Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas.
Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV)
dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui
Perlakuan Air Panas
DINI FLORINA
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek
Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas
Oleh
DINI FLORINA
A44104036
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada
Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
Judul Skripsi
: Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV)
dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui
Perlakuan Air Panas
Nama
: Dini Florina
NIM
: A44104036
Menyetujui,
Pembimbing
Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc.
NIP.131669946
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr.
NIP. 131124019
Tanggal Lulus
:
ABSTRAK
DINI FLORINA. Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan
Air Panas. Dibimbing oleh GEDE SUASTIKA.
Nanas merupakan tanaman perennial (tahunan) yang berasal dari daerah
Brazil, Amerika Selatan. Dalam pembudidayaannya, tanaman ini sering terserang
oleh berbagai hama dan penyakit. Salah satu penyakit yang menginfeksi tanaman
ini adalah penyakit layu. Di Hawai, penyakit layu ini disebut dengan mealybug
wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada awalnya gejala layu diduga
hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu putih (mealybug), namun
kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor utama penyebab gejala layu
tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Sether et al. (2001) menemukan bahwa PMWaV memiliki dua strain yaitu
PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan kedua strain virus ini telah dilaporkan terdapat di
Indonesia (Tryono 2006). Infeksi PMWaV-2 pada tanaman nanas dapat
menyebabkan beberapa sindrom penyakit seperti daun menjadi merah, ujungnya
kadang melengkung ke bawah dan mengalami nekrotik; pertumbuhan tanaman
terhambat; dan kalau menghasilkan maka buahnya berukuran sangat kecil dan
cepat matang (Novianti 2008).
Penelitian ini menggunakan tanaman uji yang berasal dari bibit tanaman
nanas yang memiliki gejala penyakit layu di perkebunan nanas Desa Bunihayu
Kabupaten Subang. Panduan pengamatan gejala layu ini berdasarkan pada
deskripsi gejala oleh Sether dan Hu (2002b). Pembebasan bahan tanaman dari
patogen melalui perlakuan panas dapat dilakukan apabila toleransi patogen
terhadap panas lebih rendah dibandingkan toleransi bahan tanaman. Bila hal itu
terjadi maka terdapat interval perlakuan suhu dimana tanaman yang tumbuh dari
bahan tanaman yang diberi perlakuan terbebas dari gejala penyakit dan tanpa
adanya kerusakan apapun. Interval suhu dimana perlakuan efektif diperoleh
disebut “treatment window” (Forsberg, 2001) sedangkan suhu optimum yang
diaplikasikan pada perlakuan air panas tergantung pada toleransi bahan tanaman
terhadap panas, dan dapat didefinisikan sebagai ”suhu maksimum yang diberikan
dalam jangka waktu tertentu yang tidak mengurangi daya tumbuh bahan tanaman”
(Forsberg 2004).
Pada penelitian ini, Perlakuan air panas pada suhu 50°C selama 3 jam
merupakan perlakuan yang efektif mengeliminasi PMWaV dalam jaringan
tanaman nanas dengan sedikit mempengaruhi daya tumbuh tunas dari stek
tanaman terinfeksi. Regim perlakuan air panas ini mungkin berguna sebagai dasar
untuk menciptakan metode yang dapat menghasilkan bibit nanas bebas PMWaV.
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1. Rancangan regim perlakuan air panas terhadap bahan stek
tanaman nanas untuk eliminasi PMWaV ................................................ 10
2. Persentase stek daun nanas yang tumbuh setelah perlakuan air panas .... 16
3. Verifikasi infeksi PMWaV pada tunas nanas yang tumbuh
dari stek daun setelah mendapat perlakuan air panas melalui
tissue blot immunoassay (TBIA) .............................................................. 18
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks
1. Struktur tanaman nanas menurut Bartholomew et al. (2003) .................... 4
2. Gejala penyakit layu nanas menurut Sether et al. (2002b) ........................ 6
3. Irisan batang nanas setebal lebih kurang 10 – 15 mm yang masih
mengandung cukup mata tunas dan masih menempel pada daun (a);
dan cara penanaman stek daun pada media arang sekam (b)................... 11
4. Tanaman nanas yang memperlihatkan gejala penyakit layu berupa
perubahan warna daun menjadi merah (a); pucuk daun menjadi nekrotik
(b); dan buah yang dihasilkan menjadi matang prematur (c).
Dysmicoccus brevipes pada pangkal buah (c) dan pangkal daun (d). ...... 14
5. Tunas nanas yang tumbuh dari stek daun pada saat berumur
8 minggu (a), 16 minggu (b), dan 32 minggu (c) setelah tanam............... 15
6. Hasil deteksi PMWaV melalui tissue blotting immunoassay (TBIA)
pada jaringan tunas nanas uji. Membran nitrocelullose yang telah
direaksikan terhadap antiserum PMWaV-1 (a) dan PMWaV-2
(b).............................................................................................................. 17
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................... i
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ii
PENDAHULUAN ................................................................................................. 1
Latar Belakang .............................................................................................. 1
Tujuan Penelitian .......................................................................................... 2
Manfaat Penelitian ….................................................................................... 2
TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 3
Tanaman Nanas (Ananas comosus (L.) Merr) ........................................................ 3
Morfologi dan Taksonomi Tanaman Nanas ........................................................... 4
Kultivar dan Syarat Tumbuh Tanaman Nanas ....................................................... 5
Penyakit Layu dan Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) .......... 6
Gejala dan Kerugian Akibat Penyakit Layu pada Tanaman Nanas ....................... 7
Bioekologi PMWaV ............................................................................................... 8
Deteksi PMWaV dengan Tissue-Blot Immunoassay (TBIA) ................................. 8
BAHAN DAN METODE ....................................................................................... 9
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 9
Metode penelitian ........................................................................................... 9
Penyiapan tanaman nanas ........................................................................ 9
Perlakuan air panas................................................................................... 9
Penyetekan daun nanas .......................................................................... 10
Verifikasi infeksi PMWaV ......................................................................11
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 13
Penyakit Layu pada Tanaman Nanas di Desa Bunihayu ............................. 13
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Daya Tumbuh Stek Daun Nanas ..14
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Infektivitas PMWaV.................... 16
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 20
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 21
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, pada tanggal 8 November 1985. Penulis
adalah anak kembar dari pasangan Bapak Kosasih dan Ibu Kiki Dimaskiah.
Pada tahun 1998 penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasarnya di
SDN 1 Gunung Batu, Bogor. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke
SLTPN 6 Bogor dan menyelesaikan masa belajarnya pada tahun 2001, kemudian
melanjutkan pendidikan di SMUN 5 Bogor dam lulus pada tahun 2004. Pada
tahun yang sama, penulis diterima di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI.
Selama menjalani pendidikan di Institut Pertanian Bogor, pernah menjadi
asisten mata kuliah Pendidikan Agama Islam tahun 2007, Bendahara Forum
Komunikasi Rohis Departemen Fakultas Pertanian 2006-2007 dan anggota divisi
internal Forum Komunikasi Rohis Departemen Fakultas Pertanian 2007-2008.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas rahmat dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi penelitian berjudul
“Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun
Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas”. Skripsi
penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di
Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua yang senantiasa memberi semangat dan bimbingan
yang tiada henti kepada penulis.
2. Dina, saudari kembar penulis yang selalu mengingatkan penulis dalam
menyelesaikan tugas skripsi ini.
3. Dr. Ir. Gede Suastika MSc. Selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan waktu dan perhatiannya dalam membimbing penulis
4. Pak Edi, Mbak Tuti, Mbak Mimi, Pak Mput dan semua staf
Departemen Proteksi Tanaman yang telah banyak membantu penulis.
5. Seluruh teman-teman HPT angkatan 41 yang telah banyak
memberikan motivasi kepada penulis.
6. Seluruh saudara di Forum Komunikasi Rohis Departemen Faperta dan
Al Hurriyah.
Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu
pengetahuan untuk kita semua. Kritik dan saran sangat diharapkan dalam rangka
perbaikan skripsi ini.
Bogor, Januari 2009
Dini Florina
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman nanas (Ananas comosus L. Merr) adalah komoditas hortikultura
yang sudah lama dikenal dan dibudidayakan di Indonesia. Menurut Muljohardjo
(1984), tanaman nanas berasal dari Amerika Selatan dan Hindia Barat. Pada abad
keenam bangsa Spanyol membawa tanaman ini ke Filipina dan Semenanjung
Malaysia, dan mungkin juga ke Indonesia. Pada mulanya nanas dibudidayakan
hanya sebagai tanaman pekarangan, namun kemudian dikembangkan di lahanlahan tegalan. Saat ini tanaman nanas sudah menjadi komoditas hortikultura
penting di Indonesia, dan dibudidayakan di banyak wilayah seperti di Simalungun
(Sumatera Utara), Lampung, Subang (Jawa Barat), Blitar (Jawa Timur) dan
daerah lainnya.
Buah nanas umumnya dikonsumsi dalam bentuk buah segar, namun
banyak juga dalam bentuk olahan seperti selai, dodol, atau nanas kalengan. Secara
agregat, produksi nanas nasional dapat mencapai sekitar 2,2 juta ton per tahun
(BPS 2007). Produksi nanas sebesar ini sebagian untuk memenuhi kebutuhan
dalam negeri dan sebagian lagi diekspor ke negara-negara Asia seperti Jepang,
Taiwan, atau Singapura. Volume ekspor nanas kaleng Indonesia mencapai sekitar
11% dari total ekspor dunia dan menempati urutan ketiga dunia setelah Thailand
dan Filipina (FAO 2003). Angka ekspor nanas Indonesia sebenarnya masih dapat
ditingkatkan apabila faktor pembatas produksi dapat diminimalkan.
Faktor pembatas yang sangat dominan dalam pengembangan produksi
nanas nasional adalah penyakit layu yang disebabkan oleh Pineapple mealybug
wilt-associated virus (PMWaV). Selain di Indonesia (Novianti 2008), penyakit ini
sudah dilaporkan menimbulkan banyak kerugian bagi petani di wilayah penghasil
nanas dunia seperti Hawai (Sether et al. 2001). Di Hawai, penyakit layu ini
disebut dengan mealybug wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada
awalnya gejala layu diduga hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu
putih (mealybug), namun kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor
utama penyebab gejala layu tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Sether et al. (2001) menemukan bahwa PMWaV memiliki dua strain yaitu
PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan kedua strain virus ini telah dilaporkan terdapat di
Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV)
dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui
Perlakuan Air Panas
DINI FLORINA
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek
Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas
Oleh
DINI FLORINA
A44104036
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada
Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
Judul Skripsi
: Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV)
dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui
Perlakuan Air Panas
Nama
: Dini Florina
NIM
: A44104036
Menyetujui,
Pembimbing
Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc.
NIP.131669946
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr.
NIP. 131124019
Tanggal Lulus
:
ABSTRAK
DINI FLORINA. Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan
Air Panas. Dibimbing oleh GEDE SUASTIKA.
Nanas merupakan tanaman perennial (tahunan) yang berasal dari daerah
Brazil, Amerika Selatan. Dalam pembudidayaannya, tanaman ini sering terserang
oleh berbagai hama dan penyakit. Salah satu penyakit yang menginfeksi tanaman
ini adalah penyakit layu. Di Hawai, penyakit layu ini disebut dengan mealybug
wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada awalnya gejala layu diduga
hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu putih (mealybug), namun
kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor utama penyebab gejala layu
tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Sether et al. (2001) menemukan bahwa PMWaV memiliki dua strain yaitu
PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan kedua strain virus ini telah dilaporkan terdapat di
Indonesia (Tryono 2006). Infeksi PMWaV-2 pada tanaman nanas dapat
menyebabkan beberapa sindrom penyakit seperti daun menjadi merah, ujungnya
kadang melengkung ke bawah dan mengalami nekrotik; pertumbuhan tanaman
terhambat; dan kalau menghasilkan maka buahnya berukuran sangat kecil dan
cepat matang (Novianti 2008).
Penelitian ini menggunakan tanaman uji yang berasal dari bibit tanaman
nanas yang memiliki gejala penyakit layu di perkebunan nanas Desa Bunihayu
Kabupaten Subang. Panduan pengamatan gejala layu ini berdasarkan pada
deskripsi gejala oleh Sether dan Hu (2002b). Pembebasan bahan tanaman dari
patogen melalui perlakuan panas dapat dilakukan apabila toleransi patogen
terhadap panas lebih rendah dibandingkan toleransi bahan tanaman. Bila hal itu
terjadi maka terdapat interval perlakuan suhu dimana tanaman yang tumbuh dari
bahan tanaman yang diberi perlakuan terbebas dari gejala penyakit dan tanpa
adanya kerusakan apapun. Interval suhu dimana perlakuan efektif diperoleh
disebut “treatment window” (Forsberg, 2001) sedangkan suhu optimum yang
diaplikasikan pada perlakuan air panas tergantung pada toleransi bahan tanaman
terhadap panas, dan dapat didefinisikan sebagai ”suhu maksimum yang diberikan
dalam jangka waktu tertentu yang tidak mengurangi daya tumbuh bahan tanaman”
(Forsberg 2004).
Pada penelitian ini, Perlakuan air panas pada suhu 50°C selama 3 jam
merupakan perlakuan yang efektif mengeliminasi PMWaV dalam jaringan
tanaman nanas dengan sedikit mempengaruhi daya tumbuh tunas dari stek
tanaman terinfeksi. Regim perlakuan air panas ini mungkin berguna sebagai dasar
untuk menciptakan metode yang dapat menghasilkan bibit nanas bebas PMWaV.
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1. Rancangan regim perlakuan air panas terhadap bahan stek
tanaman nanas untuk eliminasi PMWaV ................................................ 10
2. Persentase stek daun nanas yang tumbuh setelah perlakuan air panas .... 16
3. Verifikasi infeksi PMWaV pada tunas nanas yang tumbuh
dari stek daun setelah mendapat perlakuan air panas melalui
tissue blot immunoassay (TBIA) .............................................................. 18
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks
1. Struktur tanaman nanas menurut Bartholomew et al. (2003) .................... 4
2. Gejala penyakit layu nanas menurut Sether et al. (2002b) ........................ 6
3. Irisan batang nanas setebal lebih kurang 10 – 15 mm yang masih
mengandung cukup mata tunas dan masih menempel pada daun (a);
dan cara penanaman stek daun pada media arang sekam (b)................... 11
4. Tanaman nanas yang memperlihatkan gejala penyakit layu berupa
perubahan warna daun menjadi merah (a); pucuk daun menjadi nekrotik
(b); dan buah yang dihasilkan menjadi matang prematur (c).
Dysmicoccus brevipes pada pangkal buah (c) dan pangkal daun (d). ...... 14
5. Tunas nanas yang tumbuh dari stek daun pada saat berumur
8 minggu (a), 16 minggu (b), dan 32 minggu (c) setelah tanam............... 15
6. Hasil deteksi PMWaV melalui tissue blotting immunoassay (TBIA)
pada jaringan tunas nanas uji. Membran nitrocelullose yang telah
direaksikan terhadap antiserum PMWaV-1 (a) dan PMWaV-2
(b).............................................................................................................. 17
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................... i
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ii
PENDAHULUAN ................................................................................................. 1
Latar Belakang .............................................................................................. 1
Tujuan Penelitian .......................................................................................... 2
Manfaat Penelitian ….................................................................................... 2
TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 3
Tanaman Nanas (Ananas comosus (L.) Merr) ........................................................ 3
Morfologi dan Taksonomi Tanaman Nanas ........................................................... 4
Kultivar dan Syarat Tumbuh Tanaman Nanas ....................................................... 5
Penyakit Layu dan Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) .......... 6
Gejala dan Kerugian Akibat Penyakit Layu pada Tanaman Nanas ....................... 7
Bioekologi PMWaV ............................................................................................... 8
Deteksi PMWaV dengan Tissue-Blot Immunoassay (TBIA) ................................. 8
BAHAN DAN METODE ....................................................................................... 9
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 9
Metode penelitian ........................................................................................... 9
Penyiapan tanaman nanas ........................................................................ 9
Perlakuan air panas................................................................................... 9
Penyetekan daun nanas .......................................................................... 10
Verifikasi infeksi PMWaV ......................................................................11
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 13
Penyakit Layu pada Tanaman Nanas di Desa Bunihayu ............................. 13
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Daya Tumbuh Stek Daun Nanas ..14
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Infektivitas PMWaV.................... 16
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 20
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 21
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, pada tanggal 8 November 1985. Penulis
adalah anak kembar dari pasangan Bapak Kosasih dan Ibu Kiki Dimaskiah.
Pada tahun 1998 penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasarnya di
SDN 1 Gunung Batu, Bogor. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke
SLTPN 6 Bogor dan menyelesaikan masa belajarnya pada tahun 2001, kemudian
melanjutkan pendidikan di SMUN 5 Bogor dam lulus pada tahun 2004. Pada
tahun yang sama, penulis diterima di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI.
Selama menjalani pendidikan di Institut Pertanian Bogor, pernah menjadi
asisten mata kuliah Pendidikan Agama Islam tahun 2007, Bendahara Forum
Komunikasi Rohis Departemen Fakultas Pertanian 2006-2007 dan anggota divisi
internal Forum Komunikasi Rohis Departemen Fakultas Pertanian 2007-2008.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas rahmat dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi penelitian berjudul
“Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun
Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas”. Skripsi
penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di
Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua yang senantiasa memberi semangat dan bimbingan
yang tiada henti kepada penulis.
2. Dina, saudari kembar penulis yang selalu mengingatkan penulis dalam
menyelesaikan tugas skripsi ini.
3. Dr. Ir. Gede Suastika MSc. Selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan waktu dan perhatiannya dalam membimbing penulis
4. Pak Edi, Mbak Tuti, Mbak Mimi, Pak Mput dan semua staf
Departemen Proteksi Tanaman yang telah banyak membantu penulis.
5. Seluruh teman-teman HPT angkatan 41 yang telah banyak
memberikan motivasi kepada penulis.
6. Seluruh saudara di Forum Komunikasi Rohis Departemen Faperta dan
Al Hurriyah.
Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu
pengetahuan untuk kita semua. Kritik dan saran sangat diharapkan dalam rangka
perbaikan skripsi ini.
Bogor, Januari 2009
Dini Florina
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman nanas (Ananas comosus L. Merr) adalah komoditas hortikultura
yang sudah lama dikenal dan dibudidayakan di Indonesia. Menurut Muljohardjo
(1984), tanaman nanas berasal dari Amerika Selatan dan Hindia Barat. Pada abad
keenam bangsa Spanyol membawa tanaman ini ke Filipina dan Semenanjung
Malaysia, dan mungkin juga ke Indonesia. Pada mulanya nanas dibudidayakan
hanya sebagai tanaman pekarangan, namun kemudian dikembangkan di lahanlahan tegalan. Saat ini tanaman nanas sudah menjadi komoditas hortikultura
penting di Indonesia, dan dibudidayakan di banyak wilayah seperti di Simalungun
(Sumatera Utara), Lampung, Subang (Jawa Barat), Blitar (Jawa Timur) dan
daerah lainnya.
Buah nanas umumnya dikonsumsi dalam bentuk buah segar, namun
banyak juga dalam bentuk olahan seperti selai, dodol, atau nanas kalengan. Secara
agregat, produksi nanas nasional dapat mencapai sekitar 2,2 juta ton per tahun
(BPS 2007). Produksi nanas sebesar ini sebagian untuk memenuhi kebutuhan
dalam negeri dan sebagian lagi diekspor ke negara-negara Asia seperti Jepang,
Taiwan, atau Singapura. Volume ekspor nanas kaleng Indonesia mencapai sekitar
11% dari total ekspor dunia dan menempati urutan ketiga dunia setelah Thailand
dan Filipina (FAO 2003). Angka ekspor nanas Indonesia sebenarnya masih dapat
ditingkatkan apabila faktor pembatas produksi dapat diminimalkan.
Faktor pembatas yang sangat dominan dalam pengembangan produksi
nanas nasional adalah penyakit layu yang disebabkan oleh Pineapple mealybug
wilt-associated virus (PMWaV). Selain di Indonesia (Novianti 2008), penyakit ini
sudah dilaporkan menimbulkan banyak kerugian bagi petani di wilayah penghasil
nanas dunia seperti Hawai (Sether et al. 2001). Di Hawai, penyakit layu ini
disebut dengan mealybug wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada
awalnya gejala layu diduga hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu
putih (mealybug), namun kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor
utama penyebab gejala layu tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Sether et al. (2001) menemukan bahwa PMWaV memiliki dua strain yaitu
PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan kedua strain virus ini telah dilaporkan terdapat di
Indonesia (Tryono 2006). Infeksi PMWaV-2 pada tanaman nanas dapat
menyebabkan beberapa sindrom penyakit seperti daun menjadi merah, ujungnya
kadang melengkung ke bawah dan mengalami nekrotik; pertumbuhan tanaman
terhambat; dan kalau menghasilkan maka buahnya berukuran sangat kecil dan
cepat matang (Novianti 2008). Sether dan Hu (2002a) melaporkan bahwa pada
tanaman yang terserang PMWaV terjadi penurunan bobot buah nanas rata-rata
sebesar 55% jika dibandingkan dengan tanaman bebas virus. PMWaV-1 dapat
menginfeksi tanaman nanas secara bersama-sama dengan PMWaV-2 atau secara
terpisah. Namun demikian, PMWaV-1 tampaknya kurang berperan dalam
menginduksi gejala layu pada tanaman nanas (Hutahayan 2006; Tryono 2006).
Kedua strain virus (PMWaV-1 dan PMWaV-2) dengan sangat mudah
dapat ditularkan oleh kutu putih, Dysmicoccus brevipes (Sether dan Hu 2002b;
Hutahayan 2006) dan D. neobrevipes
(Sether et al. 2001). Hasil penelitian
Hutahayan (2006) menemukan bahwa, disamping sebagai vektor, kutu putih yang
mengkoloni tanaman nanas juga dapat memperparah dan mempercepat timbulnya
gejala layu.
Ditenggarai bahwa penyakit layu menjadi masalah di daerah-daerah
penghasil nanas di Indonesia karena petani setempat selalu menggunakan bibit
nanas dari induk yang mungkin sudah terinfeksi PMWaV, sehingga terjadi
akumulasi virus dari waktu ke waktu pada daerah tersebut. Kondisi ini diperparah
dengan tingkat infestasi kutu putih yang selalu tinggi sepanjang tahun (Widyanto
2005). Penggunaan bibit bebas virus tampaknya perlu diusahakan untuk
memperlambat perkembangan penyakit layu nanas di daerah-daerah dimana
penyakit ini sudah endemik. Penyediaan metode pembebasan bibit nanas dari
infeksi virus (PMWaV) menjadi sangat diperlukan bagi keberhasilan program ini.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan regim perlakuan air panas yang
dapat membebaskan stek daun nanas dari infeksi PMWaV.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menyediakan metode eliminasi PMWaV
pada jaringan tanaman untuk mendapatkan bibit nanas bebas virus.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Virologi Tumbuhan, Departemen
Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, dan di Rumah Kaca Tajur, Pusat Kajian
Buah-Buahan Tropika, Institut Pertanian Bogor, mulai bulan Februari sampai
Desember 2008.
Metode Penelitian
Penyiapan Tanaman Nanas
Penyakit layu di pertanaman nanas dilakukan pada awal penelitian untuk
menentukan tanaman terinfeksi PMWaV yang akan digunakan untuk tanaman uji.
Panduan pengamatan gejala layu ini berdasarkan pada deskripsi gejala oleh Sether
dan Hu (2002b). Pengamatan dilakukan pada tanaman plant crop dan ratoon crop
baik yang masih pada fase pertumbuhan vegetatif maupun yang sudah masuk fase
generatif.
Tanaman nanas yang digunakan pada penelitian ini merupakan kultivar
Smooth Cayenne yang dibudidayakan di sentra produksi nanas Jawa Barat yaitu di
Desa Bunihayu, Kecamatan Jalancagak, Kabupaten Subang. Tanaman-tanaman
nanas yang memperlihatkan gejala layu spesifik oleh PMWaV dibongkar,
kemudian dipotong bagian akar dan ujung batang sehingga menyisakan sekitar 25
cm bagian pangkal dan tengah batang. Daun-daun juga dipotong sehingga tersisa
dari pangkal daun sepanjang lebih kurang 10 cm. Siapan bahan tanaman ini siap
diberi perlakuan air panas.
Perlakuan Air Panas
Bahan tanaman nanas yang sudah dipersiapkan, seperti dipaparkan di atas,
terlebih dahulu direndam dalam penangas air (waterbath) pada suhu konstan 37oC
selama 24 jam untuk penyesuaian suhu jaringan tanaman dan menghindari
kerusakan akibat kejutan (shock) panas pada perlakuan selanjutnya. Berdasarakan
uji pendahuluan yang sudah dilakukan (data tidak ditampilkan), maka dalam
penelitian ini disusun regim perlakuan air panas seperti Tabel 1. Setelah
penyesuaian terhadap suhu 37oC, bahan tanaman dibiarkan tetap teremdan dalam
air hangat dan kemudian suhu penangas air dinaikkan sampai mencapai suhu
regim perlakuan dan dilakukan selama jangka waktu yang juga sesuai dengan
regim perlakuan (Tabel 1). Bahan tanaman yang sudah diberi perlakuan air panas
dan yang tidak diberi perlakuan selanjutnya distek.
Tabel 1. Rancangan regim perlakuan air panas terhadap bahan stek tanaman
nanas untuk eliminasi PMWaV
No
Regim perlakuan
Jumlah stek yang diberi
perlakuan
o
1
Suhu penangas air 50 C; jangka waktu
50
perlakuan 2 jam
2
Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
50
perlakuan 3 jam
3
Suhu penangas air 55oC; jangka waktu
50
perlakuan 1 jam
4
Suhu penangas air 55oC; jangka waktu
50
perlakuan 2 jam
5
Tanpa perlakuan air panas (kontrol)
50
Penyetekan Daun Nanas
Batang tanaman nanas yang sudah diberi perlakuan air panas maupun yang
tidak diberi perlakuan panas diiris melintang tepat dipangkal daun dengan pisau
yang terlebih dahulu diberi alkohol 70%. Irisan batang nanas setebal 10 – 15 mm
diusahakan sedemikian rupa agar masih mengandung mata tunas dan pangkal
daun (Gambar 3a). Segera setelah dilakukan pemotongan, irisan daun tersebut
ditanam pada media arang sekam sedemikian rupa sehingga seluruh irisan batang
yang mengandung mata tunas terbenam tetapi bagian daun masih berada di atas
media (Gambar 3b). Pemeliharan stek dilakukan dalam kondisi rumah kaca
dengan naungan sekitar 80% dan kelembaban tinggi. Kelembaban media tanam
selalu dijaga agar tetap tinggi dengan penyiraman berkala. Penyiraman dilakukan
dengan hati-hati agar tanaman tidak kelebihan air yang dapat menyebabkan
terjadinya pembusukan. Dengan alasan ini maka media arang sekam dipilih
karena porositasnya tinggi sehingga menghindarkan terjadinya kelebihan air.
(a)
(b)
Gambar 3.Irisan batang nanas setebal lebih kurang 10 – 15 mm yang masih
mengandung cukup mata tunas dan masih menempel pada daun (a);
dan cara penanaman stek daun pada media arang sekam (b).
Verifikasi Infeksi PMWaV
Untuk mengetahui infeksi PMWaV pada tanaman nanas uji, dilakukan
tissue blotting immunoassay (TBIA) mengikuti cara Hu et al. (1997). Daun nanas
bagian pangkal yang masih berwarna putih dipotong melintang, kemudian ujung
daun bekas potongan tersebut ditempelkan pada membran nitroselulosa yang
dialasi kertas tisu dan gabus sehingga meninggalkan bekas. Membran kemudian
diblok dengan menggunakan susu tanpa lemak (skim milk non fat) 2% dalam PBS
(Na2HPO4 1,15 g; KCl 0,2 g; NaCl 8 g; NaN3 0,2 g, dilarutkan dalam aquades
1000 ml, PH 7,4) dan dikocok orbital dengan kecepatan 50 rpm pada suhu ruang
selama 30 menit. Setelah diblok, membran direaksikan dengan antibodi
monoklonal spesifik PMWaV-1 dan PMWaV-2 (Agdia, USA) yang dilarutkan
dalam PBS (1:1 v/v) selama 4 jam pada suhu ruang. Tahap selanjutnya, membran
dicuci dalam PBST (Na2HPO4 1,15 g; KCl 0,2 g; NaCl 8 g; NaN3 0,2 g; Tween-20
0,5 g dilarutkan dalam aquades 1000 ml, PH 7,4) selama 5 menit. Membran
kemudian direaksikan dengan konjugat goat anti-mouse IgG alkaline phosphatase
(Agdia, USA) yang dilarutkan dalam PBS (1:1000 v/v) selama 3 jam. Membran
kembali dicuci dengan PBST dan kemudian direaksikan dengan substrat
BCIP/NBT (Sigma B-5655) (satu tablet substrat dilarutkan dalam 10 ml bufer
AP). Reaksi dibiarkan berlangsung dalam suhu ruangan sampai muncul warna
ungu pada bagian bekas tempelan daun nanas pada membran. Apabila signal
sudah jelas, reaksi dihentikan dengan mencuci membran dengan aquades.
Membran dikeringanginkan dan kemudian dianalisis keberadaan PMWaV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penyakit Layu pada Tanaman Nanas di Desa Bunihayu
Pengamatan penyakit layu pada tanaman nanas telah dilakukan di sentra
produksi nanas Jawa Barat yaitu di Desa Bunihayu, Kecamatan Jalancagak,
Kabupaten Subang. Tanaman-tanaman nanas yang sakit dengan mudah dapat
dikenali karena memperlihatkan perubahan warna pada daun. Gejala awal
penyakit layu biasanya dicirikan dengan perubahan warna daun terutama pada
beberapa daun-daun bagian tengah menjadi merah (Gambar 2a). Jumlah daun
yang memperlihatkan perubahan warna akan semakin banyak terutama ke arah
bawah dan pada akhirnya semua daun menjadi merah. Pada perkembangan
penyakit selanjutnya, kebugaran tanaman sangat menurun dan tidak lama
kemudian daun-daun menjadi layu dengan pucuk mengalami nekrotik (Gambar
2b). Apabila tanaman sakit pada fase vegetatif, kelayuan sering mengakibatkan
seluruh bagian tanaman kering dan pada akhirnya mati. Namun apabila tanaman
sakit pada fase generatif, buah yang dihasilkan menjadi berukuran jauh lebih kecil
dari normal dan umumnya mengalami pematangan prematur (Gambar 2c). Gejala
penyakit yang ditemukan ini sesuai dengan diskripsi gejala penyakit layu yang
disebabkan oleh PMWaV (Hutayahan 2006; Tryono 2006). Beberapa dari
tanaman bergejala khas ini telah digunakan sebagai bahan dalam penelitian ini.
Menurut pengamatan di lapangan, kejadian penyakit layu cenderung lebih
tinggi pada pertanaman ratoon crop dibandingkan dengan tanaman plant crop.
Hal ini juga sesuai dengan hasil penelitian Widyanto (2005) yang menyatakan
bahwa luas serangan penyakit layu nanas di Desa Bunihayu pada pertanaman
ratoon crop mencapai sekitar 50% sedangkan pada pertanaman plant crop hanya
sekitar 15%. Demikian juga, insiden penyakit pada pertanaman nanas fase
generatif cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan pada pertanaman nanas fase
vegetatif. Hal ini mungkin karena tanaman pada fase generatif sudah lebih lama
terpapar infeksi PMWaV. Melalui wawancara dengan petani setempat, diperoleh
keterangan bahwa penyakit layu di Desa Bunihayu sudah sangat merugikan dalam
usahatani nanas mereka. Keterangan petani ini sesuai dengan hasil pengukuran
Novianti (2008) bahwa penyakit layu dapat menyebabkan penurunan bobot akar
sebesar 39.49%, penurunan bobot buah 62.11%, diameter buah 17.65% dan
panjang buah 26.90%. Buah dari tanaman sakit umumnya tidak laku dijual.
Pada pengamatan di lapangan juga ditemukan koloni-koloni kutu putih
pada tanaman nanas baik yang menunjukkan gejala layu maupun yang kelihatan
sehat. Kutu putih umumnya ditemukan mengkoloni pangkal daun (Gambar 2d),
tetapi juga ditemukan pada bagian akar maupun pangkal buah (Gambar 2c). Telah
diidentifikasi bahwa kutu putih yang mengkoloni tanaman nanas di daerah Subang
adalah D. brevipes (Hutahayan 2006). Juga telah diketahui bahwa serangga ini
berperan sebagai vektor PMWaV dan dapat memperparah gejala penyakit layu
(Hutahayan 2006).
(a)
(b)
(c)
(d)
Gambar 4. Tanaman nanas yang memperlihatkan gejala penyakit layu berupa
perubahan warna daun menjadi merah (a); pucuk daun menjadi
nekrotik (b); dan buah yang dihasilkan menjadi matang prematur (c).
Dysmicoccus brevipes pada pangkal buah (c) dan pangkal daun (d).
Pengaruh Perlakuan Air Panas Terhadap Daya Tumbuh Stek Daun Nanas
Penanaman stek daun nanas berhasil dilakukan pada media arang sekam.
Dengan menjaga kelembaban lingkungan tetap tinggi, tunas nanas dapat tumbuh
dari bahan stek yaitu mata tunas pada irisan batang. Lebih kurang delapan minggu
setelah penanaman, tunas nanas sudah muncul ke atas permukaan media dan pada
saat itu diameternya sudah mencapai sekitar 4-5 cm (Gambar 5a). Tunas terus
tumbuh demikian juga sistem perakarannya, dan pada umur 16 minggu setelah
tanam tunas sudah mempunyai 10-12 daun (Gambar 5b) dan siap dipindahkan ke
pot individu. Pemeliharaan terus dilakukan dalam lingkungan rumah kaca dengan
mengurangi persentase naungan sampai akhirnya siap ditanam di lapangan yaitu
sekitar umur 32 minggu setelah tanam (Gambar 5c).
(a)
(b)
(c)
Gambar 5. Tunas nanas yang tumbuh dari stek daun pada saat berumur 8 minggu
(a), 16 minggu (b), dan 32 minggu (c) setelah tanam.
Sebanyak 30% stek nanas yang ditanam dari bahan tanaman yang tidak
diberi perlakuan air panas (kontrol) menghasilkan tunas normal (Tabel 2). Hal ini
memperlihatkan bahwa perbanyakan tanaman nanas dengan stek cukup efektif.
Namum demikian, perlakuan air panas yang bertujuan untuk mengendalikan
patogen dalam bahan tanaman dapat menyebabkan kerusakan pada kualitas fisik
dari bahan tanaman tersebut. Pada penelitian ini, walaupun patogen (PMWaV)
mungkin dapat diinaktifkan dengan perlakuan air panas, daya tumbuh stek harus
tetap terjaga agar tujuan perlakuan tersebut tercapai. Perlakuan air panas pada
prinsifnya terdiri dari dua fase: fase pertama adalah fase pemanasan, dimana
bahan tanaman dipanaskan selama beberapa lama dengan air pada suhu tertentu,
diikuti dengan fase kedua yaitu fase pendinginan yang menginterupsi proses
perlakuan panas sebelum bahan tanaman rusak (Forsberg 2004). Suhu optimum
yang diaplikasikan pada perlakuan air panas tergantung pada toleransi bahan
tanaman terhadap panas, dan dapat didefinisikan sebagai”suhu maksimum yang
diberikan dalam jangka waktu tertentu yang tidak mengurangi daya tumbuh bahan
tanaman” (Forsberg 2004). Dalam penelitian ini, daya tumbuh stek nanas yang
diberi perlakuan panas maupun yang tidak diberi perlakuan dihitung dengan
melihat pertumbuhan tunas dari stek tersebut.
Pada perlakuan dengan suhu 50oC selama 2 jam, 20% stek nanas
menghasilkan tunas normal. Namun demikian, bila jangka waktu perlakuan
ditambah menjadi 3 jam maka persentase stek yang menghasilkan tunas hanya
14% (Tabel 2). Demikian juga apabila suhu perlakuan ditingkatkan menjadi 55oC
tetapi jangka waktu perlakuannya dikurangi menjadi 1 jam maka persentase stek
yang menghasilkan tunas lebih menurun lagi menjadi hanya 8%. Dan tentu saja
apabila pada regim yang sama, bila jangka waktu perlakuannya ditingkatkan
menjadi 2 jam, persentase stek yang menghasilkan tunas sangat menurun yaitu
hanya 2%. Hasil ini memperlihatkan bahwa regim perlakuan air panas pada suhu
55oC selama 1 atau 2 jam menyebabkan banyak kerusakan pada stek nanas dan
sangat mengurangi daya tumbuh bakal tunas dari stek nanas, dan oleh karenanya
regim perlakuan dengan suhu yang lebih rendah akan memberikan harapan pada
pencapaian tujuan perlakuan panas.
Tabel 2. Persentase stek daun nanas yang tumbuh setelah perlakuan air panas
No
Regim perlakuan
Viabilitas stek nanas
Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
20% (10/50)*)
perlakuan 2 jam
2
Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
14% (7/50)
perlakuan 3 jam
3
Suhu penangas air 55oC; jangka waktu
8% (4/50)
perlakuan 1 jam
4
Suhu penangas air 55oC; jangka waktu
2% (1/50)
perlakuan 2 jam
5
Tanpa perlakuan air panas (kontrol)
30% (15/50)
*)
a/b = jumlah stek yang menghasilkan tunas (a)/jumlah stek yang diberi perlakuan
(b)
1
Pengaruh Perlakuan Air Panas Terhadap Infektivitas PMWaV
Verifikasi keberadaan PMWaV dalam jaringan tanaman nanas telah
berhasil dilakukan dengan metode TBIA. Adanya warna ungu dari substrat
(NBT/BCIP) pada membran tepat pada bekas tempelan potongan daun nanas
merupakan sinyal positif keberadaan PMWaV pada jaringan tanaman tersebut
(Gambar 6).
(a)
(b)
Gambar 6. Hasil deteksi PMWaV melalui tissue blotting immunoassay (TBIA)
pada jaringan tunas nanas uji. Membran nitrocelullose yang telah
direaksikan terhadap antiserum PMWaV-1 (a) dan PMWaV-2 (b).
Pengamatan yang lebih detail dengan kaca pembesar menemukan bahwa
sinyal warna ungu sangat jelas terjadi pada bekas jaringan pembuluh dari daun
nanas yang ditempelkan. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Hu et al. (1997)
bahwa akumulasi PMWaV pada tanaman nanas terjadi hanya pada jaringan floem.
Virus ini tidak pernah terdeteksi di luar jaringan floem yang merupakan
karakteristik dari Closterovirus. Oleh karena itu, pada penelitian ini, jika jaringan
floem tidak memperlihatkan sinyal warna ungu maka individu tanaman yang diuji
tersebut dianggap tidak terinfeksi PMWaV. Berdasarkan kriteria ini, semua tunas
nanas yang tumbuh dari stek yang diberi perlakuan panas maupun yang tidak
diberi perlakuan diuji dengan TBIA dan hasilnya disajikan pada Tabel 3.
Data pada Tabel 3 memperlihatkan bahwa tunas-tunas nanas yang tumbuh
dari stek yang tidak diberi perlakuan panas (kontrol) umumnya terinfeksi ganda
PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan hanya satu individu tunas yang terinfeksi tunggal
PMWaV-1. Hal ini menunjukkan bahwa sampel tanaman nanas yang digunakan
sebagai bahan dalam penelitian ini, yang dipilih berdasarkan gejala saja,
semuanya terinfeksi PMWaV. Bahan stek tanaman nanas yang terinfeksi ini
kemudian diusahakan terbebas dari PMWaV melalui perlakuan air panas.
Tabel 3. Verifikasi infeksi PMWaV pada tunas nanas yang tumbuh dari stek daun
setelah mendapat perlakuan air panas melalui tissue blot immunoassay
(TBIA).
Respon stek nanas terhadap
antiserum*)
No
Regim perlakuan
No sampel
PMWaV-1
PMWaV-2
o
1
Suhu penangas air 50 C;
jangka waktu perlakuan
1
+
2 jam
2
+
3
+
4
5
+
6
+
7
+
8
+
9
+
10
+
2
Suhu penangas air 50oC;
1
jangka waktu perlakuan
3 jam
2
3
4
5
6
7
3
Suhu penangas air 55oC;
jangka waktu perlakuan
1
1 jam
2
3
4
4
Suhu penangas air 55oC;
jangka waktu perlakuan
1
2 jam
5
Tanpa perlakuan air
panas (kontrol)
1
+
+
2
+
3
+
+
4
+
+
5
+
+
6
+
+
7
+
+
8
+
+
9
+
+
10
+
+
11
+
+
12
+
+
13
+
+
14
+
+
15
+
+
*)
Reaksi positif (+) dan negatif (-) tunas yang tumbuh dari stek daun nanas
terhadap antiserum PMWaV-1 maupun PMWaV-2 didasarkan pada pengamatan
sinyal warna ungu pada membran nitrocelullose.
Pembebasan bahan tanaman dari patogen melalui perlakuan panas dapat
dilakukan apabila toleransi patogen terhadap panas lebih rendah dibandingkan
toleransi bahan tanaman. Bila hal itu terjadi maka terdapat interval perlakuan suhu
dimana tanaman yang tumbuh dari bahan tanaman yang diberi perlakuan terbebas
dari gejala penyakit dan tanpa adanya kerusakan apapun. Interval suhu dimana
perlakuan efektif diperoleh disebut “treatment window” (Forsberg, 2001). Dalam
treatment window, bahan tanaman (stek) tumbuh secara maksimal dan terbebas
dari pathogen sasaran (PMWaV). Treatment window ini adalah hal yang sangat
penting yang mempengaruhi kemungkinan berhasilnya perlakuan panas. Seperti
pada penelitian ini, perlakuan air panas pada suhu 50oC selama 2 jam sampai 55oC
selama 2 jam tampaknya masuk dalam treatment window karena pada rentang
perlakuan ini beberapa tunas nanas masih dapat tumbuh normal. Di samping itu,
regim perlakuan air panas pada suhu 50oC selama 3 jam, 55oC selama 1 atau 2
jam secara total dapat mengeliminasi PMWaV dari jaringan stek terinfeksi.
Namun demikian, pemanasan pada suhu 50oC selama 2 jam kurang efektif
menginaktifkan virus karena hampir semua tunas yang tumbuh dari stek yang
diberi regim perlakuan ini masih mengandung PMWaV-1 atau PMWaV-2 (Tabel
3). Dari hasil penelitian ini diperoleh suatu regim perlakuan optimum yaitu
pemanasan pada suhu air 50oC dalam jangka waktu 3 jam. Pada regim perlakuan
ini persentase stek yang dapat tumbuh menghasilkan tunas paling tinggi dan
semua tunas secara total terbebas dari infeksi PMWaV.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Perlakuan air panas pada suhu 50°C selama 3 jam merupakan perlakuan
yang efektif mengeliminasi PMWaV dalam jaringan tanaman nanas dengan
sedikit mempengaruhi daya tumbuh tunas dari stek tanaman terinfeksi. Regim
perlakuan air panas ini mungkin berguna sebagai dasar untuk
menciptakan
metode yang dapat menghasilkan bibit nanas bebas PMWaV.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk menghasilkan bibit nanas bebas
PMWaV secara massal sehingga bermanfaat bagi petani.
DAFTAR PUSTAKA
[BPS]
Balai
Pusat
Statistik.
2007.
Produksi
Nanas
Nasional.
http://database.bps.go.id. [21 Januari 2009].
[CABI] Central for Agriculture and Biosciences International. 2002. Crop
Protection Compendium. Wallingford, UK: CAB International.
Bartholomew DP, Paull RE, Rohrbach. 2003. The Pineapple: Botany, Production
and Uses. University of Hawaii at Manoa Honolulu USA. CABI Publishing.
Carter W. 1973. Insects in Relation to Plant Disease. New York: John Willey &
Sons.
Dijkstra, Jeanne. 1998. Practical plant virology: Protocols and exercises. New
York: Springer Lab Manual.
Forsberg, G. 2001. Heat sanitation of cereal seeds with a new, efficient, cheap and
environmentally friendly method. Proceedings from Symposium no. 76 of
the British Crop Protection Council: “Seed Treatment, Challenges and
Opportunities”, ed. A. J. Biddle, pp. 69-72. BCPC, Farnham.
Forsberg, G. 2004. Control of Cereal Seed-borne Diseases by Hot Humid Air
Seed Treatment. [Disertasi]. Sweden: Swedish University of Agricultural
Sciences.
Gunasinghe UB, German TL. 1989. Purification and Partial Characterization of a
Virus from Pineapple. Phytopathology. 79: 1337-1341.
Hu, J.S., Sether, D.M., Liu, X.P., Wang, M., Zee, F. dan Ullman, D.E. 1997. Use
of tissue blotting immunoassay to examine the distribution of pineappple
closterovirus in Hawaii. Plant Dis. 81: 1150-1154.
Hutahayan, A.J. 2006. Peranan strain Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV) dan kutu putih (Dysmicoccus spp.) dalam menginduksi gejala
layu pada tanaman nanas [Tesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Institut
Pertanian Bogor.
Melzer MJ, Karasev AV, Sether JM, Hu JS. 2001. Nucleocide sequence, genome
organization, and phylogenetic analysis of pineapple mealybug wiltassociated virus-2. Gen. Virol. 82:1-7.
Muljoharjo, M. 1984. Nanas dan Teknologi Pengolahannya (Ananas comosus (L.)
Merr.). Fakultas Teknologi Pertanian UGM: Liberty.
Nainggolan, L.M. 2006. Penularan Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV)
melalui
Dysmicoccus
brevipes
(Cockerell)
(Hemiptera:
Pseudococcidae) pada tanaman nanas (Ananas comosus (L.) Merr.).
[Skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Nakasone HY dan Paull RE. 1998. Tropical Fruits. University of Hawaii at
Manoa, Honolulu, HI, USA. CAB International.
Novianti R. 2008. Pengaruh serangan penyakit layu (Pineapple mealybug wilt/
PMW) terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman nanas (Ananas comosus
(L). Merr) [Skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Samson JA. 1980. Tropical Fruits. New York: J Willey.
Sether, D.M and Hu, J.S. 2002a. Yield impact and spread of Pineapple mealybug
wilt-associated virus-2 and mealybug wilt of pineapple in Hawaii. Plant Dis.
86:867-874.
Sether, D.M, and Hu, J.S. 2002b. Closteroviruses infection and mealybug
exposure are necessary for the development of mealybug wilt of pineapple
disease. Phytopathology 92(9): 928-935.
Sether, D.M, Ullman, D.E., Hu, J.S. 1998. Transmission of pineapple mealybug
wilt-associated virus by two species of mealybug (Dysmicoccus spp.).
Phytopathology 88: 1224 – 1230.
Sether, D.M., Karasev, A.V., Okumura, C., Arakawa, C., Zee, F., Kislan, M.M.,
Busto, J.L. and Hu, J.S. 2001. Differentiation, distribution, and elimination
of two different pineapple mealybug wilt-associated viruses found in
pineapple. PlantDis.85:856-864.
Tryono, R. 2006. Deteksi dan identifikasi Pineapple
Mealybug Wiltassociated Virus PMWaV penyebab
penyakit layu pada tanaman nanas di )ndonesia. [Tesis].
Bogor: Sekolah Pascasarjana, )nstitut Pertanian Bogor.
Widyanto, H. 2005. Pola penyebaran penyakit layu dan kutu putih pada
perkebunan nanas (Ananas comosus (Linn.) Merr) rakyat di Desa Bunihayu,
Kecamatan Jalancagak, Kabupaten Subang. [Skripsi]. Bogor: Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui
Perlakuan Air Panas
DINI FLORINA
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek
Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas
Oleh
DINI FLORINA
A44104036
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada
Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
Judul Skripsi
: Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV)
dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui
Perlakuan Air Panas
Nama
: Dini Florina
NIM
: A44104036
Menyetujui,
Pembimbing
Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc.
NIP.131669946
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr.
NIP. 131124019
Tanggal Lulus
:
ABSTRAK
DINI FLORINA. Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan
Air Panas. Dibimbing oleh GEDE SUASTIKA.
Nanas merupakan tanaman perennial (tahunan) yang berasal dari daerah
Brazil, Amerika Selatan. Dalam pembudidayaannya, tanaman ini sering terserang
oleh berbagai hama dan penyakit. Salah satu penyakit yang menginfeksi tanaman
ini adalah penyakit layu. Di Hawai, penyakit layu ini disebut dengan mealybug
wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada awalnya gejala layu diduga
hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu putih (mealybug), namun
kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor utama penyebab gejala layu
tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Sether et al. (2001) menemukan bahwa PMWaV memiliki dua strain yaitu
PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan kedua strain virus ini telah dilaporkan terdapat di
Indonesia (Tryono 2006). Infeksi PMWaV-2 pada tanaman nanas dapat
menyebabkan beberapa sindrom penyakit seperti daun menjadi merah, ujungnya
kadang melengkung ke bawah dan mengalami nekrotik; pertumbuhan tanaman
terhambat; dan kalau menghasilkan maka buahnya berukuran sangat kecil dan
cepat matang (Novianti 2008).
Penelitian ini menggunakan tanaman uji yang berasal dari bibit tanaman
nanas yang memiliki gejala penyakit layu di perkebunan nanas Desa Bunihayu
Kabupaten Subang. Panduan pengamatan gejala layu ini berdasarkan pada
deskripsi gejala oleh Sether dan Hu (2002b). Pembebasan bahan tanaman dari
patogen melalui perlakuan panas dapat dilakukan apabila toleransi patogen
terhadap panas lebih rendah dibandingkan toleransi bahan tanaman. Bila hal itu
terjadi maka terdapat interval perlakuan suhu dimana tanaman yang tumbuh dari
bahan tanaman yang diberi perlakuan terbebas dari gejala penyakit dan tanpa
adanya kerusakan apapun. Interval suhu dimana perlakuan efektif diperoleh
disebut “treatment window” (Forsberg, 2001) sedangkan suhu optimum yang
diaplikasikan pada perlakuan air panas tergantung pada toleransi bahan tanaman
terhadap panas, dan dapat didefinisikan sebagai ”suhu maksimum yang diberikan
dalam jangka waktu tertentu yang tidak mengurangi daya tumbuh bahan tanaman”
(Forsberg 2004).
Pada penelitian ini, Perlakuan air panas pada suhu 50°C selama 3 jam
merupakan perlakuan yang efektif mengeliminasi PMWaV dalam jaringan
tanaman nanas dengan sedikit mempengaruhi daya tumbuh tunas dari stek
tanaman terinfeksi. Regim perlakuan air panas ini mungkin berguna sebagai dasar
untuk menciptakan metode yang dapat menghasilkan bibit nanas bebas PMWaV.
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1. Rancangan regim perlakuan air panas terhadap bahan stek
tanaman nanas untuk eliminasi PMWaV ................................................ 10
2. Persentase stek daun nanas yang tumbuh setelah perlakuan air panas .... 16
3. Verifikasi infeksi PMWaV pada tunas nanas yang tumbuh
dari stek daun setelah mendapat perlakuan air panas melalui
tissue blot immunoassay (TBIA) .............................................................. 18
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks
1. Struktur tanaman nanas menurut Bartholomew et al. (2003) .................... 4
2. Gejala penyakit layu nanas menurut Sether et al. (2002b) ........................ 6
3. Irisan batang nanas setebal lebih kurang 10 – 15 mm yang masih
mengandung cukup mata tunas dan masih menempel pada daun (a);
dan cara penanaman stek daun pada media arang sekam (b)................... 11
4. Tanaman nanas yang memperlihatkan gejala penyakit layu berupa
perubahan warna daun menjadi merah (a); pucuk daun menjadi nekrotik
(b); dan buah yang dihasilkan menjadi matang prematur (c).
Dysmicoccus brevipes pada pangkal buah (c) dan pangkal daun (d). ...... 14
5. Tunas nanas yang tumbuh dari stek daun pada saat berumur
8 minggu (a), 16 minggu (b), dan 32 minggu (c) setelah tanam............... 15
6. Hasil deteksi PMWaV melalui tissue blotting immunoassay (TBIA)
pada jaringan tunas nanas uji. Membran nitrocelullose yang telah
direaksikan terhadap antiserum PMWaV-1 (a) dan PMWaV-2
(b).............................................................................................................. 17
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................... i
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ii
PENDAHULUAN ................................................................................................. 1
Latar Belakang .............................................................................................. 1
Tujuan Penelitian .......................................................................................... 2
Manfaat Penelitian ….................................................................................... 2
TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 3
Tanaman Nanas (Ananas comosus (L.) Merr) ........................................................ 3
Morfologi dan Taksonomi Tanaman Nanas ........................................................... 4
Kultivar dan Syarat Tumbuh Tanaman Nanas ....................................................... 5
Penyakit Layu dan Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) .......... 6
Gejala dan Kerugian Akibat Penyakit Layu pada Tanaman Nanas ....................... 7
Bioekologi PMWaV ............................................................................................... 8
Deteksi PMWaV dengan Tissue-Blot Immunoassay (TBIA) ................................. 8
BAHAN DAN METODE ....................................................................................... 9
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 9
Metode penelitian ........................................................................................... 9
Penyiapan tanaman nanas ........................................................................ 9
Perlakuan air panas................................................................................... 9
Penyetekan daun nanas .......................................................................... 10
Verifikasi infeksi PMWaV ......................................................................11
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 13
Penyakit Layu pada Tanaman Nanas di Desa Bunihayu ............................. 13
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Daya Tumbuh Stek Daun Nanas ..14
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Infektivitas PMWaV.................... 16
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 20
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 21
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, pada tanggal 8 November 1985. Penulis
adalah anak kembar dari pasangan Bapak Kosasih dan Ibu Kiki Dimaskiah.
Pada tahun 1998 penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasarnya di
SDN 1 Gunung Batu, Bogor. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke
SLTPN 6 Bogor dan menyelesaikan masa belajarnya pada tahun 2001, kemudian
melanjutkan pendidikan di SMUN 5 Bogor dam lulus pada tahun 2004. Pada
tahun yang sama, penulis diterima di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI.
Selama menjalani pendidikan di Institut Pertanian Bogor, pernah menjadi
asisten mata kuliah Pendidikan Agama Islam tahun 2007, Bendahara Forum
Komunikasi Rohis Departemen Fakultas Pertanian 2006-2007 dan anggota divisi
internal Forum Komunikasi Rohis Departemen Fakultas Pertanian 2007-2008.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas rahmat dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi penelitian berjudul
“Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun
Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas”. Skripsi
penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di
Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua yang senantiasa memberi semangat dan bimbingan
yang tiada henti kepada penulis.
2. Dina, saudari kembar penulis yang selalu mengingatkan penulis dalam
menyelesaikan tugas skripsi ini.
3. Dr. Ir. Gede Suastika MSc. Selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan waktu dan perhatiannya dalam membimbing penulis
4. Pak Edi, Mbak Tuti, Mbak Mimi, Pak Mput dan semua staf
Departemen Proteksi Tanaman yang telah banyak membantu penulis.
5. Seluruh teman-teman HPT angkatan 41 yang telah banyak
memberikan motivasi kepada penulis.
6. Seluruh saudara di Forum Komunikasi Rohis Departemen Faperta dan
Al Hurriyah.
Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu
pengetahuan untuk kita semua. Kritik dan saran sangat diharapkan dalam rangka
perbaikan skripsi ini.
Bogor, Januari 2009
Dini Florina
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman nanas (Ananas comosus L. Merr) adalah komoditas hortikultura
yang sudah lama dikenal dan dibudidayakan di Indonesia. Menurut Muljohardjo
(1984), tanaman nanas berasal dari Amerika Selatan dan Hindia Barat. Pada abad
keenam bangsa Spanyol membawa tanaman ini ke Filipina dan Semenanjung
Malaysia, dan mungkin juga ke Indonesia. Pada mulanya nanas dibudidayakan
hanya sebagai tanaman pekarangan, namun kemudian dikembangkan di lahanlahan tegalan. Saat ini tanaman nanas sudah menjadi komoditas hortikultura
penting di Indonesia, dan dibudidayakan di banyak wilayah seperti di Simalungun
(Sumatera Utara), Lampung, Subang (Jawa Barat), Blitar (Jawa Timur) dan
daerah lainnya.
Buah nanas umumnya dikonsumsi dalam bentuk buah segar, namun
banyak juga dalam bentuk olahan seperti selai, dodol, atau nanas kalengan. Secara
agregat, produksi nanas nasional dapat mencapai sekitar 2,2 juta ton per tahun
(BPS 2007). Produksi nanas sebesar ini sebagian untuk memenuhi kebutuhan
dalam negeri dan sebagian lagi diekspor ke negara-negara Asia seperti Jepang,
Taiwan, atau Singapura. Volume ekspor nanas kaleng Indonesia mencapai sekitar
11% dari total ekspor dunia dan menempati urutan ketiga dunia setelah Thailand
dan Filipina (FAO 2003). Angka ekspor nanas Indonesia sebenarnya masih dapat
ditingkatkan apabila faktor pembatas produksi dapat diminimalkan.
Faktor pembatas yang sangat dominan dalam pengembangan produksi
nanas nasional adalah penyakit layu yang disebabkan oleh Pineapple mealybug
wilt-associated virus (PMWaV). Selain di Indonesia (Novianti 2008), penyakit ini
sudah dilaporkan menimbulkan banyak kerugian bagi petani di wilayah penghasil
nanas dunia seperti Hawai (Sether et al. 2001). Di Hawai, penyakit layu ini
disebut dengan mealybug wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada
awalnya gejala layu diduga hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu
putih (mealybug), namun kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor
utama penyebab gejala layu tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Sether et al. (2001) menemukan bahwa PMWaV memiliki dua strain yaitu
PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan kedua strain virus ini telah dilaporkan terdapat di
Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV)
dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui
Perlakuan Air Panas
DINI FLORINA
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek
Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas
Oleh
DINI FLORINA
A44104036
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada
Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
Judul Skripsi
: Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV)
dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui
Perlakuan Air Panas
Nama
: Dini Florina
NIM
: A44104036
Menyetujui,
Pembimbing
Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc.
NIP.131669946
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr.
NIP. 131124019
Tanggal Lulus
:
ABSTRAK
DINI FLORINA. Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV) dari Stek Daun Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan
Air Panas. Dibimbing oleh GEDE SUASTIKA.
Nanas merupakan tanaman perennial (tahunan) yang berasal dari daerah
Brazil, Amerika Selatan. Dalam pembudidayaannya, tanaman ini sering terserang
oleh berbagai hama dan penyakit. Salah satu penyakit yang menginfeksi tanaman
ini adalah penyakit layu. Di Hawai, penyakit layu ini disebut dengan mealybug
wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada awalnya gejala layu diduga
hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu putih (mealybug), namun
kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor utama penyebab gejala layu
tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Sether et al. (2001) menemukan bahwa PMWaV memiliki dua strain yaitu
PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan kedua strain virus ini telah dilaporkan terdapat di
Indonesia (Tryono 2006). Infeksi PMWaV-2 pada tanaman nanas dapat
menyebabkan beberapa sindrom penyakit seperti daun menjadi merah, ujungnya
kadang melengkung ke bawah dan mengalami nekrotik; pertumbuhan tanaman
terhambat; dan kalau menghasilkan maka buahnya berukuran sangat kecil dan
cepat matang (Novianti 2008).
Penelitian ini menggunakan tanaman uji yang berasal dari bibit tanaman
nanas yang memiliki gejala penyakit layu di perkebunan nanas Desa Bunihayu
Kabupaten Subang. Panduan pengamatan gejala layu ini berdasarkan pada
deskripsi gejala oleh Sether dan Hu (2002b). Pembebasan bahan tanaman dari
patogen melalui perlakuan panas dapat dilakukan apabila toleransi patogen
terhadap panas lebih rendah dibandingkan toleransi bahan tanaman. Bila hal itu
terjadi maka terdapat interval perlakuan suhu dimana tanaman yang tumbuh dari
bahan tanaman yang diberi perlakuan terbebas dari gejala penyakit dan tanpa
adanya kerusakan apapun. Interval suhu dimana perlakuan efektif diperoleh
disebut “treatment window” (Forsberg, 2001) sedangkan suhu optimum yang
diaplikasikan pada perlakuan air panas tergantung pada toleransi bahan tanaman
terhadap panas, dan dapat didefinisikan sebagai ”suhu maksimum yang diberikan
dalam jangka waktu tertentu yang tidak mengurangi daya tumbuh bahan tanaman”
(Forsberg 2004).
Pada penelitian ini, Perlakuan air panas pada suhu 50°C selama 3 jam
merupakan perlakuan yang efektif mengeliminasi PMWaV dalam jaringan
tanaman nanas dengan sedikit mempengaruhi daya tumbuh tunas dari stek
tanaman terinfeksi. Regim perlakuan air panas ini mungkin berguna sebagai dasar
untuk menciptakan metode yang dapat menghasilkan bibit nanas bebas PMWaV.
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1. Rancangan regim perlakuan air panas terhadap bahan stek
tanaman nanas untuk eliminasi PMWaV ................................................ 10
2. Persentase stek daun nanas yang tumbuh setelah perlakuan air panas .... 16
3. Verifikasi infeksi PMWaV pada tunas nanas yang tumbuh
dari stek daun setelah mendapat perlakuan air panas melalui
tissue blot immunoassay (TBIA) .............................................................. 18
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks
1. Struktur tanaman nanas menurut Bartholomew et al. (2003) .................... 4
2. Gejala penyakit layu nanas menurut Sether et al. (2002b) ........................ 6
3. Irisan batang nanas setebal lebih kurang 10 – 15 mm yang masih
mengandung cukup mata tunas dan masih menempel pada daun (a);
dan cara penanaman stek daun pada media arang sekam (b)................... 11
4. Tanaman nanas yang memperlihatkan gejala penyakit layu berupa
perubahan warna daun menjadi merah (a); pucuk daun menjadi nekrotik
(b); dan buah yang dihasilkan menjadi matang prematur (c).
Dysmicoccus brevipes pada pangkal buah (c) dan pangkal daun (d). ...... 14
5. Tunas nanas yang tumbuh dari stek daun pada saat berumur
8 minggu (a), 16 minggu (b), dan 32 minggu (c) setelah tanam............... 15
6. Hasil deteksi PMWaV melalui tissue blotting immunoassay (TBIA)
pada jaringan tunas nanas uji. Membran nitrocelullose yang telah
direaksikan terhadap antiserum PMWaV-1 (a) dan PMWaV-2
(b).............................................................................................................. 17
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................... i
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ii
PENDAHULUAN ................................................................................................. 1
Latar Belakang .............................................................................................. 1
Tujuan Penelitian .......................................................................................... 2
Manfaat Penelitian ….................................................................................... 2
TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 3
Tanaman Nanas (Ananas comosus (L.) Merr) ........................................................ 3
Morfologi dan Taksonomi Tanaman Nanas ........................................................... 4
Kultivar dan Syarat Tumbuh Tanaman Nanas ....................................................... 5
Penyakit Layu dan Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) .......... 6
Gejala dan Kerugian Akibat Penyakit Layu pada Tanaman Nanas ....................... 7
Bioekologi PMWaV ............................................................................................... 8
Deteksi PMWaV dengan Tissue-Blot Immunoassay (TBIA) ................................. 8
BAHAN DAN METODE ....................................................................................... 9
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 9
Metode penelitian ........................................................................................... 9
Penyiapan tanaman nanas ........................................................................ 9
Perlakuan air panas................................................................................... 9
Penyetekan daun nanas .......................................................................... 10
Verifikasi infeksi PMWaV ......................................................................11
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 13
Penyakit Layu pada Tanaman Nanas di Desa Bunihayu ............................. 13
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Daya Tumbuh Stek Daun Nanas ..14
Pengaruh Perlakuan Air Panas terhadap Infektivitas PMWaV.................... 16
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 20
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 21
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, pada tanggal 8 November 1985. Penulis
adalah anak kembar dari pasangan Bapak Kosasih dan Ibu Kiki Dimaskiah.
Pada tahun 1998 penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasarnya di
SDN 1 Gunung Batu, Bogor. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke
SLTPN 6 Bogor dan menyelesaikan masa belajarnya pada tahun 2001, kemudian
melanjutkan pendidikan di SMUN 5 Bogor dam lulus pada tahun 2004. Pada
tahun yang sama, penulis diterima di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI.
Selama menjalani pendidikan di Institut Pertanian Bogor, pernah menjadi
asisten mata kuliah Pendidikan Agama Islam tahun 2007, Bendahara Forum
Komunikasi Rohis Departemen Fakultas Pertanian 2006-2007 dan anggota divisi
internal Forum Komunikasi Rohis Departemen Fakultas Pertanian 2007-2008.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas rahmat dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi penelitian berjudul
“Eliminasi Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus (PMWaV) dari Stek Daun
Nanas (Ananas comosus L. Merr) Melalui Perlakuan Air Panas”. Skripsi
penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di
Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua yang senantiasa memberi semangat dan bimbingan
yang tiada henti kepada penulis.
2. Dina, saudari kembar penulis yang selalu mengingatkan penulis dalam
menyelesaikan tugas skripsi ini.
3. Dr. Ir. Gede Suastika MSc. Selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan waktu dan perhatiannya dalam membimbing penulis
4. Pak Edi, Mbak Tuti, Mbak Mimi, Pak Mput dan semua staf
Departemen Proteksi Tanaman yang telah banyak membantu penulis.
5. Seluruh teman-teman HPT angkatan 41 yang telah banyak
memberikan motivasi kepada penulis.
6. Seluruh saudara di Forum Komunikasi Rohis Departemen Faperta dan
Al Hurriyah.
Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu
pengetahuan untuk kita semua. Kritik dan saran sangat diharapkan dalam rangka
perbaikan skripsi ini.
Bogor, Januari 2009
Dini Florina
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman nanas (Ananas comosus L. Merr) adalah komoditas hortikultura
yang sudah lama dikenal dan dibudidayakan di Indonesia. Menurut Muljohardjo
(1984), tanaman nanas berasal dari Amerika Selatan dan Hindia Barat. Pada abad
keenam bangsa Spanyol membawa tanaman ini ke Filipina dan Semenanjung
Malaysia, dan mungkin juga ke Indonesia. Pada mulanya nanas dibudidayakan
hanya sebagai tanaman pekarangan, namun kemudian dikembangkan di lahanlahan tegalan. Saat ini tanaman nanas sudah menjadi komoditas hortikultura
penting di Indonesia, dan dibudidayakan di banyak wilayah seperti di Simalungun
(Sumatera Utara), Lampung, Subang (Jawa Barat), Blitar (Jawa Timur) dan
daerah lainnya.
Buah nanas umumnya dikonsumsi dalam bentuk buah segar, namun
banyak juga dalam bentuk olahan seperti selai, dodol, atau nanas kalengan. Secara
agregat, produksi nanas nasional dapat mencapai sekitar 2,2 juta ton per tahun
(BPS 2007). Produksi nanas sebesar ini sebagian untuk memenuhi kebutuhan
dalam negeri dan sebagian lagi diekspor ke negara-negara Asia seperti Jepang,
Taiwan, atau Singapura. Volume ekspor nanas kaleng Indonesia mencapai sekitar
11% dari total ekspor dunia dan menempati urutan ketiga dunia setelah Thailand
dan Filipina (FAO 2003). Angka ekspor nanas Indonesia sebenarnya masih dapat
ditingkatkan apabila faktor pembatas produksi dapat diminimalkan.
Faktor pembatas yang sangat dominan dalam pengembangan produksi
nanas nasional adalah penyakit layu yang disebabkan oleh Pineapple mealybug
wilt-associated virus (PMWaV). Selain di Indonesia (Novianti 2008), penyakit ini
sudah dilaporkan menimbulkan banyak kerugian bagi petani di wilayah penghasil
nanas dunia seperti Hawai (Sether et al. 2001). Di Hawai, penyakit layu ini
disebut dengan mealybug wilt of pineapple. Disebut demikian karena pada
awalnya gejala layu diduga hanya akibat kegiatan makan dan kolonisasi kutu
putih (mealybug), namun kemudian diketahui bahwa PMWaV adalah faktor
utama penyebab gejala layu tersebut (Sether and Hu 2002b; Hutahayan 2006).
Sether et al. (2001) menemukan bahwa PMWaV memiliki dua strain yaitu
PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan kedua strain virus ini telah dilaporkan terdapat di
Indonesia (Tryono 2006). Infeksi PMWaV-2 pada tanaman nanas dapat
menyebabkan beberapa sindrom penyakit seperti daun menjadi merah, ujungnya
kadang melengkung ke bawah dan mengalami nekrotik; pertumbuhan tanaman
terhambat; dan kalau menghasilkan maka buahnya berukuran sangat kecil dan
cepat matang (Novianti 2008). Sether dan Hu (2002a) melaporkan bahwa pada
tanaman yang terserang PMWaV terjadi penurunan bobot buah nanas rata-rata
sebesar 55% jika dibandingkan dengan tanaman bebas virus. PMWaV-1 dapat
menginfeksi tanaman nanas secara bersama-sama dengan PMWaV-2 atau secara
terpisah. Namun demikian, PMWaV-1 tampaknya kurang berperan dalam
menginduksi gejala layu pada tanaman nanas (Hutahayan 2006; Tryono 2006).
Kedua strain virus (PMWaV-1 dan PMWaV-2) dengan sangat mudah
dapat ditularkan oleh kutu putih, Dysmicoccus brevipes (Sether dan Hu 2002b;
Hutahayan 2006) dan D. neobrevipes
(Sether et al. 2001). Hasil penelitian
Hutahayan (2006) menemukan bahwa, disamping sebagai vektor, kutu putih yang
mengkoloni tanaman nanas juga dapat memperparah dan mempercepat timbulnya
gejala layu.
Ditenggarai bahwa penyakit layu menjadi masalah di daerah-daerah
penghasil nanas di Indonesia karena petani setempat selalu menggunakan bibit
nanas dari induk yang mungkin sudah terinfeksi PMWaV, sehingga terjadi
akumulasi virus dari waktu ke waktu pada daerah tersebut. Kondisi ini diperparah
dengan tingkat infestasi kutu putih yang selalu tinggi sepanjang tahun (Widyanto
2005). Penggunaan bibit bebas virus tampaknya perlu diusahakan untuk
memperlambat perkembangan penyakit layu nanas di daerah-daerah dimana
penyakit ini sudah endemik. Penyediaan metode pembebasan bibit nanas dari
infeksi virus (PMWaV) menjadi sangat diperlukan bagi keberhasilan program ini.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan regim perlakuan air panas yang
dapat membebaskan stek daun nanas dari infeksi PMWaV.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menyediakan metode eliminasi PMWaV
pada jaringan tanaman untuk mendapatkan bibit nanas bebas virus.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Virologi Tumbuhan, Departemen
Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, dan di Rumah Kaca Tajur, Pusat Kajian
Buah-Buahan Tropika, Institut Pertanian Bogor, mulai bulan Februari sampai
Desember 2008.
Metode Penelitian
Penyiapan Tanaman Nanas
Penyakit layu di pertanaman nanas dilakukan pada awal penelitian untuk
menentukan tanaman terinfeksi PMWaV yang akan digunakan untuk tanaman uji.
Panduan pengamatan gejala layu ini berdasarkan pada deskripsi gejala oleh Sether
dan Hu (2002b). Pengamatan dilakukan pada tanaman plant crop dan ratoon crop
baik yang masih pada fase pertumbuhan vegetatif maupun yang sudah masuk fase
generatif.
Tanaman nanas yang digunakan pada penelitian ini merupakan kultivar
Smooth Cayenne yang dibudidayakan di sentra produksi nanas Jawa Barat yaitu di
Desa Bunihayu, Kecamatan Jalancagak, Kabupaten Subang. Tanaman-tanaman
nanas yang memperlihatkan gejala layu spesifik oleh PMWaV dibongkar,
kemudian dipotong bagian akar dan ujung batang sehingga menyisakan sekitar 25
cm bagian pangkal dan tengah batang. Daun-daun juga dipotong sehingga tersisa
dari pangkal daun sepanjang lebih kurang 10 cm. Siapan bahan tanaman ini siap
diberi perlakuan air panas.
Perlakuan Air Panas
Bahan tanaman nanas yang sudah dipersiapkan, seperti dipaparkan di atas,
terlebih dahulu direndam dalam penangas air (waterbath) pada suhu konstan 37oC
selama 24 jam untuk penyesuaian suhu jaringan tanaman dan menghindari
kerusakan akibat kejutan (shock) panas pada perlakuan selanjutnya. Berdasarakan
uji pendahuluan yang sudah dilakukan (data tidak ditampilkan), maka dalam
penelitian ini disusun regim perlakuan air panas seperti Tabel 1. Setelah
penyesuaian terhadap suhu 37oC, bahan tanaman dibiarkan tetap teremdan dalam
air hangat dan kemudian suhu penangas air dinaikkan sampai mencapai suhu
regim perlakuan dan dilakukan selama jangka waktu yang juga sesuai dengan
regim perlakuan (Tabel 1). Bahan tanaman yang sudah diberi perlakuan air panas
dan yang tidak diberi perlakuan selanjutnya distek.
Tabel 1. Rancangan regim perlakuan air panas terhadap bahan stek tanaman
nanas untuk eliminasi PMWaV
No
Regim perlakuan
Jumlah stek yang diberi
perlakuan
o
1
Suhu penangas air 50 C; jangka waktu
50
perlakuan 2 jam
2
Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
50
perlakuan 3 jam
3
Suhu penangas air 55oC; jangka waktu
50
perlakuan 1 jam
4
Suhu penangas air 55oC; jangka waktu
50
perlakuan 2 jam
5
Tanpa perlakuan air panas (kontrol)
50
Penyetekan Daun Nanas
Batang tanaman nanas yang sudah diberi perlakuan air panas maupun yang
tidak diberi perlakuan panas diiris melintang tepat dipangkal daun dengan pisau
yang terlebih dahulu diberi alkohol 70%. Irisan batang nanas setebal 10 – 15 mm
diusahakan sedemikian rupa agar masih mengandung mata tunas dan pangkal
daun (Gambar 3a). Segera setelah dilakukan pemotongan, irisan daun tersebut
ditanam pada media arang sekam sedemikian rupa sehingga seluruh irisan batang
yang mengandung mata tunas terbenam tetapi bagian daun masih berada di atas
media (Gambar 3b). Pemeliharan stek dilakukan dalam kondisi rumah kaca
dengan naungan sekitar 80% dan kelembaban tinggi. Kelembaban media tanam
selalu dijaga agar tetap tinggi dengan penyiraman berkala. Penyiraman dilakukan
dengan hati-hati agar tanaman tidak kelebihan air yang dapat menyebabkan
terjadinya pembusukan. Dengan alasan ini maka media arang sekam dipilih
karena porositasnya tinggi sehingga menghindarkan terjadinya kelebihan air.
(a)
(b)
Gambar 3.Irisan batang nanas setebal lebih kurang 10 – 15 mm yang masih
mengandung cukup mata tunas dan masih menempel pada daun (a);
dan cara penanaman stek daun pada media arang sekam (b).
Verifikasi Infeksi PMWaV
Untuk mengetahui infeksi PMWaV pada tanaman nanas uji, dilakukan
tissue blotting immunoassay (TBIA) mengikuti cara Hu et al. (1997). Daun nanas
bagian pangkal yang masih berwarna putih dipotong melintang, kemudian ujung
daun bekas potongan tersebut ditempelkan pada membran nitroselulosa yang
dialasi kertas tisu dan gabus sehingga meninggalkan bekas. Membran kemudian
diblok dengan menggunakan susu tanpa lemak (skim milk non fat) 2% dalam PBS
(Na2HPO4 1,15 g; KCl 0,2 g; NaCl 8 g; NaN3 0,2 g, dilarutkan dalam aquades
1000 ml, PH 7,4) dan dikocok orbital dengan kecepatan 50 rpm pada suhu ruang
selama 30 menit. Setelah diblok, membran direaksikan dengan antibodi
monoklonal spesifik PMWaV-1 dan PMWaV-2 (Agdia, USA) yang dilarutkan
dalam PBS (1:1 v/v) selama 4 jam pada suhu ruang. Tahap selanjutnya, membran
dicuci dalam PBST (Na2HPO4 1,15 g; KCl 0,2 g; NaCl 8 g; NaN3 0,2 g; Tween-20
0,5 g dilarutkan dalam aquades 1000 ml, PH 7,4) selama 5 menit. Membran
kemudian direaksikan dengan konjugat goat anti-mouse IgG alkaline phosphatase
(Agdia, USA) yang dilarutkan dalam PBS (1:1000 v/v) selama 3 jam. Membran
kembali dicuci dengan PBST dan kemudian direaksikan dengan substrat
BCIP/NBT (Sigma B-5655) (satu tablet substrat dilarutkan dalam 10 ml bufer
AP). Reaksi dibiarkan berlangsung dalam suhu ruangan sampai muncul warna
ungu pada bagian bekas tempelan daun nanas pada membran. Apabila signal
sudah jelas, reaksi dihentikan dengan mencuci membran dengan aquades.
Membran dikeringanginkan dan kemudian dianalisis keberadaan PMWaV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penyakit Layu pada Tanaman Nanas di Desa Bunihayu
Pengamatan penyakit layu pada tanaman nanas telah dilakukan di sentra
produksi nanas Jawa Barat yaitu di Desa Bunihayu, Kecamatan Jalancagak,
Kabupaten Subang. Tanaman-tanaman nanas yang sakit dengan mudah dapat
dikenali karena memperlihatkan perubahan warna pada daun. Gejala awal
penyakit layu biasanya dicirikan dengan perubahan warna daun terutama pada
beberapa daun-daun bagian tengah menjadi merah (Gambar 2a). Jumlah daun
yang memperlihatkan perubahan warna akan semakin banyak terutama ke arah
bawah dan pada akhirnya semua daun menjadi merah. Pada perkembangan
penyakit selanjutnya, kebugaran tanaman sangat menurun dan tidak lama
kemudian daun-daun menjadi layu dengan pucuk mengalami nekrotik (Gambar
2b). Apabila tanaman sakit pada fase vegetatif, kelayuan sering mengakibatkan
seluruh bagian tanaman kering dan pada akhirnya mati. Namun apabila tanaman
sakit pada fase generatif, buah yang dihasilkan menjadi berukuran jauh lebih kecil
dari normal dan umumnya mengalami pematangan prematur (Gambar 2c). Gejala
penyakit yang ditemukan ini sesuai dengan diskripsi gejala penyakit layu yang
disebabkan oleh PMWaV (Hutayahan 2006; Tryono 2006). Beberapa dari
tanaman bergejala khas ini telah digunakan sebagai bahan dalam penelitian ini.
Menurut pengamatan di lapangan, kejadian penyakit layu cenderung lebih
tinggi pada pertanaman ratoon crop dibandingkan dengan tanaman plant crop.
Hal ini juga sesuai dengan hasil penelitian Widyanto (2005) yang menyatakan
bahwa luas serangan penyakit layu nanas di Desa Bunihayu pada pertanaman
ratoon crop mencapai sekitar 50% sedangkan pada pertanaman plant crop hanya
sekitar 15%. Demikian juga, insiden penyakit pada pertanaman nanas fase
generatif cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan pada pertanaman nanas fase
vegetatif. Hal ini mungkin karena tanaman pada fase generatif sudah lebih lama
terpapar infeksi PMWaV. Melalui wawancara dengan petani setempat, diperoleh
keterangan bahwa penyakit layu di Desa Bunihayu sudah sangat merugikan dalam
usahatani nanas mereka. Keterangan petani ini sesuai dengan hasil pengukuran
Novianti (2008) bahwa penyakit layu dapat menyebabkan penurunan bobot akar
sebesar 39.49%, penurunan bobot buah 62.11%, diameter buah 17.65% dan
panjang buah 26.90%. Buah dari tanaman sakit umumnya tidak laku dijual.
Pada pengamatan di lapangan juga ditemukan koloni-koloni kutu putih
pada tanaman nanas baik yang menunjukkan gejala layu maupun yang kelihatan
sehat. Kutu putih umumnya ditemukan mengkoloni pangkal daun (Gambar 2d),
tetapi juga ditemukan pada bagian akar maupun pangkal buah (Gambar 2c). Telah
diidentifikasi bahwa kutu putih yang mengkoloni tanaman nanas di daerah Subang
adalah D. brevipes (Hutahayan 2006). Juga telah diketahui bahwa serangga ini
berperan sebagai vektor PMWaV dan dapat memperparah gejala penyakit layu
(Hutahayan 2006).
(a)
(b)
(c)
(d)
Gambar 4. Tanaman nanas yang memperlihatkan gejala penyakit layu berupa
perubahan warna daun menjadi merah (a); pucuk daun menjadi
nekrotik (b); dan buah yang dihasilkan menjadi matang prematur (c).
Dysmicoccus brevipes pada pangkal buah (c) dan pangkal daun (d).
Pengaruh Perlakuan Air Panas Terhadap Daya Tumbuh Stek Daun Nanas
Penanaman stek daun nanas berhasil dilakukan pada media arang sekam.
Dengan menjaga kelembaban lingkungan tetap tinggi, tunas nanas dapat tumbuh
dari bahan stek yaitu mata tunas pada irisan batang. Lebih kurang delapan minggu
setelah penanaman, tunas nanas sudah muncul ke atas permukaan media dan pada
saat itu diameternya sudah mencapai sekitar 4-5 cm (Gambar 5a). Tunas terus
tumbuh demikian juga sistem perakarannya, dan pada umur 16 minggu setelah
tanam tunas sudah mempunyai 10-12 daun (Gambar 5b) dan siap dipindahkan ke
pot individu. Pemeliharaan terus dilakukan dalam lingkungan rumah kaca dengan
mengurangi persentase naungan sampai akhirnya siap ditanam di lapangan yaitu
sekitar umur 32 minggu setelah tanam (Gambar 5c).
(a)
(b)
(c)
Gambar 5. Tunas nanas yang tumbuh dari stek daun pada saat berumur 8 minggu
(a), 16 minggu (b), dan 32 minggu (c) setelah tanam.
Sebanyak 30% stek nanas yang ditanam dari bahan tanaman yang tidak
diberi perlakuan air panas (kontrol) menghasilkan tunas normal (Tabel 2). Hal ini
memperlihatkan bahwa perbanyakan tanaman nanas dengan stek cukup efektif.
Namum demikian, perlakuan air panas yang bertujuan untuk mengendalikan
patogen dalam bahan tanaman dapat menyebabkan kerusakan pada kualitas fisik
dari bahan tanaman tersebut. Pada penelitian ini, walaupun patogen (PMWaV)
mungkin dapat diinaktifkan dengan perlakuan air panas, daya tumbuh stek harus
tetap terjaga agar tujuan perlakuan tersebut tercapai. Perlakuan air panas pada
prinsifnya terdiri dari dua fase: fase pertama adalah fase pemanasan, dimana
bahan tanaman dipanaskan selama beberapa lama dengan air pada suhu tertentu,
diikuti dengan fase kedua yaitu fase pendinginan yang menginterupsi proses
perlakuan panas sebelum bahan tanaman rusak (Forsberg 2004). Suhu optimum
yang diaplikasikan pada perlakuan air panas tergantung pada toleransi bahan
tanaman terhadap panas, dan dapat didefinisikan sebagai”suhu maksimum yang
diberikan dalam jangka waktu tertentu yang tidak mengurangi daya tumbuh bahan
tanaman” (Forsberg 2004). Dalam penelitian ini, daya tumbuh stek nanas yang
diberi perlakuan panas maupun yang tidak diberi perlakuan dihitung dengan
melihat pertumbuhan tunas dari stek tersebut.
Pada perlakuan dengan suhu 50oC selama 2 jam, 20% stek nanas
menghasilkan tunas normal. Namun demikian, bila jangka waktu perlakuan
ditambah menjadi 3 jam maka persentase stek yang menghasilkan tunas hanya
14% (Tabel 2). Demikian juga apabila suhu perlakuan ditingkatkan menjadi 55oC
tetapi jangka waktu perlakuannya dikurangi menjadi 1 jam maka persentase stek
yang menghasilkan tunas lebih menurun lagi menjadi hanya 8%. Dan tentu saja
apabila pada regim yang sama, bila jangka waktu perlakuannya ditingkatkan
menjadi 2 jam, persentase stek yang menghasilkan tunas sangat menurun yaitu
hanya 2%. Hasil ini memperlihatkan bahwa regim perlakuan air panas pada suhu
55oC selama 1 atau 2 jam menyebabkan banyak kerusakan pada stek nanas dan
sangat mengurangi daya tumbuh bakal tunas dari stek nanas, dan oleh karenanya
regim perlakuan dengan suhu yang lebih rendah akan memberikan harapan pada
pencapaian tujuan perlakuan panas.
Tabel 2. Persentase stek daun nanas yang tumbuh setelah perlakuan air panas
No
Regim perlakuan
Viabilitas stek nanas
Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
20% (10/50)*)
perlakuan 2 jam
2
Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
14% (7/50)
perlakuan 3 jam
3
Suhu penangas air 55oC; jangka waktu
8% (4/50)
perlakuan 1 jam
4
Suhu penangas air 55oC; jangka waktu
2% (1/50)
perlakuan 2 jam
5
Tanpa perlakuan air panas (kontrol)
30% (15/50)
*)
a/b = jumlah stek yang menghasilkan tunas (a)/jumlah stek yang diberi perlakuan
(b)
1
Pengaruh Perlakuan Air Panas Terhadap Infektivitas PMWaV
Verifikasi keberadaan PMWaV dalam jaringan tanaman nanas telah
berhasil dilakukan dengan metode TBIA. Adanya warna ungu dari substrat
(NBT/BCIP) pada membran tepat pada bekas tempelan potongan daun nanas
merupakan sinyal positif keberadaan PMWaV pada jaringan tanaman tersebut
(Gambar 6).
(a)
(b)
Gambar 6. Hasil deteksi PMWaV melalui tissue blotting immunoassay (TBIA)
pada jaringan tunas nanas uji. Membran nitrocelullose yang telah
direaksikan terhadap antiserum PMWaV-1 (a) dan PMWaV-2 (b).
Pengamatan yang lebih detail dengan kaca pembesar menemukan bahwa
sinyal warna ungu sangat jelas terjadi pada bekas jaringan pembuluh dari daun
nanas yang ditempelkan. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Hu et al. (1997)
bahwa akumulasi PMWaV pada tanaman nanas terjadi hanya pada jaringan floem.
Virus ini tidak pernah terdeteksi di luar jaringan floem yang merupakan
karakteristik dari Closterovirus. Oleh karena itu, pada penelitian ini, jika jaringan
floem tidak memperlihatkan sinyal warna ungu maka individu tanaman yang diuji
tersebut dianggap tidak terinfeksi PMWaV. Berdasarkan kriteria ini, semua tunas
nanas yang tumbuh dari stek yang diberi perlakuan panas maupun yang tidak
diberi perlakuan diuji dengan TBIA dan hasilnya disajikan pada Tabel 3.
Data pada Tabel 3 memperlihatkan bahwa tunas-tunas nanas yang tumbuh
dari stek yang tidak diberi perlakuan panas (kontrol) umumnya terinfeksi ganda
PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan hanya satu individu tunas yang terinfeksi tunggal
PMWaV-1. Hal ini menunjukkan bahwa sampel tanaman nanas yang digunakan
sebagai bahan dalam penelitian ini, yang dipilih berdasarkan gejala saja,
semuanya terinfeksi PMWaV. Bahan stek tanaman nanas yang terinfeksi ini
kemudian diusahakan terbebas dari PMWaV melalui perlakuan air panas.
Tabel 3. Verifikasi infeksi PMWaV pada tunas nanas yang tumbuh dari stek daun
setelah mendapat perlakuan air panas melalui tissue blot immunoassay
(TBIA).
Respon stek nanas terhadap
antiserum*)
No
Regim perlakuan
No sampel
PMWaV-1
PMWaV-2
o
1
Suhu penangas air 50 C;
jangka waktu perlakuan
1
+
2 jam
2
+
3
+
4
5
+
6
+
7
+
8
+
9
+
10
+
2
Suhu penangas air 50oC;
1
jangka waktu perlakuan
3 jam
2
3
4
5
6
7
3
Suhu penangas air 55oC;
jangka waktu perlakuan
1
1 jam
2
3
4
4
Suhu penangas air 55oC;
jangka waktu perlakuan
1
2 jam
5
Tanpa perlakuan air
panas (kontrol)
1
+
+
2
+
3
+
+
4
+
+
5
+
+
6
+
+
7
+
+
8
+
+
9
+
+
10
+
+
11
+
+
12
+
+
13
+
+
14
+
+
15
+
+
*)
Reaksi positif (+) dan negatif (-) tunas yang tumbuh dari stek daun nanas
terhadap antiserum PMWaV-1 maupun PMWaV-2 didasarkan pada pengamatan
sinyal warna ungu pada membran nitrocelullose.
Pembebasan bahan tanaman dari patogen melalui perlakuan panas dapat
dilakukan apabila toleransi patogen terhadap panas lebih rendah dibandingkan
toleransi bahan tanaman. Bila hal itu terjadi maka terdapat interval perlakuan suhu
dimana tanaman yang tumbuh dari bahan tanaman yang diberi perlakuan terbebas
dari gejala penyakit dan tanpa adanya kerusakan apapun. Interval suhu dimana
perlakuan efektif diperoleh disebut “treatment window” (Forsberg, 2001). Dalam
treatment window, bahan tanaman (stek) tumbuh secara maksimal dan terbebas
dari pathogen sasaran (PMWaV). Treatment window ini adalah hal yang sangat
penting yang mempengaruhi kemungkinan berhasilnya perlakuan panas. Seperti
pada penelitian ini, perlakuan air panas pada suhu 50oC selama 2 jam sampai 55oC
selama 2 jam tampaknya masuk dalam treatment window karena pada rentang
perlakuan ini beberapa tunas nanas masih dapat tumbuh normal. Di samping itu,
regim perlakuan air panas pada suhu 50oC selama 3 jam, 55oC selama 1 atau 2
jam secara total dapat mengeliminasi PMWaV dari jaringan stek terinfeksi.
Namun demikian, pemanasan pada suhu 50oC selama 2 jam kurang efektif
menginaktifkan virus karena hampir semua tunas yang tumbuh dari stek yang
diberi regim perlakuan ini masih mengandung PMWaV-1 atau PMWaV-2 (Tabel
3). Dari hasil penelitian ini diperoleh suatu regim perlakuan optimum yaitu
pemanasan pada suhu air 50oC dalam jangka waktu 3 jam. Pada regim perlakuan
ini persentase stek yang dapat tumbuh menghasilkan tunas paling tinggi dan
semua tunas secara total terbebas dari infeksi PMWaV.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Perlakuan air panas pada suhu 50°C selama 3 jam merupakan perlakuan
yang efektif mengeliminasi PMWaV dalam jaringan tanaman nanas dengan
sedikit mempengaruhi daya tumbuh tunas dari stek tanaman terinfeksi. Regim
perlakuan air panas ini mungkin berguna sebagai dasar untuk
menciptakan
metode yang dapat menghasilkan bibit nanas bebas PMWaV.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk menghasilkan bibit nanas bebas
PMWaV secara massal sehingga bermanfaat bagi petani.
DAFTAR PUSTAKA
[BPS]
Balai
Pusat
Statistik.
2007.
Produksi
Nanas
Nasional.
http://database.bps.go.id. [21 Januari 2009].
[CABI] Central for Agriculture and Biosciences International. 2002. Crop
Protection Compendium. Wallingford, UK: CAB International.
Bartholomew DP, Paull RE, Rohrbach. 2003. The Pineapple: Botany, Production
and Uses. University of Hawaii at Manoa Honolulu USA. CABI Publishing.
Carter W. 1973. Insects in Relation to Plant Disease. New York: John Willey &
Sons.
Dijkstra, Jeanne. 1998. Practical plant virology: Protocols and exercises. New
York: Springer Lab Manual.
Forsberg, G. 2001. Heat sanitation of cereal seeds with a new, efficient, cheap and
environmentally friendly method. Proceedings from Symposium no. 76 of
the British Crop Protection Council: “Seed Treatment, Challenges and
Opportunities”, ed. A. J. Biddle, pp. 69-72. BCPC, Farnham.
Forsberg, G. 2004. Control of Cereal Seed-borne Diseases by Hot Humid Air
Seed Treatment. [Disertasi]. Sweden: Swedish University of Agricultural
Sciences.
Gunasinghe UB, German TL. 1989. Purification and Partial Characterization of a
Virus from Pineapple. Phytopathology. 79: 1337-1341.
Hu, J.S., Sether, D.M., Liu, X.P., Wang, M., Zee, F. dan Ullman, D.E. 1997. Use
of tissue blotting immunoassay to examine the distribution of pineappple
closterovirus in Hawaii. Plant Dis. 81: 1150-1154.
Hutahayan, A.J. 2006. Peranan strain Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV) dan kutu putih (Dysmicoccus spp.) dalam menginduksi gejala
layu pada tanaman nanas [Tesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Institut
Pertanian Bogor.
Melzer MJ, Karasev AV, Sether JM, Hu JS. 2001. Nucleocide sequence, genome
organization, and phylogenetic analysis of pineapple mealybug wiltassociated virus-2. Gen. Virol. 82:1-7.
Muljoharjo, M. 1984. Nanas dan Teknologi Pengolahannya (Ananas comosus (L.)
Merr.). Fakultas Teknologi Pertanian UGM: Liberty.
Nainggolan, L.M. 2006. Penularan Pineapple Mealybug Wilt-associated Virus
(PMWaV)
melalui
Dysmicoccus
brevipes
(Cockerell)
(Hemiptera:
Pseudococcidae) pada tanaman nanas (Ananas comosus (L.) Merr.).
[Skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Nakasone HY dan Paull RE. 1998. Tropical Fruits. University of Hawaii at
Manoa, Honolulu, HI, USA. CAB International.
Novianti R. 2008. Pengaruh serangan penyakit layu (Pineapple mealybug wilt/
PMW) terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman nanas (Ananas comosus
(L). Merr) [Skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Samson JA. 1980. Tropical Fruits. New York: J Willey.
Sether, D.M and Hu, J.S. 2002a. Yield impact and spread of Pineapple mealybug
wilt-associated virus-2 and mealybug wilt of pineapple in Hawaii. Plant Dis.
86:867-874.
Sether, D.M, and Hu, J.S. 2002b. Closteroviruses infection and mealybug
exposure are necessary for the development of mealybug wilt of pineapple
disease. Phytopathology 92(9): 928-935.
Sether, D.M, Ullman, D.E., Hu, J.S. 1998. Transmission of pineapple mealybug
wilt-associated virus by two species of mealybug (Dysmicoccus spp.).
Phytopathology 88: 1224 – 1230.
Sether, D.M., Karasev, A.V., Okumura, C., Arakawa, C., Zee, F., Kislan, M.M.,
Busto, J.L. and Hu, J.S. 2001. Differentiation, distribution, and elimination
of two different pineapple mealybug wilt-associated viruses found in
pineapple. PlantDis.85:856-864.
Tryono, R. 2006. Deteksi dan identifikasi Pineapple
Mealybug Wiltassociated Virus PMWaV penyebab
penyakit layu pada tanaman nanas di )ndonesia. [Tesis].
Bogor: Sekolah Pascasarjana, )nstitut Pertanian Bogor.
Widyanto, H. 2005. Pola penyebaran penyakit layu dan kutu putih pada
perkebunan nanas (Ananas comosus (Linn.) Merr) rakyat di Desa Bunihayu,
Kecamatan Jalancagak, Kabupaten Subang. [Skripsi]. Bogor: Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.