Keefektifan Cry1B dan Cry1C Bacillus thuringiensisi B. terhadap Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae) dan Crocidolomia pavonana F. (Lepidoptera: Pyralidae)
KEEFEKTIFAN CRY1B DAN CRY1C Bacillus thuringiensis B.
TERHADAP Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae)
DAN Crocidolomia pavonana F. (Lepidoptera: Pyralidae)
RD. ASTRI WULAN PURNAMASARI
A44102020
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
ABSTRAK
RD. ASTRI WULAN PS. Keefektifan Cry1B dan Cry1C Bacillus thuringiensis
B. terhadap Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae) dan
Crocidolomia pavonana F. (Lepidoptera: Pyralidae).
Dibimbing oleh
AUNU RAUF dan YAYI M KUSUMAH.
Kubis (Brassica oleracea var capitata) merupakan komoditi sayuran yang
memiliki nilai ekonomi tinggi. Hama utama pada tanaman kubis diantaranya
Plutella xylostella (Lepidoptera: Yponomeutidae) dan Crocidolomia pavonana
(Lepidoptera: Pyralidae). Salah satu alternatif pengendalian yang dapat dilakukan
dengan penggunaan agen hayati yaitu pemanfaatan B. thuringiensis yang
menghasilkan kristal protein (Cry) yang bersifat toksik bagi serangga sasaran.
Penelitian ini bertujuan mempelajari keefektifan Cry1B dan Cry1C
B. thuringiensis terhadap mortalitas.P. xylostella dan C. pavonana.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari hingga Juli 2006 di
Laboratorium Ekologi Serangga dan Laboratorium Patologi Serangga, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Uji pendahuluan dilakukan terhadap setiap
populasi P. xylostella dan C. pavonana dengan perlakuan Cry1B dan Cry1C pada
konsentrasi 1 mg/l; 5 mg/l; 10 mg/l; 50 mg/l; dan 100 mg/l. Plutella xylostella
strain Lembang dengan perlakuan Cry1C pada konsentrasi 1 mg/l; 100 mg/l; dan
1000 mg/l. Uji pendahuluan ini untuk menentukan kisaran konsentrasi yang dapat
mematikan larva. Dalam pengujian lanjutan, konsentrasi yang digunakan sebesar
5 mg/l; 8,5 mg/l; 15 mg/l; 25 mg/l; dan 45 mg/l, sedangkan uji lanjutan pada C.
pavonana strain Batu dengan perlakuan Cry1C dilakukan pada konsentrasi 5 mg/l;
9 mg/l; 17 mg/l; 32 mg/l; dan 60 mg/l. Aplikasi Cry1B dan Cry1C dilakukan
dengan metode pencelupan.
Nilai LC50 dari Cry1B untuk P. xylostella strain Lembang yaitu 7,991
mg/l. P. xylostella strain Batu memiliki nilai LC50 9,119 mg/l. Nilai LC50 untuk
Cry1C terhadap strain Lembang sebesar 8,847 mg/l dan strain Batu LC50 yaitu
1,174 mg/l. Nilai LC50 dari Cry1B pada populasi C. pavonana strain Kejajar yaitu
14,806 mg/l dan strain Batu yaitu 13,097 mg/l. Nilai LC50 Populasi C. pavonana
strain Kejajar terhadap Cry1C sebesar 9,726 mg/l, sedangkan nilai LC50 strain
Batu yaitu 16,504 mg/l.
KEEFEKTIFAN CRY1B DAN CRY1C Bacillus thuringiensis B.
TERHADAP MORTALITAS Plutella xylostella L. (Lepidoptera:
Yponomeutidae) DAN Crocidolomia pavonana F.
(Lepidoptera: Pyralidae)
RD. ASTRI WULAN PURNAMASARI
A44102020
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pertanian pada
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
Judul Skripsi
: Keefektifan Cry1B dan Cry1C Bacillus thuringiensisi B.
terhadap
Plutella
xylostella
L.
(Lepidoptera:
Yponomeutidae) dan Crocidolomia pavonana F.
(Lepidoptera: Pyralidae)
Nama Mahasiswa
: Rd. Astri Wulan Purnamasari
NRP
Program Studi
: A44102020
: Hama dan Penyakit Tumbuhan
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. Aunu Rauf, MSc.
NIP. 130 607 614
Dr. Ir. Yayi M Kusumah, MSi.
NIP. 131 879 332
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, MAgr.
NIP. 130 422 698
Tangggal lulus : ...............................
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung tanggal 22 April 1984 anak keenam dari
enam bersaudara dari pasangan Bapak Mangku Atmawidjaja dan Ibu
Asmayawati.
Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah lanjutan tingkat atas di SMU
Pasundan 1 Bandung pada tahun 2002. Pada tahun yang sama penulis diterima di
program studi Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama menjadi mahasiswa IPB, penulis aktif di HIMASITA periode
2004/2005 sebagai staf Departemen PSDM dan asisten dosen Dasar-dasar
Perlindungan Tanaman 2004/2005 dan 2005/2006.
PRAKATA
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
kekuatan dan nikmat yang begitu besar sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini sebagai salah satu tugas akhir di Program Studi Hama dan Penyakit
Tumbuhan, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.
Penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tulus kepada
Prof.
Dr. Ir. Aunu Rauf, MSc dan Dr. Ir. Yayi M Kusumah, MSi sebagai dosen
pembimbing skripsi yang telah membantu dan memberikan saran kepada penulis
selama menyelesaikan tugas akhir. Kepada Ir. Djoko Prijono, MAgrSc atas
bimbingan dan pengarahannya. Kepada Dr. Ir. Kikin H Mutaqin yang bersedia
membantu penulis dalam pengambilan foto-foto serangga. Kepada Ayah dan ibu,
Kepada kakak-ku (A Arief, A Ayie, A Anjas, A Andi, T Anita dan kaka ipar ku T
Ida serta ponakanku Ican), dan Ahmad Hidayat atas kasih sayang, semangat,
dukungan dan do’a. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Pak Wawan,
Pak Sodiq, Pak Agus, Pak Dede, A Kiki, Mas Rustan, Mas Agung, Mba Nana dan
semua laboran DPT yang telah membantu penulis sampai penulisan tugas akhir.
Sahabat sejatiku Mia atas bantuan, semangat dan dukungannya. Sahabat
seperjuanganku Sri Endang, Arbani yang bersedia meminjamkan kameranya.
Kapada teman-temanku Hendrayana, Hari, Endang, Dona, Lusie, Kaka, Widya,
Reyna, Iwa, Apri, Ari, Marni, Ela, Nissa, dan teman-teman HPT 39 yang selalu
siap membantu, menghibur, memberi semangat, keceriaan, dan do’a.
Semoga penelitian dan skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan
menambah pengetahuan bagi kita semua.
Bogor, Agustus 2006
Rd. Astri Wulan Ps
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI .........................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
viii
DAFTAR TABEL ..................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................
x
PENDAHULUAN .................................................................................
1
Latar Belakang ...........................................................................
1
Tujuan ........................................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................
3
Bioekologi Plutella xylostella L. ................................................
3
Bioekologi Crocidolomia pavonana F. .....................................
4
Bioekologi Bacillus thuringiensis B. .........................................
5
BAHAN DAN METODE ......................................................................
7
Tempat dan Waktu .....................................................................
7
Bahan dan Alat ...........................................................................
7
Persiapan Tanaman ....................................................................
7
Kubis ..............................................................................
Brokoli ...........................................................................
7
7
Pemeliharaan Serangga Uji ........................................................
8
Metode Pengujian ......................................................................
9
Uji Pendahuluan .............................................................
Uji Lanjutan ...................................................................
9
10
Analisis Data ..............................................................................
10
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
11
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
21
Kesimpulan ................................................................................
21
Saran ...........................................................................................
21
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
22
LAMPIRAN ...........................................................................................
24
DAFTAR GAMBAR
No
Halaman
Teks
1.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella
strain Lembang ................................................................................. 11
2.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella
strain Lembang ................................................................................. 12
3.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella
strain Batu ........................................................................................ 13
4.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella
strain Batu ........................................................................................ 14
5.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas C. pavonana
strain Kejajar .................................................................................... 16
6.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas C. pavonana
strain Kejajar .................................................................................... 17
7.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas C. pavonana
strain Batu ......................................................................................... 18
8.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas C. pavonana
strain Batu ......................................................................................... 19
DAFTAR TABEL
No
Halaman
Teks
1. Toksisitas Cry1B terhadap P. xylostella ...........................................
15
2. Toksisitas Cry1C terhadap P. xylostella ...........................................
15
3. Toksisitas Cry1B terhadap C. pavonana ...........................................
19
4. Toksisitas Cry1C terhadap C. pavonana ...........................................
20
DAFTAR LAMPIRAN
No
Halaman
Teks
1. Mortalitas P. xylostella terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
pendahuluan .......................................................................................... 25
2. Mortalitas C. pavonana terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
pendahuluan .......................................................................................... 26
3. Mortalitas P. xylostella terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
lanjutan .................................................................................................. 27
4. Mortalitas C. pavonana terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
lanjutan ................................................................................................... 28
5. Larva P. xylostella dan C. pavonana setelah perlakuan Cry
B. thuringiensis ...................................................................................... 29
6. Analisis probit P. xylostella strain Lembang ....................................... 30
7. Analisis probit P. xylostella strain Batu ................................................ 32
8. Analisis probit C. pavonana strain Kejajar ........................................... 34
9. Analisis probit C. pavonana strain Batu ............................................... 36
KEEFEKTIFAN CRY1B DAN CRY1C Bacillus thuringiensis B.
TERHADAP Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae)
DAN Crocidolomia pavonana F. (Lepidoptera: Pyralidae)
RD. ASTRI WULAN PURNAMASARI
A44102020
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
ABSTRAK
RD. ASTRI WULAN PS. Keefektifan Cry1B dan Cry1C Bacillus thuringiensis
B. terhadap Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae) dan
Crocidolomia pavonana F. (Lepidoptera: Pyralidae).
Dibimbing oleh
AUNU RAUF dan YAYI M KUSUMAH.
Kubis (Brassica oleracea var capitata) merupakan komoditi sayuran yang
memiliki nilai ekonomi tinggi. Hama utama pada tanaman kubis diantaranya
Plutella xylostella (Lepidoptera: Yponomeutidae) dan Crocidolomia pavonana
(Lepidoptera: Pyralidae). Salah satu alternatif pengendalian yang dapat dilakukan
dengan penggunaan agen hayati yaitu pemanfaatan B. thuringiensis yang
menghasilkan kristal protein (Cry) yang bersifat toksik bagi serangga sasaran.
Penelitian ini bertujuan mempelajari keefektifan Cry1B dan Cry1C
B. thuringiensis terhadap mortalitas.P. xylostella dan C. pavonana.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari hingga Juli 2006 di
Laboratorium Ekologi Serangga dan Laboratorium Patologi Serangga, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Uji pendahuluan dilakukan terhadap setiap
populasi P. xylostella dan C. pavonana dengan perlakuan Cry1B dan Cry1C pada
konsentrasi 1 mg/l; 5 mg/l; 10 mg/l; 50 mg/l; dan 100 mg/l. Plutella xylostella
strain Lembang dengan perlakuan Cry1C pada konsentrasi 1 mg/l; 100 mg/l; dan
1000 mg/l. Uji pendahuluan ini untuk menentukan kisaran konsentrasi yang dapat
mematikan larva. Dalam pengujian lanjutan, konsentrasi yang digunakan sebesar
5 mg/l; 8,5 mg/l; 15 mg/l; 25 mg/l; dan 45 mg/l, sedangkan uji lanjutan pada C.
pavonana strain Batu dengan perlakuan Cry1C dilakukan pada konsentrasi 5 mg/l;
9 mg/l; 17 mg/l; 32 mg/l; dan 60 mg/l. Aplikasi Cry1B dan Cry1C dilakukan
dengan metode pencelupan.
Nilai LC50 dari Cry1B untuk P. xylostella strain Lembang yaitu 7,991
mg/l. P. xylostella strain Batu memiliki nilai LC50 9,119 mg/l. Nilai LC50 untuk
Cry1C terhadap strain Lembang sebesar 8,847 mg/l dan strain Batu LC50 yaitu
1,174 mg/l. Nilai LC50 dari Cry1B pada populasi C. pavonana strain Kejajar yaitu
14,806 mg/l dan strain Batu yaitu 13,097 mg/l. Nilai LC50 Populasi C. pavonana
strain Kejajar terhadap Cry1C sebesar 9,726 mg/l, sedangkan nilai LC50 strain
Batu yaitu 16,504 mg/l.
KEEFEKTIFAN CRY1B DAN CRY1C Bacillus thuringiensis B.
TERHADAP MORTALITAS Plutella xylostella L. (Lepidoptera:
Yponomeutidae) DAN Crocidolomia pavonana F.
(Lepidoptera: Pyralidae)
RD. ASTRI WULAN PURNAMASARI
A44102020
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pertanian pada
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
Judul Skripsi
: Keefektifan Cry1B dan Cry1C Bacillus thuringiensisi B.
terhadap
Plutella
xylostella
L.
(Lepidoptera:
Yponomeutidae) dan Crocidolomia pavonana F.
(Lepidoptera: Pyralidae)
Nama Mahasiswa
: Rd. Astri Wulan Purnamasari
NRP
Program Studi
: A44102020
: Hama dan Penyakit Tumbuhan
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. Aunu Rauf, MSc.
NIP. 130 607 614
Dr. Ir. Yayi M Kusumah, MSi.
NIP. 131 879 332
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, MAgr.
NIP. 130 422 698
Tangggal lulus : ...............................
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung tanggal 22 April 1984 anak keenam dari
enam bersaudara dari pasangan Bapak Mangku Atmawidjaja dan Ibu
Asmayawati.
Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah lanjutan tingkat atas di SMU
Pasundan 1 Bandung pada tahun 2002. Pada tahun yang sama penulis diterima di
program studi Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama menjadi mahasiswa IPB, penulis aktif di HIMASITA periode
2004/2005 sebagai staf Departemen PSDM dan asisten dosen Dasar-dasar
Perlindungan Tanaman 2004/2005 dan 2005/2006.
PRAKATA
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
kekuatan dan nikmat yang begitu besar sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini sebagai salah satu tugas akhir di Program Studi Hama dan Penyakit
Tumbuhan, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.
Penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tulus kepada
Prof.
Dr. Ir. Aunu Rauf, MSc dan Dr. Ir. Yayi M Kusumah, MSi sebagai dosen
pembimbing skripsi yang telah membantu dan memberikan saran kepada penulis
selama menyelesaikan tugas akhir. Kepada Ir. Djoko Prijono, MAgrSc atas
bimbingan dan pengarahannya. Kepada Dr. Ir. Kikin H Mutaqin yang bersedia
membantu penulis dalam pengambilan foto-foto serangga. Kepada Ayah dan ibu,
Kepada kakak-ku (A Arief, A Ayie, A Anjas, A Andi, T Anita dan kaka ipar ku T
Ida serta ponakanku Ican), dan Ahmad Hidayat atas kasih sayang, semangat,
dukungan dan do’a. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Pak Wawan,
Pak Sodiq, Pak Agus, Pak Dede, A Kiki, Mas Rustan, Mas Agung, Mba Nana dan
semua laboran DPT yang telah membantu penulis sampai penulisan tugas akhir.
Sahabat sejatiku Mia atas bantuan, semangat dan dukungannya. Sahabat
seperjuanganku Sri Endang, Arbani yang bersedia meminjamkan kameranya.
Kapada teman-temanku Hendrayana, Hari, Endang, Dona, Lusie, Kaka, Widya,
Reyna, Iwa, Apri, Ari, Marni, Ela, Nissa, dan teman-teman HPT 39 yang selalu
siap membantu, menghibur, memberi semangat, keceriaan, dan do’a.
Semoga penelitian dan skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan
menambah pengetahuan bagi kita semua.
Bogor, Agustus 2006
Rd. Astri Wulan Ps
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI .........................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
viii
DAFTAR TABEL ..................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................
x
PENDAHULUAN .................................................................................
1
Latar Belakang ...........................................................................
1
Tujuan ........................................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................
3
Bioekologi Plutella xylostella L. ................................................
3
Bioekologi Crocidolomia pavonana F. .....................................
4
Bioekologi Bacillus thuringiensis B. .........................................
5
BAHAN DAN METODE ......................................................................
7
Tempat dan Waktu .....................................................................
7
Bahan dan Alat ...........................................................................
7
Persiapan Tanaman ....................................................................
7
Kubis ..............................................................................
Brokoli ...........................................................................
7
7
Pemeliharaan Serangga Uji ........................................................
8
Metode Pengujian ......................................................................
9
Uji Pendahuluan .............................................................
Uji Lanjutan ...................................................................
9
10
Analisis Data ..............................................................................
10
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
11
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
21
Kesimpulan ................................................................................
21
Saran ...........................................................................................
21
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
22
LAMPIRAN ...........................................................................................
24
DAFTAR GAMBAR
No
Halaman
Teks
1.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella
strain Lembang ................................................................................. 11
2.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella
strain Lembang ................................................................................. 12
3.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella
strain Batu ........................................................................................ 13
4.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella
strain Batu ........................................................................................ 14
5.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas C. pavonana
strain Kejajar .................................................................................... 16
6.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas C. pavonana
strain Kejajar .................................................................................... 17
7.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas C. pavonana
strain Batu ......................................................................................... 18
8.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas C. pavonana
strain Batu ......................................................................................... 19
DAFTAR TABEL
No
Halaman
Teks
1. Toksisitas Cry1B terhadap P. xylostella ...........................................
15
2. Toksisitas Cry1C terhadap P. xylostella ...........................................
15
3. Toksisitas Cry1B terhadap C. pavonana ...........................................
19
4. Toksisitas Cry1C terhadap C. pavonana ...........................................
20
DAFTAR LAMPIRAN
No
Halaman
Teks
1. Mortalitas P. xylostella terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
pendahuluan .......................................................................................... 25
2. Mortalitas C. pavonana terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
pendahuluan .......................................................................................... 26
3. Mortalitas P. xylostella terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
lanjutan .................................................................................................. 27
4. Mortalitas C. pavonana terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
lanjutan ................................................................................................... 28
5. Larva P. xylostella dan C. pavonana setelah perlakuan Cry
B. thuringiensis ...................................................................................... 29
6. Analisis probit P. xylostella strain Lembang ....................................... 30
7. Analisis probit P. xylostella strain Batu ................................................ 32
8. Analisis probit C. pavonana strain Kejajar ........................................... 34
9. Analisis probit C. pavonana strain Batu ............................................... 36
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kubis (Brassica oleracea var capitata L.) merupakan komoditi sayuran
yang penting di Indonesia.
Tanaman kubis memiliki banyak manfaat untuk
pemenuhan kebutuhan gizi.
Karena, kubis banyak mengandung vitamin A,
vitamin B-1, vitamin B-2, niacin, pospor, zat besi, mineral, dan lain-lain. Manfaat
yang dapat diperoleh yaitu dapat membantu pencernaan makanan, menetralkan zat
asam, membantu memperlancar buang air besar sebab mengandung serat (Pracaya
1990).
Kubis memiliki nilai ekonomi yang tinggi, ditanam tidak hanya di dataran
tinggi namun juga di dataran rendah dengan varietas yang disesuaikan (Permadi &
Sastrosiswojo 1993). Produksi tanamna kubis tingkat nasional pada tahun 2003
yaitu sebesar 1.348.433 ton dan pada tahun 2004 mengalami peningkatan yaitu
1.432.814 ton. Luas panen tahun 2003 yaitu 64.520 ha dan tahun 2004 sebesar
68.029 ha. Sedangkan, produktivitas tanaman kubis tahun 2003 sebesar 209 ku/ha
dan
tahun
2004
mengalami
peningkatan
sebesar
(http://database.deptan.go.id/bdspweb/f4-free-frame.asp).
210,6
ku/ha
Besarnya permintaan
tanaman kubis setiap tahunnya menyebabkan produksi tanaman kubis harus
ditingkatkan. Namun salah satu kendala dalam peningkatan kualitas dan kuantitas
tanaman kubis adalah adanya gangguan hama dan penyakit.
Hama utama kubis diantaranya Plutella xylostella (Lepidoptera:
Yponomeutidae)
dan
Crocidolomia
pavonana
(Lepidoptera:
Pyralidae)
(Kalshoven 1981). Hama- hama tersebut menyerang tanaman kubis saat masih
muda atau saat umur satu minggu (Sastrosiswojo , Uhan & Sutarya 2000). Gejala
yang ditimbulkan oleh kedua hama tersebut berupa daun yang berlubang.
populasi tinggi, hanya tulang-tulang daun yang tersisa.
Jika
Kerusakan yang
diakibatkan oleh keduanya dapat menyebabkan kehilangan hasil hingga 100%.
Beberapa teknik untuk mengendalikan P. xylostella dan C. pavonana telah
banyak dilakukan, seperti pengendalian secara kultur teknis, biologi, fisik, hayati,
dan kimiawi. Namun, umumnya para petani menekankan pada pengendalian
secara kimiawi. Sehingga menimbulkan dampak negatif yang besar terhadap
2
lingkungan, diantaranya pencemaran udara, tanah, dan air. Merugikan kesehatan
dan menyebabkan resisten terhadap hama. Cara pengendalian alternatif untuk
mengurangi dampak negatif akibat penggunaan pestisida sintetik yaitu dengan
pemanfaatan agen hayati. Salah satunya penggunaan Bacillus thuringiensis yang
merupakan bakteri patogen serangga yang banyak dikembangkan menjadi
bioinsektisida. Banyak strain dari B. thuringiensis menghasilkan kristal protein
beracun bagi serangga. Kebanyakan dari protein kristal tersebut lebih ramah
lingkungan karena mempunyai target yang spesifik sehingga tidak mematikan
serangga bukan sasaran dan mudah terurai sehingga tidak mencemari lingkungan.
Dengan diketahuinya potensi kristal (Cry) protein Bt maka berbagai isolat telah
diidentifikasi. Bioinsektisida Bt merupakan 90 – 95% dari bioinsektisida yang
dikomersilkan untuk dipakai oleh petani di berbagai negara (Bahagiawati 2000).
Menurut Boucias dan Pendland (1998), Kristal protein B. thuringiensis yang
dikonsumsi larva Lepidoptera akan mengalami penurunan aktivitas makan dan
kelumpuhan usus.
Selanjutnya, larva yang terkena racun secara umum
memperlihatkan kelumpuhan yang diikuti dengan kematian dalam 1 sampai 2
hari. Kristal protein yang termakan oleh serangga, akan larut dalam lingkungan
basa pada usus serangga yang selanjutnya akan teraktifkan oleh enzim pencerna
protein serangga dan menempel pada protein reseptor yang berada pada
permukaan sel epitel usus. Akibat penempelan tersebut terbentuk pori atau lubang
pada sel sehingga sel mengalami lysis. Akhirnya serangga mengalami gangguan
pencernaan dan mati (Anonim 2000). Dengan kemajuan teknologi, gen Bt dapat
diisolasi dan diklon sehingga memungkinkan untuk diintroduksikan ke dalam
tanaman yang dikenal dengan tanaman transgenik.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mempelajari keefektifan Cry1B dan Cry1C
B. thuringiensis terhadap mortalitas larva P. xylostella dan C. pavonana.
TINJAUAN PUSTAKA
Bioekologi Plutella xylostella (L.)
Ulat kubis atau P. xylostella termasuk ordo Lepidoptera, famili
Yponomeutidae (CABI 2000).
Serangga ini adalah salah satu hama utama
tanaman kubis dan beberapa tanaman Crucifer, termasuk lobak.
Ulat kubis
bersifat kosmopolitan, terdapat di daerah tropik dan subtropik (Kalshoven 1981).
Bagian tanaman yang diserang yaitu daun, ranting, titik tumbuh, dan buah
(CABI 2000).
Gejala yang tampak sangat khas yaitu pada daun tampak
berjendela berwarna putih yang besarnya dengan ukuran kurang dari 0.5 cm.
Daur hidup P. xylostella di daerah bersuhu rendah lebih lama dibandingkan di
daerah bersuhu tinggi (Pracaya 2003). Imago yang baru muncul dapat langsung
berkopulasi dan meletakan telur secara satu-persatu atau berkelompok pada
permukaan atas daun atau bawah dengan produksi telur 180 sampai 320 per-ekor
(Kalshoven 1981).
Telur berukuran kecil dengan bentuk oval berwarna kuning terang dan
berubah menjadi coklat keabuan saat akan menetas. Menurut Hill (1983), masa
inkubasi telur adalah 3 – 8 hari tergantung suhu. Pada ketinggian 250 m dpl
(di atas permukaan laut) stadium telur adalah 2 hari, sedangkan pada ketinggian
1100 – 1200 m stadium telur 3-4 hari (Pracaya 2003).
Larva mengalami empat instar dengan perkembangan larva tergantung
pada suhu. Panjang larva dapat mencapai 9 mm dan bergerak aktif bila tersentuh
(Kalshoven 1981). Instar satu berwarna hijau pucat, berada dalam jaringan daun
dengan gejala korokan.
Instar kedua keluar dari korokan dan makan pada
permukaan daun. Instar ketiga kepala berwarna kecoklatan terdapat bintik-bintik
gelap, tubuhnya berwarna hijau dengan rambut yang jarang. Pada instar empat
larva dapat dibedakan jantan dan betina dari warna tubuh pada beberapa segmen
yang berwarna kekuningan. Larva yang akan menjadi jantan pada segmen kelima
berwarna kuning, sedangkan larva yang akan menjadi betina pada setiap ruasnya
berwarna hijau (CABI 2000). Larva instar akhir kepala berwarna lebih pucat
dengan bintik-bintik atau garis coklat.
Stadium larva di dataran rendah
4
(250 m dpl) sekitar 9 hari, sedangkan di dataran tinggi (1100 – 1200 m dpl)
sekitar 12 hari (Pracaya 2003). Menurut Hill (1983), total periode larva bervariasi
dari 14 – 28 hari. Panjang larva dapat mencapai 12 mm.
Pupa berukuran panjang 5 sampai 6 mm. Pupa dilindungi oleh kokon
berupa jaring-jaring berwarna putih berbentuk silinder pada permukaan daun.
Pupa berwarna hijau kemudian berwarna coklat hitam ketika akan menjadi imago.
Stadium pupa antara 5 – 10 hari dengan panjang pupa 9 mm (Hill 1983). Menurut
Pracaya (2003), stadium pupa di dataran rendah selama 4 hari sedangkan di
dataran tinggi selama 6 – 7 hari.
Imago berukuran kecil, berwarna keabu-abuan dengan panjang sayap
sekitar 15 mm. Pada sayapnya terdapat motif seperti berlian. Periode imago 14
hari dengan periode praoviposisi 2 – 3 hari dan imago dapat meletakkan telur
50 – 150 telur (Hill 1983). Lama hidup imago di dataran rendah 7 hari dan di
dataran tinggi 20 hari (Pracaya 2003).
Pengendalian P. xylostella dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu
pengendalian secara kultur teknis, tanaman perangkap, rotasi tanaman, tanaman
resisten, pengendalian kimia, dan pengendalian biologi. Pengendalian biologi
dapat dilakukan dengan memanfaatkan parasitoid, diantaranya Diadegma
semiclausum (Hymenoptera: Ichnemounidae), Apanteles sp. (Hymenopera:
Braconidae), dan Cotesia plutellae. Menurut Hill (1983), di beberapa belahan
dunia spesies ini telah resisten terhadap insektisida.
Bioekologi Crocidolomia pavonana (F.)
Crocidolomia pavonana adalah salah satu hama penting pada tanaman
Brassica, kubis-kubisan lainnya termasuk petsai, lobak, dan sawi (Kalshoven
1981). Di Indonesia, umumnya dikenal dengan nama ulat krop kubis. Hama ini
tergolong kedalam ordo Lepidoptera, famili Pyralidae (CABI 2000).
Daerah
penyebarannya termasuk di Asia Selatan, Asia Tenggara, Afrika Selatan,
5
Australia dan kepulauan Pasifik (Kalshoven 1981).
Bagian tanaman yang
diserang yaitu daun, titik tumbuh dan krop.
Imago bersifat nokturnal dan tidak tertarik cahaya. Telur yang berukuran
3 mm x 5 mm diletakkan di bawah permukaan daun secara berkelompok.
Serangga betina dewasa hidup 16 – 24 hari dan dapat memproduksi telur 11 – 18
kelompok, dan setiap kelompoknya terdiri dari 30 – 80 telur. Di Bogor, total
perkembangan seluruhnya antara 22 – 30 hari (Kalshoven 1981). Telur berwarna
hijau muda dan berubah menjadi kuning kecoklatan, menjelang menetas telur
berwarna coklat. Stadium telur sekitar tiga hari (CABI 2000).
Larva instar satu bersifat gregarius, memakan daun pada permukaan
bawah dengan menyisakan lapisan epidermis atas. Larva menghindari cahaya.
Kepala larva instar awal berwarna hitam kecoklatan dengan tubuh berwarna hijau.
Warna larva yang bervariasi, umumnya berwarna hijau dengan batas garis dorsal
dan lateral berwarna hitam. Bagian lateral dan ventral berwarna kekuningan.
Panjang larva sekitar 18 mm (Kalshoven 1981).
Pupa terbentuk di dalam tanah dengan dilindungi oleh kokon yang terbuat
dari partikel-partikel tanah. Pupa berbentuk silinder dan berwarna coklat tua.
Stadium pupa sekitar 9 – 13 hari (Pracaya 2003).
Pengendalian dapat dilakukan dengan memanfaatkan musuh alami,
diantaranya dua spesies dari Tachinidae, tiga spesies Ichneumonidae, dan satu dari
Braconidae (Kalshoven 1981).
Bioekologi Bacillus thuringiensis (B.)
Bacillus
thuringiensis
(Bt)
Berliner
termasuk
kedalam
kelas
Schizomycetes, ordo Eubacteriales, famili Bacillaceae, genus Bacillus (Tanner
1938).
B. thuringiensis adalah bakteri berbentuk batang, gram-positif, dan
bersifat anaerob fakultatif
nutrisi.
yang memanfaatkan karbohidrat sebagai sumber
Beberapa subspesies dari Bt diantaranya kurstaki, aizawai, sotto,
entomocidus, berliner, sandiego, tenebroid, morrisoni, dan islaelensis.
6
Selama sporulasi B. thuringiensis memproduksi endospora dan kristal
(Boucias & Pendland 1998). Menurut Alcamo (1983), anggota genus Bacillus
adalah bakteri yang diketahui dapat menghasilkan endospora. Strain Bt diketahui
memproduksi beberapa racun yang berbeda. Racun-racun yang dihasilkan oleh Bt
yaitu δ-endotoxins, exotoxins, haemolysin, dan enterotoxins (Glare &
O’Callaghan 2000). Toksin yang dihasilkan Bt pada fermentasi semi-padat adalah
δ-endotoksin, α-eksotoksin,
-eksotoksin,
dan
-eksotoksin.
α-eksotoksin
merupakan suatu enzim fosfolipsa C yang dapat memecahkan fosfolipida pada
jaringan-jaringan serangga sasaran.
-eksotoksin dieksresikan keluar sel dan
dapat membunuh larva dan pupa Diptera dan beberapa Lepidoptera, dan
-
eksotoksin yaitu suatu fosfolipsa yang berpengaruh pada fosfolipida diduga dapat
melepaskan asam-asam lemak dan substansi-substansi fosfolipida dalam jaringanjaringan serangga sasaran (Sjamsuriputra, Sastramihardja, & Sastramihardja
1984).
δ-endotoksin bersifat lethal bila termakan oleh serangga yang rentan
(Bahagiawati 2002).
Menurut
Kratinger
(1997),
δ-endotoksin
berfungsi
mengacaukan sistem susunan pencernaan, yang akhirnya menimbulkan kematian.
δ-endotoksin tidak berbahaya pada mamalia, burung, dan ikan
Kristal protein Bt dibagi dalam lima kelas utama dengan aktivitas
insektisidal yang spesifik, yaitu CryI efektif terhadap Lepidoptera, CryII
terhadap Lepidoptera dan Diptera, CryIII terhadap Coleoptera, CryIV terhadap
Diptera, CryV terhadap Lepidoptera dan Coleoptera, CryVI terhadap nematoda,
Cry IXF terhadap Lepidoptera, dan CryX terhadap Lepidoptera (Marginodan 2002
dalam Bahagiawati 2002). Pengelompokan kristal endotoksin Bt berdasarkan
pada homologi sekuen asam amino di N-terminalnya, berat molekulnya, dan
aktivitas insektisidalnnya (Marginodan 2002 dalam Bahagiawati 2002). Larva
Lepidoptera yang mengkonsumsi pakan yang diberi perlakuan dengan endotoksin
secara umum akan berhenti makan dan mengalami kelumpuhan pada saluran
pencernaannya.
Dosis yang tinggi dapat menyebabkan paralisis yang diikuti
kematian (Boucias & Pendland 1998; Glare & O’Callaghan 2000). Perbedaan
toksisitas antara varietas Bt dapat disebabkan oleh struktur kristal yang
dibentuknya.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ekologi Serangga dan
Laboratorium Patologi Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas
Pertanian, IPB. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Januari hingga Juli 2006.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu larva instar II
P. xylostella populasi Lembang dan Batu, larva instar II C. pavonana populasi
Kejajar dan Batu, serbuk Cry1B dan Cry1C dari B. thuringiensis, air destilata
steril, daun kubis, Triton X-100 (0.1%), daun brokoli, tanah, pupuk kandang,
NPK, aluminium foil, kapas, dan kertas tissue.
Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu wadah plastik (volume 30 ml),
kurungan plastik dan kayu, labu takar, gelas piala (volume 10 dan 100 ml), tabung
reaksi, pipet (volume 0,1; 1; 5; dan 10 ml), karet pipet, kuas, Cork borrer,
timbangan elektrik, vorteks, pinset, mikroskop, counter, autoklaf, dan kawat
ayam.
Persiapan Tanaman
Kubis
Biji kubis disemai dalam nampan plastik yang sebelumnya telah diisi
tanah dan pupuk kandang (1:1; v/v). Setelah dua minggu bibit kubis dipindahkan
ke dalam polibag (8 cm x 15 cm). Setelah berumur satu bulan kubis dipindahkan
ke dalam polibag yang lebih besar (35 cm x 35 cm) dengan komposisi tanah dan
pupuk kandang (2:1, v/v). Satu minggu setelah dipindahkan, tanaman kubis diberi
pupuk NPK (15:15:15). Penambahan pupuk dilakukan setiap 15 hari.
Kegiatan
pemeliharaan kubis yang dilakukan meliputi penyiraman, penyiangan, dan
pemusnahan jika ada hama pada tanaman.
pengujian dan pemeliharaan Serangga uji.
Tanaman kubis digunakan untuk
8
Brokoli
Biji brokoli disemai dalam nampan plastik yang telah diisi tanah dan
pupuk kandang (1:1; v/v), setelah terbentuk kotiledon atau berumur dua minggu
dipindahkan kedalam polibag berukuran 8 cm x 15 cm. Selanjutnya tanaman
brokoli yang telah berumur satu bulan dipindahkan kedalam polibag yang lebih
besar berukuran 35 cm x 35 cm dengan komposisi tanah dan pupuk kandang (2:1,
v/v).
Satu minggu setelah dipindahkan, tanaman brokoli diberi pupuk NPK
(15:15:15), selanjutnya penambahan pupuk dilakukan setiap 15 hari. Tanaman
brokoli digunakan sebagai pakan larva C. pavonana dan P. xylostella.
Pemeliharaan Serangga Uji
Imago P. xylostella yang dikumpulkan berasal dari Jawa Barat, Kabupaten
Bandung, Kecamatan Lembang Desa Cibodas dan Desa Batujajar (4 Maret 2006)
dan Jawa Timur, Kota Batu, Kecamatan Bumiaji, Desa Tulung Rejo (22 April
2006). Serangga yang diuji adalah pada generasi F1-3 dan larva instar kedua
digunakan untuk pengujian.
Sekitar 300 imago didapat dari beberapa lahan
pertanaman kubis dan brokoli milik petani setempat.
Di laboratorium
pemeliharan serangga, imago di tempatkan dalam kurungan plastik yang bagian
depannya berupa kasa. Di atas kurungan ditempel dengan gantungan kapas yang
sebelumnya dibasahi madu 10% sebagai makanan bagi imago. Untuk peletakan
telur, 2-4 daun brokoli dimasukkan kedalam kurungan plastik yang pangkal daun
dicelupkan ke dalam botol film yang telah diisi air. Selanjutnya kurungan plastik
ditutup dengan karton hitam, dengan tujuan agar telur lebih banyak diletakkan
pada daun. Daun yang diletaki telur dipindahkan kedalam kurungan kayu yang di
dalamnya berisi tanaman brokoli dengan cara ditempelkan pada daun brokoli.
Bila tanaman brokoli sudah terlihat akan habis maka ditambah dengan tanaman
brokoli baru.
Pupa yang menempel pada tanaman brokoli digunting dan
dipindahkan dalam kurungan plastik.
9
Larva C. pavonana berasal dari Jawa Tengah, Kabupaten Wonosobo,
Kecamatan Kejajar, Desa Kejajar (11 Maret 2006), dan Jawa Timur, Kota Batu,
Kecamatan Bumiaji, Desa Tulung Rejo (22 April 2006). Serangga yang diambil
dari lapangan yaitu stadium larva. Larva yang diujikan pada generasi F1-3 sudah
ada diatas dan larva instar kedua digunakan untuk perlakuan. Larva dipelihara
dalam kotak plastik (30 cm x 25 cm x 5 cm) yang sebagian atas kotak berupa kasa
dan diberi pakan daun brokoli bebas pestisida. Setelah larva mencapai instar
akhir, kotak plastik dialasi serbuk gergaji dengan tebalnya ± 1cm dan atasnya
diberi koran agar daun tidak langsung mengenai serbuk.
Pupa yang sudah
terbentuk dipindahkan ke dalam kurungan plastik (25 cm x 25 cm x 25 cm) yang
bagian sisi depannya dilapisi kasa samapi menjadi imago. Imago diberi larutan
madu 10% dengan menggunakan kapas sebagai makanan yang digantung dibagian
atas kurungan. Tiga sampai empat daun brokoli untuk peletakan telur dimasukkan
kedalam kurungan plastik yang pangkal daun dicelupkan ke dalam botol film yang
telah diisi air.
Daun yang terdapat telur dipindahkan kedalam cawan petri
(diameter 15 cm) dan setelah menetas dipindahkan kedalam kotak plastik. Larva
instar kedua digunakan sebagai pengujian.
Metode Pengujian
Uji Pendahuluan
Uji pendahuluan dilakukan terhadap setiap populasi untuk menentukan
kisaran konsentrasi yang dapat mematikan larva P. xylostella dan C. pavonana.
Konsentrasi untuk masing-masing populasi yaitu 100 mg/l; 50 mg/l; 10 mg/l; 5
mg/l; dan 1mg/l. Konsentrasi pada populasi Lembang yang mendapat perlakuan
Cry1C yaitu 1 mg/l; 100 mg/l; dan 1000 mg/l. Cry1B dan Cry1C dilarutkan
dalam Triton X-100 (0,1%) dalam aquades.
Pengujian mortalitas dilakukan
dengan metode pencelupan. Daun kubis dipotong-potong dengan diameter 3 cm.
Kemudian, setiap daun dicelupkan ke dalam larutan selama 5 detik secara
perlahan-lahan.
Selanjutnya daun dikering anginkan selama dua jam. Untuk
kontrol, daun dicelupkan pada campuran Triton X-100 (0,1%) dalam aquades.
Potongan daun yang telah kering dimasukkan kedalam wadah plastik dan
10
sebanyak 5 ekor larva P. xylostella atau C. pavonana instar dua dimasukkan
kedalam wadah plastik dengan menggunakan kuas. Tiap konsentrasi dilakukan
5 kali ulangan. Pada hari kedua daun diganti dengan daun segar yang telah diberi
perlakuan. Pengamatan dilakukan dengan menghitung larva yang mati pada 24,
48, dan 72 jam setelah perlakuan (JSP).
Uji Lanjutan
Konsentrasi yang digunakan untuk uji lanjutan didapat dari hasil uji
pendahuluan. Konsentrasi yang didapat adalah 5 mg/l; 8.5 mg/l; 15 mg/l; 25 mg/l;
dan 45 mg/l untuk Cry1B dan Cry1C. Untuk populasi Batu dengan konsentrasi
yang digunakan 5 mg/l; 9 mg/l; 17 mg/l; 32 mg/l; dan 60 mg/l untuk Cry1C.
Setiap konsentrasi dilakukan 10 kali ulangan dengan 5 ekor larva P. xylostella
atau 5 ekor larva C. pavonana instar dua pada setiap wadahnya. Pada hari kedua
daun diganti dengan daun segar yang telah diberi perlakuan.
Pengamatan
dilakukan dengan menghitung larva yang mati pada 24, 48, dan 72 jam setelah
perlakuan (JSP).
Analisis Data
Data yang didapatkan diolah dengan program POLO PC.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Larva P. xylostella dan C. pavonana yang mendapat perlakuan Cry1B dan
Cry1C B. thuringiensis memiliki aktivitas makan yang berbeda-beda sesuai
dengan tingkat konsentrasi. Larva yang mendapat perlakuan Cry B. thuringiensis
pada konsentrasi yang lebih tinggi akan mengakibatkan kematian. Larva yang
mati memiliki ciri-ciri ukuran kepala terlihat besar karena tubuh larva mengkerut
(mengecil), tubuh larva berwarna coklat tua hingga kehitaman (Lampiran 5).
Larva yang tidak mati akibat perlakuan akan kurang aktif bila disentuh, sedangkan
larva yang mendapat perlakuan kontrol akan tetap makan secara aktif. Suhu pada
saat perlakuan adalah 22-24 0C dengan kelembaban 76-78%.
Mortalitas P. xylostella strain Lembang (Cry1B)
0
M ortalitas (%)
100
5
80
8.5
15
60
25
40
45
20
0
24
48
72
Jam Setelah Perlakuan (JSP)
Gambar 1 Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella strain Lembang
Plutella xylostella strain Lembang yang mendapat perlakuan Cry1B
menunjukkan tingkat mortalitas kurang dari 50% pada pengamatan 24 jam setelah
perlakuan (JSP) untuk setiap konsentrasinya. Pada pengamatan 48 JSP terjadi
peningkatan mortalitas. Tingkat mortalitas pada konsentrasi 5 mg/l tidak berbeda
dengan konsentrasi 8,5 mg/l (40%). Tingkat mortalitas pada konsentrasi 15 mg/l;
25 mg/l; dan 45 mg/l memberikan masing-masing mortalitas sebesar 60%, 84%
12
dan 88%. Pada pengamatan 72 JSP tingkat mortalitas pada konsentrasi 5 mg/l;
8,5 mg/l; dan 15 mg/l dapat mencapai 44% hingga 66%, sedangkan pada
konsentrasi 25 mg/l dan 45 mg/l tingkat mortalitas larva sebesar 94%. Tingkat
mortalitas larva P. xylostella yang diberi perlakuan Cry1B yang lebih tinggi
berbeda dengan kontrol pada pengamatan 48 dan 72 JSP (Gambar 1).
Mortalitas P. xylostella strain Lembang (Cry1C)
100
0
5
80
Mortalitas (%)
8.5
60
15
25
40
45
20
0
24
48
72
Jam Setelah Perlakuan (JSP)
Gambar 2 Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella strain Lembang
Pada perlakuan Cry1C pada P. xylostella strain Lembang menunjukkan
peningkatan mortalitas pada setiap konsentrasi selama 72 jam. Pengamatan 24
JSP memiliki tingkat mortalitas dibawah 40%. Pengamatan 48 JSP, perlakuan
dengan konsentrasi 5 mg/l dan 8,5 mg/l menunjukkan tingkat mortalitas larva
dibawah 50%.
Konsentrasi 15 mg/l; 25 mg/l; dan 45 mg/l menunjukkan
mortalitas 58%, 66%, dan 72%. Pada pengamatan 72 JSP, konsentrasi 15 mg/l
dan 25 mg/l memiliki tingkat mortalitas yang sama yaitu sebesar 76%. Pada
konsentrasi 45 mg/l yang mendapat perlakuan Cry1B menunjukkan mortalitas
sebesar 94% sedangkan, pada Cry1C menunjukkan mortalitas 86%.
Hal ini
13
terlihat bahwa masing-masing Cry1B dan Cry1C efektif untuk strain Lembang.
Semua konsentrasi memiliki nilai yang lebih tinggi dengan kontrol (Gambar 2).
Mortalitas P. xylostella strain Batu (Cry1B)
100
0
80
Mortalitas (%)
5
8.5
60
15
25
40
45
20
0
24
48
72
Jam Setelah Perlakuan (JSP)
Gambar 3 Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella strain Batu
Mortalitas larva P. xylostella strain Batu yang mendapat perlakuan Cry1B
pada pengamatan 24 JSP menunjukkan mortalitas di bawah 40%.
Pada
pengamatan 48 JSP mortalitas mengalami peningkatan pada konsentrasi 15 mg/l
sebesar 76%. Konsentrasi 25 mg/l dan 45 mg/l menunjukkan mortalitas masingmasing sebesar 88% dan 92%. Pada pengamatan 72 JSP konsentrasi 5 mg/l; 8,5
mg/l; dan 15 mg/l menunjukkan mortalitas yang kurang lebih sama yaitu dibawah
50%. Namun, pada konsentrasi 25 mg/l dan 45 mg/l memiliki tingkat mortalitas
sebesar 94%. Mortalitas yang ditunjukkan pada 72 JSP antara 30% - 94%. Pada
kontrol tingkat mortalitas lebih rendah dibandingkan dengan semua konsentrasi
(Gambar 3).
14
Mortalitas P. xylostella strain Batu (Cry1C)
100
0
Mortalitas (%)
80
5
8.5
60
15
40
25
20
45
0
24
48
72
Jam Setelah Perlakuan (JSP)
Gambar 4 Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella strain Batu
Pengamatan 24 JSP pada perlakuan Cry1C dan Cry1B dimana tingkat
mortalitasnya dibawah 40%. Pengamatan 48 JSP pada konsentrasi 5 mg/l sebesar
56%, sedangkan pada konsentrasi 8,5 mg/l; 15 mg/l; dan 25 mg/l dan 45 mg/l
tingkat mortalitas di atas 82%. Pada 72 JSP seluruh perlakuan menunjukkan
tingkat mortalitas diatas 80%. Populasi Batu yang mendapat perlakuan Cry1C
memiliki tingkat mortalitas lebih tinggi dibandingkan perlakuan Cry1B.
Sedangkan pada konsentrasi 5 mg/l dan 8,5 mg/l pada Cry1B tingkat
mortalitasnya dibawah 48%. Sedangkan Cry1C pada konsentrasi 5 mg/l tingkat
mortalitasnya sebesar 80%. Hal ini menunjukkan bahwa Cry1C lebih efektif
terhadap P. xylostella. Dari seluruh konsentrasi yang diujikan berbeda dengan
kontrol (Gambar 4).
Pada tabel 1 terlihat bahwa pada pengamatan 72 JSP LC50 untuk Cry1B
strain Lembang adalah 7,991 mg/l, sedangkan pada strain Batu sebesar 9,119 mg/l
dengan selang kepercayaaan 4,184 mg/l - 13,800 mg/l. Hal ini menunjukkan
bahwa strain Lembang lebih rentan terhadap Cry1B dibandingkan strain Batu.
15
Tabel 1 Toksisitas Cry 1B terhadap Plutella xylostella
Strain
Waktu (jam)
n
Fn
Slope (SE)
LC50 (95% CI)
Lembang 72
300 F2
2.121 (0.322)
7.991 (2.845-12.419)
Batu
300 F2
2.842 (0.375)
9.119 (4.184-13.800)
72
n adalah jumlah serangga uji
Fn adalah generasi serangga uji ke-
Pengamatan 72 JSP nilai LC50 dari Cry1C terhadap larva P. xylostella
strain Lembang sebesar 8,847 mg/l (Tabel 2). Sedangkan pada strain Batu nilai
LC50 sebesar 1,174 mg/l. Hal ini menunjukkan bahwa strain batu lebih rentan
terhadap perlakuan Cry1C dari pada strain Lembang.
Pada table 1 terlihat bahwa P. xylostella strain Lembang lebih rentan
terhadap Cry1B dibanding strain Batu, sedangkan pada table 2 strain Lembang
lebih resisten trhadap Cry1C dibandingkan strain Batu. Menurut hasil penelitian
Setiawati (1996), populasi P. xylostella di daerah lembang dilaporkan telah
resisten terhadap formulasi B. thuringiensis. Mohan & Gujar (2002), melaporkan
bahwa populasi P. xylostella lebih rentan terhadap Cry1C yang dikoleksi dari
beberapa tempat di India.
Perbedaan geografis didalam kerentanan dari
P. xylostella terhadap B. thuringiensis, kemungkinan perbedaan dalam tatanan
genetik dan resisten terhadap tingkat penggunaan formulasi B. thuringiensis di
lapangan (Sawant 1998 dalam Mohan & Gujar 2002).
Tabel 2 Toksisitas Cry 1C terhadap Plutella xylostella
Strain
Waktu (jam)
n
Fn
Slope(SE)
LC50 (95% CI)
Lembang 72
300 F2
1.672 (0.270)
8.847 (2.723 - 14.562)
Batu
300 F2
1.479 (0.460)
1.174
72
n adalah jumlah serangga uji
Fn adalah generasi serangga uji ke-
16
Mortalitas C. pavonana strain Kejajar (Cry1B)
0
100
Mortalitas (%)
5
80
8.5
60
15
25
40
45
20
0
24
48
72
Jam setelah Perlakuan (JSP)
Gambar 5 Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas C. pavonana strain Kejajar
Perlakuan Cry1B terhadap larva instar kedua C. pavonana strain Kejajar
pada pengamatan 24 JSP dengan konsentrasi 5 mg/l; 8,5 mg/l; dan 15 mg/l tidak
menunjukkan adanya kematian, sedangkan pada konsentrasi 25 mg/l mortalitas
C. pavonana yaitu 2%. Pada konsentrasi 45 mg/l sebesar 24%. Pada pengamatan
48 JSP dengan Konsentrasi 5 mg/l; 8,5 mg/l dan 15 mg/l menunjukkan tingkat
mortalitas dibawah 10%, sedangkan pada konsentrasi 25 mg/l mengalami
peningkatan yaitu sebesar 46% dan konsentrasi 45 mg/l sebesar 90%.
Pada
pengamatan 72 JSP tingkat mortalitas pada konsentrasi 25 mg/l yaitu 80% dan 45
mg/l sebesar 98%. Sedangkan, pada konsentrasi 5 mg/l; 8,5 mg/l; dan 15 mg/l
mengalami peningkatan yang tidak begitu besar. Namun, konsentrasi 5 mg/l; 8,5
mg/l dan 15 mg/l lebih rendah tingkat mortalitasnya dibandingkan dengan
konsentrasi 25 mg/l dan 45 mg/l. kisaran mortalitas Cry1B dari konsentrasi 5
mg/l; 8,5 mg/l; 15 mg/l; 25 mg/l; dan 45 mg/l sebesar 26-98%. Secara keseluruhan
tiap konsentrasi memiliki tingkat mortalitas yang lebih tinggi dibandingkan
dengan kontrol Gambar 5).
Mortalitas larva C. pavonana strain Kejajar yang mendapatkan perlakuan
Cry1C pada pengamatan 24 JSP, dengan konsentrasi 5 mg/l; 8,5 mg/l; 15 mg/l;
dan 25 mg/l menunjukkan tingkat mortalitas dibawah 20%. Pada pengamatan 48
17
JSP pada konsentrasi 5 mg/l dan 8,5 mg/l menunjukkan mortalitas dibawah 14%,
sedangkan pada konsentrasi 15 mg/l; 25 mg/l; dan 45 mg/l menunjukkan
mortalitas sebesar 52%; 54%; dan 70%. Mortalitas larva pada pengamatan 72 JSP
mengalami peningkatan pada semua konsentrasi dengan kisaran 34% - 92%.
Kematian larva setiap konsentrasi memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan
dengan kontrol (Gambar 6).
Mortalitas C. pavonana strain Kejajar (Cry1C)
0
100
Mortalitas (%)
5
80
8.5
60
15
25
40
45
20
0
24
48
72
Jam Setelah Perlakuan (JSP)
Gam
TERHADAP Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae)
DAN Crocidolomia pavonana F. (Lepidoptera: Pyralidae)
RD. ASTRI WULAN PURNAMASARI
A44102020
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
ABSTRAK
RD. ASTRI WULAN PS. Keefektifan Cry1B dan Cry1C Bacillus thuringiensis
B. terhadap Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae) dan
Crocidolomia pavonana F. (Lepidoptera: Pyralidae).
Dibimbing oleh
AUNU RAUF dan YAYI M KUSUMAH.
Kubis (Brassica oleracea var capitata) merupakan komoditi sayuran yang
memiliki nilai ekonomi tinggi. Hama utama pada tanaman kubis diantaranya
Plutella xylostella (Lepidoptera: Yponomeutidae) dan Crocidolomia pavonana
(Lepidoptera: Pyralidae). Salah satu alternatif pengendalian yang dapat dilakukan
dengan penggunaan agen hayati yaitu pemanfaatan B. thuringiensis yang
menghasilkan kristal protein (Cry) yang bersifat toksik bagi serangga sasaran.
Penelitian ini bertujuan mempelajari keefektifan Cry1B dan Cry1C
B. thuringiensis terhadap mortalitas.P. xylostella dan C. pavonana.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari hingga Juli 2006 di
Laboratorium Ekologi Serangga dan Laboratorium Patologi Serangga, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Uji pendahuluan dilakukan terhadap setiap
populasi P. xylostella dan C. pavonana dengan perlakuan Cry1B dan Cry1C pada
konsentrasi 1 mg/l; 5 mg/l; 10 mg/l; 50 mg/l; dan 100 mg/l. Plutella xylostella
strain Lembang dengan perlakuan Cry1C pada konsentrasi 1 mg/l; 100 mg/l; dan
1000 mg/l. Uji pendahuluan ini untuk menentukan kisaran konsentrasi yang dapat
mematikan larva. Dalam pengujian lanjutan, konsentrasi yang digunakan sebesar
5 mg/l; 8,5 mg/l; 15 mg/l; 25 mg/l; dan 45 mg/l, sedangkan uji lanjutan pada C.
pavonana strain Batu dengan perlakuan Cry1C dilakukan pada konsentrasi 5 mg/l;
9 mg/l; 17 mg/l; 32 mg/l; dan 60 mg/l. Aplikasi Cry1B dan Cry1C dilakukan
dengan metode pencelupan.
Nilai LC50 dari Cry1B untuk P. xylostella strain Lembang yaitu 7,991
mg/l. P. xylostella strain Batu memiliki nilai LC50 9,119 mg/l. Nilai LC50 untuk
Cry1C terhadap strain Lembang sebesar 8,847 mg/l dan strain Batu LC50 yaitu
1,174 mg/l. Nilai LC50 dari Cry1B pada populasi C. pavonana strain Kejajar yaitu
14,806 mg/l dan strain Batu yaitu 13,097 mg/l. Nilai LC50 Populasi C. pavonana
strain Kejajar terhadap Cry1C sebesar 9,726 mg/l, sedangkan nilai LC50 strain
Batu yaitu 16,504 mg/l.
KEEFEKTIFAN CRY1B DAN CRY1C Bacillus thuringiensis B.
TERHADAP MORTALITAS Plutella xylostella L. (Lepidoptera:
Yponomeutidae) DAN Crocidolomia pavonana F.
(Lepidoptera: Pyralidae)
RD. ASTRI WULAN PURNAMASARI
A44102020
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pertanian pada
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
Judul Skripsi
: Keefektifan Cry1B dan Cry1C Bacillus thuringiensisi B.
terhadap
Plutella
xylostella
L.
(Lepidoptera:
Yponomeutidae) dan Crocidolomia pavonana F.
(Lepidoptera: Pyralidae)
Nama Mahasiswa
: Rd. Astri Wulan Purnamasari
NRP
Program Studi
: A44102020
: Hama dan Penyakit Tumbuhan
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. Aunu Rauf, MSc.
NIP. 130 607 614
Dr. Ir. Yayi M Kusumah, MSi.
NIP. 131 879 332
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, MAgr.
NIP. 130 422 698
Tangggal lulus : ...............................
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung tanggal 22 April 1984 anak keenam dari
enam bersaudara dari pasangan Bapak Mangku Atmawidjaja dan Ibu
Asmayawati.
Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah lanjutan tingkat atas di SMU
Pasundan 1 Bandung pada tahun 2002. Pada tahun yang sama penulis diterima di
program studi Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama menjadi mahasiswa IPB, penulis aktif di HIMASITA periode
2004/2005 sebagai staf Departemen PSDM dan asisten dosen Dasar-dasar
Perlindungan Tanaman 2004/2005 dan 2005/2006.
PRAKATA
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
kekuatan dan nikmat yang begitu besar sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini sebagai salah satu tugas akhir di Program Studi Hama dan Penyakit
Tumbuhan, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.
Penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tulus kepada
Prof.
Dr. Ir. Aunu Rauf, MSc dan Dr. Ir. Yayi M Kusumah, MSi sebagai dosen
pembimbing skripsi yang telah membantu dan memberikan saran kepada penulis
selama menyelesaikan tugas akhir. Kepada Ir. Djoko Prijono, MAgrSc atas
bimbingan dan pengarahannya. Kepada Dr. Ir. Kikin H Mutaqin yang bersedia
membantu penulis dalam pengambilan foto-foto serangga. Kepada Ayah dan ibu,
Kepada kakak-ku (A Arief, A Ayie, A Anjas, A Andi, T Anita dan kaka ipar ku T
Ida serta ponakanku Ican), dan Ahmad Hidayat atas kasih sayang, semangat,
dukungan dan do’a. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Pak Wawan,
Pak Sodiq, Pak Agus, Pak Dede, A Kiki, Mas Rustan, Mas Agung, Mba Nana dan
semua laboran DPT yang telah membantu penulis sampai penulisan tugas akhir.
Sahabat sejatiku Mia atas bantuan, semangat dan dukungannya. Sahabat
seperjuanganku Sri Endang, Arbani yang bersedia meminjamkan kameranya.
Kapada teman-temanku Hendrayana, Hari, Endang, Dona, Lusie, Kaka, Widya,
Reyna, Iwa, Apri, Ari, Marni, Ela, Nissa, dan teman-teman HPT 39 yang selalu
siap membantu, menghibur, memberi semangat, keceriaan, dan do’a.
Semoga penelitian dan skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan
menambah pengetahuan bagi kita semua.
Bogor, Agustus 2006
Rd. Astri Wulan Ps
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI .........................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
viii
DAFTAR TABEL ..................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................
x
PENDAHULUAN .................................................................................
1
Latar Belakang ...........................................................................
1
Tujuan ........................................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................
3
Bioekologi Plutella xylostella L. ................................................
3
Bioekologi Crocidolomia pavonana F. .....................................
4
Bioekologi Bacillus thuringiensis B. .........................................
5
BAHAN DAN METODE ......................................................................
7
Tempat dan Waktu .....................................................................
7
Bahan dan Alat ...........................................................................
7
Persiapan Tanaman ....................................................................
7
Kubis ..............................................................................
Brokoli ...........................................................................
7
7
Pemeliharaan Serangga Uji ........................................................
8
Metode Pengujian ......................................................................
9
Uji Pendahuluan .............................................................
Uji Lanjutan ...................................................................
9
10
Analisis Data ..............................................................................
10
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
11
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
21
Kesimpulan ................................................................................
21
Saran ...........................................................................................
21
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
22
LAMPIRAN ...........................................................................................
24
DAFTAR GAMBAR
No
Halaman
Teks
1.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella
strain Lembang ................................................................................. 11
2.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella
strain Lembang ................................................................................. 12
3.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella
strain Batu ........................................................................................ 13
4.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella
strain Batu ........................................................................................ 14
5.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas C. pavonana
strain Kejajar .................................................................................... 16
6.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas C. pavonana
strain Kejajar .................................................................................... 17
7.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas C. pavonana
strain Batu ......................................................................................... 18
8.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas C. pavonana
strain Batu ......................................................................................... 19
DAFTAR TABEL
No
Halaman
Teks
1. Toksisitas Cry1B terhadap P. xylostella ...........................................
15
2. Toksisitas Cry1C terhadap P. xylostella ...........................................
15
3. Toksisitas Cry1B terhadap C. pavonana ...........................................
19
4. Toksisitas Cry1C terhadap C. pavonana ...........................................
20
DAFTAR LAMPIRAN
No
Halaman
Teks
1. Mortalitas P. xylostella terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
pendahuluan .......................................................................................... 25
2. Mortalitas C. pavonana terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
pendahuluan .......................................................................................... 26
3. Mortalitas P. xylostella terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
lanjutan .................................................................................................. 27
4. Mortalitas C. pavonana terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
lanjutan ................................................................................................... 28
5. Larva P. xylostella dan C. pavonana setelah perlakuan Cry
B. thuringiensis ...................................................................................... 29
6. Analisis probit P. xylostella strain Lembang ....................................... 30
7. Analisis probit P. xylostella strain Batu ................................................ 32
8. Analisis probit C. pavonana strain Kejajar ........................................... 34
9. Analisis probit C. pavonana strain Batu ............................................... 36
KEEFEKTIFAN CRY1B DAN CRY1C Bacillus thuringiensis B.
TERHADAP Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae)
DAN Crocidolomia pavonana F. (Lepidoptera: Pyralidae)
RD. ASTRI WULAN PURNAMASARI
A44102020
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
ABSTRAK
RD. ASTRI WULAN PS. Keefektifan Cry1B dan Cry1C Bacillus thuringiensis
B. terhadap Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae) dan
Crocidolomia pavonana F. (Lepidoptera: Pyralidae).
Dibimbing oleh
AUNU RAUF dan YAYI M KUSUMAH.
Kubis (Brassica oleracea var capitata) merupakan komoditi sayuran yang
memiliki nilai ekonomi tinggi. Hama utama pada tanaman kubis diantaranya
Plutella xylostella (Lepidoptera: Yponomeutidae) dan Crocidolomia pavonana
(Lepidoptera: Pyralidae). Salah satu alternatif pengendalian yang dapat dilakukan
dengan penggunaan agen hayati yaitu pemanfaatan B. thuringiensis yang
menghasilkan kristal protein (Cry) yang bersifat toksik bagi serangga sasaran.
Penelitian ini bertujuan mempelajari keefektifan Cry1B dan Cry1C
B. thuringiensis terhadap mortalitas.P. xylostella dan C. pavonana.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari hingga Juli 2006 di
Laboratorium Ekologi Serangga dan Laboratorium Patologi Serangga, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Uji pendahuluan dilakukan terhadap setiap
populasi P. xylostella dan C. pavonana dengan perlakuan Cry1B dan Cry1C pada
konsentrasi 1 mg/l; 5 mg/l; 10 mg/l; 50 mg/l; dan 100 mg/l. Plutella xylostella
strain Lembang dengan perlakuan Cry1C pada konsentrasi 1 mg/l; 100 mg/l; dan
1000 mg/l. Uji pendahuluan ini untuk menentukan kisaran konsentrasi yang dapat
mematikan larva. Dalam pengujian lanjutan, konsentrasi yang digunakan sebesar
5 mg/l; 8,5 mg/l; 15 mg/l; 25 mg/l; dan 45 mg/l, sedangkan uji lanjutan pada C.
pavonana strain Batu dengan perlakuan Cry1C dilakukan pada konsentrasi 5 mg/l;
9 mg/l; 17 mg/l; 32 mg/l; dan 60 mg/l. Aplikasi Cry1B dan Cry1C dilakukan
dengan metode pencelupan.
Nilai LC50 dari Cry1B untuk P. xylostella strain Lembang yaitu 7,991
mg/l. P. xylostella strain Batu memiliki nilai LC50 9,119 mg/l. Nilai LC50 untuk
Cry1C terhadap strain Lembang sebesar 8,847 mg/l dan strain Batu LC50 yaitu
1,174 mg/l. Nilai LC50 dari Cry1B pada populasi C. pavonana strain Kejajar yaitu
14,806 mg/l dan strain Batu yaitu 13,097 mg/l. Nilai LC50 Populasi C. pavonana
strain Kejajar terhadap Cry1C sebesar 9,726 mg/l, sedangkan nilai LC50 strain
Batu yaitu 16,504 mg/l.
KEEFEKTIFAN CRY1B DAN CRY1C Bacillus thuringiensis B.
TERHADAP MORTALITAS Plutella xylostella L. (Lepidoptera:
Yponomeutidae) DAN Crocidolomia pavonana F.
(Lepidoptera: Pyralidae)
RD. ASTRI WULAN PURNAMASARI
A44102020
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pertanian pada
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
Judul Skripsi
: Keefektifan Cry1B dan Cry1C Bacillus thuringiensisi B.
terhadap
Plutella
xylostella
L.
(Lepidoptera:
Yponomeutidae) dan Crocidolomia pavonana F.
(Lepidoptera: Pyralidae)
Nama Mahasiswa
: Rd. Astri Wulan Purnamasari
NRP
Program Studi
: A44102020
: Hama dan Penyakit Tumbuhan
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. Aunu Rauf, MSc.
NIP. 130 607 614
Dr. Ir. Yayi M Kusumah, MSi.
NIP. 131 879 332
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, MAgr.
NIP. 130 422 698
Tangggal lulus : ...............................
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung tanggal 22 April 1984 anak keenam dari
enam bersaudara dari pasangan Bapak Mangku Atmawidjaja dan Ibu
Asmayawati.
Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah lanjutan tingkat atas di SMU
Pasundan 1 Bandung pada tahun 2002. Pada tahun yang sama penulis diterima di
program studi Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama menjadi mahasiswa IPB, penulis aktif di HIMASITA periode
2004/2005 sebagai staf Departemen PSDM dan asisten dosen Dasar-dasar
Perlindungan Tanaman 2004/2005 dan 2005/2006.
PRAKATA
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
kekuatan dan nikmat yang begitu besar sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini sebagai salah satu tugas akhir di Program Studi Hama dan Penyakit
Tumbuhan, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.
Penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tulus kepada
Prof.
Dr. Ir. Aunu Rauf, MSc dan Dr. Ir. Yayi M Kusumah, MSi sebagai dosen
pembimbing skripsi yang telah membantu dan memberikan saran kepada penulis
selama menyelesaikan tugas akhir. Kepada Ir. Djoko Prijono, MAgrSc atas
bimbingan dan pengarahannya. Kepada Dr. Ir. Kikin H Mutaqin yang bersedia
membantu penulis dalam pengambilan foto-foto serangga. Kepada Ayah dan ibu,
Kepada kakak-ku (A Arief, A Ayie, A Anjas, A Andi, T Anita dan kaka ipar ku T
Ida serta ponakanku Ican), dan Ahmad Hidayat atas kasih sayang, semangat,
dukungan dan do’a. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Pak Wawan,
Pak Sodiq, Pak Agus, Pak Dede, A Kiki, Mas Rustan, Mas Agung, Mba Nana dan
semua laboran DPT yang telah membantu penulis sampai penulisan tugas akhir.
Sahabat sejatiku Mia atas bantuan, semangat dan dukungannya. Sahabat
seperjuanganku Sri Endang, Arbani yang bersedia meminjamkan kameranya.
Kapada teman-temanku Hendrayana, Hari, Endang, Dona, Lusie, Kaka, Widya,
Reyna, Iwa, Apri, Ari, Marni, Ela, Nissa, dan teman-teman HPT 39 yang selalu
siap membantu, menghibur, memberi semangat, keceriaan, dan do’a.
Semoga penelitian dan skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan
menambah pengetahuan bagi kita semua.
Bogor, Agustus 2006
Rd. Astri Wulan Ps
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI .........................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
viii
DAFTAR TABEL ..................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................
x
PENDAHULUAN .................................................................................
1
Latar Belakang ...........................................................................
1
Tujuan ........................................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................
3
Bioekologi Plutella xylostella L. ................................................
3
Bioekologi Crocidolomia pavonana F. .....................................
4
Bioekologi Bacillus thuringiensis B. .........................................
5
BAHAN DAN METODE ......................................................................
7
Tempat dan Waktu .....................................................................
7
Bahan dan Alat ...........................................................................
7
Persiapan Tanaman ....................................................................
7
Kubis ..............................................................................
Brokoli ...........................................................................
7
7
Pemeliharaan Serangga Uji ........................................................
8
Metode Pengujian ......................................................................
9
Uji Pendahuluan .............................................................
Uji Lanjutan ...................................................................
9
10
Analisis Data ..............................................................................
10
HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
11
KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
21
Kesimpulan ................................................................................
21
Saran ...........................................................................................
21
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
22
LAMPIRAN ...........................................................................................
24
DAFTAR GAMBAR
No
Halaman
Teks
1.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella
strain Lembang ................................................................................. 11
2.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella
strain Lembang ................................................................................. 12
3.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella
strain Batu ........................................................................................ 13
4.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella
strain Batu ........................................................................................ 14
5.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas C. pavonana
strain Kejajar .................................................................................... 16
6.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas C. pavonana
strain Kejajar .................................................................................... 17
7.
Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas C. pavonana
strain Batu ......................................................................................... 18
8.
Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas C. pavonana
strain Batu ......................................................................................... 19
DAFTAR TABEL
No
Halaman
Teks
1. Toksisitas Cry1B terhadap P. xylostella ...........................................
15
2. Toksisitas Cry1C terhadap P. xylostella ...........................................
15
3. Toksisitas Cry1B terhadap C. pavonana ...........................................
19
4. Toksisitas Cry1C terhadap C. pavonana ...........................................
20
DAFTAR LAMPIRAN
No
Halaman
Teks
1. Mortalitas P. xylostella terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
pendahuluan .......................................................................................... 25
2. Mortalitas C. pavonana terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
pendahuluan .......................................................................................... 26
3. Mortalitas P. xylostella terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
lanjutan .................................................................................................. 27
4. Mortalitas C. pavonana terhadap 2 strain yang berbeda pada uji
lanjutan ................................................................................................... 28
5. Larva P. xylostella dan C. pavonana setelah perlakuan Cry
B. thuringiensis ...................................................................................... 29
6. Analisis probit P. xylostella strain Lembang ....................................... 30
7. Analisis probit P. xylostella strain Batu ................................................ 32
8. Analisis probit C. pavonana strain Kejajar ........................................... 34
9. Analisis probit C. pavonana strain Batu ............................................... 36
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kubis (Brassica oleracea var capitata L.) merupakan komoditi sayuran
yang penting di Indonesia.
Tanaman kubis memiliki banyak manfaat untuk
pemenuhan kebutuhan gizi.
Karena, kubis banyak mengandung vitamin A,
vitamin B-1, vitamin B-2, niacin, pospor, zat besi, mineral, dan lain-lain. Manfaat
yang dapat diperoleh yaitu dapat membantu pencernaan makanan, menetralkan zat
asam, membantu memperlancar buang air besar sebab mengandung serat (Pracaya
1990).
Kubis memiliki nilai ekonomi yang tinggi, ditanam tidak hanya di dataran
tinggi namun juga di dataran rendah dengan varietas yang disesuaikan (Permadi &
Sastrosiswojo 1993). Produksi tanamna kubis tingkat nasional pada tahun 2003
yaitu sebesar 1.348.433 ton dan pada tahun 2004 mengalami peningkatan yaitu
1.432.814 ton. Luas panen tahun 2003 yaitu 64.520 ha dan tahun 2004 sebesar
68.029 ha. Sedangkan, produktivitas tanaman kubis tahun 2003 sebesar 209 ku/ha
dan
tahun
2004
mengalami
peningkatan
sebesar
(http://database.deptan.go.id/bdspweb/f4-free-frame.asp).
210,6
ku/ha
Besarnya permintaan
tanaman kubis setiap tahunnya menyebabkan produksi tanaman kubis harus
ditingkatkan. Namun salah satu kendala dalam peningkatan kualitas dan kuantitas
tanaman kubis adalah adanya gangguan hama dan penyakit.
Hama utama kubis diantaranya Plutella xylostella (Lepidoptera:
Yponomeutidae)
dan
Crocidolomia
pavonana
(Lepidoptera:
Pyralidae)
(Kalshoven 1981). Hama- hama tersebut menyerang tanaman kubis saat masih
muda atau saat umur satu minggu (Sastrosiswojo , Uhan & Sutarya 2000). Gejala
yang ditimbulkan oleh kedua hama tersebut berupa daun yang berlubang.
populasi tinggi, hanya tulang-tulang daun yang tersisa.
Jika
Kerusakan yang
diakibatkan oleh keduanya dapat menyebabkan kehilangan hasil hingga 100%.
Beberapa teknik untuk mengendalikan P. xylostella dan C. pavonana telah
banyak dilakukan, seperti pengendalian secara kultur teknis, biologi, fisik, hayati,
dan kimiawi. Namun, umumnya para petani menekankan pada pengendalian
secara kimiawi. Sehingga menimbulkan dampak negatif yang besar terhadap
2
lingkungan, diantaranya pencemaran udara, tanah, dan air. Merugikan kesehatan
dan menyebabkan resisten terhadap hama. Cara pengendalian alternatif untuk
mengurangi dampak negatif akibat penggunaan pestisida sintetik yaitu dengan
pemanfaatan agen hayati. Salah satunya penggunaan Bacillus thuringiensis yang
merupakan bakteri patogen serangga yang banyak dikembangkan menjadi
bioinsektisida. Banyak strain dari B. thuringiensis menghasilkan kristal protein
beracun bagi serangga. Kebanyakan dari protein kristal tersebut lebih ramah
lingkungan karena mempunyai target yang spesifik sehingga tidak mematikan
serangga bukan sasaran dan mudah terurai sehingga tidak mencemari lingkungan.
Dengan diketahuinya potensi kristal (Cry) protein Bt maka berbagai isolat telah
diidentifikasi. Bioinsektisida Bt merupakan 90 – 95% dari bioinsektisida yang
dikomersilkan untuk dipakai oleh petani di berbagai negara (Bahagiawati 2000).
Menurut Boucias dan Pendland (1998), Kristal protein B. thuringiensis yang
dikonsumsi larva Lepidoptera akan mengalami penurunan aktivitas makan dan
kelumpuhan usus.
Selanjutnya, larva yang terkena racun secara umum
memperlihatkan kelumpuhan yang diikuti dengan kematian dalam 1 sampai 2
hari. Kristal protein yang termakan oleh serangga, akan larut dalam lingkungan
basa pada usus serangga yang selanjutnya akan teraktifkan oleh enzim pencerna
protein serangga dan menempel pada protein reseptor yang berada pada
permukaan sel epitel usus. Akibat penempelan tersebut terbentuk pori atau lubang
pada sel sehingga sel mengalami lysis. Akhirnya serangga mengalami gangguan
pencernaan dan mati (Anonim 2000). Dengan kemajuan teknologi, gen Bt dapat
diisolasi dan diklon sehingga memungkinkan untuk diintroduksikan ke dalam
tanaman yang dikenal dengan tanaman transgenik.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mempelajari keefektifan Cry1B dan Cry1C
B. thuringiensis terhadap mortalitas larva P. xylostella dan C. pavonana.
TINJAUAN PUSTAKA
Bioekologi Plutella xylostella (L.)
Ulat kubis atau P. xylostella termasuk ordo Lepidoptera, famili
Yponomeutidae (CABI 2000).
Serangga ini adalah salah satu hama utama
tanaman kubis dan beberapa tanaman Crucifer, termasuk lobak.
Ulat kubis
bersifat kosmopolitan, terdapat di daerah tropik dan subtropik (Kalshoven 1981).
Bagian tanaman yang diserang yaitu daun, ranting, titik tumbuh, dan buah
(CABI 2000).
Gejala yang tampak sangat khas yaitu pada daun tampak
berjendela berwarna putih yang besarnya dengan ukuran kurang dari 0.5 cm.
Daur hidup P. xylostella di daerah bersuhu rendah lebih lama dibandingkan di
daerah bersuhu tinggi (Pracaya 2003). Imago yang baru muncul dapat langsung
berkopulasi dan meletakan telur secara satu-persatu atau berkelompok pada
permukaan atas daun atau bawah dengan produksi telur 180 sampai 320 per-ekor
(Kalshoven 1981).
Telur berukuran kecil dengan bentuk oval berwarna kuning terang dan
berubah menjadi coklat keabuan saat akan menetas. Menurut Hill (1983), masa
inkubasi telur adalah 3 – 8 hari tergantung suhu. Pada ketinggian 250 m dpl
(di atas permukaan laut) stadium telur adalah 2 hari, sedangkan pada ketinggian
1100 – 1200 m stadium telur 3-4 hari (Pracaya 2003).
Larva mengalami empat instar dengan perkembangan larva tergantung
pada suhu. Panjang larva dapat mencapai 9 mm dan bergerak aktif bila tersentuh
(Kalshoven 1981). Instar satu berwarna hijau pucat, berada dalam jaringan daun
dengan gejala korokan.
Instar kedua keluar dari korokan dan makan pada
permukaan daun. Instar ketiga kepala berwarna kecoklatan terdapat bintik-bintik
gelap, tubuhnya berwarna hijau dengan rambut yang jarang. Pada instar empat
larva dapat dibedakan jantan dan betina dari warna tubuh pada beberapa segmen
yang berwarna kekuningan. Larva yang akan menjadi jantan pada segmen kelima
berwarna kuning, sedangkan larva yang akan menjadi betina pada setiap ruasnya
berwarna hijau (CABI 2000). Larva instar akhir kepala berwarna lebih pucat
dengan bintik-bintik atau garis coklat.
Stadium larva di dataran rendah
4
(250 m dpl) sekitar 9 hari, sedangkan di dataran tinggi (1100 – 1200 m dpl)
sekitar 12 hari (Pracaya 2003). Menurut Hill (1983), total periode larva bervariasi
dari 14 – 28 hari. Panjang larva dapat mencapai 12 mm.
Pupa berukuran panjang 5 sampai 6 mm. Pupa dilindungi oleh kokon
berupa jaring-jaring berwarna putih berbentuk silinder pada permukaan daun.
Pupa berwarna hijau kemudian berwarna coklat hitam ketika akan menjadi imago.
Stadium pupa antara 5 – 10 hari dengan panjang pupa 9 mm (Hill 1983). Menurut
Pracaya (2003), stadium pupa di dataran rendah selama 4 hari sedangkan di
dataran tinggi selama 6 – 7 hari.
Imago berukuran kecil, berwarna keabu-abuan dengan panjang sayap
sekitar 15 mm. Pada sayapnya terdapat motif seperti berlian. Periode imago 14
hari dengan periode praoviposisi 2 – 3 hari dan imago dapat meletakkan telur
50 – 150 telur (Hill 1983). Lama hidup imago di dataran rendah 7 hari dan di
dataran tinggi 20 hari (Pracaya 2003).
Pengendalian P. xylostella dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu
pengendalian secara kultur teknis, tanaman perangkap, rotasi tanaman, tanaman
resisten, pengendalian kimia, dan pengendalian biologi. Pengendalian biologi
dapat dilakukan dengan memanfaatkan parasitoid, diantaranya Diadegma
semiclausum (Hymenoptera: Ichnemounidae), Apanteles sp. (Hymenopera:
Braconidae), dan Cotesia plutellae. Menurut Hill (1983), di beberapa belahan
dunia spesies ini telah resisten terhadap insektisida.
Bioekologi Crocidolomia pavonana (F.)
Crocidolomia pavonana adalah salah satu hama penting pada tanaman
Brassica, kubis-kubisan lainnya termasuk petsai, lobak, dan sawi (Kalshoven
1981). Di Indonesia, umumnya dikenal dengan nama ulat krop kubis. Hama ini
tergolong kedalam ordo Lepidoptera, famili Pyralidae (CABI 2000).
Daerah
penyebarannya termasuk di Asia Selatan, Asia Tenggara, Afrika Selatan,
5
Australia dan kepulauan Pasifik (Kalshoven 1981).
Bagian tanaman yang
diserang yaitu daun, titik tumbuh dan krop.
Imago bersifat nokturnal dan tidak tertarik cahaya. Telur yang berukuran
3 mm x 5 mm diletakkan di bawah permukaan daun secara berkelompok.
Serangga betina dewasa hidup 16 – 24 hari dan dapat memproduksi telur 11 – 18
kelompok, dan setiap kelompoknya terdiri dari 30 – 80 telur. Di Bogor, total
perkembangan seluruhnya antara 22 – 30 hari (Kalshoven 1981). Telur berwarna
hijau muda dan berubah menjadi kuning kecoklatan, menjelang menetas telur
berwarna coklat. Stadium telur sekitar tiga hari (CABI 2000).
Larva instar satu bersifat gregarius, memakan daun pada permukaan
bawah dengan menyisakan lapisan epidermis atas. Larva menghindari cahaya.
Kepala larva instar awal berwarna hitam kecoklatan dengan tubuh berwarna hijau.
Warna larva yang bervariasi, umumnya berwarna hijau dengan batas garis dorsal
dan lateral berwarna hitam. Bagian lateral dan ventral berwarna kekuningan.
Panjang larva sekitar 18 mm (Kalshoven 1981).
Pupa terbentuk di dalam tanah dengan dilindungi oleh kokon yang terbuat
dari partikel-partikel tanah. Pupa berbentuk silinder dan berwarna coklat tua.
Stadium pupa sekitar 9 – 13 hari (Pracaya 2003).
Pengendalian dapat dilakukan dengan memanfaatkan musuh alami,
diantaranya dua spesies dari Tachinidae, tiga spesies Ichneumonidae, dan satu dari
Braconidae (Kalshoven 1981).
Bioekologi Bacillus thuringiensis (B.)
Bacillus
thuringiensis
(Bt)
Berliner
termasuk
kedalam
kelas
Schizomycetes, ordo Eubacteriales, famili Bacillaceae, genus Bacillus (Tanner
1938).
B. thuringiensis adalah bakteri berbentuk batang, gram-positif, dan
bersifat anaerob fakultatif
nutrisi.
yang memanfaatkan karbohidrat sebagai sumber
Beberapa subspesies dari Bt diantaranya kurstaki, aizawai, sotto,
entomocidus, berliner, sandiego, tenebroid, morrisoni, dan islaelensis.
6
Selama sporulasi B. thuringiensis memproduksi endospora dan kristal
(Boucias & Pendland 1998). Menurut Alcamo (1983), anggota genus Bacillus
adalah bakteri yang diketahui dapat menghasilkan endospora. Strain Bt diketahui
memproduksi beberapa racun yang berbeda. Racun-racun yang dihasilkan oleh Bt
yaitu δ-endotoxins, exotoxins, haemolysin, dan enterotoxins (Glare &
O’Callaghan 2000). Toksin yang dihasilkan Bt pada fermentasi semi-padat adalah
δ-endotoksin, α-eksotoksin,
-eksotoksin,
dan
-eksotoksin.
α-eksotoksin
merupakan suatu enzim fosfolipsa C yang dapat memecahkan fosfolipida pada
jaringan-jaringan serangga sasaran.
-eksotoksin dieksresikan keluar sel dan
dapat membunuh larva dan pupa Diptera dan beberapa Lepidoptera, dan
-
eksotoksin yaitu suatu fosfolipsa yang berpengaruh pada fosfolipida diduga dapat
melepaskan asam-asam lemak dan substansi-substansi fosfolipida dalam jaringanjaringan serangga sasaran (Sjamsuriputra, Sastramihardja, & Sastramihardja
1984).
δ-endotoksin bersifat lethal bila termakan oleh serangga yang rentan
(Bahagiawati 2002).
Menurut
Kratinger
(1997),
δ-endotoksin
berfungsi
mengacaukan sistem susunan pencernaan, yang akhirnya menimbulkan kematian.
δ-endotoksin tidak berbahaya pada mamalia, burung, dan ikan
Kristal protein Bt dibagi dalam lima kelas utama dengan aktivitas
insektisidal yang spesifik, yaitu CryI efektif terhadap Lepidoptera, CryII
terhadap Lepidoptera dan Diptera, CryIII terhadap Coleoptera, CryIV terhadap
Diptera, CryV terhadap Lepidoptera dan Coleoptera, CryVI terhadap nematoda,
Cry IXF terhadap Lepidoptera, dan CryX terhadap Lepidoptera (Marginodan 2002
dalam Bahagiawati 2002). Pengelompokan kristal endotoksin Bt berdasarkan
pada homologi sekuen asam amino di N-terminalnya, berat molekulnya, dan
aktivitas insektisidalnnya (Marginodan 2002 dalam Bahagiawati 2002). Larva
Lepidoptera yang mengkonsumsi pakan yang diberi perlakuan dengan endotoksin
secara umum akan berhenti makan dan mengalami kelumpuhan pada saluran
pencernaannya.
Dosis yang tinggi dapat menyebabkan paralisis yang diikuti
kematian (Boucias & Pendland 1998; Glare & O’Callaghan 2000). Perbedaan
toksisitas antara varietas Bt dapat disebabkan oleh struktur kristal yang
dibentuknya.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ekologi Serangga dan
Laboratorium Patologi Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas
Pertanian, IPB. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Januari hingga Juli 2006.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu larva instar II
P. xylostella populasi Lembang dan Batu, larva instar II C. pavonana populasi
Kejajar dan Batu, serbuk Cry1B dan Cry1C dari B. thuringiensis, air destilata
steril, daun kubis, Triton X-100 (0.1%), daun brokoli, tanah, pupuk kandang,
NPK, aluminium foil, kapas, dan kertas tissue.
Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu wadah plastik (volume 30 ml),
kurungan plastik dan kayu, labu takar, gelas piala (volume 10 dan 100 ml), tabung
reaksi, pipet (volume 0,1; 1; 5; dan 10 ml), karet pipet, kuas, Cork borrer,
timbangan elektrik, vorteks, pinset, mikroskop, counter, autoklaf, dan kawat
ayam.
Persiapan Tanaman
Kubis
Biji kubis disemai dalam nampan plastik yang sebelumnya telah diisi
tanah dan pupuk kandang (1:1; v/v). Setelah dua minggu bibit kubis dipindahkan
ke dalam polibag (8 cm x 15 cm). Setelah berumur satu bulan kubis dipindahkan
ke dalam polibag yang lebih besar (35 cm x 35 cm) dengan komposisi tanah dan
pupuk kandang (2:1, v/v). Satu minggu setelah dipindahkan, tanaman kubis diberi
pupuk NPK (15:15:15). Penambahan pupuk dilakukan setiap 15 hari.
Kegiatan
pemeliharaan kubis yang dilakukan meliputi penyiraman, penyiangan, dan
pemusnahan jika ada hama pada tanaman.
pengujian dan pemeliharaan Serangga uji.
Tanaman kubis digunakan untuk
8
Brokoli
Biji brokoli disemai dalam nampan plastik yang telah diisi tanah dan
pupuk kandang (1:1; v/v), setelah terbentuk kotiledon atau berumur dua minggu
dipindahkan kedalam polibag berukuran 8 cm x 15 cm. Selanjutnya tanaman
brokoli yang telah berumur satu bulan dipindahkan kedalam polibag yang lebih
besar berukuran 35 cm x 35 cm dengan komposisi tanah dan pupuk kandang (2:1,
v/v).
Satu minggu setelah dipindahkan, tanaman brokoli diberi pupuk NPK
(15:15:15), selanjutnya penambahan pupuk dilakukan setiap 15 hari. Tanaman
brokoli digunakan sebagai pakan larva C. pavonana dan P. xylostella.
Pemeliharaan Serangga Uji
Imago P. xylostella yang dikumpulkan berasal dari Jawa Barat, Kabupaten
Bandung, Kecamatan Lembang Desa Cibodas dan Desa Batujajar (4 Maret 2006)
dan Jawa Timur, Kota Batu, Kecamatan Bumiaji, Desa Tulung Rejo (22 April
2006). Serangga yang diuji adalah pada generasi F1-3 dan larva instar kedua
digunakan untuk pengujian.
Sekitar 300 imago didapat dari beberapa lahan
pertanaman kubis dan brokoli milik petani setempat.
Di laboratorium
pemeliharan serangga, imago di tempatkan dalam kurungan plastik yang bagian
depannya berupa kasa. Di atas kurungan ditempel dengan gantungan kapas yang
sebelumnya dibasahi madu 10% sebagai makanan bagi imago. Untuk peletakan
telur, 2-4 daun brokoli dimasukkan kedalam kurungan plastik yang pangkal daun
dicelupkan ke dalam botol film yang telah diisi air. Selanjutnya kurungan plastik
ditutup dengan karton hitam, dengan tujuan agar telur lebih banyak diletakkan
pada daun. Daun yang diletaki telur dipindahkan kedalam kurungan kayu yang di
dalamnya berisi tanaman brokoli dengan cara ditempelkan pada daun brokoli.
Bila tanaman brokoli sudah terlihat akan habis maka ditambah dengan tanaman
brokoli baru.
Pupa yang menempel pada tanaman brokoli digunting dan
dipindahkan dalam kurungan plastik.
9
Larva C. pavonana berasal dari Jawa Tengah, Kabupaten Wonosobo,
Kecamatan Kejajar, Desa Kejajar (11 Maret 2006), dan Jawa Timur, Kota Batu,
Kecamatan Bumiaji, Desa Tulung Rejo (22 April 2006). Serangga yang diambil
dari lapangan yaitu stadium larva. Larva yang diujikan pada generasi F1-3 sudah
ada diatas dan larva instar kedua digunakan untuk perlakuan. Larva dipelihara
dalam kotak plastik (30 cm x 25 cm x 5 cm) yang sebagian atas kotak berupa kasa
dan diberi pakan daun brokoli bebas pestisida. Setelah larva mencapai instar
akhir, kotak plastik dialasi serbuk gergaji dengan tebalnya ± 1cm dan atasnya
diberi koran agar daun tidak langsung mengenai serbuk.
Pupa yang sudah
terbentuk dipindahkan ke dalam kurungan plastik (25 cm x 25 cm x 25 cm) yang
bagian sisi depannya dilapisi kasa samapi menjadi imago. Imago diberi larutan
madu 10% dengan menggunakan kapas sebagai makanan yang digantung dibagian
atas kurungan. Tiga sampai empat daun brokoli untuk peletakan telur dimasukkan
kedalam kurungan plastik yang pangkal daun dicelupkan ke dalam botol film yang
telah diisi air.
Daun yang terdapat telur dipindahkan kedalam cawan petri
(diameter 15 cm) dan setelah menetas dipindahkan kedalam kotak plastik. Larva
instar kedua digunakan sebagai pengujian.
Metode Pengujian
Uji Pendahuluan
Uji pendahuluan dilakukan terhadap setiap populasi untuk menentukan
kisaran konsentrasi yang dapat mematikan larva P. xylostella dan C. pavonana.
Konsentrasi untuk masing-masing populasi yaitu 100 mg/l; 50 mg/l; 10 mg/l; 5
mg/l; dan 1mg/l. Konsentrasi pada populasi Lembang yang mendapat perlakuan
Cry1C yaitu 1 mg/l; 100 mg/l; dan 1000 mg/l. Cry1B dan Cry1C dilarutkan
dalam Triton X-100 (0,1%) dalam aquades.
Pengujian mortalitas dilakukan
dengan metode pencelupan. Daun kubis dipotong-potong dengan diameter 3 cm.
Kemudian, setiap daun dicelupkan ke dalam larutan selama 5 detik secara
perlahan-lahan.
Selanjutnya daun dikering anginkan selama dua jam. Untuk
kontrol, daun dicelupkan pada campuran Triton X-100 (0,1%) dalam aquades.
Potongan daun yang telah kering dimasukkan kedalam wadah plastik dan
10
sebanyak 5 ekor larva P. xylostella atau C. pavonana instar dua dimasukkan
kedalam wadah plastik dengan menggunakan kuas. Tiap konsentrasi dilakukan
5 kali ulangan. Pada hari kedua daun diganti dengan daun segar yang telah diberi
perlakuan. Pengamatan dilakukan dengan menghitung larva yang mati pada 24,
48, dan 72 jam setelah perlakuan (JSP).
Uji Lanjutan
Konsentrasi yang digunakan untuk uji lanjutan didapat dari hasil uji
pendahuluan. Konsentrasi yang didapat adalah 5 mg/l; 8.5 mg/l; 15 mg/l; 25 mg/l;
dan 45 mg/l untuk Cry1B dan Cry1C. Untuk populasi Batu dengan konsentrasi
yang digunakan 5 mg/l; 9 mg/l; 17 mg/l; 32 mg/l; dan 60 mg/l untuk Cry1C.
Setiap konsentrasi dilakukan 10 kali ulangan dengan 5 ekor larva P. xylostella
atau 5 ekor larva C. pavonana instar dua pada setiap wadahnya. Pada hari kedua
daun diganti dengan daun segar yang telah diberi perlakuan.
Pengamatan
dilakukan dengan menghitung larva yang mati pada 24, 48, dan 72 jam setelah
perlakuan (JSP).
Analisis Data
Data yang didapatkan diolah dengan program POLO PC.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Larva P. xylostella dan C. pavonana yang mendapat perlakuan Cry1B dan
Cry1C B. thuringiensis memiliki aktivitas makan yang berbeda-beda sesuai
dengan tingkat konsentrasi. Larva yang mendapat perlakuan Cry B. thuringiensis
pada konsentrasi yang lebih tinggi akan mengakibatkan kematian. Larva yang
mati memiliki ciri-ciri ukuran kepala terlihat besar karena tubuh larva mengkerut
(mengecil), tubuh larva berwarna coklat tua hingga kehitaman (Lampiran 5).
Larva yang tidak mati akibat perlakuan akan kurang aktif bila disentuh, sedangkan
larva yang mendapat perlakuan kontrol akan tetap makan secara aktif. Suhu pada
saat perlakuan adalah 22-24 0C dengan kelembaban 76-78%.
Mortalitas P. xylostella strain Lembang (Cry1B)
0
M ortalitas (%)
100
5
80
8.5
15
60
25
40
45
20
0
24
48
72
Jam Setelah Perlakuan (JSP)
Gambar 1 Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella strain Lembang
Plutella xylostella strain Lembang yang mendapat perlakuan Cry1B
menunjukkan tingkat mortalitas kurang dari 50% pada pengamatan 24 jam setelah
perlakuan (JSP) untuk setiap konsentrasinya. Pada pengamatan 48 JSP terjadi
peningkatan mortalitas. Tingkat mortalitas pada konsentrasi 5 mg/l tidak berbeda
dengan konsentrasi 8,5 mg/l (40%). Tingkat mortalitas pada konsentrasi 15 mg/l;
25 mg/l; dan 45 mg/l memberikan masing-masing mortalitas sebesar 60%, 84%
12
dan 88%. Pada pengamatan 72 JSP tingkat mortalitas pada konsentrasi 5 mg/l;
8,5 mg/l; dan 15 mg/l dapat mencapai 44% hingga 66%, sedangkan pada
konsentrasi 25 mg/l dan 45 mg/l tingkat mortalitas larva sebesar 94%. Tingkat
mortalitas larva P. xylostella yang diberi perlakuan Cry1B yang lebih tinggi
berbeda dengan kontrol pada pengamatan 48 dan 72 JSP (Gambar 1).
Mortalitas P. xylostella strain Lembang (Cry1C)
100
0
5
80
Mortalitas (%)
8.5
60
15
25
40
45
20
0
24
48
72
Jam Setelah Perlakuan (JSP)
Gambar 2 Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella strain Lembang
Pada perlakuan Cry1C pada P. xylostella strain Lembang menunjukkan
peningkatan mortalitas pada setiap konsentrasi selama 72 jam. Pengamatan 24
JSP memiliki tingkat mortalitas dibawah 40%. Pengamatan 48 JSP, perlakuan
dengan konsentrasi 5 mg/l dan 8,5 mg/l menunjukkan tingkat mortalitas larva
dibawah 50%.
Konsentrasi 15 mg/l; 25 mg/l; dan 45 mg/l menunjukkan
mortalitas 58%, 66%, dan 72%. Pada pengamatan 72 JSP, konsentrasi 15 mg/l
dan 25 mg/l memiliki tingkat mortalitas yang sama yaitu sebesar 76%. Pada
konsentrasi 45 mg/l yang mendapat perlakuan Cry1B menunjukkan mortalitas
sebesar 94% sedangkan, pada Cry1C menunjukkan mortalitas 86%.
Hal ini
13
terlihat bahwa masing-masing Cry1B dan Cry1C efektif untuk strain Lembang.
Semua konsentrasi memiliki nilai yang lebih tinggi dengan kontrol (Gambar 2).
Mortalitas P. xylostella strain Batu (Cry1B)
100
0
80
Mortalitas (%)
5
8.5
60
15
25
40
45
20
0
24
48
72
Jam Setelah Perlakuan (JSP)
Gambar 3 Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas P. xylostella strain Batu
Mortalitas larva P. xylostella strain Batu yang mendapat perlakuan Cry1B
pada pengamatan 24 JSP menunjukkan mortalitas di bawah 40%.
Pada
pengamatan 48 JSP mortalitas mengalami peningkatan pada konsentrasi 15 mg/l
sebesar 76%. Konsentrasi 25 mg/l dan 45 mg/l menunjukkan mortalitas masingmasing sebesar 88% dan 92%. Pada pengamatan 72 JSP konsentrasi 5 mg/l; 8,5
mg/l; dan 15 mg/l menunjukkan mortalitas yang kurang lebih sama yaitu dibawah
50%. Namun, pada konsentrasi 25 mg/l dan 45 mg/l memiliki tingkat mortalitas
sebesar 94%. Mortalitas yang ditunjukkan pada 72 JSP antara 30% - 94%. Pada
kontrol tingkat mortalitas lebih rendah dibandingkan dengan semua konsentrasi
(Gambar 3).
14
Mortalitas P. xylostella strain Batu (Cry1C)
100
0
Mortalitas (%)
80
5
8.5
60
15
40
25
20
45
0
24
48
72
Jam Setelah Perlakuan (JSP)
Gambar 4 Pengaruh Cry1C terhadap mortalitas P. xylostella strain Batu
Pengamatan 24 JSP pada perlakuan Cry1C dan Cry1B dimana tingkat
mortalitasnya dibawah 40%. Pengamatan 48 JSP pada konsentrasi 5 mg/l sebesar
56%, sedangkan pada konsentrasi 8,5 mg/l; 15 mg/l; dan 25 mg/l dan 45 mg/l
tingkat mortalitas di atas 82%. Pada 72 JSP seluruh perlakuan menunjukkan
tingkat mortalitas diatas 80%. Populasi Batu yang mendapat perlakuan Cry1C
memiliki tingkat mortalitas lebih tinggi dibandingkan perlakuan Cry1B.
Sedangkan pada konsentrasi 5 mg/l dan 8,5 mg/l pada Cry1B tingkat
mortalitasnya dibawah 48%. Sedangkan Cry1C pada konsentrasi 5 mg/l tingkat
mortalitasnya sebesar 80%. Hal ini menunjukkan bahwa Cry1C lebih efektif
terhadap P. xylostella. Dari seluruh konsentrasi yang diujikan berbeda dengan
kontrol (Gambar 4).
Pada tabel 1 terlihat bahwa pada pengamatan 72 JSP LC50 untuk Cry1B
strain Lembang adalah 7,991 mg/l, sedangkan pada strain Batu sebesar 9,119 mg/l
dengan selang kepercayaaan 4,184 mg/l - 13,800 mg/l. Hal ini menunjukkan
bahwa strain Lembang lebih rentan terhadap Cry1B dibandingkan strain Batu.
15
Tabel 1 Toksisitas Cry 1B terhadap Plutella xylostella
Strain
Waktu (jam)
n
Fn
Slope (SE)
LC50 (95% CI)
Lembang 72
300 F2
2.121 (0.322)
7.991 (2.845-12.419)
Batu
300 F2
2.842 (0.375)
9.119 (4.184-13.800)
72
n adalah jumlah serangga uji
Fn adalah generasi serangga uji ke-
Pengamatan 72 JSP nilai LC50 dari Cry1C terhadap larva P. xylostella
strain Lembang sebesar 8,847 mg/l (Tabel 2). Sedangkan pada strain Batu nilai
LC50 sebesar 1,174 mg/l. Hal ini menunjukkan bahwa strain batu lebih rentan
terhadap perlakuan Cry1C dari pada strain Lembang.
Pada table 1 terlihat bahwa P. xylostella strain Lembang lebih rentan
terhadap Cry1B dibanding strain Batu, sedangkan pada table 2 strain Lembang
lebih resisten trhadap Cry1C dibandingkan strain Batu. Menurut hasil penelitian
Setiawati (1996), populasi P. xylostella di daerah lembang dilaporkan telah
resisten terhadap formulasi B. thuringiensis. Mohan & Gujar (2002), melaporkan
bahwa populasi P. xylostella lebih rentan terhadap Cry1C yang dikoleksi dari
beberapa tempat di India.
Perbedaan geografis didalam kerentanan dari
P. xylostella terhadap B. thuringiensis, kemungkinan perbedaan dalam tatanan
genetik dan resisten terhadap tingkat penggunaan formulasi B. thuringiensis di
lapangan (Sawant 1998 dalam Mohan & Gujar 2002).
Tabel 2 Toksisitas Cry 1C terhadap Plutella xylostella
Strain
Waktu (jam)
n
Fn
Slope(SE)
LC50 (95% CI)
Lembang 72
300 F2
1.672 (0.270)
8.847 (2.723 - 14.562)
Batu
300 F2
1.479 (0.460)
1.174
72
n adalah jumlah serangga uji
Fn adalah generasi serangga uji ke-
16
Mortalitas C. pavonana strain Kejajar (Cry1B)
0
100
Mortalitas (%)
5
80
8.5
60
15
25
40
45
20
0
24
48
72
Jam setelah Perlakuan (JSP)
Gambar 5 Pengaruh Cry1B terhadap mortalitas C. pavonana strain Kejajar
Perlakuan Cry1B terhadap larva instar kedua C. pavonana strain Kejajar
pada pengamatan 24 JSP dengan konsentrasi 5 mg/l; 8,5 mg/l; dan 15 mg/l tidak
menunjukkan adanya kematian, sedangkan pada konsentrasi 25 mg/l mortalitas
C. pavonana yaitu 2%. Pada konsentrasi 45 mg/l sebesar 24%. Pada pengamatan
48 JSP dengan Konsentrasi 5 mg/l; 8,5 mg/l dan 15 mg/l menunjukkan tingkat
mortalitas dibawah 10%, sedangkan pada konsentrasi 25 mg/l mengalami
peningkatan yaitu sebesar 46% dan konsentrasi 45 mg/l sebesar 90%.
Pada
pengamatan 72 JSP tingkat mortalitas pada konsentrasi 25 mg/l yaitu 80% dan 45
mg/l sebesar 98%. Sedangkan, pada konsentrasi 5 mg/l; 8,5 mg/l; dan 15 mg/l
mengalami peningkatan yang tidak begitu besar. Namun, konsentrasi 5 mg/l; 8,5
mg/l dan 15 mg/l lebih rendah tingkat mortalitasnya dibandingkan dengan
konsentrasi 25 mg/l dan 45 mg/l. kisaran mortalitas Cry1B dari konsentrasi 5
mg/l; 8,5 mg/l; 15 mg/l; 25 mg/l; dan 45 mg/l sebesar 26-98%. Secara keseluruhan
tiap konsentrasi memiliki tingkat mortalitas yang lebih tinggi dibandingkan
dengan kontrol Gambar 5).
Mortalitas larva C. pavonana strain Kejajar yang mendapatkan perlakuan
Cry1C pada pengamatan 24 JSP, dengan konsentrasi 5 mg/l; 8,5 mg/l; 15 mg/l;
dan 25 mg/l menunjukkan tingkat mortalitas dibawah 20%. Pada pengamatan 48
17
JSP pada konsentrasi 5 mg/l dan 8,5 mg/l menunjukkan mortalitas dibawah 14%,
sedangkan pada konsentrasi 15 mg/l; 25 mg/l; dan 45 mg/l menunjukkan
mortalitas sebesar 52%; 54%; dan 70%. Mortalitas larva pada pengamatan 72 JSP
mengalami peningkatan pada semua konsentrasi dengan kisaran 34% - 92%.
Kematian larva setiap konsentrasi memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan
dengan kontrol (Gambar 6).
Mortalitas C. pavonana strain Kejajar (Cry1C)
0
100
Mortalitas (%)
5
80
8.5
60
15
25
40
45
20
0
24
48
72
Jam Setelah Perlakuan (JSP)
Gam