Molecular Characterization of Resistance Banana Cultivars to Panama Wilt Disease Caused by Fusarium oxysporum f sp cubense

KARAKTERISASI MOLEKULER KETAHANAN
BEBERAPA KULTIVAR PISANG (Musa spp.) TERHADAP
PENYAKIT LAYU PANAMA
(Fusarium oxysporum f.sp. cubense)

AGUS SUTANTO

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Karakterisasi
Molekuler Ketahanan Beberapa Kultivar Pisang (Musa spp.) Terhadap
Penyakit Layu Panama (Fusarium oxysporum f.sp. cubense) adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi
yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan

dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Agus Sutanto
NIM A263090101

RINGKASAN
AGUS SUTANTO. Karakterisasi Molekuler Ketahanan Beberapa Kultivar
Pisang (Musa spp.) terhadap Penyakit Layu Panama (Fusarium oxysporum f.sp.
cubense). Dibimbing oleh SUDARSONO sebagai ketua, DEWI SUKMA dan
CATUR HERMANTO sebagai anggota komisi pembimbing.
Pengembangan komoditas pisang di Indonesia menghadapi kendala
perkembangan hama dan penyakit tanaman pisang yang secara signifikan
menurunkan produksi pisang secara nasional. Penyakit layu Panama yang
disebabkan oleh cendawan Fusarium oxysporum f.sp. cubense (FOC) merupakan
salah satu penyakit yang sudah tersebar di hampir seluruh wilayah Indonesia, dan
sangat sulit dikendalikan. Serangkaian kegiatan penelitian dilakukan bertujuan
untuk mengisolasi, mengkarakterisasi gen ketahanan (resistance gene analogue,
RGA) dan pertahanan (defense gene analogue, DGA) serta mengembangkan

marka molekuler ketahanan beberapa kultivar pisang terhadap penyakit layu FOC.
Percobaan dimulai dengan uji ketahanan beberapa kultivar pisang terhadap
penyakit layu FOC untuk memilih kultivar tahan. Hasil pengujian mendapatkan
dua kultivar tahan, yaitu Calcuta-4 (introduksi) dan Klutuk Wulung (asli
Indonesia) yang akan digunakan untuk percobaan berikutnya yaitu isolasi dan
karaterisasi RGA. Dua kultivar hasil percobaan pertama, dan ditambah satu
kultivar Rejang (asli Indonesia) berdasarkan hasil dari penelitian sebelumnya
menunjukkan ketahanan terhadap FOC digunakan sebagai materi genetik untuk
isolasi dan karakterisasi RGA. Dari tiga kultivar diperoleh sebanyak 17 sekuen
RGA yang mengandung domain terkonservasi NBS-LRR dan terbagi dalam
empat kelompok, yaitu kelompok I beranggotakan 14 sekuen (MNBS1-MNBS14),
dan tiga kelompok lainnya beranggotakan satu sekuen yaitu MNBS15, MNBS16
dan MNBS17.
Percobaan selanjutnya adalah isolasi dan karakterisasi DGA yaitu gen
chitinase dan β-1,3-glucanase. Gen chitinase diisolasi dari dari lima kultivar
pisang asli Indonesia, yaitu Rejang, Klutuk Wulung, Kepok, Ambon Hijau dan
Barangan. Dari lima produk amplifikasi PCR (satu produk mewakili satu
kultivar), diperoleh delapan sekuen putatif gen chitinase (MaChi) yang berukuran
596 pb yang menyandi 148 residu asam amino. Fragmen MaChi mengandung dua
intron (158 pb) dan tiga ekson (438 pb). Hasil analisis sekuen menunjukkan

fragmen MaChi mempunyai identity 90 % dengan gen chitinase kelas II asal
pisang. Gen β-1,3-glucanase diisolasi dari empat kultivar pisang, yaitu Rejang,
Klutuk Wulung, Ambon Hijau dan Barangan. Dari empat produk amplifikasi PCR
diperoleh empat sekuen putatif gen β-1,3-glucanase (MaGlu) yang berukuran 788
pb yang menyandi 261 residu asam amino. Hasil analisis sekuen menunjukkan
fragmen MaGlu mempunyai identity sebesar 99 % dengan gen β-1,3-glucanase
yang berasal dari pisang.
Berdasarkan fragmen gen yang diperoleh dilakukan identifikasi dan
analisis keragaman situs SNP. Situs SNP diidentifikasi dari 14 fragmen RGA
(MNBS1-MNBS14), 8 fragmen gen chitinase (MaChi), dan 4 fragmen gen β-1,3glucanase (MaGlu). Berhasil diidentifikasi sebanyak 16 putatif SNP dari 4
fragmen RGA yang berasal dari kultivar Rejang (MNBS2-MNBS5) dan
mempunyai 4 haplotipe, sedangkan dari 8 fragmen RGA yang berasal dari

kultivar Calcuta-4 (MNBS6-MNBS14) diidentifikasi sebanyak 9 putatif SNP dan
mempunyai 7 haplotipe. Sebanyak 22 putatif SNP diidentifikasi dari 8 fragmen
gen chitinase dan mempunyai 8 haplotipe, sedangkan dari 4 fragmen gen β-1,3glucanase berhasil diidentifikasi 8 putatif SNP dan mempunyai 4 haplotipe.
Berdasarkan situs SNP yang teridentifikasi, dilakukan pengembangan
marka SNAP berbasis RGA dan DGA untuk marka ketahanan terhadap penyakit
layu FOC. Dari hasil evaluasi menggunakan pendekatan teknik PCR dan analisis
filogenetik dipilih beberapa lokus yang dapat digunakan sebagai marka ketahanan

terhadap layu FOC dan bisa mengelompokkan kultivar referensi berdasarkan
karakter ketahanan terhadap layu FOC. Lokus-lokus tersebut adalah SNP4_MNBS
yang bertautan dengan RGA (gen MNBS), lokus SNP2_MChi, SNP6_MChi,
SNP8_MChi, SNP10_MChi, SNP11_MChi yang bertautan dengan gen chitinase
(MaChi), dan lokus SNP1_MGlu yang bertautan dengan gen β-1,3-glucanase.
Namun demikian, penggunaan lokus SNP1_MGlu bisa juga dihilangkan, karena
tanpa menggunakan primer SNP1_MGlu pengelompokkan kultivar berdasarkan
ketahanan terhadap layu FOC menjadi lebih baik. Selain itu, dari penelitian ini
dapat diketahui bahwa terdapat perbedaan susunan basa nukleotida antara kultivar
pisang yang rentan dan tahan terhadap penyakit layu FOC, dan perbedaan
nukleotida tersebut dapat menyebabkan perubahan residu asam amino.
Kata kunci: DGA, haplotipe, marka SNAP, RGA, SNP.
.

SUMMARY
AGUS SUTANTO. Molecular Characterization of Resistance Banana Cultivars
to Panama Wilt Disease Caused by Fusarium oxysporum f.sp. cubense.
Supervisied by SUDARSONO as chairman, DEWI SUKMA and CATUR
HERMANTO as member of advisory committee.
Sustainability of banana and plantain in Indonesia encounters the

development of banana pests and diseases that dramatically decreased national
banana production. Panama wilt disease caused by Fusarium oxysporum f.sp.
cubense (FOC) is one of major banana diseases that infected almost all of banana
plantation in Indonesia. A series of experiments were carried out to isolate,
characterize resistance gene analogues (RGAs) and defense gene analogues
(DGAs), and to develop molecular markers for disease resistance against fusarium
wilt. The experiment was started by the assessment of resistance banana cultivars
against FOC tropical race-4 (TR4), and selected two cultivars showed resistant to
FOC i.e. Calcuta-4 and Klutuk Wulung. From those selected cultivars and one
resistant cultivar, Rejang, 17 RGAs were isolated and characterized and showed
high sequence identity to NBS-LRR. The RGA sequences were designated as
MNBS1-MNBS17. Based on phylogenetic analysis, the RGAs were classified into
four groups. First group contained 14 RGA sequences (MNBS1-MNBS14), and
the other three groups contained one sequence MNBS15, MNBS16, and MNBS17,
respectively.
The isolation and characterization of DGA (chitinase and β-1,3-glucanase
genes) were carried out using local banana cultivars. Eight putative chitinase
sequences (586 bp in length) were isolated from Rejang, Klutuk Wulung, Kepok,
Ambon Hijau and Barangan. The sequences were showed high identity (90 %) to
banana class II chitinase gene and coded by MaChi. Four putative β-1,3glucanase sequences (788 bp in length) were isolated and characterized from

Rejang, Klutuk Wulung, Ambon Hijau and Barangan. The sequences shared 99 %
identity to banana β-1,3-glucanase, and designated as MaGlu.
Based on SNP identification, it was revealed that RGA sequences from
Rejang (MNBS2-MNBS5) and Calcuta-4 (MNBS6-MNBS14) contained 16 and 9
putative SNPs, respectively. Based on SNP analysis, RGA sequences of Rejang
and Calcuta-4 generated 4 and 8 haplotypes, respectively. Twenty two SNPs were
identified from 8 chitinase fragments and generated 8 haplotypes, while 8 putative
SNPs were identified from 4 β-1,3-glucanase fragments and generated 4
haplotypes.
SNAP markers were developed based on non synonymous SNPs identified
from RGA (MNBS) and DGA (chitinase and β-1,3-glucanase) sequences. Using
PCR technique and allel specific primers approaches, 7 loci based on RGA and
DGA sequences were selected as SNAP markers for FOC resistance banana
cultivars, there were SNP4_MNBS, SNP2_MChi, SNP6_MChi, SNP8_MChi,
SNP10_MChi, SNP11_MChi, and SNP1_MGlu. However, the use of SNP1_MGlu
locus can be omitted, because without SNP1_MGlu primers, the grouping of
banana cultivar base on FOC resistance will be better.
Keywords: DGA, haplotype, RGA, SNP, SNAP marker.

© Hak Cipta Milik IPB, tahun 2014

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.

KARAKTERISASI MOLEKULER KETAHANAN
BEBERAPA KULTIVAR PISANG (Musa spp.) TERHADAP
PENYAKIT LAYU PANAMA
(Fusarium oxysporum f.sp. cubense)

AGUS SUTANTO

Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada

Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Penguji pada Ujian Tertutup: - Dr. Sitho Wahyuning Ardie, SP. MSi.
- Dr. Dini Dinarti, SP. MSi.
Penguji pada Ujian Terbuka: - Dr. Ir. Nurul Kumaida, MSi.
- Prof. (Riset) Dr. Ir. Ika Djatnika, MSc.

arakterisasi Molekuler Ketahanan Beberapaa Kultivar Pisang
Judul Disertasi : Kar
(Mus
usa spp.) Terhadap Penyakit Layu Pana
nama (Fusarium
oxys
ysporum f.sp. cubense).
Nama

: Agus
gus Sutanto
NIM
: A263090101
263090101

Disetujui:
Ketua Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Sudarsono, MSc.
Ketua

Dr. Dewi Sukm
ukma, SP. MSi.
Anggot
nggota

Dr. Ir. Catur Herm
rmanto, MP.
Anggota

nggota

Diketahui oleh:
Ketua Program Studi
udi
Pemuliaan dan Bioteknol
oteknologi Tanaman

Dekan Sekolah Pas
ascasarjana

Dr. Ir. Yudiwanti Waahyu E.K, MS.

Dr. Ir. Dahrul Syah,
ah, M
MSc. Agr.

Tanggal Ujian: 4 Febr
ebruari 2014

Tanggal Lulus

PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan
karuniah-Nya sehingga penulis berhasil menyelesaikan disertasi ini dengan judul:
‘Karakterisasi Molekuler Ketahanan Beberapa Kultivar Pisang (Musa spp.)
terhadap Penyakit Layu Panama (Fusarium oxysporum f.sp. cubense)’.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. Sudarsono, MSc.
sebagai Ketua Komisi Pembimbing, dan kepada Dr. Dewi Sukma, SP. MSi. dan
Dr. Ir. Catur Hermanto, MSc. sebagai anggota Komisi Pembimbing yang telah
banyak memberi saran-saran dan masukan sejak persiapan, pelaksanaan penelitian
sampai penyusunan disertasi ini. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc.Agr., Dr. Ir. Widodo, MSc., Dr. Sintho Wahyuning
Ardie SP. MSi., Dr. Dini Dinarti SP. MSi., Dr. Ir. Yudiwanti Wahyu EK. MS.,
Prof. (Riset) Dr. Ir. I. Djatnika, MS. dan Dr. Ir. Nurul Kumaida, MSi., yang telah
bersedia menjadi penguji luar komisi pada ujian pra kualifikasi program Doktor,
Ujian Tertutup dan Ujian Terbuka, serta memberikan masukan dan saran
perbaikan untuk kesempurnaan disertasi ini.
Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Balai Penelitian Tanaman Buah
Tropika dan Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Kementrian
Pertanian Republik Indonesia, yang telah memberi kesempatan dan dukungan
biaya kepada penulis untuk melangsungkan studi S3 di IPB.
Tidak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada seluruh teman-teman di
Laboratorium Pemuliaan dan Biologi Molekuler Tanaman, yang telah membantu
baik secara fisik maupun psikologis selama berlangsungnya kegiatan penelitian,
serta kepada Bapak Panca Jarot Santoso, SP. MSc. yang telah memberikan
sebagian bahan kimianya untuk kelengkapan penelitian disertasi ini.
Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada istri tercinta
Susilowati, serta anak-anak tersayang Ikhsan Fitrianto dan Afifah Nurul’ain yang
dengan penuh kesabaran mendampingi penulis selama menempuh pendidikan S3
di IPB.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan, sehingga besar harapan
penulis saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan disertasi. Akhir
kata penulis berharap semoga disertasi ini bermanfaat bagi kemajuan ilmu
pemuliaan dan biologi molekuler tanaman, khususnya tanaman pisang di
Indonesia.
Bogor, Februari 2014
Agus Sutanto

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL .........................................................................................

xiii

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

xv

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

xviii

1

2

3

4

PENDAHULUAN
Latar Belakang .................................................................................
Tanaman Pisang (Musa spp.) ..........................................................
Penyakit Layu Fusarium pada Tanaman Pisang dan Usaha
Pengendaliannya ..............................................................................
Perbaikan Kultivar Tanaman Pisang ...............................................
Interaksi Tanaman dan Penyakit .....................................................
Gen Ketahanan (R gene) ..................................................................
Gen Respon Pertahanan ...................................................................
Marka Molekuler Pada Tanaman Pisang .........................................
Perumusan Masalah .........................................................................
Tujuan Penelitian .............................................................................
Manfaat Penelitian ...........................................................................
Ruang Lingkup Penelitian ...............................................................

5
7
8
9
11
16
21
22
22
22

UJI DINI KETAHANAN BEBERAPA KULTIVAR PISANG
TERHADAP PENYAKIT LAYU FOC VCG 01213/16 (TR4)
Abstrak ............................................................................................
Abstract ...........................................................................................
Pendahuluan ....................................................................................
Bahan dan Metode ..........................................................................
Hasil dan Pembahasan .....................................................................
Simpulan ..........................................................................................
Daftar Pustaka .................................................................................

25
26
27
28
30
33
33

ISOLASI DAN KARAKTERISASI RESISTANCE GENE
ANALOGUE (RGA) ASAL 3 KULTIVAR PISANG YANG
TAHAN PENYAKIT LAYU FUSARIUM
Abstrak ............................................................................................
Abstract ...........................................................................................
Pendahuluan ....................................................................................
Bahan dan Metode ...........................................................................
Hasil dan Pembahasan .....................................................................
Simpulan ..........................................................................................
Daftar Pustaka .................................................................................

37
38
39
40
43
56
57

ISOLASI DAN KARAKTERISASI GEN CHITINASE ASAL 5
KULTIVAR PISANG
Abstrak ............................................................................................
Abstract ...........................................................................................
Pendahuluan ....................................................................................

61
62
63

xi

1
2

Bahan dan Metode ...........................................................................
Hasil dan Pembahasan .....................................................................
Simpulan ..........................................................................................
Daftar Pustaka .................................................................................

63
65
70
71

ISOLASI DAN KARAKTERISASI GEN β-1,3-GLUCANASE
ASAL 4 KULTIVAR PISANG
Abstrak ............................................................................................
Abstract ...........................................................................................
Pendahuluan ....................................................................................
Bahan dan Metode ...........................................................................
Hasil dan Pembahasan .....................................................................
Simpulan ..........................................................................................
Daftar Pustaka .................................................................................

73
74
75
76
77
83
84

IDENTIFIKASI DAN ANALISIS SUBSTITUSI SATU BASA
(SNP) DAN KERAGAMAN NUKLEOTIDA RGA DAN DGA
ASAL DNA GENOM PISANG
Abstrak ............................................................................................
Abstract ...........................................................................................
Pendahuluan ....................................................................................
Bahan dan Metode ...........................................................................
Hasil dan Pembahasan .....................................................................
Simpulan ..........................................................................................
Daftar Pustaka .................................................................................

87
88
89
89
91
101
101

PENGEMBANGAN MARKA SNAP BERBASIS RESISTANCE
GENE ANALOGUE (RGA) DAN DEFENSE GENE ANALOGUE
(DGA) UNTUK KETAHANAN TERHADAP LAYU FUSARIUM
PADA TANAMAN PISANG (Musa spp.)
Abstrak ............................................................................................
Abstract ...........................................................................................
Pendahuluan ....................................................................................
Bahan dan Metode ...........................................................................
Hasil dan Pembahasan .....................................................................
Simpulan ..........................................................................................
Daftar Pustaka .................................................................................

105
106
107
107
110
128
129

8

PEMBAHASAN UMUM

131

9

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ..........................................................................................
Saran ................................................................................................

137
138

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................

139

LAMPIRAN ..................................................................................................

167

RIWAYAT HIDUP ......................................................................................

170

5

6

7

xii

DAFTAR TABEL
1.

Translasi nilai DSI .................................................................................

30

2.

Status ketahanan/kerentanan 5 kultivar pisang terhadap penyakit layu FOC

31

3.

Degenerate primer yang digunakan untuk mengamplifikasi NBS-LRR
asal DNA genom tanaman pisang ..........................................................

40

Pengelompokan fragmen RGA dari produk PCR berdasarkan asal
DNA genom diisolasi .............................................................................

44

Sequence identity antara runutan nukleotida dari fragmen MNBS asal
tanaman pisang kultivar Rejang, Calcuta-4 dan Klutuk Wulung
dengan Musa NBS-LRR yang telah dideposit pada pangkalan data
GenBank .................................................................................................

48

Sequence identity antara runutan prediksi asam amino MNBS asal
tanaman pisang kultivar Rejang, Calcuta-4 dan Klutuk Wulung
dengan protein Musa NBS-LRR yang telah dideposit pada pangkalan
data GenBank ........................................................................................

48

Matrik genetic identity (%) hasil dari analisis pensejajaran sekuen
prediksi asam amino Musa RGA dan protein R menggunakan
ClustalW2................................................................................................

53

Hasil analisis BLASTN antara sekuen fragman MNBS dengan data
genom pisang global (http://banana-genome.cirad.fr/blast) .......................

54

Sekuen primer PCR yang digunakan untuk mengamplifikasi gen
chitinase asal fragmen DNA genom pisang dan ukuran produk yang
diharapkan ..............................................................................................

64

Sequence identity residu prediksi asam amino dari fragmen chitinase
yang diisolasi dari pisang Rejang (MaChi_Rjg) dan 12 chitinase yang
berasal dari tanaman lain yang terdeposit dalam pangkalan data
GenBank NCBI .............................................................................................

67

Sekuen primer PCR yang digunakan untuk mengamplifikasi gen β1,3-glucanase asal fragmen DNA genom pisang dan ukuran produk
yang diharapkan .....................................................................................

77

Sequence identity residu prediksi asam amino dari fragmen β-1,3glucanase yang diisolasi dari pisang Rejang (MaGlu_Rjg) dan 16
glycosida hidrolase famili 17 yang berasal dari tanaman dan
organisme lain yang terdeposit dalam pangkalan data GenBank NCBI

80

13.

Pengelompokan RGA berdasarkan asal kultivar pisang ........................

90

14.

Karakter dari 16 SNP yang diidentifikasi pada sekuen RGA (MNBS)
dari kultivar Rejang ................................................................................

92

Karakter dari 9 SNP yang diidentifikasi pada sekuen RGA (MNBS)
dari kultivar Calcuta-4 ...........................................................................

93

4.
5.

6.

7.

8
9.

10.

11.

12.

15.

xiii

Parameter keragaman genetik RGA asal DNA genom dua kultivar
pisang .....................................................................................................

93

17.

Sekuen dan frekuensi haplotipe dari RGA asal DNA genom pisang ....

93

18.

Karakter dari 22 SNP yang diidentifikasi pada sekuen chitinase ..........

98

19.

Karakter dari 9 SNP yang diidentifikasi pada sekuen β-1,3-glucanase

98

20.

Parameter keragaman genetik gen chitinase dan β-1,3-glucanase asal
DNA genom pisang ................................................................................

99

Sekuen dan frekuensi haplotipe dari gen chitinase dan β-1,3glucanase asal DNA genom pisang .......................................................

99

Primer alternatif sebagai luaran yang didapat dari proses mendisain
primer dengan menggunakan WebSNAPER untuk situs SNP1 dari
fragmen gen MNBS ................................................................................

113

Primer SNAP terpilih dari 7 situs SNP asal fragmen gen MNBS yang
dapat digunakan untuk menghasilkan marka SNAP ..............................

115

Primer SNAP terpilih dari 3 situs SNP asal fragmen gen β-1,3-glucanase
yang dapat digunakan untuk menghasilkan marka SNAP ………….........

115

Primer SNAP terpilih dari 11 situs SNP asal fragmen gen chitinase
yang dapat digunakan untuk menghasilkan marka SNAP .....................

116

16.

21.
22.

23.
24.
25.
26.

Data genotipe hasil konversi dari elektroferogram produk PCR
menggunakan primer SNAP berbasis RGA pada 10 kultivar pisang ....
121

27.

28.

Data genotipe hasil konversi dari elektroferogram produk PCR
menggunakan primer SNAP berbasis gen β-1,3-glucanase pada 10
kultivar pisang ........................................................................................

122

Data genotipe hasil konversi dari elektroferogram produk PCR
menggunakan primer SNAP berbasis gen chitinase pada 10 kultivar
pisang .....................................................................................................

125

xiv

DAFTAR GAMBAR
1

Asal dan penyebaran kultivar pisang subgroup triploid ........................

4

2

Produksi buah nasional pada tahun 2011 ...............................................

5

3

Kelas utama gen ketahanan (R gene) berdasarkan susunan dan fungsi
domainnya, beserta contoh gen ....................................................................

10

Model yang menggambarkan peranan chitinase dan β-1,3-glucanase
melawan serangan cendawan patogen (Mauch & Staehelin 1989) .......

16

Diagram alur kegiatan penelitian ‘Karakterisasi Molekuler Ketahanan
Beberapa Kultivar Pisang (Musa spp.) Terhadap Penyakit Layu
Panama (Fusarium oxysporum f.sp. cubense) .......................................

23

6

Pengaturan teknik penempatan wadah ganda ........................................

28

7

Skor Leaf Symptom Index (LSI) ............................................................

29

8

Skor Rhizome Discoloration Index (RDI) .............................................

29

9

Gejala luar (daun) dan dalam (bonggol) akibat infeksi Fusarium
oxysporum f.sp. cubense VCG 01213/16 pada Klutuk Wulung, Ambon
Hijau, Calcuta-4, Kepok dan Ketan, 5 minggu setelah inokulasi ............

32

Elektroferogram hasil amplifikasi menggunakan dua pasang kombinasi
primer pada pada cetakan DNA genom tiga kultivar pisang .................

43

Sekuen DNA dan prediksi asam amino fragmen MNBS1 (mewakili
kelompok I) hasil amplifikasi PCR asal DNA genom pisang Klutuk
Wulung ..................................................................................................

45

Sekuen DNA dan prediksi asam amino fragmen MNBS15 (kelompok
II) hasil amplifikasi PCR asal DNA genom pisang Calcuta-4 ..............

45

Sekuen DNA dan prediksi asam amino fragmen MNBS16 (kelompok
III) hasil amplifikasi PCR asal DNA genom pisang Calcuta-4 .............

46

Sekuen DNA dan prediksi asam amino fragmen MNBS17 (kelompok
IV) hasil amplifikasi PCR asal DNA genom pisang Klutuk Wulung ...

46

Dendogram hasil analisis filogenetik sekuen prediksi asam amino
MNBS berdasarkan metode Neighbor-Joining. Angka pada sumbu
percabangan adalah nilai bootstrap (1000 ulangan) ..............................

47

Analisis pensejajaran sekuen prediksi asam amino MNBS dengan
beberapa protein Musa NBS-LRR dan protein R yang terdeposit pada
GenBank ................................................................................................

50

Dendogram hasil analisis filogenetik sekuen prediksi asam amino dari
MNBS pisang dan beberapa protein Musa NBS-LRR dan protein R
tanaman lain berdasarkan analisis pensejajaran menggunakan
ClustalW2 dan dibuat berdasarkan metode Neighbor-Joining. Angka
pada sumbu percabangan adalah nilai bootstrap (1000 ulangan) ..........

51

4
5

10
11

12
13
14
15

16

17

18

Dendogram hasil analisis filogenetik sekuen prediksi asam amino dari

xv

19
20

21

22

23
24

25

26

27

28
29

MNBS pisang dan Musa NBS-LRR yang terdeposit pada GenBank dan
dibuat berdasarkan metode Neighbour Joining. Angka pada sumbu
percabangan adalah nilai bootstrap (1000 ulangan) ..............................

56

Elektroferogram produk amplifikasi PCR yang berasal dari DNA
genom 5 kultivar pisang, menggunakan pasangan primer Chi2-2 ........

65

Contoh sekuen DNA dan prediksi asam amino dari hasil amplifikasi
PCR asal DNA genom pisang Rejang, menggunakan primer spesifik
chitinase. Intron ditandai dengan huruf kecil pada sekuen DNA ..........

66

Hasil analisis pensejajaran sekuen residu asam amino yang diprediksi
dari sekuen fragmen produk yang diamplifikasi dari DNA genom
kultivar pisang Indonesia (MaChi_Rjg, MaChi_Klt#1 dan #2,
MaChi_Kpk#1 dan #2, MaChi_AH#1 dan #2, dan MaChi_Br) dan
yang berasal dari chitinase yang tersedia pada GenBank NCBI ............

69

Dendogram hasil analisis filogenetik sekuen residu prediksi asam
amino chitinase yang berasal dari tanaman pisang dan 11 tanaman
lain berdasarkan analisis pensejajaran menggunakan ClustalW2 dan
dibuat berdasarkan metode Neighbor-Joining. Angka pada sumbu
percabangan adalah nilai bootstrap (1000 ulangan) ..............................

70

Elektroferogram produk amplifikasi PCR yang berasal dari DNA
genom lima kultivar pisang, menggunakan pasangan primer MaGlu1

78

(A) Elektroferogram produk PCR pertama dari kultivar Rejang dan
Barangan menggunakan primer MaGlu 1. (B) Produk PCR pertama
dari kultivar Barangan yang telah dipurifikasi. (C) Produk PCR kedua
dari kultivar Barangan menggunakan produk PCR yang telah
dipurifikasi sebagai cetakan DNA .........................................................

78

Contoh sekuen DNA dan prediksi asam amino dari hasil amplifikasi
PCR asal DNA genom pisang Rejang, menggunakan primer spesifik
β-1,3-glucanase .....................................................................................

79

Pensejajaran prediksi asam amino MaGlu_Rjg, MGlui_Klt, dan
MaGlu_AH dengan β-1,3-glucanase, lichenase atau β-1,3:1,4glucanase tanaman lain, dan exo-β-1,3-glucanase dari khamir dan
bakteri yang telah terdeposit dalam GenBank NCBI ............................

82

Dendogram hasil analisis filogenetik sekuen residu prediksi asam amino
β-1,3-glucanase yang berasal dari tanaman pisang dan 12 β-1,3glucanase asal tanaman lain, lichenase asal H. vulgare, dan exo-β-1,3glucanase (eGase) asal khamir dan bakteri, berdasarkan analisis
pensejajaran menggunakan ClustalW2 dan dibuat berdasarkan metode
Neighbor-Joining. Angka pada sumbu percabangan adalah nilai
bootstrap (1000 ulangan) .........................................................................

83

Variasi SNP pada RGA yang berasal dari DNA genom pisang Rejang
dan Calcuta-4 .........................................................................................

91

Jejaring haplotipe berdasarkan metode Median Joining (Bandelt et al.
1999) dari RGA asal Rejang dan Calcuta-4 ..........................................

95

xvi

30
31
32
33
34

35

36

37

38
39

40

41

42
43

44

Jejaring tahapan mutasi/sustitusi basa nukleotida sekuen gen MNBS
asal tanaman pisang ...............................................................................

96

Variasi SNP pada fragmen gen chitinase dan β-1,3-glucanase yang
berasal dari DNA genom beberapa kultivar pisang ...............................

97

Jejaring haplotipe berdasarkan metode Median Joining (Bandelt et al.
1999) dari fragmen gen chitinase dan β-1,3-glucanase .........................

100

Tampilan perangkat lunak WebSNAPER yang digunakan untuk
mendisain primer SNAP ........................................................................

109

Representasi situs SNP pada fragmen MNBS asal pisang (Musa spp.).
Situs SNP 195 dan 225 tidak menyebabkan terjadinya substitusi asam
amino sedangkan situs SNP 215 merubah residu asam amino arginin
menjadi lisin ...........................................................................................

111

Representasi situs SNP pada fragmen MNBS. Situs SNP dengan latar
belakang kuning adalah situs SNP yang menyebabkan terjadinya substitusi
asam amino sedangkan situs SNP di dalam kotak merah adalah situs SNP
terpilih untuk pembuatan primer SNAP ..........................................................

111

Keberadaan situs SNP pada fragmen MaGlu asal pisang (Musa spp.).
Situs SNP 30, 480, 618 dan 753 tidak menyebabkan terjadinya
substitusi residu asam amino sedangkan situs SNP 91, 538, 677 dan
778 yang dapat merubah residu asam amino .........................................

112

Representasi situs SNP pada fragmen gen MaChi dari 5 kultivar pisang.
MaChi-Rjg asal Rejang, MaChi_Klt#1 & #2 asal Klutuk Wulung,
MaChi_Kpk#1 & #2 asal Kepok, MaChi_AH#1 & #2 asal Ambon Hijau,
dan MaChi_Br asal Barangan ..........................................................................

112

Pensejajaran runutan nukleotida dari alternatif primer untuk situs
SNP#1 dengan fragmen MNBS ..............................................................

114

Produk PCR hasil amplifikasi dari genom tanaman pisang cv. Klutuk
Wulung (A) dan Barangan (B) menggunakan 10 pasang primer SNAP
berdasarkan situs SNP pada gen MNBS .................................................

118

Produk PCR hasil amplifikasi dari genom tanaman pisang cv. Klutuk
Wulung (A) dan Barangan (B) menggunakan 6 pasang primer SNAP
berdasarkan situs SNP pada gen MaGlu ................................................

118

Produk PCR hasil amplifikasi dari genom tanaman pisang cv. Klutuk
Wulung (A) dan Barangan (B) menggunakan 22 pasang primer SNAP
berdasarkan situs SNP pada gen MaChi ................................................

119

Representasi analisis 5 primer SNAP berbasis RGA pada 10 kultivar
pisang .....................................................................................................

120

Dendogram hasil analisis filogenetik pengelompokan kultivar
berdasarkan hasil amplifikasi PCR menggunakan primer SNAP
berbasis RGA (MNBS) ...........................................................................
Representasi analisis 5 primer SNAP berbasis gen β-1,3-glucanase pada
10 kultivar pisang ..........................................................................................

xvii

121

122

45

46
47

48

49

50

51

Dendogram hasil analisis filogenetik pengelompokan kultivar
berdasarkan hasil amplifikasi PCR menggunakan primer SNAP
berbasis gen β-1,3-glucanase (MaGlu) ..................................................

123

Representasi analisis 5 primer SNAP berbasis gen chitinase pada 10
kultivar pisang .......................................................................................

124

Dendogram hasil analisis filogenetik pengelompokan kultivar
berdasarkan hasil amplifikasi PCR menggunakan primer SNAP
berbasis gen chitinase (MaChi) .............................................................

125

Dendogram hasil analisis filogenetik pengelompokan kultivar
berdasarkan hasil amplifikasi PCR menggunakan primer SNP2_MChi,
SNP6_MChi, SNP8_MChi, SNP10_MChi dan SNP11_MCi .................

126

Dendogram hasil analisis filogenetik pengelompokan kultivar
berdasarkan hasil amplifikasi PCR menggunakan primer
SNP4_MNBS, SNP2_MChi, SNP6_MChi, SNP8_MChi, SNP10_MChi,
SNP11_MChi yang melibatkan primer SNP1_MGlu dan yang tidak ...

126

Dendogram hasil analisis filogenetik pengelompokan kultivar
referensi dan 10 kultivar/aksesi lain berdasarkan hasil amplifikasi
PCR menggunakan primer SNP4_MNBS, SNP2_MChi, SNP6_MChi,
SNP8_MChi, SNP10_MChi dan SNP11_MChi .......................................

128

Peranan teknologi biologi molekuler dalam kegiatan perbaikan
kultivar tanaman pisang .........................................................................

135

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3

Dendogram hasil analisis filogenetik setiap lokus SNP_MNBS pada
10 kultivar pisang ..................................................................................

167

Dendogram hasil analisis filogenetik setiap lokus SNP_MChi pada 10
kultivar pisang .......................................................................................

168

Prosedur isolasi DNA berdasarkan metode CTAB (Doyle & Doyle
1987) yang dimodifikasi oleh Das et al. (2009) ....................................

169

xviii

BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu sentra primer keragaman pisang, baik
pisang segar, olahan, dan pisang liar. Lebih dari 200 jenis pisang terdapat di
Indonesia. Tingginya keragaman ini, memberikan peluang pada masyarakat untuk
dapat memanfaatkan dan memilih jenis pisang komersial yang dibutuhkan oleh
konsumen.
Selain untuk konsumsi segar, beberapa kultivar pisang di Indonesia juga
dimanfaatkan sebagai bahan baku industri olahan pisang misalnya industri keripik,
sale dan tepung pisang. Perkembangan kebun rakyat dan industri olahan di daerah
sentra produksi, dapat memberikan peluang baik secara langsung maupun tidak
langsung terhadap perluasan kesempatan berusaha dan kesempatan kerja.
Pengembangan komoditas pisang di Indonesia mengalami kendala
perkembangan hama dan penyakit yang semakin komplek. Beberapa penyakit
penting seperti banana bunchy top virus (BBTV), layu bakteri dan layu Fusarium
telah menyebar di daerah sentra produksi pisang (Nurhadi & Setyobudi 2000;
Buddenhagen 2009; Hermanto et al. 2011; Molina et al. 2010). Beberapa kultivar
komersial seperti Barangan, Ambon Hijau dan Ambon Kuning sangat rentan
terhadap BBTV dan layu Fusarium, sedangkan Kepok rentan terhadap penyakit
layu bakteri yang disebabkan oleh Ralstonia solanacearum.
Berbagai usaha pengendalian penyakit pisang baik secara kultur teknis,
kimia (Nel et al. 2006) dan biologis (Cao et al. 2004) telah dilakukan namun
belum memberikan hasil yang maksimal (Huang et al. 2012). Oleh karena itu,
pengendalian penyakit menggunakan kultivar tahan adalah alternatif yang dapat
ditempuh. Untuk mendapatkan kultivar tahan penyakit dapat ditempuh dengan
melakukan seleksi terhadap sumber daya genetik lokal, mendatangkan kultivar
dari luar (introduksi) atau melakukan pemuliaan tanaman secara konvensional
(persilangan) ataupun non-konvensional (induksi mutasi dan rekayasa genetika).
Pemuliaan tanaman pisang secara konvensional menghadapi kendala
sterilitas dan inkompatibilitas bunga pisang, serta waktu yang diperlukan relatif
lama. Pemuliaan secara non-konvensional dengan induksi mutasi telah banyak
dilakukan, namun sebagian besar mutasi yang diperoleh tidak bisa dikendalikan.
Perbaikan kultivar dengan teknik rekayasa genetika merupakan teknologi yang
menjanjikan, namun demikian memerlukan pemahaman tentang gen-gen yang
bertanggungjawab pada ketahanan terhadap penyakit serta interaksi antara
tanaman dengan patogen.
Dengan ditemukannya struktur DNA pada tahun 1953 oleh Watson &
Crick (1953), serta teknologi rekombinasi DNA pada tahun 1973 oleh Cohen et
al. (1973), bioteknologi mengalami perkembangan yang sangat pesat, terutama
yang berhubungan dengan biologi molekuler dan selanjutnya menjadi dasar dari
bioteknologi modern. Selain itu dengan dikembangkannya teknologi polymerase
chain reaction (PCR) oleh Kary Mullis pada tahun 1983 (Gibbs 1991) dan

2

penemuan enzim polimerase yang tahan pada suhu tinggi asal bakteri Thermus
aquaticus (Taq) (Saiki et al. 1988), perkembangan teknologi berbasis biologi
molekuler semakin pesat termasuk identifikasi gen-gen yang berhubungan dengan
karakter spesifik seperti identifikasi gen-gen yang berhubungan dengan
mekanisme ketahanan dan pertahanan terhadap penyakit tanaman, serta
perkembangan teknologi marka molekuler.
Salah satu teknologi marka molekuler yang terbaru adalah marka
berdasarkan substitusi satu situs nukleotida tertentu atau disebut single nucleotide
polymorphism (SNP). Perubahan satu situs nukleotida bisa secara langsung atau
tidak langsung berhubungan dengan perubahan ekspresi suatu gen (Sunyaev et al.
2001). Marka SNP secara intensif telah digunakan dalam bidang kedokteran
terutama untuk mendeteksi sel-sel kanker pada manusia (Schaid et al. 2004; Engle
et al. 2006), sedangkan di bidang pertanian, marka SNP juga sudah dimanfaatkan
untuk identifikasi kultivar dan seleksi lokus-lokus yang berasosiasi dengan
karakter tertentu dalam pemuliaan tanaman (Yang et al. 2004; Sun et al. 2011).
Marka SNP juga sudah mulai digunakan pada tanaman pisang, yaitu di bidang
taksonomi dan pengembangan teknologi MAS pada pemuliaan pisang (Umali &
Nakamura 2003; Adesoye et al. 2012). Namun demikian masih belum ada
informasi mengenai pemanfaatan marka berbasis SNP untuk ketahanan tanaman
pisang terhadap penyakit.

Tanaman Pisang (Musa spp.)
Taksonomi
Pisang dan kerabatnya termasuk dalam genus Musa, ordo Zingiberales,
dan family Musaceae. Genus Musa terdiri atas 30-40 spesies yang berasal dari
Asia Tenggara (Stover & Simmond 1987). Berdasarkan jumlah kromosom,
orientasi dan susunan pembungaan, Musa dikelompokkan ke dalam 5 seksi
(Karamura 1998). Terdapat 2 seksi yang beranggotakan spesies dengan jumlah
kromosom dasar 10 (2n=20) adalah Callimusa dan Australimusa, dan 2 seksi
lainnya yang mempunyai kromosom dasar 11 (2n=22) adalah Eumusa dan
Rhodochlamys. Seksi yang terakhir adalah Incerta sedis yang terdiri atas Musa
ingens Simmond, Musa boman dan Musa lasiocarpa (Daniells et al. 2001) yang
mempunyai jumlah kromosom dasar yang berbeda dan masih memerlukan
pengkajian lebih lanjut untuk pengelompokkannya.
Spesies yang termasuk dalam anggota seksi Callimusa dan Rhodochlamys
hanya sebagai tanaman hias dan tidak menghasilkan buah yang dapat
dimanfaatkan untuk konsumsi. Spesies yang merupakan anggota dari Callimusa
adalah Musa salaccensis, Musa coccinea, Musa gracilis dan Musa violascens,
sedangkan yang termasuk dalam seksi Rhodochlamys adalah Musa laterita, Musa
ornata, Musa sanguinea dan Musa velutina (Karamura 1998).
Seksi Australimusa beranggotakan Musa textilis Nees (Abaca) yang
seratnya mempunyai nilai ekonomis tinggi, Musa lolodensis di Halmahera dan
Papua (Nasution 1993), Musa maclayi, Musa peekelii, Musa jakeyi dan beberapa
jenis Fe’i banana (pembawa genom T) yang penyebarannya mulai dari Maluku,
Papua seperti Tongka Langit (Musa troglodytarum L.), Papua Nugini sampai
wilayah Pasifik (Englberger 2003; Sharrock 2002).

3

Seksi Eumusa adalah merupakan seksi yang mempunyai anggota terbesar,
yaitu sebanyak 13-15 spesies (Karamura 1998). Sebagian besar pisang yang dapat
dimakan adalah termasuk dalam seksi Eumusa yang merupakan hibrida alami
diploid atau triploid dari Musa acuminata (pembawa genom A) sendiri atau
dengan Musa balbisiana (pembawa genom B) (Simmond 1962), sehingga
menghasilkan kultivar-kultivar diploid (AA) dan triploid (AAA, AAB dan ABB).
Sejarah dan Sebaran
Evolusi tanaman pisang dari liar menjadi kultivar melibatkan proses
supresi produksi biji dan perkembangan partenokarpi (Simmond 1962).
Keragaman Musa acuminata sangat tinggi dan telah dikelompokkan ke dalam
beberapa sub-spesies (Perrier et al. 2009). Nasution (1991) telah mengidentifikasi
sebanyak 15 varietas Musa acuminata di Indonesia. Berdasarkan hasil analisis
pigmen antosianin setidaknya ada 3 sub-spesies dari Musa acuminata yang
terlibat dalam pembentukan kultivar diploid (AA) maupun triploid (AAA), yaitu
ssp. malaccensis, ssp. zebrina, dan ssp. banksii (Horry & Jay 1988). Namun
demikian hasil analisis restriction fragment length polymorphism (RFLP) dari
kloroplas dan mitokondria menyarankan spp. errans juga terlibat dalam
pembentukan kultivar pisang modern (Carrel et al. 2002).

AAB Pome
AAB Others

M. balbisiana

ABB West

burmanica

AAA cvs

Wilayah
pertemuan
Utara

errans

malaccensis

AAB

microcarpa

zebrina

AA
AAA

Wilayah
pertemuan
Timur

ABB East
AAB Popoulu

Wilayah
pertemuan
Selatan

banksii

AAB Plantains

AAA Highland

Sumber: Perrier et al. (2011)

Gambar 1 Asal dan penyebaran kultivar pisang subgroup triploid. Garis putus
biru menunjukkan migrasi M. balbisiana dari Asia Utara dan bertemu
dengan spp. banksii membentuk plantain dan triploid ABB. Garis
putus merah meunjukkan migrasi spp. banksii dan bertemu dengan
spp. zebrina (daerah pertemuan selatan) yang membentuk diploid dan
triploid. Garis putus hijau menunjukkan migrasi diploid kultivar AA
ke Afrika dan ke Asia Utara yang membentuk triploid AAA di
wilayah pertemuan utara dan AAB maupun ABB di Asia Utara. Garis
ungu menunjukkan migrasi plantain ke Afrika dan Pasifik. Garis hijau
menunjukkan migrasi triploid AAA dari Asia Tenggara ke Afrika.

4

Selanjutnya Perrier et al. (2011) menyatakan bahwa terdapat 3 wilayah
pertemuan antar sub-spesies, yaitu wilayah pertemuan selatan antara New Guinea
sampai Jawa merupakan pertemuan antara spp. banksii dan spp.
zebrina/microcarpa, wilayah pertemuan utara antara Filipina dan Kalimantan
sampai Thailand merupakan pertemuan antara spp. malaccensis/microcarpa
dengan spp. errans, dan wilayah pertemuan timur antara New Guinea sampai
Filipina merupakan pertemuan antara spp. banksii dengan M. balbisiana yang
berasal dari Asia Utara, Filipina dan membentuk kultivar ABB dan AAB
(termasuk plantain dan pacific plantain). Dari hasil hibridisasi secara alami
tersebut diperoleh progeni-progeni yang dengan campur tangan manusia diseleksi
dan disebarkan ke berbagai wilayah di kawasan Asia Tenggara dan sekitarnya
sampai ke Afrika (Blench 2009). Ilustrasi asal dan sebaran kultivar pisang triploid
ditampilkan pada Gambar 1.
Keragaman Pisang
Sebagaimana dinyatakan oleh Perrier (2011), bahwa sebagian besar wilyah
pertemuan antara spesies/subspesies liar Musa berada di wilayah Indonesia,
menjadikan kawasan Indonesia sumber keragaman (centre of diversity) dari
kultivar pisang. Dengan ditemukannya kembali 15 subspesies liar Musa
acuminata dan 2 spesies liar yaitu Musa salaccensis dan Musa lolodensis
(Nasution 1991; 1993), membuktikan bahwa Indonesia juga merupakan sumber
asal (centre of origin) pisang dan kerabatnya (Musa spp.). Setidaknya lebih dari
200 kultivar pisang ada di Indonesia (Edison et al. 2001)
Keragaman kultivar pisang di Indonesia ditunjukkan dengan ditemukannya
semua jenis pisang berdasarkan genomnya, seperti yang bergenom BB: Klutuk Awu
dan Klutuk Wulung, bergenom AA: Emas, Berlin/Lampung, Rejang, Lilin/Lidi, Jari
Buaya/Rotan, Ketan/Ketip/Uli dan lain-lain, sedangkan yang bergenom AAA seperti
Ambon Hijau, Ambon Kuning, Barangan, Ampyang, bergenom AAB seperti Raja
Bulu, Raja Serai, Tanduk, Candi, dan yang bergenom ABB seperti Kepok, Sobo, Awak
(Edison et al. 2001). Selain itu hampir semua subgroup pisang yang telah
teridentifikasi terdapat di Indonesia, dan bahkan masih banyak lagi kultivar yang belum
masuk ke dalam kategori subgroup yang sudah ada karena memiliki karakter yang
berbeda dari subgroup tersebut (Valmayor et al. 2000). Selain kultivar tersebut di atas,
sedikitnya ditemukan juga 3 variasi genetik pisang Tongka Langit (Musa
troglodytarum L.) di Maluku dan Irian Jaya (Sutanto et al. 2009). Pisang Tongka
Langit adalah jenis pisang yang mempunyai kandungan karoten yang tinggi, ditandai
dengan daging buahnya warna berwarna oranye.
Produksi dan Kendala
Pisang dan plantain merupakan salah satu komoditas penting baik di Indonesia
maupun di dunia. Produksi pisang dunia menempati urutan kedua setelah jeruk dengan
produksi total 106.54 juta ton pada tahun 2011 (http://www.statista.com/statistics/
264001/worldwide-production-of-fruit-by-variety/). Produksi pisang Indonesia
menempati urutan keenam setelah India, Cina, Filipina, Brazil dan Equador, dengan
produksi sebesar 6 132 695 ton (http://www.bps.go.id/tab_sub/view.php?tabel=
1&daftar=1&id_subyek=55¬ab=2), dan menyumbang sebesar 5.8% produksi
pisang dunia. Di Indonesia, produksi pisang menempati urutan pertama dan
berkonstribusi sebesar 32% produksi buah nasional (Gambar 2).

5

Nangka
ngka/Cempedak
3%
Rambutan
4%
Durian
5%
Pepaya
5%
Salak
6%

Nenas
8%

Lain-lain
8%

Jeruk Siam
9%

Pisang
32%

Mangga
11%
Jeruk
9%

Lain-lain termasuk: Alpu
Alpukat, jambu biji, duku/langsat, markisa, sawo, manggis, jambu air, sukun, jeruk besar,
beli
belimbing,
blewah, sirsak, semangka dan melon

Gamba
bar 2 Produksi buah nasional pada tahun
hun 2011
Luasnya daya
ya adaptasi tanaman pisang menyebabkann ttanaman pisang
dapat tumbuh di berbagai
be
kondisi lingkungan. Namun demiki
ikian pertanaman
pisang menghadapi
pi banyak kendala hama dan penyakit ta
tanaman seperti:
penggerek batang dan
da bonggol (stem dan corm borer) (Sm
mith 1995), ulat
penggulung daun (Chr
Christie et al. 1989), nematode (Marin et al. 1998), banana
bunchy top virus (BB
BBTV), cucumber mozaik virus (CMV) (Jone
ones 1991), bract
streak virus (BSV) (Dahal
(D
et al. 2000), bercak daun sigatoka (Stove
Stover 1980), layu
Fusarium oxysporum
um fsp. cubense (Ploetz 2000), layu ba
bakteri Ralstonia
solanacearum (dulu
dulu Pseudomonas solanacearum) (Haywar
ard 1991) dan
Xanthomonas campes
pestris/vasicola pv. Musacearum (Tushemereirw
irwe et al. 2003).
Dari beberapa
apa penyakit pisang tersebut di atas, virus BBTV, layu
Fusarium (FOC) da
dan bakteri Ralstonia solanacearum menjadi
adi masalah yang
sangat serius di Indon
ndonesia. Ketiga penyakit tersebut telah ditem
mukan di seluruh
wilayah Indonesia dengan intensitas yang beragam. Layu
yu bakteri telah
menghancurkan pertanaman
pert
pisang Kepok di Sumatera Ba
Barat, Lampung,
Kalimantan Selatan,
n, Kalimantan Timur, Kalimantan Tengah, Sul
ulawesi Selatan,
Kendari dan Maluku.
luku. Layu fusarium menghancurkan pert
rtanaman pisang
Cavendish di Mojoke
okerto dan Lampung, pisang Barangan di Sum
umatera Utara dan
Aceh, pisang Ambon
bon Hijau di Sumatera Barat, pisang Ambon
bon K
Kuning di Jawa
Timur, Jawa Tengahh dan Jawa Barat (Hermanto 2008). Virus BB
BTV sudah sejak
lama endemik di Jawa
wa Barat dan Lampung, dan sudah menyebarr ke Jawa Tengah,
Jawa Timur, Sumater
era Barat, Kalimantan, Sulawesi dan Papua.

Penyakit Layu Fusa
sarium pada Tanaman Pisang dan Usaha Peengendaliannya
Dari semua penyakit
pe
yang menyerang tanaman pisang,
ng, layu fusarium
adalah penyakit yang
ang paling sulit ditanggulangi, karena selain
in penyebarannya
yang sangat mudahh melalui saluran irigasi, tanah, peralatan da
dan bahan tanam,
keberadaannya dalam
am tanah dapat bertahan puluhan tahun tanpaa megurangi daya

6

infeksinya (Agrios 2005).
Penyakit layu ini pertama kali ditemukan di Queensland bagian tenggara
pada tahun 1874 menyerang kultivar Sugar (Silk). Namun demikian penelitian
yang lebih i