudian disimpan di ruang kultur dengan suhu ± 21oC, dengan
penyinaran lampu TL.
12
Perbanyakan Mutan Japansche Citrus
Perbanyakan mutan dilakukan dengan cara mengisolasi 1-2 buku tunas
terminal dari planlet penelitian sebelumnya, uji ketahanan mutan jeruk dengan
dosis radiasi 1000, 2000, 3000 rad dan tanpa perlakuan iradiasi terhadap cekaman
kekeringan. Eksplan dikulturkan pada media KVMW dengan penambahan ekstrak
malt 500 mg/l. Sumber karbon yang digunakan adalah sukrosa 30 g/l dan
dipadatkan dengan phytagel 2,5 g/l. Kemasaman media diatur 5,8 dengan
menambahkan KOH atau HCl 1N. Planlet diinkubasi di ruang kultur dengan
temperatur ± 21oC, dengan penyinaran lampu TL.
Uji Media Tanam Jeruk, P. citrophthora dan B. theobromae
Pembuatan media menggunakan media yang biasa digunakan untuk media
tumbuh jeruk, P. citrophthora, B.theobromae, antara lain Murashige and Skoog
(MS) merupakan media yang biasa digunakan untuk planlet, Potato Dextrose
Agar (PDA) merupakan media yang biasa digunakan untuk B. theobromae dan P.
citrophthora, V-8 merupakan media selektif yang baik untuk tumbuh P.
citrophthora, MSPDA merupakan media campuran MS dan PDA, MSV8
merupakan media campuran MS dan V8. Peubah yang diamati adalah
pertumbuhan patogen dan planlet pada masing-masing media. Pertumbuhan
patogen diamati dengan mengukur diameter dalam waktu seminggu. Sedangkan
pada planlet yang diamati adalah tinggi planlet, jumlah buku, jumlah daun, serta
visual planlet dalam waktu satu bulan.
Uji Ketahanan In vitro Planlet
Planlet jeruk yang berumur ± 4-5 bulan dengan jumlah buku tiga dalam
keadaan sehat disubkultur ke dalam tabung kultur berisi media MSPDA
bersamaan dengan inokulasi patogen. Biakan patogen dilubangi dengan
menggunakan cork borer dengan diameter 2 mm diletakkan di bagian pangkal
batang. Tabung kultur diletakan pada ruang kultur dengan suhu ± 21oC, dan
penyinaran lampu TL. Pengamatan terhadap keparahan penyakit dilakukan setiap
hari selama 2 minggu.
13
Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Percobaan dilakukan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL),
dengan dua faktor perlakuan dan empat ulangan. Faktor pertama adalah dosis
radiasi yaitu tanpa iradiasi (JC), dosis iradiasi 1000 rad (J1000), 2000 rad (J2000),
dan 3000 rad (J3000), sedangkan faktor kedua adalah
patogen yaitu
P.citrophthora dan B. theobromae.
Pengamatan Tingkat Keparahan Penyakit dan Laju Infeksi
Persentase kerusakan nekrosis dan gumosis pada planlet digunakan untuk
menentukan tingkat keparahan penyakit dengan menggunakan metode pemberian
skor skala 0 sampai 4 yang dilakukan secara kualitatif (Tabel 1).
Tabel 1 Nilai skoring penyakit pada planlet yang terinfeksi penyebab penyakit
BPB (Sinaga, komunikasi pribadi)
Nilai skor
% nekrosis dan gumosis
Keterangan
0
0≤x