dibudidayakan. Penggunaan genotipe tahan diharapkan dapat meminimalisir kerusakan dan kerugian yang ditimbulkan patogen.
3.4 Kesimpulan
Genotipe tomat lokal koleksi memiliki respon ketahanan yang beragam terhadap penyakit layu bakteri. Berdasarkan masa inkubasi dan nilai keparahan
penyakit diketahui bahwa genotipe Kudamati 1 merupakan genotipe yang sangat tahan; Gondol Lonjong, Kemir, Kudamati 3, Lombok 3, Makasar 3, Situbondo
Bulat Kecil, Situbondo Gelombang, dan Tanah Datar merupakan genotipe tahan; sedangkan genotipe Aceh 2, Aceh 3, Kefamenanu 9, Kefamenanu 12,
Kefamenanu 14, Lombok 1, Lombok 2, Lombok 4, dan Meranti 2 merupakan genotipe yang sangat rentan.
3.5 Daftar Pustaka
Agrios GN. 2005. Plant Pathology. Ed ke-5. San Diego US: Academic Press. Álvarez B, Biosca EG, López MM. 2010. On the life of Ralstonia solanacearum,
a destructive bacterial plant pathogen. A. Méndez-Vilas Ed.. pp. 267-279. Aliye N, Fininsa C, Hiskias Y. 2008. Evaluation of rhizosphere bacterial
antagonistsvfor their potential to bioprotect potato Solanum tuberosum against bacterial wilt Ralstonia solanacearum. Biological Control.
47:282-288.
Ayana G, Fininsa C, Ahmed S, Wydra K. 2011. Effects of soil amendment on bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum and tomato yields in
Ethiopia. Journal of Plant Protection Research. 511:74-76. Bi-hao C, Jian-ju L, Yong W, Guo-jo C. 2009. Inheritance and identification of
SCAR marker linked to bacterial wilt-resistance in eggplant. African Journal of Biotechnology
. 820:5201-5207. Champoiseau PG, Momol TM. 2009. Bacterial wilt of tomato [educational
modules]. Florida US: University of Florida. Chaudhry Z, Rashid H. 2011. Isolation and characterization of Ralstonia
solanacearum from infected tomato plants of soan skesar valley of Punjab.
Pak. J. Bot . 436:2979-2985.
Crus APZ, Ferreira V, Pianzzola MJ, Siri MI, Coll NS, Valss M. 2014. A novel, sensitive method to evaluate potato germplasm for bacterial wilt resistance
using a luminescent Ralstonia solanacearum reporter strain. Molecular Plant-Microba Interactions
. 272:277-285. Grover A, Chakrabarti SK, Azmi W, Khurana AMP. 2012. Rapid method for
isolation of PCR amplifiable genomic DNA of Ralstonia solanacearum infested in potato tubers. Scientific Research. 2:441-446.
Jones JDG, Dangl JL. 2006. The plant immune system. Nature Publishing Group. 444:323-329.
Kumar R, Barman A, Jha G, Ray SK. 2013. Identification and establisment of genomic identify of Ralstonia solanacearum isolated from a wilted chili
plant at Tezpur, North East India. Current Science. 10511:1571-1578. Maharina KE, Aini LQ, Wardiyati T. 2014. Aplikasi Agens Hayati Dan Bahan
Nabati Sebagai Pengendalian Layu Bakteri Ralstonia solanacearum
Pada Budidaya Tanaman Tomat. Jurnal Produksi Tanaman. 16:506- 513.
Mansfield J, Genin S, Magori S, Citovsky V, Sriariyanum M, Ronald P, Dow M, Verdier V, Beer SV, Machado MA, Toth I, Salmond G, Foster GD. 2012.
Top 10 plant pathogenic bacteria in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology
. 136:614-629. Mejri S, Mabrouk Y, Voisin M, Delavault P, Simier P, Saidi M, Belhadj O. 2012.
Variation in quantitative characters of faba bean after seed irradiation and associated molecular changes. African Journal of Biotechnology.
1133:8383-8390.
Nawangsih AA, Wardani FF. 2014. Interaksi antara bakteri endofit dan bakteri perakaran pemacu pertumbuhan tanaman dalam menekan penyakit layu
bakteri pada tomat. Jurnal Fitopatologi Indonesia. 105:145-152. Ozaki K, Watabe H. 2009. Bacterial wilt of geranium and portulaca caused by
Ralstonia solanacearum in Japan. Bull. Minamikyushu Univ. 39A:67-71.
Peter RA, Gopalakrishnan TR, Rajan S, Kumar SPG. 1993. Breeding for Resistance to Bacterial Wilt in Tomato, Eggplant and Pepper. Di dalam:
Hartman GL, Hayward AC, editor. Bacterial Wilt. Proceeding of an International Conference Held at Kaoshiung, 28-31 Okt 1992. AVRDC,
ACIAR ICRISAT CIP and Rothamsted Experimental Station. hlm 183- 190.
Rodrigues LMR, Destéfano SAL, Diniz MCT, Comparoni R, Neto JR. 2011. Pathogenicity of Brazilian strains of Ralstonia solanacearum in Strelitzia
reginae seedlings. Tropical Plant Pathology. 366:409-413.
Siri MI, Sanabria A, Pianzzola MJ. 2011. Genetic diversity and aggressiveness of Ralstonia solanacearum
strains causing bacterial wilt of potato in Uruguay. Plant Disease. 9510:1292-1301.
Syukur M, Sujiprihati S, Yunianti R. 2012. Teknik Pemuliaan Tanaman. Bogor ID: Penebar Swadaya.
Tahat MM, Sijam K. 2010. Ralstonia solanacearum: the bacterial wilt caused agent. Asian Journal of Plant Science. 97:385-393.
Xue QY, Chen Y, Li SM, Chen LF, Ding GC, Guo DW, Guo JH. 2009. Evaluation of the strains of Acinetobacter and Enterobacter as potential
biocontrol agents against Ralstonia wilt of tomato. Biol. Control. 48:252- 258.
Xue QY, Yin YN, Yang W, Heuer H, Prior P, Guo JH, Smalla K. 2011. Genetic diversity of Ralstonia solanacearum strains from China assessed by PCR-
based fingerprints to unravel host plant-and-site-dependent distribution patterns. FEMS. Microbiol. Ecol. 75:507-519.
Yamada T, Kawasaki T, Nagata S, Fujiwara A, Usami S, Fujie M. 2007. New bacteriophages that infect the phytopathogen Ralstonia solanacearum.
Mikrobiologi . 153:2630-2639.
Young BJ, Wu J, Lee HJ, Jo EJ, Murugaiyan SK, Chung E, Lee SW. 2012. Biocontrol potential of a lytic bacteriophage PE204 against bacterial wilt
of tomato. J. Microbiol. Biotechnol. 2212:1613-1620. Zuluaga AP, Solé M, Lu H, Góngora-Castillo E, Vaillancourt B, Coll N, Buell
CR, Valss M. 2015. Transcriptome response to Ralstonia solanacearum
infection in the roots of the wild potato Solanum commersonii. BMC Genomics
. 16:1-16.
4 STUDI PEWARISAN KARAKTER KETAHANAN TERHADAP PENYAKIT LAYU BAKTERI
Ralstonia solanacearum PADA TOMAT
Inheritance of Bacterial Wilt Ralstonia solanacearum Disease Resistance Trait on Tomat
Abstrak
Ralstonia solanacearum penyebab penyakit layu bakteri memiliki kisaran
inang yang luas dan susah dikendalikan. Penggunaan varietas tahan merupakan upaya pengendalian penyakit yang efektif, efisien, ekonomis, dan ramah
lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pola pewarisan sifat ketahanan terhadap penyakit layu bakteri pada tomat. Percobaan menggunakan
Kudamati 1 genotipe tahan dan Lombok 4 genotipe rentan untuk membentuk populasi F
1
, F
1R
, dan F
2
. Pengamatan pada populasi F
1
dan F
1R
menunjukkan bahwa karakter ini bersifat dominan tanpa dipengaruhi efek maternal dengan
derajat dominansi tidak sempurna. Berdasarkan uji χ
2
pada populasi F
2
, segregasi memiliki rasio 9:7 tahan : rentan yang menandakan bahwa karakter merupakan
karakter kualitatif yang dikendalikan oleh dua pasang gen mayor dengan aksi gen duplikat resesif epistasis.
Kata kunci: tomato, Ralstonia solanacearum, pola pewarisan, dominan
Abstract
Ralstonia solanacearum causes of bacterial wilt disease has a wide host range and difficultly controlling. Cultivate the resistant variety is an effective,
efficient, economical, and environmentally friendly controlling. The objective this research was to study of inheritance to bacterial wilt disease resistance on
tomato. This experiment used Kudamati 1 resistant genotype and Lombok 4 susceptible genotype for generate F
1
, F
1R
, and F
2
population. Observation on F
1
dan F
1R
population showed that the character is dominant without maternal effect with the degree of dominance is uncomplete. Based on
χ
2
testing in F
2
population, the rasio segregation was 9:7 resistant : susceptible which indicated the character is qualitative character controlled by two genes with
duplicate recessive epistasis.
Keywords: tomato, Ralstonia solanacearum, inheritance, dominant
4.1 Pendahuluan
Penyakit layu bakteri yang disebabkan oleh bakteri Ralstonia solanacearum merupakan salah satu penyakit penting pada tanaman tomat. Patogen tersebar luas
di daerah tropis dan subtropis, serta memiliki kisaran inang yang luas sehingga sulit untuk dikendalikan. Budidaya menggunakan varietas tahan merupakan
langkah awal yang sangat menentukan keberhasilan budidaya sehingga sangat penting untuk mengetahui informasi pewarisan mengenai karakter ketahanan
dalam tujuan mempermudah perakitan varietas tahan tersebut. Mejri et al. 2012 menyatakan bahwa pengendalian penyakit yang dimulai dari resistensi genetik
merupakan pilihan yang tepat. Dengan kata lain budidaya varietas tahan merupakan pengendalian yang efektif.
Varietas tahan dirakit melalui kegiatan pemuliaan tanaman yang mana akan efektif apabila informasi pewarisan karakter telah diketahui. Berbagai penelitian
sejauh ini memberikan informasi jumlah gen pengendali yang berbeda. Grimault et al.
1995 melaporkan bahwa karakter ketahanan tomat terhadap penyakit layu bakteri dikendalikan oleh satu gen. Berbeda dengan hasil penelitian tersebut,
Osiru et al. 2001 menyatakan dikendalikan 2 gen dan Yue et al. 1995 tiga gen. Selain itu Shou et al. 2006 menyatakan bahwa karakter ketahanan penyakit layu
bakteri pada tomat juga dipengaruhi oleh efek maternal.
Sejauh ini beberapa penelitian mengenai informasi pewarisan karakter ketahanan tomat terhadap penyakit layu bakteri telah dilakukan, namun belum
memberikan informasi yang konsisten, sehingga masih perlu dilakukan konfirmasi demi mendapatkan informasi yang sesuai dengan varietas tomat yang
dibudidayakan.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pola pewarisan karakter ketahanan terhadap penyakit layu bakteri pada tomat.
4.2 Bahan dan Metode 4.2.1 Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Leuwikopo dari bulan Mei- Desember 2015. Pembibitan, penanaman, dan pemberian inokulum dilakukan di
rumah plastik yang berada di ketinggian 250 m dpl
4.2.2 Pembentukan Populasi Dasar
Pembentukan populasi dasar meliputi F
1
, F
1R
, dan F
2
dengan memanfaatkan genotipe Kudamati 1 sebagai tetua tahan dan genotipe Lombok 4 sebagai tetua
rentan. Benih tetua disemai dalam tray persemaian yang berisi media campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 2:1 vv. Bibit dipelihara hingga
berumur 3 minggu dan siap dipindahkan di polybag berukuran 30 x 30 cm. Pemeliharaan yang dilakukan meliputi pemupukan, penyiraman, pengendalian
organisme pengganggu tanaman, dan pemberian ajir. Tanaman diajir dan diikat untuk mencegah kemungkinan roboh.
Persilangan dilakukan antar pukul 06.00-09.00 pagi. Bunga yang telah diserbuki diberi tutup dan label yang mencantumkan nama tetua dan tanggal
persilangan. Hasil persilangan F
1
selanjutnya ditanam kembali untuk membentuk populasi F
2
dengan cara membiarkan populasi F
1
menyerbuk sendiri.
4.2.3 Studi Pewarisan Sifat Ketahanan Terhadap Penyakit Layu Bakteri
Bahan percobaan yang digunakan adalah populasi dasar yang terdiri dari P
1
, P
2
, F
1
, F
1R
dan F
2
. P
1
, P
2
, F
1
, F
1R
ditanam sebanyak 15 tanaman. Jumlah minimum tanaman F
2
ditentukan berdasarkan perhitungan populasi minimum dengan menggunakan rumus
:
n = log F log q
............. 3 Keterangan :
n F
q =
= =
Jumlah tanaman minimum Taraf kesalahan α 0.05
Peluang kegagalan mendapatkan genotipe yang diinginkan
Berdasarkan rumus di atas dengan asumsi bahwa ketahanan terhadap penyakit layu bakteri dikendalikan oleh tiga gen, maka jumlah tanaman minimum
pada populasi F
2
adalah sebagai berikut:
n = log F
= log 0.05
= -1.30103
= 191 log q
log 6364 -0.00684
Populasi F
2
yang digunakan dalam percobaan sebanyak 215 tanaman. Benih populasi P
1
, P
2
, F
1
, F
1R
dan F
2
disemai dalam tray persemaian yang berisi media campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 2:1 vv.
Bibit dipelihara hingga berumur 4 minggu dan dipersiapkan untuk pindah tanam sekaligus inokulasi. Inokulum R. solanacearum yang digunakan merupakan isolat
yang diambil dari tanaman sakit di lapang. Tanaman Solanaceae yang sakit dipotong pangkal batangnya dengan kemiringan 45
dan direndam dengan menggunakan aquades steril selama 24 jam. Tanaman yang mengeluarkan ooz
bakteri digunakan sebagai sumber inokulum. Isolat R. solanacearum diuji dengan menggunakan media TTC Triphenyl Tetrazolium Chloride. Koloni bakteri R.
solanacearum
dicirikan berwarna putih susu dengan bagian yang berwarna merah di tengahnya.
Tanaman yang akan diinokulasi dilukai dengan cara menggunting ujung akarnya, kemudian direndam dengan suspensi bakteri sebanyak 20 mL selama 30
menit. Selanjutnya tanaman ditanam di polybag berukuran 30 cm. Suspensi bakteri kemudian disiram ke tanaman. Pengamatan dilakukan 2 kali seminggu
sejak 2 hari setelah inokulasi selama 30 hari. Peubah yang diamati adalah :
1. Periode inkubasi
Yaitu waktu yang diperlukan bakteri untuk dapat menimbulkan gejala gangguan terhadap tanaman. Masa inkubasi diamati 2 hari sekali
setelah inokulasi.
2. Kejadian penyakit
Yaitu pengamatan kejadian penyakit yang diamati mulai umur 2 HSI sampai usia 30 HSI. Kejadian penyakit diukur dengan menggunakan
rumus:
Kejadian Penyakit = n
x 100 ............. 4
N Keterangan
: n N
= =
Tanaman sakit Jumlah total tanaman yang diamati
3. Area under the disease progress curve AUDPC
Yaitu suatu perhitungan kuantitatif untuk mempermudah mengambbil kesimpulan mengenai intensitas serangan suatu penyakit kejadian
atau keparahan penyakit yang berkembang dalam suatu periode waktu.
AUDPC =
∑ ............. 5
Keterangan : X
i
t
i
= =
Nilai kejadian atau keparahan penyakit pada waktu ke-i Waktu ke-i
4. Tanaman Hidup
Persentase tanaman hidup per genotipe dihitung pada hari ketigapuluh setelah inokulasi.
5. Respon Ketahanan
Respon ketahanan setiap genotipe ditunjukkan berdasarkan kejadian penyakit menggunakan metode Peter et al. 1993 yang dimodifikasi
Tabel 4.
Tabel 4 Respon ketahanan tomat terhadap penyakit layu bakteri R. solanacearum
berdasarkan kejadian penyakit
Kejadian penyakit Respon ketahanan
0 ≤ X 5 5 ≤ X ≤ 20
20 X ≤ 40 40 X ≤ 60
60 X ≤ 80 80
Sangat Tahan Tahan
Agak Tahan Agak Rentan
Rentan Sangat Rentan
Data peubah hasil pengamatan akan dianalisa, yang meliputi: 1.
Efek maternal Pengaruh tetua betina pada pewarisan karakter ketahanan terhadap
penyakit layu bakteri pada tomat dianalisis dengan cara membandingkan tanaman F
1
dan F
1R
yang telah diinokulasi. Peubah yang digunakan meliputi periode inkubasi, kejadian penyakit, AUDPC, dan respon
ketahanan. 2.
Derajat dominansi Pendugaan aksi gen pengendali karakter ketahanan tomat terhadap
penyakit layu bakteri dilakukan dengan penghitungan derajat dominansi menggunakan rumus pendugaan potensi rasio hp Petr 1959. Peubah
yang digunakan adalah persentase tanaman hidup.
hp =
̅̅̅̅ - ̅̅̅̅
............. 6 ̅̅̅̅ -
̅̅̅̅
Keterangan :
hp ̅̅̅̅
̅̅̅̅ ̅̅̅̅
= =
= =
Potensi rasio Rata-rata nilai F
1
Rata-rata nilai tetua tertinggi Nilai tengah kedua tetua
