Chilli Veinal Mottle Potyvirus (ChiVMV) the causal agent of mottle diseases on Chilli Pepper (Capsicum annuum L.) isolates diversity and its control strategy through induction of somaclonal varia

Chilli Veinal Mottle Potyvirus (ChiVMV )
PENYEBAB PENYAKIT BELANG PADA CABAI (Capsicum
annuum L.): KERAGAMAN ISOLAT DAN STRATEGI
PENGENDALIANNYA MELALUI INDUKSI
VARIASI SOMAKLONAL

IFA MANZILA

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul “Chilli Veinal
Mottle Potyvirus (ChiVMV) Penyebab Penyakit Belang pada Cabai (Capsicum
annuum L.): Keragaman Isolat dan Strategi Pengendaliannya Melalui
Induksi Variasi Somaklonal” adalah karya saya sendiri, dengan arahan Komisi
Pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang

diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir setiap topik disertasi ini.

Bogor,12 April 2011

IFA MANZILA
NIM: A461060091

ABSTRACT
IFA MANZILA Chilli Veinal Mottle Potyvirus (ChiVMV) the causal agent of
mottle diseases on Chilli Pepper (Capsicum annuum L.): Isolates diversity and its
control strategy through induction of somaclonal variation. Supervised by SRI
HENDRASTUTI HIDAYAT, IKA MARISKA, SRIANI SUJIPRIHATI
Chilli veinal mottle potyvirus (ChiVMV) is one of important viruses infecting
chilli pepper plant. It was reported that ChiVMV infection may cause 50% to
100% yield losses. The virus has a very wide host range and strain diversity. The
aim of this research are to characterize biological variation of ChiVMV and to
obtain plant resistance source via somaclonal variation through induced mutation.
Six isolates of ChiVMV was collected from different geographical region of chilli
pepper production area. Based on their infection on 10 genotypes of chilli pepper,

it was indicated that they have differences in virulence level and symptom type.
Isolate collected from Cikabayan, Bogor, Jawa Barat (ChiVMV CKB) was able to
infect all 10 genotypes with severe symptoms showing mottle, vein banding, leaf
cramping and malformation. Analysis of coat protein gene indicated that ChiVMV
isolates collected in this study can be differentiated into 3 groups although they
have close relationship with other strains of ChiVMV published earlier in
GeneBank. However, further analysis of amino acid revealed that ChiVMV CKB
has different motif of octapeptide compared to other strains. The most virulent
strain, ChiVMV CKB, was used for evaluation of somaclonal plants produced by
in vitro propagation combined with induced mutation using EMS. Twenty
somaclonal plants showed resistant response to ChiVMV infection and potential
to be used as genetic resources to develop resistant plant.

Key words: Capsicum annuum, Chilli veinal mottle potyvirus,
variation.

Somaclonal

RINGKASAN
IFA MANZILA. Chilli Veinal Mottle Potyvirus (ChiVMV) Penyebab Penyakit

Belang Pada Cabai (Capsicum annum L.): Keragaman Isolat dan Strategi
Pengendaliannya Melalui Induksi Variasi Somaklonal. Dibimbing oleh SRI
HENDRASTUTI HIDAYAT, IKA MARISKA, SRIANI SUJIPRIHATI.
Chilli veinal mottle potyvirus adalah salah satu virus utama yang
menyerang tanaman cabai. Walaupun keberadaannya di Indonesia tergolong baru,
namun penyebarannya dapat ditemukan hampir disetiap pertanaman cabai. Infeksi
ChiVMV dapat mengakibatkan penurunan hasil 50% hingga 100%. Untuk
mengatasi terjadinya ledakan penyakit, menggunakan varietas yang tahan
terhadap virus merupakan salah satu alternatif. Namun sampai saat ini belum
diperoleh varietas cabai tahan ChiVMV. Bila sumber gen ketahanan terhadap
virus masih terbatas, maka salah satu upaya peningkatan sumber gen ketahanan
tersebut dapat dilakukan melalui induksi keragaman somaklonal yang
dikombinasi dengan induksi mutasi.
Penelitian dilakukan pada Juli 2007 sampai Desember 2009 dengan tujuan
: 1) mendapatkan informasi mengenai keragaman isolat ChiVMV yang
menginfeksi tanaman cabai (Capsicum annuum) pada sentra produksi cabai di
Indonesia berdasarkan variasi biologi dan molekuler, 2) mendapatkan informasi
tingkat virulensi ChiVMV dan respon beberapa galur cabai terhadap infeksi
ChiVMV, 3) mendapatkan varian somaklonal tanaman cabai melalui induksi
dengan ethyl methane sulfonate (EMS), 4) mendapatkan tanaman varian

somaklonal tanaman cabai yang tahan terhadap ChiVMV. Penelitian di lakukan di
laboratorium Biologi Sel dan Jaringan Balai Besar Penelitian dan Pengembangan
Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Cimanggu Bogor dan
Laboratorium Virologi Tumbuhan serta rumah kaca Departemen Proteksi
Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa isolat ChiVMV yang diperoleh dari
beberapa daerah di Indonesia memiliki tingkat virulensi dan menimbulkan gejala
yang berbeda. Isolat Cikabayan dan Nusa Indah mampu menginfeksi semua
genotipe cabai uji dengan masa inkubasi tercepat 3 hari pada genotipe Jatilaba,
Titsuper dan Beauty Bell; sementara isolat Karadenan dan Tanah Datar hanya
mampu menginfeksi berturut-turut 4 dan 5 genotipe cabai uji. Walaupun ada
perbedaan kisaran inang, tetapi variasi gejala yang muncul diantara keempat isolat
didominasi gejala belang hijau gelap, penebalan tulang daun, daun berkerut, dan
malformasi. Enam isolat ChiVMV (Belung, Karadenan, Cikabayan, Nusa Indah,
Tanah Datar dan Gayo Barat) yang menimbulkan gejala berbeda selanjutnya
dipilih untuk mempelajari variasi molekuler yang ada berdasarkan gen selubung
protein (CP). Hasil perunutan nukleotida CP-ChiVMV menunjukkan bahwa
isolat-isolat tersebut mempunyai tingkat kesamaan sekuen CP-ChiVMV berkisar
antara 87% sampai 99% dengan ChiVMV lainnya (GeneBank) dengan variabilitas
diantara strain-strain ChiVMV berkisar antara 0,02% sampai 0,48%. Hal ini

menunjukkan bahwa isolat-isolat tersebut merupakan strain virus yang sama.
Analisis kekerabatan berdasarkan gen CP menunjukkan bahwa ChiVMV dapat
dibedakan menjadi tiga kelompok. Kelompok yang pertama terdiri dari ChiVMV
Karadenan (KR), ChiVMV Belung (BL) dan ChiVMV Pataruman (GeneBank

DQ854961). Kelompok kedua adalah ChiVMV Cikabayan (CKB), dan
Cikabayan2 (GeneBank DQ854960), sedangkan kelompok ketiga adalah
ChiVMV Tanah Datar (TD), ChiVMV Nusa Indah (NI), ChiVMV Gayo Barat
(GB), dan ChiVMV Taiwan (GeneBank DQ854948). Ketiga kelompok tersebut
memiliki jarak genetik terdekat berturut-turut yaitu (0,05 sampai 0,06), (0,05) dan
(0,02 sampai 0,48). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa perbedaan gejala
yang tidak terlalu nyata diantara isolat-isolat ChiVMV berhubungan dengan
tingkat variabilitas gen selubung protein yang rendah. Berdasarkan analisis asam
amino isolat ChiVMV CKB memiliki susunan asam amino yang sangat berbeda
dengan isolat ChiVMV lainnya. Asam amino pada isolat ChiVMV CKB, motif
octapeptide-nya telah termutasi secara total menjadi motif EMETEVPQ;
sedangkan pada CP ChiVMV BL dan KR hanya termutasi menjadi TQEEDTER.
Apakah mutasi motif octapeptide pada CP ChiVMV CKB menyebabkan isolat
ChiVMV CKB menjadi virulen, masih perlu dikaji secara mendalam.
Pemanfaatan teknik kultur in vitro yang dikombinasikan dengan induksi

mutagen EMS adalah upaya untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman dan
memperoleh tanaman yang tahan terhadap ChiVMV. Upaya tersebut dilakukan
karena relatif lebih aman dan murah. Hasil perlakuan EMS menunjukkan bahwa
persentase kematian eksplan akan meningkat dengan semakin tingginya
konsentrasi EMS dan semakin panjangnya waktu perendaman eksplan. Perlakuan
EMS terhadap lima genotipe uji yaitu Jatilaba, ICPN12 no.4, PBC495, Helem dan
Gelora, memperlihatkan respon yang berbeda terhadap persentase kematian
jaringan. Pada perendaman 15, 30, dan 60 menit dengan konsentrasi EMS 0,25%
jaringan yang mati berturut-turut berkisar antara 10% sampai 36%, 10% sampai
46%, dan 30% sampai 80%; pada konsentrasi EMS 0.5% berturut turut adalah
30% sampai 80%, 30% sampai 97% dan 49% sampai 96%; sedangkan pada
konsentrasi EMS 1% dengan masa perendaman yang sama seperti di atas
kematian jaringan berkisar antara 58% sampai 100%. Berdasarkan persentase
jaringan tanaman yang hidup, nilai LC50 diperoleh pada konsentrasi EMS 0,5%
dengan waktu perendaman 60 menit. Pada perlakuan tersebut, genotipe PBC495
dan Gelora masih memiliki kemampuan bertahan hidup sampai 40%. Eksplan
tunas terminal yang diberi perlakuan EMS 0,5% selama 60 menit memperlihatkan
respon yang berbeda terhadap inisiasi tunas. Waktu inisiasi tunas untuk genotipe
PBC495 dan Gelora cenderung lebih cepat dengan perlakuan EMS, tetapi respon
berbeda terjadi pada Jatilaba. Secara umum tidak ada perbedaan untuk rata-rata

tinggi tunas antara genotipe yang diberi perlakuan EMS dengan perlakuan tanpa
EMS. Rata-rata jumlah tunas cenderung lebih tinggi untuk genotipe PBC495 dan
Gelora yang diberi perlakuan EMS 0,5% dengan waktu perendaman 60 menit.
Pada eksplan genotipe Jatilaba, PBC 495 dan Gelora inisiasi tunas terjadi berturutturut 10, 7 dan 6 minggu setelah tanam. Tunas yang terbentuk berdasarkan
jumlah, tinggi, serta kualitas tunas yang rendah berhubungan dengan lamanya
waktu yang diperlukan pada saat inisiasi tunas terjadi. Pada konsentrasi EMS
0,5% dan masa perendaman 60 menit jumlah tunas yang dihasilkan dari masingmasing eksplan Jatilaba, PBC495 dan Gelora berturut-turut
2,56±1,47;
4,93±2,62; 6,44±0,95. Hasil tersebut mengindikasikan
bahwa pengaruh
pemberian 0,5% EMS dengan masa perendaman 60 menit bersifat acak. Perlakuan
dapat bersifat positif, yaitu waktu inisiasi tunas lebih cepat dan jumlah tunas yang
dihasilkan lebih banyak dibandingkan kontrol. Perlakuan dapat pula bersifat

negatif yaitu tinggi tunas yang tidak mengalami perubahan sehingga menyulitkan
pada saat perlakuan induksi akar.
Tanaman yang berhasil diaklimatisasi dan dapat bertahan hidup adalah
tanaman mutan somaklon dari genotipe Gelora. Tanaman mutan somaklon
tersebut mampu menghasilkan buah dan benih cabai. Penampilan tanaman mutan
somaklon tidak jauh berbeda dengan tanaman normal. Walaupun demikian kedua

tanaman mutan somaklon cenderung memiliki tinggi tanaman dan tinggi cabang
yang lebih rendah dibandingkan tanaman normal.
Evaluasi ketahanan untuk tanaman mutan somaklon dilakukan berturutturut terhadap 245 dan 243 benih mutan somaklonl 1 (M1.1) dan mutan somaklon
2 (M1.2) yang dipilih secara acak. Setelah inokulasi ChiVMV, jumlah tanaman
bergejala pada populasi M1.1 adalah 229 tanaman, sedangkan pada populasi M1.2
adalah 223 tanaman. Persentase tanaman terinfeksi dari kedua populasi mutan
somaklon tersebut berturut turut adalah 95,5% dan 91,7%, sedangkan tanaman
yang tidak memperlihatkan gejala atau toleran berturut-turut adalah 6,5% dan
8,23%. Konfirmasi melalui deteksi DAS-ELISA menunjukkan bahwa jumlah
tanaman terinfeksi pada masing-masing tanaman mutan somaklon lebih tinggi
dibandingkan hasil pengamatan berdasarkan gejala. Hasil deteksi dengan ELISA
memastikan bahwa 20 dari total 488 tanaman cabai uji berasal dari 2 mutan
somaklon tidak terinfeksi ChiVMV. Hasil tersebut menunjukkan adanya
fenomena gejala lemah atau gejala laten. Dengan demikian ke 20 tanaman
tersebut digolongkan tahan ChiVMV dan dapat digunakan sebagai sumber gen
ketahanan didalam meningkatkan perluasan varietas melalui perakitan tanaman
yang memiliki sifat unggul lainnya.
Kata kunci: Capsicum annuum, Chilli veinal mottle potyvirus, induksi mutasi,
keragaman biologi, keragaman molekuler.

© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2011
Hak cipta dilindungi Undang Undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

Chilli Veinal Mottle Potyvirus (ChiVMV )
PENYEBAB PENYAKIT BELANG PADA CABAI (Capsicum
annuum L.): KERAGAMAN ISOLAT DAN STRATEGI
PENGENDALIANNYA MELALUI INDUKSI
VARIASI SOMAKLONAL

IFA MANZILA

Disertasi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
pada
Program Studi Entomologi-Fitopatologi

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tertutup: Dr Ir Endang Nurhayati, MS
Dr Ir Dewi Sukma, MSi

Penguji Luar Komisi pada Ujian Terbuka: Dr Ir Yusdar Hilman, MS
Dr Ir Agus Purwito, MSc Agr

Judul Disertasi

:

Chilli Veinal Mottle Potyvirus (ChiVMV) Penyebab

Penyakit Belang pada Cabai (Capsicum annuum
L.):
Keragaman
Isolat
dan
Strategi
Pengendaliannya
Melalui
Induksi
Variasi
Somaklonal

Nama Mahasiswa

:

IFA MANZILA

NIM

:

A461060091

Disetujui
Komisi Pembimbing

Dr Ir Sri Hendrastuti Hidayat, MSc
Ketua

Prof Dr Ir Sriani Sujiprihati, MS
Anggota

Dr Ir Ika Mariska, MSc, APU
Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi
Entomologi-Fitopatologi

Dr Ir Sri Hendrastuti Hidayat, MSc

Tanggal Ujian:

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr Ir Dahrul Syah, MSc Agr

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. Karena berkat
dan rahmat-Nya sehingga disertasi yang berjudul ”Chilli Veinal Mottle Potyvirus
(ChiVMV) Penyebab Penyakit Belang pada Cabai (Capsicum annum L.):
Keragaman Isolat dan Strategi Pengendaliannya melalui Induksi Variasi
Somaklonal” dapat terselesaikan.
Penulis menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada Dr Ir
Sri Hendrastuti Hidayat MSc selaku Ketua komisi pembimbing, Prof Dr Ir Sriani
Sujiprihati MS, dan Dr Ir Ika Mariska MSc, APU selaku anggota komisi
pembimbing, atas segala kesabaran dan bimbingan, kritik, saran , serta dukungan
moril yang sangat besar peranannya dalam terselesaikannya disertasi ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Kepala Badan Litbang
Pertanian, Ketua Komisi Pembinaan Tenaga Badan Litbang Pertanian,

Kepala

Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik
Pertanian(BB-BIOGEN), yang telah menugaskan dan memberi kesempatan
kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan, serta pimpinan dan staf bendahara
Badan Litbang Pertanian yang telah membantu mempermudah penyaluran dana
pendidikan penulis.
Kepada Ketua Kelompok Peneliti Biokimia

BB-BIOGEN, yang telah

memberi ijin dan kesempatan kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan.
Kepada Kepala Program Penelitian Badan Litbang Pertanian dalam proyek
Kerjasama Kemitraan Penelitian Pertanian dengan Perguruan Tinggi (KKP3T)
penulis mengucapkan terima kasih atas bantuan dana penelitian yang berjudul
INDUKSI VARIASI SOMAKLONAL UNTUK MENDAPATKAN GALUR
CABAI (Capsicum annuum L.) TAHAN CHILLI VEINAL MOTTLE
POTYVIRUS.
Kepada Ketua Kelompok Peneliti Biologi Seluler dan Jaringan BBBIOGEN beserta Staf dan Kepala Laboratorium Virologi Departemen Proteksi
Tanaman Faperta IPB yang telah memberi izin dan kesempatan penulis untuk
melakukan penelitian dan mengerjakan sebagian dari proyek penelitian yang
dibiayai dana KKP3T penulis juga mengucapkan terima kasih.

Kepada Dr Ir Gede Suastika MSc yang telah berkenan untuk menjadi
penguji pada ujian prakualifikasi penulis mengucapkan terima kasih.
Kepada Dr Ir Endang Nurhayati MSc dan Dr Ir Dewi Sukma MSi yang
telah berkenan untuk menjadi penguji pada ujian sidang tertutup penulis
mengucapkan terima kasih.
Kepada Ketua Program Studi Entomologi-Fitopatologi dan semua staf
dosen IPB penulis mengucapkan terima kasih atas ilmu yang telah diberikan,
Penulis juga menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan kepada
teman-teman Laboratorium Virologi, Tuti Susanti Legiastuti, Dr I Gede Rai Maya
Temaja, Dr Jumsu Trisno, Irwan Lakani MSi, Rika MSi, Rita Noveriza MSc, Sri
Budi Utami Sp, Devi Agustina MSi, Fitrianingrum Sp, Wawan MSi, Endang
Opriana MSi, Latifah MSi, Mila MSi, Putri Sp, Damayanti Sp, Ani Rahmini MSi,
Adik-adik mahasiswa S1, Pak Emput.

Ucapan terima kasih juga penulis

sampaikan kepada teman-teman PS Entomologi-Fitopatologi terutama kepada Dr
Yusmani; Dr N Usyati, Dr Rita Harni, Dr. Iwa Munara, Samsudin MSi, Efi Taufik
MSi.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr Tri Puji Prayitno MSc,
Dr I Made Samudera, Dr Chairani, Yadi Suryadi MSc, Alina Ahdiyah MSi.
Secara khusus penulis menyampaikan penghargaan dan terima kasih
kepada yang tercinta, Ayahanda Abdul Aziz (Alm), Ibunda H. Siti Zubaidah, dan
semua kakak, adik-adik, keponakan atas segala pengertian, dorongan, dan doa
yang tiada henti sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Ungkapan
terima kasih juga disampaikan kepada ananda tersayang Muhamad Alif
Nadhirahman dan Daniella Ridha Artanti atas segala dorongan semangat,
pengertian, kasih sayang, motivasi dan inspirasi selama penulis menempuh studi.
Akhirnya penulis berharap mudah-mudahan tulisan ini dapat bermanfaat
bagi kita semua.

Bogor, 12 April 2011

Ifa Manzila

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 02 Januari 1965 dari pasangan
Bapak Abdul Aziz (Alm) dan ibu Hj. Siti Zubaidah. Penulis merupakan putri ke
empat dari delapan bersaudara.
Tahun 1983 penulis lulus dari SMA Negeri 38 Jakarta dan pada tahun
yang sama masuk Universitas Nasional Jakarta Jurusan Biologi. Tahun 1987
penulis mendapat gelar Sarjana Biologi. Di tahun yang sama penulis diterima
bekerja di Pusat Pengembangan Agribisnis (Konsultan). Sejak tahun 1993, penulis
bekerja sebagai staf peneliti pada Kelti Fitopatologi yang sekarang berganti nama
menjadi Kelti Biokimia, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi
dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Jl. Tentara Pelajar 3A Bogor, Jawa Barat.
Tahun 1996 penulis mendapat kesempatan untuk melanjutkan studi Program
Magister Sains di Program Pascasarjana IPB dengan beasiswa dari BB-BIOGEN.
Tahun 1999 penulis lulus dan mendapat gelar Magister Sains (M.Si). Di tahun
yang sama penulis menikah dan dikaruniai dua orang anak putra dan putri,
Muhamad Alif Nadhirahman Nugroho (10 tahun) dan Daniella Ridha Artanti
Nugroho (8 tahun). Tahun 2006 penulis diterima sebagai mahasiswa Program
Doktor (S3) pada program studi Entomologi dan Fitopatologi Sekolah
Pascasarjana IPB dengan beasiswa dari Badan Penelitian dan Pengembangan
Pertanian, Departemen Pertanian.
Penulis saat ini bekerja sebagai staf peneliti di Kelompok Peneliti
Biokimia, Balai Besar

Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan

Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-BIOGEN) Bogor, sejak tahun 1993 sampai
sekarang.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ………………………………………………………

xvi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................

xix

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................

xx

I.

PENDAHULUAN …………………………..............................

1

Latar Belakang .................………..........................................

1

Tujuan Penelitian ………………………………….....................

4

Hipotesis …………………………………………......................

5

Diagram alur ruang lingkup penelitian ………………...............

6

Daftar Pustaka ......................................................................

7

TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………….

9

Karakter Molekuler Chilli Veinal Mottle Potyvirus ....................
Hama dan Penyakit Tanaman Cabai .........................................
Gejala infeksi ChiVMV pada tanaman cabai .............................

9
12
13

Kisaran Inang dan Mekanisme Penularan ChiVMV ...................

14

Deteksi dan Karakterisasi Virus ..............................................

14

Ketahanan Tanaman terhadap ChiVMV ...................................

16

Pembentukan Variasi Somaklonal ............................................

18

Penyebab Variasi Somaklonal .................................................

21

Mutasi Secara Fisik dan Kimia ................................................

21

Variasi Somaklonal untuk mendapatkan Resistensi terhadap
Penyakit...................................................................................
Pemanfaatan dan Penerapan Variasi Somaklonal........................

24
25

Daftar Pustaka .......................................................................

26

III. VIRULENSI BEBERAPA ISOLAT Chilli Veinal Mottle
Potyvirus PADA TANAMAN CABAI (Capsicum annuum L.):
..............................................................................................

32

Abstrak ..................................................................................

32

Abstract .................................................................................

33

Pendahuluan ..........................................................................

34

Bahan dan Metode ..................................................................

35

II.

xiv

Hasil .....................................................................................

38

Pembahasan ..........................................................................

44

Simpulan dan Saran................................................................

46

Daftar Pustaka .......................................................................

47

IV. ANALISIS GEN SELUBUNG PROTEIN Chilli Veinal

49

Mottle Potyvirus
INDONESIA

DARI BEBERAPA DAERAH DI

Abstrak ..................................................................................

V.

Abstract .................................................................................

49
50

Pendahuluan ..........................................................................

51

Bahan dan Metode ..................................................................

52

Hasil .....................................................................................

56

Pembahasan ...........................................................................

65

Simpulan dan Saran.................................................................

69

Daftar Pustaka …...................................................................

70

INDUKSI KALUS DAN REGENERASI TUNAS DAN AKAR
CABAI (Capsicum annuum L.) MELALUI KULTUR IN
VITRO....................................................................................

74

Abstrak ..................................................................................

74

Abstract .................................................................................

75

Pendahuluan ..........................................................................

76

Bahan dan Metode ..................................................................

77

Hasil ......................................................................................

80

Pembahasan ...........................................................................

80

Simpulan dan Saran................................................................

88

Daftar Pustaka ........................................................................

89

xv

VI. PENGARUH PERLAKUAN Ethyl Methane Sulfonate PADA
TANAMAN CABAI
(Capsicum annuum L.) DAN
KETAHANANNYA TERHADAP Chilli veinal mottle potyvirus
(ChiVMV)

91

Abstrak ..................................................................................

91

Abstract .................................................................................

92

Pendahuluan ..........................................................................

93

Bahan dan Metode ..................................................................

94

Hasil .....................................................................................

97

Pembahasan ...........................................................................

97

Simpulan dan Saran................................................................

106

Daftar Pustaka ........................................................................

106

VII. PEMBAHASAN UMUM ........................................................
Daftar Pustaka …………………………………………………….

109
113

VIII. SIMPULAN DAN SARAN UMUM.........................................

115

xvi

DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Fungsi beberapa protein yang terdapat dalam struktur genom
Potyvirus ............................................................................................

10

3.1 Deteksi beberapa virus pada tanaman cabai yang berasal
dari
beberapa sentra produksi tanaman cabai dengan
metode DASELISA .................................................................................................

39

3.2 Deskripsi gejala tanaman yang terinfeksi ChiVMV secara tunggal
dari beberapa lokasi penanaman cabai ..........................................

40

3.3 Deskripsi isolat ChiVMV yang digunakan dalam pengujian
virulensi ....................................................................................

40

3.4 Hasil inokulasi ChiVMV isolat Cikabayan pada 10 genotipe cabai
……………………………………………………………………….

42

3.5

Hasil inokulasi ChiVMV isolat Nusa Indah pada 10 genotipe cabai
………………………………………………………………………

42

3.6 Hasil inokulasi ChiVMV isolat Tanah Datar pada 10 genotipe cabai
……………………..………………………………………….

43

3.7

Hasil inokulasi ChiVMV isolat Karadenan pada 10 genotipe cabai
……………………………………………………………………….

43

4.1

Isolat-isolat Chilli veinal mottle potyvirus asal Indonesia dan
beberapa virus asal Asia (GeneBank) yang digunakan dalam analisis
CP- ChiVMV………………………..……………………...

55

4.2 Deskripsi gejala isolat-isolat ChiVMV yang berasal dari Karadenan
(KR), Cikabayan (CKB), Tanah Datar (TD), Nusa Indah (NI),
Belung (BL) dan Gayo Barat (GB) ...................................................

56

4.3

Ukuran panjang gen CP beberapa isolat ChiVMV ..........................

58

4.4 Tingkat kesamaan isolat ChiVMV yang berasal dari beberapa
daerah di Indonesia berdasarkan runutan nukleotida gen Coat
protein ......................................................................................

58

4.5 Tingkat kesamaan 9 isolat ChiVMV berdasarkan runutan asam
amino seelubung protein ..............................................................

61

xvii

4.6 Motif CK2I-phospholylation site pada CP ChiVMV berdasarkan
analysis menggunakan MyHits ExPASy........................................

64

5.1 Pembentukan kalus dari eksplan daun muda cabai genotype Gelora,
Sudra, dan Chili 109 pada media MS dengan tiga taraf konsentrasi
BAP ……………..….……….…………………………………….

81

5.2 Pembentukan kalus dari eksplan hipokotil cabai genotipe
Gelora,Sudra, dan Chili 109 pada media MS dengan tiga taraf
konsentrasi
BAP
……………..…….…………………………………………………
5.3 Pembentukan kalus dari eksplan ujung akar cabai genotipe Gelora,
Sudra, dan Chili 109 pada media MS dengan tiga taraf konsentrasi
BAP…..…….. ……………………….………..…………………….

82

83

5.4 Pembentukan kalus embriogenik dari kalus cabai cv Gelora, Sudra
dan Chili 109 yang ditanam pada media induksi kalus embriogenik
dengan tiga taraf konsentrasi 2,4D …………………………………

84

5.5

Waktu inisiasi tunas, jumlah tunas, tinggi tunas, serta jumlah daun
yang terbentuk pada kalus yang berasal dari eksplan daun muda
cabai genotipe Gelora, Sudra, dan Chili 109 yang ditanam pada tiga
media regenerasi yang mengandung tiga taraf konsentrasi BAP
………..……………………………………………………………

86

5.6 Respon pembentukan akar pada tunas yang berasal dari eksplan
daun muda cabai genotipe Gelora dan Chili 109 terhadap dua taraf
konsentrasi NAA yang berbeda …..………………………………..

87

6.1 Pengelompokan tipe ketahanan tanaman berdasarkan reaksi
terhadap infeksi ChiVMV...........................................................

97

6.2 Pengaruh konsentrasi EMS dan waktu perendaman terhadap
kematian jaringan eksplan cabai ……………………………………

99

6.3 Waktu inisiasi tunas, jumlah tunas, tinggi tunas, dan jumlah daun
yang terbentuk pada eksplan tunas terminal Jatilaba, PBC495 dan
Gelora yang ditanam pada media MS +.BAP 5 mg l-1 + TDZ 0,5
mg l-1 *) ……………………………………………………………..

101

6.4

Karakter varian morfologi pada tanaman mutan somaklon (M1.1
dan M1.2) hasil induksi mutasi dengan EMS 0,5% dan waktu
perendaman 60 menit ...................................................................

101

6.5

Karakter buah yang dihasilkan oleh tanaman mutan somaklonal
hasil induksi mutasi dengan EMS 0,5% dan waktu perendaman 60
menit ..................................................................................................

104

xviii

6.7

Penapisan dan evaluasi respon mutan somaklon cabai hasil
kombinasi induksi mutasi dengan EMS dan ketahananya terhadap
ChiVMV …………………………..........

105

xix

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Diagram alur penelitian ”Chilli Veinal Mottle Potyvirus
(ChiVMV) Penyebab Penyakit Belang Pada Cabai (Capsicum
annum): Keragaman Isolat dan Strategi Pengendaliannya
Melalui Induksi Variasi Somaklonal” …………………………..

6

Organisasi genom potyvirus.........................................................

10

3. 1

Variasi gejala infeksi beberapa isolat ChiVMV pada Tanaman
cabai paprika genotipe Beauty Bell .............................................

41

4. 1

Berbagai tipe belang pada permukaan daun tanaman cabai
paprika genotipe Beauty Bell yang terinfeksi ChiVMV
.......................................................................................

56

4. 2

Hasil amplifikasi cDNA ChiVMV isolat Indonesia dengan
metode RT-PCR menggunakan primer ChiVMV F Ind dan
ChiVMV R Ind .....................................................................

57

4. 3

Analisis filogenetika 12 isolat ChiVMV yang berasal dari
beberapa daerah yang berbeda di Indonesia dan Asia
(GeneBank) ...................................................................................

59

4. 4

Analisis homologi asam amino CP-ChiVMV yang berasal dari
Cikabayan, Jawa Barat (ChiVMV CKB), Karadenan, Jawa
Tengah (ChiVMV KR), Belung, Jawa Timur (ChiVMV BL),
Nusa Indah, Kalimantan Selatan(ChiVMV NI), Tanah Datar,
Sumatra Barat (ChiVMV TD) dan Gayo Barat, Aceh Tengah
(ChiVMV GB). …………………………………………………..

62

4. 5

Motif protein yang terdapat pada CP-ChiVMV berdasarkan
analisis MYHits ExPASy………………………………………...

63

4. 6

Analisis filogenetika asam amino CP-ChiVMV yang berasal dari
Jawa Barat (Cikabayan), Jawa Tengah (Karadenan), Jawa Timur
(Belung), Kalimantan Selatan (Nusa Indah), Sumatra Barat
(Tanah Datar), Aceh Tengah (Gayo Barat) terhadap isolat
Indonesia dan Asia yang ada pada GeneBank (Cikabayan2,
Pataruman dan Taiwan)..........................................................

65

5. 1

Pertumbuhan kalus dari eksplan daun muda cabai genotipe
Gelora pada media MS+2,4- D +Thidiazuron 0,1mg/l …..……...

85

1. 1

2. 1

xx

Perkembangan kultur cabai varietas Gelora mulai dari eksplan
hingga pembentukan tunas………………………………………..

87

6. 1 A: Kecambah cabai merah berumur 21 hari yang dipakai sebagai
sumber eksplan dari genotipe gelora, B: Ujung tunas terminal
……………………………………………………………………..

95

6. 2

Respon eksplan genotipe cabai‘Gelora‘terhadap perlakuan
berbagai konsentrasi EMS dengan waktu perendaman 60 menit
A) 0.25%, B) 0.5%, C) 1% ...........................................................

98

6. 3

Aklimatisasi planlet cabai setelah perlakuan EMS 0,5% dengan
perendaman selama 60 menit........................................................

102

6. 4

Tanaman mutan somaklon genotipe Gelora………….......………

103

6. 5

Buah cabai yang dipanen dari tanaman mutan somaklon ……....

104

6. 6

Penapisan dan evaluasi tanaman mutan somaklonal cabai
terhadap infeksi ChiVMV ……………..…..…………………..

105

5. 2
a

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1

Perunutan DNA yang berasal dari 12 isolat ChiVMV Indonesia dan
Asia (Gene Bank) menunjukkan nukleotida yang identik
………………………………..

116

I. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman cabai (Capsicum annun L.) merupakan salah satu komoditas
andalan hortikultura di Indonesia. Menurut data Direktorat Jenderal Bina Produksi
Hortikultura (2009) luas panen cabai merupakan luas panen terbesar diantara
tanaman sayuran lainnya yaitu 103.837 ha. Tanaman tersebut ditanam di seluruh
provinsi di Indonesia dan memiliki nilai ekonomis yang cukup baik sehingga
mendapat prioritas untuk dikembangkan.
Produksi cabai di Indonesia masih sangat rendah yaitu 6,72 ton/ha apabila
dibandingkan dengan potensi produksi yang dapat mencapai 12,99 ton/ha.
Produksi nasional cabai dari tahun 2003 sampai tahun 2009 mengalami penurunan
yaitu berturut-turut 774.408 dan 668.970 ton (Direktorat Jendral Hortikultura
2009). Padahal permintaan cabai nasional terus meningkat dari waktu ke waktu
sejalan dengan meningkatnya rata-rata konsumsi cabai dan meningkatnya jumlah
penduduk.
Beberapa faktor penyebab turunnya produksi cabai secara nasional adalah
berkurangnya luas panen, belum tepatnya cara bercocok tanam, belum
berimbangnya pemupukan dan sukarnya mendapatkan benih yang bermutu dan
murah. Selain faktor-faktor di atas, rendahnya produksi cabai nasional juga
diakibatkan oleh adanya gangguan hama dan penyakit (Duriat et al. 1996).
Direktorat Perlindungan Tanaman Hortikultura (2009) mencatat beberapa
penyakit penting pada tanaman cabai diantaranya adalah antraknosa, bercak daun
Cercospora, bercak Phytophthora, layu Fusarium, layu bakteri dan penyakit yang
disebabkan oleh infeksi virus. Hasil beberapa laporan penelitian menunjukkan
bahwa virus utama yang menyerang tanaman cabai dan hampir ditemukan di
setiap pertanaman cabai adalah Geminivirus, Cucumber mosaic virus (CMV) dan
Chilli veinal mottle virus (ChiVMV) (Sulandari et al. 2006, Taufik et al. 2005,
Trisno et al. 2009)
Infeksi ChiVMV menjadi penting karena prevalensi penyakit yang
disebabkan oleh virus ini dari waktu ke waktu mengalami peningkatan dan
kerugian yang ditimbulkannya cukup besar. Di Malaysia, ChiVMV dapat
mereduksi hasil sampai 60% dan menurunkan kualitas buah (Ong 1995).

2
Dilaporkan oleh AVRDC (2003) bahwa kehilangan hasil akibat infeksi ChiVMV
bisa mencapai 100%.

Hasil survei yang dilakukan Taufik et al. (2005)

memperkuat bukti penyebaran ChiVMV yang sangat luas di Indonesia. Infeksi
virus tersebut dapat ditemukan pada setiap pertanaman cabai yang diamati di Jawa
Barat, Jawa Tengah, dan Sulawesi Selatan walaupun kejadian penyakit berbedabeda untuk setiap tempat.
Tanaman cabai yang terinfeksi, pada daunnya akan memperlihatkan gejala
belang-belang hijau gelap, dan kadang-kadang pola-pola tersebut menyatu ke
tulang daun di dekatnya, leaf cupping, epinasti dan nekrosis. Gejala yang
disebabkan oleh ChiVMV bervariasi tergantung pada inang, strain virus, waktu
infeksi dan kondisi lingkungan. (CABI 2005). Infeksi yang terjadi pada fase
pertumbuhan awal mengurangi ukuran daun yang diikuti dengan distorsi, serta
produksi buah yang lebih sedikit dan lebih kecil (Shah dan Khalid 2001).
ChiVMV termasuk jenis virus yang sulit dikendalikan antara lain karena
virus ini ditularkan oleh serangga vektor yaitu Aphid spp. secara non persisten.
Penyebaran virus ini terjadi dalam waktu yang cepat dikarenakan oleh aktifitas
serangga vektor. Disamping itu ChiVMV juga memiliki kisaran inang yang cukup
luas. Selain menginfeksi Capsicum annuum, ChiVMV dilaporkan menginfeksi C.
frutescens, Lycopersicon esculentum, Solanum melongena, Datura stramonium,
Nicotiana spp, dan Chenopodium spp. (Green et al. 1999).
Usaha pengendalian penyakit belang pada cabai yang disebabkan oleh
ChiVMV sampai saat ini masih sulit untuk dilakukan karena tidak ada bahan
kimia yang dapat diaplikasikan secara langsung untuk mengendalikan virus
tersebut. Pengendalian umumnya dilakukan secara tidak langsung antara lain
dengan mengurangi sumber inokulum dengan cara mencabut tanaman-tanaman
yang telah menunjukkan gejala serangan virus, melakukan pergiliran tanaman,
dan pemberantasan gulma yang dapat menjadi inang alternatif virus, dan
mengendalikan perkembangan serangga vektor dengan menggunakan pestisida.
Cara-cara pengendalian tersebut terkadang tidak efektif karena proses penularan
virus dapat terjadi dengan cepat mengingat kutu daun dapat menularkan virus ke
tanaman sehat hanya dalam hitungan menit sampai jam. Hal lain yang perlu
diwaspadai adalah penggunaan pestisida akan meninggalkan residu pestisida pada

3
buah dan membahayakan, mencemari lingkungan serta membutuhkan biaya yang
besar. Dengan demikian penggunaan varietas tahan merupakan pilihan yang tepat
untuk mengendalikan virus karena metode ini relatif lebih aman dan murah bila
dibandingkan dengan metode pengendalian yang lain (Dolores 1998) .
Beberapa pendekatan dalam melakukan perakitan varietas tahan virus
dapat dilakukan diantaranya adalah pendekatan konvensional, rekayasa genetik
dan melalui pemanfaatan kultur in vitro yang dikombinasi dengan induksi mutasi
menggunakan mutagen kimia. Pendekatan konvensional untuk pengembangan
varietas tahan virus memiliki beberapa keterbatasan, diantaranya adalah sumber
gen ketahanan terhadap virus masih belum ditemukan pada koleksi plasma nutfah
cabai di Indonesia. Selain itu, kultivar tahan yang dihasilkan melalui pemuliaan
konvensional seringkali mudah terpatahkan karena perubahan genetik dari virus
yang cepat akibat adanya rekombinasi dan adanya variasi genetik yang tinggi dari
virus. Kultivar tahan yang dihasilkan mungkin hanya spesifik untuk strain atau
isolat tertentu. Bila sumber gen ketahanan terhadap virus sangat terbatas, maka
diperlukan pendekatan lain seperti pemanfaatan teknik kultur

in vitro untuk

mendapatkan varian somaklonal. Teknik ini banyak dilakukan karena selain dapat
menghasilkan tanaman dalam jumlah yang banyak, juga dapat menghasilkan
keragaman somaklonal. Keragaman somaklonal

dapat dilakukan

melalui

beberapa perlakuan, diantaranya melalui perlakuan zat pengatur tumbuh (ZPT),
subkultur berulang dengan periode kultur in vitro yang panjang (Ahloowalia
2004). Keragaman genetik melalui kultur in vitro dapat ditingkatkan apabila
dikombinasikan dengan perlakuan mutagen fisik dan kimiawi (Girija dan
Dhanavel 2009). Pemanfaatan teknik tersebut adalah upaya untuk meningkatkan
keragaman genetik tanaman dan memperoleh gen baru yang lebih luas (Mattjik
2005).

Sifat ketahanan tanaman terhadap beberapa cekaman biotik seperti

misalnya cendawan, virus dan bakteri telah dapat diperbaiki dengan pendekatan
ini.
Di dalam pengembangan tanaman cabai tahan virus, adanya informasi
tentang keragaman genetik virus akan dapat bermanfaat dalam hal pemilihan
lokasi yang spesifik untuk genotipe terhadap isolat-isolat tertentu, sehingga
ledakan penyakit dapat diatasi. Selain itu, informasi mengenai tingkat virulensi

4
suatu strain virus yang menginfeksi tanaman cabai perlu diketahui sehingga dapat
diambil langkah-langkah pengendaliannya. Isolat-isolat ChiVMV di India,
Vietnam, Taiwan, dan China telah berhasil diidentifikasi secara molekuler. Di
Indonesia, keragaman genetik ChiVMV berdasarkan perunutan basa DNA belum
banyak dilaporkan. Usaha identifikasi melalui teknik hibridisasi asam nukleat dan
PCR telah dirintis oleh beberapa peneliti (Taufik 2006; Opriana 2009). Namun
demikian, informasi yang lebih mendalam mengenai urutan DNA dari ChiVMV
yang ada di Indonesia untuk menunjukkan adanya keragaman genetik diantara
ChiVMV belum pernah dilakukan.
Dalam rangka pengembangan genotipe cabai yang tahan terhadap
ChiVMV telah dilakukan penelitian berjudul “ Chilli Veinal Mottle Potyvirus
(ChiVMV) Penyebab Penyakit Belang Pada Cabai (Capsicum annum): Keragaman
Isolat dan Strategi Pengendaliannya Melalui Induksi Variasi Somaklonal” melalui
tahapan survey ChiVMV, isolasi dan karakterisasi strain ChiVMV, induksi mutasi,
dan evaluasi ketahan tanaman mutan somaklon (Gambar 1.1)

Tujuan Penelitian
1. Memperoleh informasi tentang sebaran ChiVMV pada pertanaman cabai di
beberapa sentra produksi di Indonesia melalui survey dan deteksi
menggunakan metode Double antibody sandwich – Enzyme linked
immunosorbend assay (DAS-ELISA) dan Polymerase chain reaction (PCR).
2. Mendapatkan informasi tentang tingkat virulensi isolat-isolat ChiVMV
terhadap 10 genotipe cabai.
3. Mengetahui keragaman gen selubung protein beberapa isolat-isolat ChiVMV
Indonesia.
4. Mendapatkan varian somaklon tanaman cabai melalui teknik kombinasi
antara kultur in vitro dan induksi dengan ethyl methane sulfonate (EMS)
yang memiliki sifat ketahanan terhadap ChiVMV.

5
Hipotesis
1. ChiVMV telah menyebar di beberapa sentra produksi cabai di Indonesia
diantaranya di Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Kalimantan Selatan,
Sumatera Barat, Aceh Tengah.
2. Isolat-isolat ChiVMV memiliki tingkat virulensi yang berbeda terhadap 10
genotipe cabai tanaman uji.
3. Strain-strain ChiVMV di Indonesia memiliki keragaman pada gen
selubung proteinnya
4. Teknik kultur in vitro dapat meningkatkan keragaman somaklonal
tanaman
5. Variasi somaklonal yang dikombinasikan dengan mutagen kimia ethyl
methane sulphonate pada tunas terminal dapat menghasilkan genotipe
baru dengan karakter agronomis dan sifat ketahanan terhadap ChiVMV
yang berbeda.
6. Terdapat perbedaan sifat ketahanan terhadap ChiVMV pada tanaman hasil
variasi somaklonal

6
Survei sebaran ChiVMV di
beberapa sentra produksi cabai di
Jawa, Sumbar, Kalsel, Aceh
Tengah

Studi regenerasi kalus dan tunas
terminal membentuk tunas adventif
dan tunas ganda dalam media kultur
in vitro

Isolasi, deteksi & karakterisasi
ChiVMV menggunakan ELISA,
teknik RT-PCR dan perunutan
asam nukleat

Optimasi dan evaluasi berbagai
konsentrasi dan lama perendaman
mutagen EMS pada beberapa
eksplan genotipe cabai

Uji Virulensi isolat ChiVMV
terhadap 10 genotipe cabai

Evaluasi Tanaman M1 terhadap
infeksi strain ChiVMV yang
paling virulen

Regenerasi planlet dari tunas ganda
yang telah diperlakukan mutagen
EMS

Evaluasi tanaman mutan somaklon
untuk karakter Agronomis (M0)

Mutan somaklon yang
tahan ChiVMV

Gambar 1. 1. Diagram alur penelitian“ Chilli Veinal Mottle Potyvirus (ChiVMV)
Penyebab Penyakit Belang Pada Cabai (Capsicum annum):
Keragaman Isolat dan Strategi Pengendaliannya Melalui Induksi
Variasi Somaklonal”

7
DAFTAR PUSTAKA
Ahloowalia BS, Prakash J, Savangikar VA, Savangikar C. 2004. Plant tissue
culture. International Atomic Energy Agency. Austria. P. 3-10
AVRDC. 2003. AVRDC Progress Report 2002. Shanhua, Tainan, Taiwan. Hlm
182
[CABI] Centre in Agricultural and Biological Institute. 2005. Chilli veinal mottle
virus. Crop Protection Compendium [CD-ROM]. London: CABI Publish.
[DBPH] Direktorat Bina Program Tanaman Pangan dan Hortikultura RI. 2009.
Luas panen, rata-rata hasil dan produksi tanaman hortikultura di Indonesia.
Departemen Pertanian. Jakarta
[Ditlinhorti] Direktorat Perlindungan Tanaman Hortikultura 2009. Luas
Pertanaman Cabai Merah. (http:www.deptan.go.id/ditlinhorti/da-its-2009 (5
Maret 2010)
[Ditjen Hort] Direktorat Jendral Hortikultura. 2009. Perkembangan luas panen
sayuran tahun 2003-2009. http://www.deptan.go.id [25 Desember 2010].
Dolores LM. 1996. Management of pepper viruses. Proceeding of the AVNET II
Final Workshop Philippines 21-25 Februari 1995. AVRDC.
Duriat AS. 1996. Cabai merah: Komoditas Prospektif dan Andalan. Di dalam:
Duriat AS, Widjaja W. Hadisoeganda A, Soetiarso TA dan Prabaningrum
L, editor. TeknologiProduksi Cabai Merah. Pusat Penelitian dan
Pengembangan Hortikultura, Badan Penelitian dan Pengembangan
Pertanian. Hlm 1-3
Girija M, Dhanavel D. 2009. Mutagenic effectiveness and efficiency of gamma rays Ethyl
Methane Sulfonate and their combined treatments in Cowpea (Vigna ungiculata L.
Walp). Glob J of Mol Scien 4(2):68-75.

Green SK, Hiskias Y, Lesemann DE, Vetten HJ, 1999. Characterization of chilli
veinal mottle virus as a potyvirus distinct from pepper veinal mottle virus.
Petria 9(3):332.
Mattjik NA. 2005. Peran Kultur Jaringan dalam Perbaikan Tanaman, Fakultas
Pertanian, IPB. Bogor. Hlm 102.
Ong CA. 1995. Symptomatic variants of CVMV in Malaysia. Proceeding of the
AVNET II Midterm Workshop Philippines 21-25 Februari 1995. AVRDC.
Shah H, Khalid S. 2001. Sceening of exotic Pepper Lines Against Local Isolate
of Chilli veinal mottle potyvirus. On Line Journal of Biological Sciences
1(11):1078-1080. Asian Network for Scientific Information. [21 Agustus
2005].

8
Sulandari S, Suseno R, Hidayat SH, Harjosudarmo J, Sosromarsono S. 2006.
Deteksi dan kajian kisaran inang virus penyebab penyakit daun keriting
kuning cabai. Hayati 13:1-6
Taufik M, Astuti AP, Hidayat SH. 2005. Survey infeksi Cucumber mosaic virus
dan Chilli veinal mottle virus pada tanaman cabai dan seleksi ketahanan
beberapa kultivar cabai. J. Agrikultura 16:146-152.
Trisno J, Hidayat SH, Jamsari, Manti I, Habazar T. 2009. Interaksi infeksi
campuran ChiVMV dan Geminivirus dalam menimbulkan penyakit kuning
keriting cabai. Seminar SEMIRATA BKS-PTN wil. Barat, Serang 13-16
April 2009.

II. TINJAUAN PUSTAKA
Karakter Molekuler Chilli Veinal Mottle Potyvirus
Chilli veinal mottle potyvirus (ChiVMV) adalah salah satu virus penyebab
penyakit pada tanaman cabai.

Virus tersebut pertamakali diisolasi oleh Burnett

pada tahun 1947 dari Capsicum annuum di Malaysia. Partikel virus berbentuk
batang lentur dengan panjang sekitar 750 nm dan diameter kira-kira 12 nm
(International Taxonomy on Committee of Viruses, 2002). ChiVMV termasuk
dalam kelompok atau genus Potyvirus (famili Potyviridae) dengan genom berupa
RNA utas tunggal berorientasi positif (+ ssRNA) berukuran 9711 nukleotida (nt)
(Fauquet et al. 2005). Genus Potyvirus sendiri termasuk kelompok virus yang
paling banyak menyerang tanaman, yaitu mencapai lebih dari 100 jenis virus
( Ong 1995).
Potyvirus memiliki selubung protein yang berfungsi untuk penularan
melalui kutu daun, pergerakan virus dari sel ke sel dan pergerakan virus secara
sistemik, pembentukan selubung virus, dan replikasi virus (Tabel 2. 1) (UrcuquiInchima et al. 2001). Menurut Moury et al. (2005), ChiVMV dapat dibedakan dari
Pepper veinal mottle virus berdasarkan runutan asam amino selubung protein.
Tingkat kesamaan runutan asam amino kedua jenis virus tersebut hanya mencapai
80%, sedangkan antara strain yang berbeda dalam spesies yang sama mempunyai
tingkat kesamaan mencapai 83%-99% (Fauquet et al. 2005).
Genom Potyvirus

mempunyai satu open reading frame (ORF) yang

mengkode 340-350 KDa prekursor poliprotein. Translasi RNA Potyvirus dimulai
dari kodon awal AUG pada posisi nukleotida 145-147 dari ujung 5’ genom
Potyvirus, kodon stop terletak pada nukleotida ke 9525- 9589 dari ujung 3’ genom
Potyvirus dan diikuti oleh sekuen poliadenilasi (poly A) (Gambar 2.1).

10
Tabel 2. 1. Fungsi beberapa protein yang terdapat dalam struktur genom
Potyvirus*)
Protein
Fungsi protein
P1
Proteinase; yang diduga berperan dalam perpindahan virus dari sel
ke sel
Hc-Pro
Sarana /media penularan virus dengan bantuan serangga kutu daun
P3
Fungsi sebenarnya belum diketahui dengan pasti, tetapi
kemungkinannya berperan dalam replikasi virus
CI
Replikasi genom
CP
Selubung protein, yang berhubungan dengan penularan melalui
serangga vektor, dan perpindahan virus dari sel ke sel.
NIa-VPg
VPg (protein yang menempel pada ujung 5’RNA untuk permulaan
sintesis RNA)
Nia-Pro
Proteinase major
Nib
Replikasi genom (RNA dependent RNA polymerase/RdRp)
6K1&6K2 Belum diketahui dengan pasti, kemungkinannya berhubungan
dengan replikasi RNA; mengatur fungsi translokasi Nia nuclear
*
Sumber : Uncuqui-Inchima et al. (2001)

Gambar 2. 1. Organisasi genom potyvirus (Shukla et al. 1994)
Ekspresi genom Potyvirus terjadi melalui translasi poliprotein dari genom
virus. Poliprotein kemudian mengalami pemotongan dalam sitoplasma menjdi
protein fungsional dan struktural sesuai dengan gen yang disandikannya.
Pemotongan poliprotein dilakukan dengan protease yang terjadi selama dan
sesudah translasi. Protease yang memotong poliprotein juga disandikan oleh gen
yang terdapat dalam genom Potyvirus.
Poliprotein yang diekspresikan oleh genom virus diproses menjadi 10
protein fungsional oleh tiga jenis enzim proteinase yang dihasilkan oleh virus itu
sendiri (Tabel 2.1) (Hull 2002). Protein inklusi yang berbentuk silindris (CI) dan
protein selubung (CP) digunakan oleh virus untuk pergerakan dari satu sel inang
ke sel inang lainnya melalui plasmodesmata. CP juga diperlukan untukpergerakan

11
virion protein dalam jaringan vaskuler melalui interaksi dengan Hc-Pro pada
domain C- dan N- terminalnya. Selain berperan di dalam perpindahan virus pada
jaringan vaskuler, HC-Pro juga berfungsi menekan mekanisme pertahanan
tanaman menggunakan antiviral yang disebut RNA silencing (pembungkaman
RNA). Viral genome-linked protein (VPg) yang berada pada ujung 5’ genom virus
adalah protein multifungsi yang berperan pada saat amplifikasi dan pergerakan
virus. Protein ini merupakan bagian N-proximal dari protein inklusi inti (NIa) dan
terpisah secara autokalatik dari domain C-proximal proteinase (NIa-Pro). VPg
berikatan secara kovalen dengan ujung 5’ RNA virus melalui ikatan fosfodiester
pada residu asam amino tirosin yang terletak di bagian N-proximal. Keberadaan
VPg sangat diperlukan untuk proses infeksi virus. VPg juga berinteraksi dengan
faktor inisiasi translasi (eIF(iso)4E) (Schaad et al. 2000), dan diperlukan untuk
infeksi secara sistemik (Leornard et al. 2000) Dalam genom Potyvirus terdapat
daerah yang tidak berubah (conserved) dan daerah yang bervariasi. Daerah yang
conserved adalah daerah Hc-Pro dan Nib. Daerah yang bervariasi adalah P1, P3