Biological characterization, scrological assay and dna finger printing analysis of pepper yellow leaf curl virus

m E R I S A S I
BIOLOGI, SEROLOGI DAN ANALISIS SIDIK JAR1
DNA VIRUS PENYEBAB PENYAKIT DAUN
KF,RITING KUNING CABAI

Oleh:

Sri Sulandari

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2004

SRI SULANDARI. Karaherisasi Biologi, Serologi dan Analisis Sidik Jari
DNA Virus Penyebab Penyakit Daun Keriting Kuning Cabai. Dibimbing oleh
RUSMlLAH SUSENO, SRI HENDRASTUTI HIDAYAT, -0
HARJOSUDARMO, dan SOEMARTONO SOSROMARSONO.
Sejak tahun 2000 tejadi peningkatan kejadim penyakit &un keriting kuning
cabai di Indonesia sehinga menirnbulkan kerugian besar pada p e m cabai.
Penyebab penyakit tersebut sdalah geminivirus.
Penelitian dilakukan uutuk mengetahui (1) intensitas dan kejadian penyalut di

lapangan; (2) mengidentifikasi virus penyebab penyalut melalui kajian sifat-sifat
biologi, serologi dm p l a sidik jari DNA virus. Metode penelitian meliputi: (1) s w e i
di lapangan; (2) kajian kisaran inang dan hubungan virus penyehab penydat d e n p
seraflgga vektornya di rumah kaca, (3) pembutan antibodi polildonal drrn kajian
serologinya; (4) diferensiasi isoht geminivims melalui pola sidik jari DNA
b e r d a w h po/ymerase chain retactton - restriction fiagmenr length polymorphism
(PCR-RFLP), ( 5 ) analisis hubungan kekerahatan mtar isolat geminivhs melalui
pembandingan runutan susunan DNA
HasiI pengamatan di hpmgm ntenunjukkan bshwa epidemi penyakit dam
keriting kuning cabai telab terJadi di tiga Propinsi di Indonesia, yaitu Daerah
Istimewa Yogyakarta, Jawa Tengah dan Jawa Barat sej& tahun 2000. Tingkat
kejadian penyakit path cabai rawit ( Capictm: fiurescem) mencapai 100%
sedangkan pada cabai besar (C.annuurn) terdapt secara sporadis yaitu sekitar 10 35%, kecuali pada kultivar cabai besar TM 999 dengan tingkat kejadian penyakit
mencapai 70 - 100%. Semua kultivar abi yang diuji rentan terhadap virus penyebab
penyakit dam keriting kuning. Gemhivirus tersebut mempunyai kisaran hang yang
cukup luas me1iputi famili Solanaceae (cabai, tomat, terong, tembalrau dan ceplukan),
Legurninosac (kedelai, ksrcang pnjmg, kacang hijau, orok-orok), dan Compositae
(bunga matahari, babadotan, dan Hyptis sp.). Tanaman dari famili Cucurbitmeae,
Malvaceae, Chenopodiaceae clan Ammthaceae tahan terhadap infeksi penyebab
penyakit tersebut.

merumhi vektor v i m
Kutukebul tembakau (Bemisio tahci Genn.),
penyebab penyakit daun keriting kuning cabai yang efektif. ~ a t uekor kutukebul
yang viruli ferus sudah clapat menularkan geminivirus ke tanaman cabai. Geminivirus
isolat cabai ditularkan oleh kutukebul tembakau secara persisten, tetapi tidak
diturunkan ke pnerasi berikutnya ( non tramovarial transmission). Periode akuisisi
dan inokulasi yang optimal untuk penularan geminivirus adalah 3 - 6 jam,
memerlukan periode laten di &lam tubuh vektor minimal 9 jam,clan pacia p e r c o b
ini, p e r i d retensinya sampi serangga mati. P e n u l m virus akan lebih efektif
apabila periode akuisisi dan inokulasioya fernakin lama serta s m a b banyak
jurnlah kutukebulnya. Kutukebul tembakau betina lebih efektif menularkan
geminivirus dibandingkan yang jantan.
Physalis JIoridana L. sangat prospektif digunakan s e w hang perbanyakan
geminivirus. Pernumian virus
dari tanaman P. floridam yang terinfeksi

virus rnurni sekihr 220 ug dari 250 g bahm sew. Berdasarkan
rnengkilkan
analisis elektroforesis secara SDS-PAGE , ukuran protein selubung geminivim
sekitar 29 k Da.

Antiserum yang dihasilkoln &pat digunalcan untuk mendeteksi geminivirus
dari sampel tanaman saldt menggunakan metode I-EZ.ISA ataupun DIBA Reaktivitas
antiserum tersebut sama terhdap antigen isolat mbai dari berbagai l o h i
(Segunung, Yogydmta, Cugamg dm Lcmbang) mupun antigen c
h
i hhgai
inang (cabai, tembakau, tomat dm babadotan). Antiserum j u g &pat digunakan
untuk mendeteksi virus penyebat, penyakit daun keriting Mng p d a serangga
vektornya. Menggumlm satu ekor serangga sudah &pat didetebi keberadem
geminivirus &lam tub& B. tabaci d
e
w baik. Teknik serologi I-ELISA dan DIBA
sangat ptensial untuk digunakaa shagti alat deteksi geminivim. Idmtifikasi
penyebab penyakit daun keriting kuning cabi jw dap& dilakukan meldui analisis
western-bZott
Penyebab penyakit daun ken'ting kunrng cabai d a h h gerninivirus ymg &pat
terdeteksi dengan baik menggunakan sampel DNA dari jaringan ttinaman sakit
maupun serangga vektornya melalui t e W PCR menggudm empat pasang
primer, pALlv 1978 & pALlc 715, pALlv 1978 & pALlc 4% pUPvl & pllPv2,
dm pAv 494 & PAC1048.

Geminivirus jugs &pat diidwtifikasi melalui isobi DNA p d a jarin*
tanaman sakit dengan meagguaakan metode gumidin U l i n Dua m e n DNA
berukumn 2600 bp drur 1600 bp yang diperoleh meucerminh konformasi DNA
(bentuk sirkuler dan Iinier) @virus.
Hasil pernotongan dengan enzim restriksi (BamHI, EcoRI, Hindm, clan Pd)
menunjukkan adanya keragaman pada pola sidik jari DNA geminivirus yang diuji.
Geminivirus yang menyebabkan penyakit keriting kuning cabsti termasuk
&lam kelompok geminivirus yang mompartit clan diduga terdapt iebih dari satu
straidgalur geminivirus ymg menyerang cabai di Indonesia Geminivirus tersebut
merupakan anggota geminivirus barn dan mempunyai kekerabatan yang dekat dengan
geminivirus yang menyerang tzmman dari h i l i Sohmeae di benua lama,
khususnya Asia.

SRI SLJUNDARI. Bidogical Chm&zhtion, Serologicoll Assay and DNA
Finger Printing Analysis of Pepper yellow l@ml v i m . Supervised by RUSMILAH
SUSENO, SRI HENORASIVTI HIDAYAT, -0
HARJOSUDARMO, AND
SOEMARTONO SOSROMARSONO.
High incidence of pepper yellow leaf curl virus was observed in Indonesia since
2000. The disease causes serious yield reduction in many fields. Cieminvirus is the

causal agent of the disease
The aims of this research is (1) to confirm the disease incidence and severity
in the field; (2) to identify the Pepper yellow la$ csrrl v i m by biological
characterization, serological assay arid DNA fhgx printing analysis. To acbieve the
obyective of the research the mekdology chosen involved field survey and
identification of the causal agent thro*
(1) host range and vim-vector
relationships study; (2) antiserum production and serological assay of the virus; ( 3 )
PCR-RFLP- based DNA finger printing to shtdy the geminivirus diversity; (4)
DNA sequencing analyse similarity among the &minivim
Field observation s b w d that the epi-c
of pepptr @ow leaf cur1 disease
O C C in~three provinces of lndomsia, i-e. : Special province of YO@CN@Central
Java, and West Java since the year 2000. The disease incidence found on Capsam
jwrescem wasup to 100percentbut on C anmnnrritwasintherangeof lot035
per cent. As an exception, the disease incidence on TM 999 cultivar of C. annuum was
in the range of 70 - 100 per cat. AU of the pepper cultiyars tested were s q b l e to
the Pepper yellow leaf curl vW.
The Pepper p l h l@cwI VW has an irdemaediate h
t range incldmg

plants belong to the family of Solamume @pp, tomato,eggplant, tobacco, and
ground cherry, Leguminosae (soyban, long k a q green bean and CrotaIaria sp.), and
Compositae (sun flower, Agconyzoih, d and@&
sp,). The species belonging
to the families of Cucurbitsceae, MaImceae, Chqmbaase, and Amamthaceae were
resistant to infection of the c8usal agent of the disease.
The tobacco whitefly (Bemisia tabaci Gam) was definitely prwen to k an
effective vector of the causal agent of pepper yellow leaf curl disease.It was found that
a single tobacco whitefly could @amnitthe virus to pepper plant. The insect vtxtm
could b m m i t the g e m i n i d in a pers~stancemanner, but it is not tmnmvarially
transmitted Acquisition and inoculation feeding period to transmit the virus was
identified to be optlmum in the range of 3 - 6 hours. The virus needs at least 9 horn
in the vector to complete a latent p e r i d The retention perid of the virus is until the
insect he. The transmission of the virus will be more effective if the acquisition mi
inoculation *
f
perid is longer and the number oftobruxo whitefly is bigher.
The female of tobcm whitefly is more effective in lnmmithngthe virus c o m to ~
the male.
Physalis JlortdanaL is very prospecbve to be used as a propagation host of

geminivirus of pepper isolate. Purification of the virus fiom 250 g f m h diseased

mated (P.flor&iw) yielded about 220 ug of pure gemhivirus. Etas& on tbe SDSPAGE analysis, molecular weight of the -virus
wat protein was about 29 kDa
mples..
I-ELISA and DIBA methods viere able to &tect the virus in
The reolctivity of antisenrm was found similar among pepper isolates hum different
l m o m (Segunun& YoCugemg and h n b g ) and those from different
hosts @epper, tab, tomato and Agemharr ampoi&) Antiserum codd also be used
for detection ofP e p r p d I o w ZexfmrI vims j6rom its vector. A A e insect vector is
sufficient for the detection of geminivirus pro^.^ I-ELISA and DIBA method are
veryusefulastoolsto~the~~Themethodsareveryeavytobe~ed
out ,fast ,and need only a minimum cost for operation. Gemhivirus could also be
identified by western blott analysis.
Pepper yefh~wleqf nal gemirrivims could be deteckd by using templates of
DNA from infecteda s w d a s vectorsbyusing
~ ~
P C R m t h i with
four pairs of primer, i.e : pALlv 2978 & pALlc 715, pALlc 1978 & pAEl Ic 4%,
pUPvl& pUPc2, and pAv 494 & pAc 1048.

Geminivirus could dm be Qetected by isolating the DNA of the infected plant
using guanidine W i n e methods. Two spesific hqpmts, 2600 bp a d 1600 bp, was
observed as the cirmrlar and linear of DNA (DNA confmmalion) of the the
gerniuivirw.
Dige&on using four dction
enqmes (&zmH& EwRl, H i d & and PHI)
showed that the DNA of pninivjrus kstd vary in the DNA finger printing
Although it still need some more &Cation, the PepprpIIow ZeqfwI geminhim
is the gemhivirus which has a momprbte gcmm and more than one strain may be
present in Indonesia
Isolate of geminivirus from pepper in Indonesia is assumed as a new
gemhivim and is closely related to other geminiviruses from the old world
especially in Asia which infects p i e s belonging to the family of Solanaceae.

SURAT PERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segals p e r n y a a dalarn
disertasi saya yang bejudul: -RISASI
BIOLOGI, SEROLOGI DAN
ANALISIS SIDIK JAIU DNA VIRUS PENYEBAB PENYDAUN

KEFkITING KUNING CABAI, merupakan gagasan atau hasil penelitian disertasi
saya sendiri, dengan pembibingm para Komisi Pembimbing kecwli yang den@
jelas ditunjukkan rujukamya Diserhsi ini belum pemah diajukan untuk memperoleh
gelar pada program sejenis di perguruan tinggi lain
Sernua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan
dapat diperiksa kebenarannya.

Bogor, April 2004

O\L%

Le

Sri Sulandan
985055ff IT

KARAKTERlSASl
BIOLOGI, SEROLOGl DAN ANALlSlS SlDlK JAR1
DNA VIRUS PENYEBAB PENYAKIT DAUN
KERlTlNG KUNlNG CABAl

Oleh:
Sri Sulandari

Disertasi
sebagai satah satu syarat untuk mempemleh gelar DoMor
pada Progtam Studi Entornoiogi dan Fkpatologi

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
2004

Judul Disertasi

Nama
NRP
Program Studi

: Karakterisasi Bidogi, Serologi dan Anatiiis
Sidik Jari DNA Virus Penyebab Penyakit

Oaun Keriting Kuning Cabai
: Sri Sulandari
: 9850551 FtT
: Entomdogi dan Fiopatobgi

Menyetujui,
I.Komisi Pembimbing

Prof, Ir, Rusmitah Suseno. M.Sc.. Ph.D.
Ketua

. Jumanto Har@sudarmo

Ir. Sri Hendrastuti Hidavat. M,Sc,Ph.D
AnssoW
L

Anggoh

7

Anggota

Mengetahui,
2. Ketua Program Studi Entomologi

dan Fitopablqi

Tanggal lulus : 19 Februari 2004

q

m

RIWAYAT EDUP

dilahirkan di Yogyakarta pada tanggal 7 Mei 1958 dari ibu
Suharminah dan Bpk Suyatman Wiroatmodjo, dan merupakan anak kelima dari
Penulis

sembilan bersaudara. Penulis menikah dengan Dr. Ir. Sudaryono, M.Eng. dan
dikaruniai sepasang putra-putri, yaitu Ninggar Seganten ( 12 th) dan Lintang Sagoro
(9thl-

Pendidikan dasar sampai menengab diselesaikan di Yogyakarta, clan pa&
tahun 1977 diterima s
e
w mahasism di Fakultas Pertanian UGM, Yogydmta
Tahun 1982 penulis rnempmleh gelar Sarjana Pertanian (Ir.) , sedangkan gelar
Sajana Utama (SU)diperoleh pada tahun 1986 di Jurusan Fitopatologi, Program
Pascasarjana UGM . Mulai tahun 1998 penulis mengikuti Program Doktor (S3) di

Program Studi Entomologi dan Fitopatologi, Program Pascawjam PB.
Sejak tahun 1983 sampai saat ini penulis bekerja sebagai staf pengajar clan

peneliti di laboratorium Virologi, Jurusan Harna dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas
perranian UGM. Penulis telah melakukan berbagai penelitian dan pengabdian kepada

masyarakat khususnya masalah-masalah penyakit tanaman yang disebakan oleh virus.
Beberapa hasil penelitian telah diterbitkan di beberapa jurnal.

PMIKATA
Puji syukur ke hadapan Allah SWT atas rakhmat dm kmuunia-Nya sehinga

penelitian yang berjudul: Karakterisasi Biologi, Serologi dm Analisis Sidik Jari DNA
Virus Penyebab Penyakit Keriting Kuning Cabai telah dapat terselesaikan.

Penulis menyampaikan rasa terimakasih yang tak terhingga kepada Prof. Ir.
Rusmilah Suseno, M.Sc.,Ph.D., Ir. Sri Hen-

Hidayat, M.Sc., Ph.D., Dr,

Jurnanto Haqosudarmo dan Prof. Ir. Soemarton0 Sosromarsono, M-Sc., Ph.D , atas

segala kesabaran, bimbingan, pengkayaan wawasm, kn'tik,

serta dukungan

moil yang sangat besar peranannya dalam terselesaikannya penulisan disertasi ini.
Peran para penguji yang telah memberikan banyak masukan sangat

bermanfaat &lam diserfasi ini. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terimakasih

kepada Dr. Ir. Gede Suastika, MSc. dm Dr.Lr. Ati Srie W
t
,
APU.
Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada Rektor dan Direktur Program

Pascasajana IPB atas kesempatan yang diberikan kepda pwulis untuk rnengiw
program doktor di IPB; Rektor Universitas Gadjah Ma& ban D e b Fak. Pertanian

UGM yang telah memberi ijin untuk mengikuti program d o h r di IPB; Kepda Balai
Penelitian Bioteknologi Pertanim Palitbio) Bogor yang tehh mengijinkan penulis
menggumkan fasilitas rumah kaca.

Ucapan terimakasih juga penulis mpaikan kep& Departemen Pendidiksn
Nasional melalui BPPS Dikti yang telah memberikan dukungan dam

untuk

mengkuti program doktor, Toray Foundation yang telah mem biayai sebagian dana

untuk penelitian, Ketua Laboratoriurn Virolog Twnbuhan IPB dan UGM yang telah
mengijinkan petlulis menggunakan fasilitas,peralatan dan bahan penelitian.
Saya ucapkan banyak terimakasih kepada Prof. Dr. Ir. YB. S m d i y o n o atas
segala bantuannya, dan Prof. Dr. Ir. Haryono Semangun kserta semw reRaMekan

di minat studi Fitopatologi, Fak. Pert&

UGM atas dorongan dan dm reshmySL;

Kepada mas Wawan, mbak Ida, mbak Woro, pak Edi, pak Sodiq, bu Parmi
dan mas Ayik yang telah banyak memberi bantuan selama penelitian dan pendisan
disertasi ini, penulis ucapkan banyak terimakasih. Kepada yang tercinta rekan-rekan

di laboratorium Virologi Tumbuhan, baik sewaktu di kampus Baranangsiang
maupun di Darmaga yang selalu membuat ceria dan semarak suasana laboratorium
sehingga menumbuhkan sernangat kembali dan menghi langkan rasa putus asa saat
penulis mengalami beberapa kali kegagalan &lam percobaan. Atas kejasama dan
keakraban yang terbina, saya ucapkan banyak terimakasih.
Rasa hormat dan bangga penulis sarnpaikan kepada kedua orang tua tercinta,
i bu Suharminah W iroatmdjo (Alrn) yang telah mencurahkan kasih sayang,
bimbingan dan doanya serta keteladanannya dalarn mengasihi sesama, serta kepada
yang tercinta Bapak Suyatman W iroatmodjo (Alrn) yang seIa1u mendorong untuk

rnenempuh pendidikan tertinggi dan selalu memberi yang terbaik bagi putra-putrinya
serta meneladani arti sebuah kepercayaan. Untuk semua itu penulis ucapkan banyak

terimakasih. Semoga Allah SWT memberi ampunan dan tempat yang terbaik di sisiNya sesuai amal ibadahnya. Amien.

Kepada yang tercinta ibu mertua, ibu Subarti Suhartono penulis ucapkan
terimakasih atas doa clan kasih saymgnya Kepada semua kakak-kakak ,adik-adik ,
ipar-ipar clan segenap keluarga besar bpWibu Wiroatrnodjo dan bpldibu Suhartono,
atas doa dan kasih sayangnya, penulis ucapkan banyak terimakasih.

Yang tersayang kedua anakky Ninggar Seganten dan Lintang Sagoro saya

sampaikan penghargaan yang tinggi atas doa, kasih sayang dan segenap pengorbanan
yang telah diberikan selama ini, dan karena tawa dan tangismu membuat jarak antara

Yogakarta

-

Bogor terasa sangat dekat. Kepada yang tersayang suamiku Dr. Ir.

Sudaryono, M.Eng., saya ucapkan terimakasih yang

tak terhingga

atas

doa, kasih

sayang dan kesetiaan, dorongan dan semangat di saat-saat sulit serta waktu untuk
Ninggar dan Lintang diantara kesibukannya yang sangat padat.

Semoga hasil penelitian ini bermanfaat untuk kepentingan m a t manusia clan
ilmu pengetahuan.

Yogyakarta-Bogor, April 2004
Sri Sulandari

xii

DAFTAR IS1

DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMI3ki-R

I1

TINJAUAN PUSTAKA
Cabai (C 'apsicumspp.)
Geminivirus

Identifikasi Virus
Keragaman Gerninivirus

Daftar Pustaka

I11

RESPONS BEBERAPA KULTlVAR CABAI, TANAMAN
LAIN DAN GULMA TERHADAP VIRUS PENYEBAB

PENYAKIT DAUN KElUTING KLJNING CABAI
Abstrak

Abstract

Pendahuluan
Tujuan Penelitiam

24

Bahan dan Metode
Hasil Penelitian dan Pembahasan
Kesimpulan

Daftar Pustaka

IV

KAJIAN PENCTLARAN VIRUS PENYEBAB PENYAKIT
DAUN

KERITING

K W G CABAI DENGAN

SERANGGA VEKTOR Bemisia tabaci Genn. (Hemiptera:
Aleyrodidae)

Abstrak
Abstract

Pendahuluan
Tujuan Penelitian

Bahan dan Metode
Hasil Penelitian dan Pembahasan

Kesimpulan
Daftar Pustaka
V

PEMURNLPITU' VRUS PENYEBAB PENYAKIT DAUN
KERITNG KUNMG CABAI
Abstrak

Abstract

Pendahuluan
Tujuan Penelitian

Bahan dm Metode

Hasil Penelitian clan Pembahassn
Kesimpulan
Dafiar Pustaka

xiv

VI

PEMBUATAN ANTISERUM DAN KkTIAN SEROLOGI
VIRUS

PENYEBAB

PENYAKIT DAUN

KERJTING

KUNING CABAI
Abstrak

Abstract

Pendahuluan
Tujuan Penelitian
Bahan dan Metode

Hasil Penelitian dm Pembahasan
Kesimpulan
Daftar Pustaka

VII

DETEKSI

DAN

KAJIAN

KERAGAMAN

VIRUS

PENYEBAB PENYAKIT DAUN KElUTING KUNING
CABAI MELALUI ANALISIS SIDIX JAM DNA

Abstrak
Abstract

Pendahuluan
Tujuan Penel Itian

Bahan dan Metode

Hasil Penelitian dan Pembahasan
Kesimpulan
Daftar Pustaka

IX

KESIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Geminivirus yang telah dilaprkan menyerang
cabai (Capsicumspp). ..................................
Macam dan fungsi gen kelompok geminivirus...

Hubungan geminivirus
dengan serangga
vektornya, B. tabaci .....................................
Luas serangan clan keparahan gejala geminivim
pada berbagai jenis cabai di lapangan (tahun 200 1
-2003). .....................................................

Tabel 111.2

Respons beberapa kultivar cabai terhadap infeksi
geminivirus isolat cabai Segunung.....................

Tabel 111.3

Hasil penularan geminivirus isolat cabai Segunung
ke berbagai jenis tanaman &n tumbuhan liar........

Tabel IV.1

Pengaruh jurnlah serangga terhadap efektivitas
penularan dan masa inkubasi geminivims isolat
cabai setelah periode makan akuisisi selama 48
jam dan periode inokulasi selama 24 jam.. ...........
Pengamh berbagai periode makan akuisisi
B. tubuci (10 ekor setiap tanaman) terhadap
efektivitas penularan penyakit setelah 24 jam
periode inokulasi.. .......................................
Pengaruh berbagai periode inokulasi R. fubctci (10
ekor setiap tanaman) terhadap efektivitas penularan
penyakit setelah 48 jam periode akuisisi...............

Hasil pengujian periode laten geminivirus dalam
tubuh B. tabaci...........................................

Periode retensi geminivirus setelah B. tabaci
melakukan 48 jam periode akuisisi dan 24 jam
periode inokulasi..........................................

DAFTAR GAMBAR

Gambar I. 1

Gejala penydat daun keriting kuning pad.
pertanaman cabai rawit di lapangan................

Gambar 1.2

Intensitas serangan penyaht dam keriting
kuning pa& cabai rawit dm cabai besar di
lapangan................................................

Gambar 1.3
Gambar II. 1

Skema dan susunan genom geminivirus monopartit....................................................

Gambar fl.2

Skema dm s u s u m genom
gemhivirus
biparht ................................................

Gambar 111.1

Gejala penyakit dam keriting kuning pada cabai
besar (A) dan cabai rawit (B) di lapangan.........

Gambar 111. 2

Variasi gejala penyakit keriting d u n kuning
cabai rawit.. ......................................

Gambar 111.3

Perkembangan gejala penyakit daun keriting
kuning pa& cabai rawit kultivar Cakra (hari
setelah inokulasi).....................................

Garnbar 111.4

Hasil penularan virus penyebab penyak]t daun
keriting kuning pada berbagai kultivar cabai .....

Gambar 111.5

Hasil inokulasi geminivints isolat cabai pada
berbagai AJicotiumspp. .............................

Gambar 111.6

Hasil inokulasi gerninivirus isolat cabai ke
berbagai tanaman pertanian.........................

Garnbar 111.7

Hasil inokulasi geminivirus isolat cabai ke
betanaman indikator,
gulma dan
tanaman liar. ...........................................

Gambar TV.1

Morfologi imago B. tabaci

Gambar W .
2

Gejda pada tanaman cabai (C. fiwctarcens)

dan pupriumnya................................................................
kultivar C h yang diinokulasi geminivirus
menggunakan B. fabaci ..............................

Garnbar V.1

Zona virus murni
setelah ultrasenrifugasi
......................................
dengan Cs2$04..

Gambar V.2

Nilai absorbansi virus murni pada A 260 nrn =
1,83....................................................

Gambar V . 3

Hasil analisis protein selubung geminivirus
isolat cabi secara secam SDS-PAGE............

Gambar VI.1

Absorbansi antiserum tidak diserap............

Gambar VI.2

Absorbansi antiserum ymg diserap mengymkan sap perasan P. ~70ridamsehat ................

Gambar VI.3

Abwrbansi antiserum setelah dipresipitasi
rnenggunakan sulfat amonium.....................

Gambar VI.4

Titer antiserum..........................................

Gambar VI.5

Reaktivitas antiserurn terhadap virus penyebab
penyakit daun keriting kuning cabai dari
berbagai lohsi (Segunung, Yogyakarta,
Cugenang dan Lembang) secara I-ELISA........

Gambar VI.6

Reakivitas antiserum terhadap virus penyebab
penyakit daun kuning keriting cabai dari
berbagai hang (cabai, tembakau, tomat dan
babadotan) secara I-EL1SA ..........................

Gambar VI. 7

Hasil pengujian I-ELISA dengan pgarnatan
visual rnenggunakan antiserum yang tidak
diserap pada geminivirus yang berasal dari
lokasi dan inang be*.
............................

Gambar VI.8

Hasil pengujian I-ELISA dengan pengamatan
visual rnenggunakan antiserum yang diserap.
pa& geminivirus yang berasal dari lokasi clan
inang berbeda. .........................................

11 1

Gambar VI.9

Reaktivitas antiserum terhadap B. tabaci
virulifems secara I-ELISA ...........................

Gambar W. 10

Reaktivitas antiserum terhadap virus penyebab
penyakit daun keriting kuning dari berbagai
lokasi (Segunung, Yogyakarta, Cugenang dan
Lembang) secara DIBA..............................

Gambar Vi.11

Reaktivitas antiserum terhadap vim penyebab
penyakit daun keriting kuning dari berbagai
inang (cabai, tembakay tomat clan babadotan)
secara DIBA...........................................

Garnbar VI.12

Reaktivitas antiserum terhadap eksbak B. tabaci
v i r u l i f m secara DIBA..............................

Gambar VI.13

Hasil analisis secara western blotting protein
selubung geminivirus.................................

Gambar VII. 1

Arah transkripsi pasangan primer yang
digunakan untuk amplifikasi fmgmen DNA-A
dan DNA-B ...........................................

Gambar VI1.2

benthumiuna yang diinokulasi
virus
penyebab penyakit daun keriting kuning ( 1 0
N.

hari setelah inokulasi) ................................
Gambar VII.3

Fragrnen DNA hasil amp1ifikasi menggunakan
primer pAv 494 &PAC 1048 (A) dan primer
pALlv 1978 & pARlc 496 (B)... ..................

Gambar V11.4

Fragmen DNA hasi1 amplifikasi menggunakan
primer pUv 1 & pUc2.. ..............................

Gambar V11.5

Ampl ifi fikasi fragmen DNA-A dan DNA-B
nlenggunakan beprimer.......................

Gambar VII.6

Pola pernotongan pita DNA geminivirus oteh
berbagai enzim restriksi.............................

Gambar W.7

Fragmen DNA geminivirus hasil PCR dari
serangga vektor........................................

Gambar VII.8

Fragmen DNA geminivirus yang diekstraksi dari
tanaman sakit dengan metode W d i n alkalin..

Gambar W.9

Dendrogram hasil PCR-RFLP geminivirus isolat
cabai dan tomi. .....................................

Gambar VII.10 Runutan susunan DNA has11PCR isolat
Segunung-2 menggunakan pasangan primer
pALv 1978 (plus sense) dm pARc 7 15 (minus
.sense) ...................................................
Garnbar VII. 1 1

152

153

Runutan susunan DNA hasil PCR isolat
Yogyakarta menggunakan pasangan primer
pALv 1978 (plus sense) clan pARc 715 (minus
sense)

..................................................

153

I. PENDAHULUAN

Latar Belakslng
Tanaman cabai (Capsicum spp.) merupakan salah satu jenis tanaman

sayuran yang prospeknya sangat bai k untuk dikembangkan sebagai tanaman
utama karena mempunyai nilai ekonomis tinggi. Buah cabai bermanfaat antara

lain

sebagm penyedap masakan, penambah selera makan dm mengandung

berbagai vitamin. Kandmgan vitamin A dan C pada buah cabai sangat tinggi.
Pada setiap 100 gram buah cabai segar mengandung vitamin A sebesar 470 TU

dan 18 mg vitamin C pada cabai merah atau wbai besar, mhngkm pada cabai
rawit mengandung 11.050 IU vitamin A clan 70 mg vitamin C (Dir. Gizi. Depkes

RI. 1 989). Peranan cabai dalam rumah tangga setam dengan beras yang sudah
menjadi kebutuhan pokok sehari-hmi dan posisinya tidak dapat dgantikan dengan

komoditas lain. Rata-rata konsumsi cabai di Indonesia seJritar 2,4 kg/oran9, tahun
(VOS1 994).

Dari tahun ke tahun, luas pertanaman cabai di Indonesia meningkat
pesat sejalan

dengan perkernbangan agroindusbi. Pada tahun 2000 Iuas

pertanaman cabai mencapai 174.708 ha atau sekitar 20,39?h dari total areal

pertanaman sayuran (Ditjen Bina Produksi Hortikultura 200 1 ). Walaupun luas
areal pertanaman cabai smakin meningkat , akan tetapi sering terjadi fluhasi

harga maupun produksinya. Faktcw yang menyebabkan produksi turun dm h g a

cabai tidak stabil antara lain pengaruh Mar iklim dan

akibat smmgan

berbagai hama maupun patogen. Virus rnerupakan patogen yang bmyak

menyerang cabai dm sangat merugikan. Wah satu virus penyebab penyalut
cabai di Indonesia adalah geminivirus (Hidayatet al. 1999),

Mdai tahun 2000 sampai sekmng terjadi epidemi penyalut daun keriting
kuning pada pertanaman cabai di pulau Jawa

(Gambar I. 1). Epidemi penyalut

terjadi apabila teqsdi peningkatan populasi ttinaman sakit Marn suatu areal
dalam waktu yang singkat dm sangat merughn (Agrios 2000). Epidemi
penyakit daun keriting kuning cabtii terjadi di Indonesia

kejadian p e n w t clan intensitasnya di lapangan sem-

berdasarkan pada

meaingkat dm menjadi

masalah besar k m m menimbulkan baayak kerugian pada pertmaman cabai di
berbagai lokasi.

b i l p e n p a t a n di

beberap senha produksi cabai di DIY, Jawa

Tengah dan Jawa Barat menmjukkan, bahwa kejadian penyakit pa& cabai rawit
mencapai 70

-

100% dan tersebar lms; sedangkan pada cabai besar terdapat

sebaran secara sporadik dengan kejadian peny-alut berkisar antara 10 - 35%.
Namun, kejadian penyakit pada cabai besar ku1tivar TM 999 di daerah Kopeng
(Jateng) dm Kulon Progo (DIY)pada t&un 2001 - 2002, dan di Sieman pada
tahun 2003

rnencapai 70

-

IGO%

(Gambar 1.2). Gejala penyakit yang mirip

dengan penyaki t daun keribng kuning cabai yang banyak ditemukan akhir-akhir

ini

pemah juga ditemukan di Jawa Barat yang disebabkan oleh geminivirus

(Hidayat el a!. 1999).

Berdasarkan gejalmya yang

mirip dengan -&an

geminivinrs, maka

d i l W a n meMui pengujim sifht-sifat suatu virus, pitu ki-

identi-i

h g , cara penularan men-

m g g a vektm, pernumian virus dan kajian

smlogi serta andisis sidik jari DNA. Alur penelitian disajikan pada Gambar L3.

Tnjuan Penelltian
Penelitian ini bertujuan untuk mengehhui status penyalat di lapangan dm

identifikasi virus penyebab penyakit

rnelalui pengujisn

sifat-sifat biologi,

mlogi dan pola sidik jari DNA m b a b penyakit daun keriting kuuing cahai.
Penelitian dilakukan melalui s w e i di lapanm di rumah kaca dm
labmtorium. Penelitian di lapangan untuk men@ahui kejadian penyalut dotn
k e p d a n gejala. Penelitian di rumah kaca dan laboraton'um yaog dilakukan

terdiri atas:
1. Kajian biologi meliputi: a) kisarm inang dan b) hubmgan virus penyebab
penyakit dengm serangga vektornya

2. Pembuatan a n t i b d p o l i k l d dm kajian serdoginya.

3. Difwensiasi geminivirus melalui pola idik jari DNA berdasarkan poIymemre
chain reaction - resrricrionfragment length polymorphism ( P C R - R E . .
4. Analisis

hubungan kekerabatan antar

isulat geminivirus meldui

pembandingan runutan susunan DNA

Hijmttsis
1. Penyebab penyakit daun keriting kuning cabai adalah geminivirus, clan

mempunyai kismn h
2.

g yang luas serta ditularkm oleb m g g a vektor.

Di antara jenis tamman yang digunakan pada pengujim kisaran inang akan
diperoleh inang diferensial, hangperbanyakan dm hang indikator.

3. Anfibodi pdiklmal terhdap vinrr penyeQab penyakit dron keriting Luning

yang diproduksi dapat d

i

ws
e
w alat deteksi ysng cepi dan alnuat

4. Analisis P C R - W , dam menlmjukkan keragaman antar isolat geminivirus
yang menyerang cabai.

5. Melahi perunutan sunman DNA basil PCR geminiviruP isdrt cabai di

Indonesia, hubmgan kekerabvim

dekat denw Tmato yellow Ieqfcurl

dari benua lama.

'Jabar

westemblott

s8tu isolat y~bsttmda pol8
piIa DNAnya dg isolal

Segunung

w

Perunutan smunen DNA

Pemnutan susunan DNA

~~una"ON*
dari Gene Bank

..,*.....,....*..
*

Analisis

\

hubungan
kekerabatan
J

I

I

IL TINJAUAN PUSTAKA

C a w (Capsicum spp)

Di Indonesia cabai rnempakm tanaman dataran rendah maupun tin@

dan menrpakan kamoditas pilihan untuk suatu usaha tani. Berdasarkan data
statistik diketahui bahwa luas d tsnmsn cabai dmi tahun 1989 sampai 2000

selalu menductuki posisi tertinggi di antara tanaman sayuran yang diusabkau di
Indonesia @It. Bigram. Ditjen. TPH

1983, 2001). Buah cabai banyak

dimanfaadcan untuk berbagai keperluan misalnya sebagai penyedap clan
penambah selm maan. Di Indonesia terdapat dua jenis cabai yang banjrclk
dihmm yaitu abai rawit (Capsicumfrtrlescens

L.) dan cabai besar (Capsicum

a n m m L.), serta masing-masing mempunyai kultivar yang banyak. Produksi
cabai di Indonesia tidak stabil dan mengdarni fluktuasi barga yang sangat tajam.

Salah satu faktor penyebab tmnnya produksi c&ai adalah serangan patogen.
Terdapat banyak patogen yang menyerang pertanaman cabai di l a p g a n , antarsz

lain jamur, Wteri, nematodrt dan virus. Di antam patogen-patogen tersebut yang
sering ditemukan pada pertanman cabai adalab virus, dm patogen ini sering

menimbuikan kerugian besar.
Virus yang menyerang cabai antara lain Cucumber mosaic virus (CMV),
Tobacco mosaic virus (TMV), Potato v i m Y (PVY), Tobacco etch virus (TEV),

Tobacco rattle v i m (TRV), Tobacco ringspi v i m (TRSV) ,Potato v i m X

(PVX) ,Alfca m u i c v i m (AMV), Chili vein mottle v i m (CVMV), virus
penyebab penyaht krupuk

(Dmiat 1992, 2003, Sernangun 1991), daa

gemhivirus (Hadayat et al. 1999, Sulandari et a/. 2001). Geminivirw p d a cabai

di Indonesia masih belum banyak &&ti,

di luau negeri pnelitian

sah&n

tentang penyakit ini sudah dildmkm sews intensif.

GeminIn'nis

AFtI e h o m i
Gemhivirus rnerupakan salah wtu kelompok vim yang banyak

menimbulkan kerusakan pada berhqy tanamsn yang dibudidayakan di dmah
tropik m a u p subtropik (Polston & Andeman 1997,

tanaman -an,

menyerang babajpi

Brown

1987). Selorin

geminivirus jugt dapt mmghfkksi

berbagai gulma (Rojas el d. 1993, Roye et ul.1997, Mati et al. 2002).

Pada tahun 1480 dilaporkan bshwa gemhivirus m q g p a m produksi
tamat di Florida, Karibia, Mebiko, Amerika Teagah, VenemeIa, Brasilia dan
Jepang (Polston & Anderson 1997, 1 999, Idris & Brown 1998, Kato ei a). 1998).
Total kerugian yang ditimbulkan &bat m g a u gemhivirus pada tomat di

Republik Dominika pads tahun 1989 - 1995 &tar

50 juta S US (cit Poistan &

Anderson 1977), dm di Florida pada tahun 1990 - 1991 total kerugimya
rnencapai 140 juta

$

US

( c i ~Polston el 01.

1W3).Salah satu jenisnya, yaitu

Cassava mosaic v i m &pat rnenimbulkan banyak kerugian pada ketela pohon

di Kenya (Bmk 1983). Geminivirus j u p &laporkan menyerang k a m g buncis di
Amerika Serikat dan menimbulkm banyak kaugian (H~dayat et d. 1-31.
S e r a n p geminivirus pada pertamman tembakau juga dilqmrkau di Indonesia

dm p

d menyebabkan gagd m e n ( Semmgun 1989, Trisusilowati 1989,

Noartiidawati st ul. 2002). Kegagalan pmen pada kacang hijau di W a n d juga
disebabkan oleh serangan gemiruvirus (Honda

et

ai. 1983). Geminivirus juga

dilaporkan menyerang tanman cstbai dan h y a k menimbdkan kerugian di
Am&

Serikat, M W o , Cuba, Guatemala dan Thailand. Berbagai geminivirus

yang menyerang cabai dapat dilihat @a Tabel 11. 1.

Tam 11.1. Germnr\-irus yang tebh d i l a p o h menyefang cahi (Capinun spp.)

Negara

virus

Meksiko

Pepper husteco
v i m (PHV)

Sumber
Torres-Patcheco e: al.
19%.

Serrano goiden
masaic virus

Meksiko dm
Arnenka

T e r np w r
geminivims (TPV)

Texas. Costa Stenger el al. 1990;
L o t W er al. 2000
Rica

(Sew)

Brown & Podos 1990.

Senkat

Tom-Pacheco ei 01. 1996.

Peppr jalaptw
vim (PN)
SimIoa r m f olaaf
curl virus (STLCV)

Amerika

TomatoyeIIow leaf
curl nrus (TYLCV)

Thailand,
Cuba

Mekslko dan

Idris & Brown 1998.

Senkat

-daun nulggdlm&
penebah tdang
dauq kerupuk, d m
menguning dan kerdil
-dam tnengmmg dan
rnenggulung ke at=

Meksiko

Chiernsodat & Kittipakom
1 997; Samretwanich
er a1.2000; Quinones er al.
2002
Torres-Pdew er al. 1996.

Hidqat ef al. 19W

Morfologi dan t a b o m i gemiaivirus
Gernini virus merupakan kelompok virus yang menipunyai genom DNA

berutas t u n a , terselubung protein. Virion b e h l u k ikosahedd kernbar

dengan ukuran sekitar 18 x 30 nm (Geminate) (Harrison 1985, Lazarowitz 1987).

M v i r u s termad ke ddam h i l i -viridae.

Eldamh

struktrrr genom, jenis serangp vektmya dm jenis tansrman inangap

famili

ini dibedakan menjd empt genus yaitu: Mmtrevirur. CWOY~F~LS,
Beg~m~~il~rs

dan Toponrvim (Van Regemnortel 2000, Fauquet sf d. 2000, cif Hull 2002).
Genus Mustminu, anggota jenisnya dicirikour denvirus,

tipe Maize streak

mempunyai gemm monopartit yang bendman sekitar 2,6

- 2,s kb,

menyerang tanaman monokotil clan ditularkm oleh wereng dam. Genus
Curtminu anggota jenisnya dicirikntn den-

tip Beet curly top v i m . Pada

Currwirrrs, struktur genom dan jenis m g g a vektornya

m a d e n p genus

Mmtmvims, akau tetapi hstnya menyerang tanaman dikotil. Gaus B e g o m w i ~ ~ ~
atau sebelumnya d i k e d sebagai subkelompok

iII anggotmya dicirikan dengan

tipe Bean gd&n mosaic v i m , dengan s&&w

genom

bipartii (be-

monopartit), inangnya adalah tanman dikotil, vektornya Bemisia t a h i Gem.
T o p m n i l u ~merupakan genus baru h i 1 paisahan dari Curtovirt~~.
Genus ini

mempunyai struktur genom yang mirip dengm Cwtovinrr &an tetapi ditulaba

oleh treehppr yaitu Micnridis malleIfera.
Begornovim sebagian besar genomnya terdin atas dua mdekul (bipartit)

yang masing-masing berukuran sekitar 2,78 kb dan terpisah menjadi dua, DNAA

dan DNA-B. Selain itu ada yang hanya terdiri atas satu molekul saja atau

monopartit yang berukuran sekitar 2,7

- 2,8 kb. Geminiviruis dengan genom

biparht banyak ditemukan di benus baru (Amerika), sdmgkan yang monowt

bmyak terdapat it dmia lama yaitu meliputi Eurasia, Ahka, dm Australia ( cif
Hull 2002). Geminivinrs dengan m
o
m rnmrn-t pada u m q a h y a

menginfeksi tanaman Sdanaceae.

Geminivirus

p g manopartit

bipwtit

dengan yang

keduanya

mempunyai uhran, fungsi dan mganisasi gm yang hampir saraa khususnya
DNA-A. Adapun maam gen dan fungsinya dapat d i l h t p d a Tabel 11. 2.

Gen penymdi protein selubung virus (coat protein) merupakm daerah

genom yang mempunyai runutan susunsn DNA den-

demjat kesamw yang

tinggi (conserved) mtar anggota geminivirus d d m satu p u s {Rojas ei d. 1993,
W p t t & Brown 1%).

Intergenic region (IR)sltau common region (CR),selain

mempunyai demjat kwamaan mutan asam nukleat ysng tinggi juga mempunyai
derajat kesamaan yang rendah (drversed) antar anggota genus g d v i r u s
( M e w s 1992, Padidam et al. 1995 cit,

Brcwn

1997, Van RegemnmteI el al.

Tabd 11.2. Macmdm fimgsi gen Lsbompok g - d
Jenisgen pada gerrinivirus
Monopartit
Bpam

No
1

V l (CP)

AV1 (CP)

Fungsinya
pnhr&n

proh

duhg

vim,

pdaran rml8lui semgga vektor dan
pergerakan v i w di dalm inaagnya
3

C1 (Rep}
C2 (TrAP)

ACl (Rep)
AC2 (TrAP)

4

C3 (Ren)

AC3 @en}

5

C4

6

MpIV2)

MP (BV1 clan
BVl)
NSP(BVI) dm
MP (BCI)

2

repWcasivirus
pmbentw
PAPI

Tramucfiwring prorein

parlbeatukm protein replimlion embmw
(.En)
ekspresi geJala
p e r g e virus

mmmm yang

t&d;si

Sumber : Van Regenmortel er at. 2000, Haul 2002.

terjadmya transhipsi. Oleh kmmt bersifat comerved daerah genom tersebut

banyak digunakan sebagai dasar pemilihan suatu prim= (Matthews 1992, Rojas et

a&.1997). Skema dan sammm p a n gemhivirusyrtog monapht m a p ymg
bipartit &pat dilihat pada Gambar II. 1 dan II. 2.

Gambar Ii. l . Skeara dm susunan genom geminivitus mmopmht.

Ket: anak panah ma*

arah -psi.

Gambar 11.2. Skenra dan srrnman geaom g m h i ~ i mbipartit
W:a d panah nmunpkkm arah m k r i p s i .

Sumber : Van ECegenmonel el af. 2XK3

Hubungan geminivirus dengan sersngga vclrtornya, Be&&

robaci

Genn. (Hornoptera: Aleyrddae)

Di Amerika dan Karibia ditemukrtn adanya populasi B. iabaci atau yang
dikenal sebagai htukebul tembakau yang berbeda daIam hd kisaran hang,
kemampuan menularkan virus, dm tingkat reproduksi yang sttugat t i a d serta

tidak dapat melakukan kopulasi den-

kutukebul t e m k u yang sudah ada

sebelumnya yaitu biotipe A (Bird 1957 cit Brown 1997, Perring 2001). Biotipe
baru tersebut kemudian d i k e d dengaa kutukebul tembakau biotipe B drm ada

B. argt!nt$dii. Selain biotipe B, tadspat

p g menyebutnya sebagai @es
tujuh kelompok biotipe B. t-

,dan biotipe I3 t

d u t sangat potensial dalam

menularkan geminivinzs porda berbagai tamman budidaya (Paring 2001).

Sikh hidup kutukebul tern-

di daerah t q i k jmda kundisi optimum

sekitar 3 minggu. kmgga M h a dewma mampu W u r sebanyak 200 butir.
Perkembangan dari telur mpai dewasa melewd empat fa& yaitu telur, nim&

(tipinstar), pupa clan imago (Motmd 1993). M e n W Badri (1983), sdclus hidup
kutukebultembakau pPrda

Masa inkubasi telur &ah

~~plasuhu28-30Csekitar 17hari.
(5,78 + 021) hari,
instar pertams lmanya (3,14

2024) h i , nimh instar kedua (321 2 0,16 ) han, instar ketiga (3,14 1q16)

hari,danpupa nrtrrlrrh(2,Sl ?0,21)bari.

Tubuhkutukebd d e w a s a h a r n a

kuning dengan serbuk putih @a bsdlan dan sppnp. Semngga tersebut sangnt

polifag, imgnya sangat banyak yaitu b

g lebih rnencapai 300 spesies dari

63 fmiii.

Peranan kutukebul ternbhu sebagai vektor geminivirus yang
menyebabkan penyakit sudah banyak

~~(Tabel 11. 3):

Pada umumnya

hubungan virus dengan vektomya h i f i t persisten &an tetapi tidak diturunkan

ke generasi berikutnya melalui telurnya ( m n tmnrovarial trummission).,
Walaupun dernikian a& pula

geminivirus yang dapat diturunkan ke generasi

bmhtnya, m i h y a TYLCV dari berms lama (Cmmek et al. 2001) clan TW-

Sar (Bosco et al, 200 1).

Vuud inangnya

No

Periode
laten (jam)

Periode

akuisisi
1

2
3
4

5
6

+as l e a f w l virus
pada d m
Texaspepper
geminivirsls pada cabJ
TomatopI1w leof ctirl
virtls pada t o m i

Pepper yellow leaf cur2
virus pada calm
Texas pepper
gminivirrrs pada adxu
Tobacco Ieafcurl virus
pads t d u

Periode
retensi

24

9

Sumber

Idris & Brown
1998.

0,25 - 0.5

21-24

10-20

1

10

10

Smpi
mati

O,5

NaWlla&Maxwell
1993.
Smetwaruch
et al. 2000.
Stmger el al.

1 m.
Noodawati
etn1.2002

Keterangan:

- : tidak ada data
ldentifikasi Virus
Deteksi agens penyebab penyakit pada tanaman, benih ataupun bahan
vegetatif selain untuk mengetahui sifat biologinya juga merupakan langkah awal
yang sangat diperlukan dalarn strategi pengelolaan penyakit. Banyak cara yang

dapat dilakukan untuk deteksi dan identifikasi virus. Identifikasi virus antara lain
dapat dilakukan melalui identifikasi

secm bi ologi ataupun nonbiologi serta

meialui analisis komponen patogennya (Brown & Ogle 1997). Identifikasi secara
biologi a n m lain dilakukan dengan penularan ke tanaman indikator, penularan
m e n g g u n h serangga vektor dan

kajian kisaran inang. Untuk mengetahui

adanya komponen spesiiik dari suatu virus clapat dilakukan dengan identi fikasi
secara

nonbiologi antara lain dengan pengamatan menggunakan mi kroskop

elehon, uji irndogi atau serologi, hibridisasi asam nukleat rnenggmdcan
pelacak DNA, dan melalui t h k PCR Berbagai cara untuk identi fikasi tersebut

masing-masing mempunyai kelemahan dan keunggulan.

Identiiibi gemhivhs scmra biohgi
Identiaasi vinzs s e a m bid& d q a t ctilakukaa melalui uji kisrtran

inmg dan atau melalui uji hubungan virus dan smmgga vektomya. Cara tersebut
Bean IhuM mosoic

telab ddakukan untuk mendeteksi dan rnengidentigernirrivim (BPMV) (Morales et d. 1990),

Texas p p r gemjnivirur

(Stenper et al. 1990), Simlw tomato leqf curl geminivirus (STLCV) (Idris &

Brown 1598).
IdenliAkasi geminivlrPs mtlalni uji m l o g i

Serodiagnosis merupakan cara deteksi

virus den=

m d t k a n

reaksi antam antigen dan antibaii (Trrrrmce 1992). Cam ini rnempuyai banyak

keuntungan antara lain cepat,tqmt dm dapat d

i

m mtuk karakterisasi virus

serta menptahui hubungau k e k m h m suatu virus ( Van R e g m u d 1992).
Serodiagnosis telah banyak digunakm mtuk mengidentifikasi berbagai virus yang

menyemag tanaman maupun mdahri serangga vektaanya

mars kualitatif

ataupun h t j t a t i f . Salab satu bhm dasar yang digunakau untuk pengujian
secara serologi

adalah

tersedianya antibdi. Sebagai laagkah awal mtuk

membuat a n t i M adalah dengan melakukan isolasi virus dari inangnya dengan
cam pemurnian virus. Metode pernumian virus sangat bervariasi tergxrntung dari

sifat dm jenis virusnya (Matthews 1992). Bebetap anggda geminivirus yang

telah Mail dimurnikan misalnya TPV, dan Bean gd&n masaic geminivims
(BGMV) menggunakan gradien sulfat sesium (Stager ef ai. 1990; Modes er d.
1990). Tomato goI&n yeIlaw mosaic v i m dirn w

rnenggmakm gradien &osa

1W%
(Hamilton

h leqfcwl v i m (SLCV)
et

al. 1981, Cohen ef d.

1983). Geminivirus lain yaitu Mwtgbean yellow mmaic v i m (MYMV) berfiasil

secam m v e m PEG yang d i l m den~

dim&
er

graden sukrosa (Honda

d. 1983). Tridowati (1989) b g a n cam pemutaian sebagian (pamal

puri$cation berhasil memurnikan virus kenrpuk yang mmyemg temtdau

Virus yang telah diinumikan sebelum d

i

w

untuk imunisasi pada

hewan percobam perlu dikarakterisasi mtuk melihat tingkat kemurniannya.
Kmlderisasi clapat dil*

dengan meagmati bentuk dan ukuran p d e l

menggunakan

elehrm,

mihodcop

nilai

absmhs'

menggunakan

spekmfotamem (Van Regemnod 1981), atau melibat h a t molehd protein

selubung virus seam elhfbresis (Sanbrmk el d.1989). Virus mumi pada
umumnya menrpakan salah sstu antigm yang sanpt baik mtuk menj@dkm

antibodi pnda hewanpembmi.

Antibodi menrpakan imunoglobulin yang dihilkan oleh sel limfosit B
pada hewan percobaan sebagai tanggapan adsoya rangsangan dmi swtu antigen

(Memaugh

ei

01. 1990). B d m a h a jlrmlah epitop pengimbas kekebalan ,

antibodi dibedakan menjadi poliklmal dan mmddonal. Antibodi poliklonal
dibentuk dari sejumlah klon lim6bsit B yrmg dirangsang deh banyak epitop daFi
antigen tertentu sehingga rnempunyai variabilitasnya sangat tmggi, khususnya
&tam ha1 titer, klas antibodi dan spesifitamp. Hal ysng sebaliknya terdapst p d a

antibodi monoklonal. Antibodi poliklonal

lebih mudah pembuatamya dan

biayanya lebih murah dibmcbg antibodi rnmddoplal. Spesifibmya a n t i M

poliklonal akan tiaggi apbila antigen yang digunakan b e n d dari v h s mumi.
Antibodi polikiod banyak digunakan mtuk identilibxi suatu v h s W
u
n

untuk p e n g i n d h b

d dan bahan perbm@m tanaman (Bd et ~ 1 . 1 9 9 0 ) .

Banyak uji serologi yang berkembang pesat dan has dewam ini baik untuk

deteksi maupun karakterisasi suatu virus. M d e serologi kmebut antara lain uji
presipitasi dalam tabung, agglutinasi kloroplas, difusi p d a dalam agar, dtrn uji

flokulasi lateks (Ball ef al. 1990). Untuk melihat kekerahtaa suatu virus banyak
digunakan pengujim difusi p d a dalam agar yitu den=
presipitat yang terbentuk

walaupun sangat

. Metode presipitasi

menmati pita

clan agglutinasi klwoplas

mudah dilstkukan akan tetapi h e n a terlalu b y a k

menggunakan antibodi saat ini jarang digunakaa Di antara carst serodiagnosis
yang paling banyak digunakan saat ini adalab uji w
assay (ELISA) meliputi &Ie

anif-

e linked immmorber?t

sarodwich ELJSA (DAS-ELISA) (Clatck

& Adams 1977) dao i d m c t ELIS4 (I-ELISA) (Koenig 1981). Selain ELlSA

menggunakan lempeng m i k d t e r dari plystyrene juga dapat digrmakan

membran nitroselulosa ymg dikenal dengan teknik dor immunubiding a s s q
(DIBA). Teknik ini banyak digunakan lebih mudah dm hernat karena r e a p
yang d i g u n h lebih sedikit (Bmttari & Gocdwin 1985).

Identi fikasi geminivirus seco~aserologi masih jarang dilakukan dan masib
terbatas hanya pada beberapa geminivirus saja karena adanya beberapa kendala.
Kendala tersebut antara lain konsentmsi virus dalam tumbuhan inang sangat

rendah, w i n g teqadi reaksi silang dan kesulitan dalam penyediaan antibodi ( crt
Rojas et al. 1993, Van Regumortel2000).
Identifikasi geminivirus melalui a d b b sidik jari DNA
Dewasa hi untuk kmkterisasi maupun detelcsi geminivirus tumbuhao

banyak dikernbaagkan teknik molekder. Teknik FCR akhk-akhir ini berkembang
sangat p a t untuk

deteksi berbagai virus tumbubaa Deteksi virus secara PCR

&tin

memberikan hasil p g akurat, cepat dan sangat peka. Teknik PCR b p

memerlukan jumlah sampel sedikit, dan sarnpel &pat bentpa bahan sew, sudah
dikeringkan atau beku (Rojas et al. 1993, Wyatt & Brown 1996). Teknik PCR
clapat mengatmi kendda pada pengujian gemhivirus sema serologi.

Pengujian dengan teknik PCR memerlukan sepmang primer yang s
fKsia
yang akan menginduksi pembentukau dan perban*
atau mtai DNA tertentu dengan btmtuan

rangha asam nukleat

enzim Tag plymerase ddm mesin

PCR atau tlaermaycIer. PPemilihan primer pug tepat sangat menentukan

kebdasilan identiflkasi suatu virus. Pada geminivirus , primer &pat dipilih
pa& bagian common mgion atau intergenic region, gen yang menpdikan
protein selubung virus, maupm protein yang berasosiasi dm-

proses replikasi

virus (Rojas et a!. 1993, Wyatt & Brown 19%, Pdstoll& Anderson 1W).Untuk
keperluan taksonomi geminivims banyak digunakan primer dari gen penyandi
protein selubung yaitu AVl ORF DNA-A karma daerah ini mempunyai derajat

kesamaan yang sangat tin& (conserve4 antar anggota genus geminivirus (Wyatt
& Brown 1946, Idris & Brown 1998). Penyusunan pnmer tersebut misalcya Av

494 & Ac 1048 yang akan mengamplifikasi sebagan gen protein selubung virus

berukuran sekitar 550 bp. Berdasarkan ukuran fragmen DNA tersebut dapat
hgunakan untuk rnengidentifikasi

keberadaan geminivirus pada berbagai

tanaman w
a
n
,
tanaman hias dan gulma (Wyatt & Brown 1996). Penggunaan
primer yang disusun dari daerah ALl dan ARl yaitu PAL1 v 1978 dan PAR 1c
4% antam lain dapat tmamplifiasi untai

DNA sekitar 1,3 Kb dari TYLCV-Egi

(Rojas et al. 1993), dm TYLCV pada tomat di Jepang (Kato el a/.1 998). Teknik

PCR selain dapat hgunakan untuk mendeteksi geminivirus ymg menyerang

tanaman, juga dam r
n
e
n
m
u
i kebedam gemhivirus dm l o h i virusnya di
dab tubuh m g g a vektomya (Mehta et ai. 1%).

Identi-I

gemhivirus melalui analisis sidik jari DNA dapat juga

dengan cara mengisolasi DNA replicm'ive fom secara langmng rnenggmkan

metode guanidin alkalin, dm ha1 ini telah b h i l dilakukan untuk WPsear&aM
v i m (Bendahmane et 01. 1995).

Kemgaman geminhim
Begmovirus merupakan

sal&

anggota yang -&at

banyak. Di lapangan &bat

=raw@ v e m a ,

w

inag

-

satu genus geminivirus ymg mempunyai

Ymg

pendaran geminivirus oleh
ataupun Y a w .

kekmMmnya, dapat m t M oleh sstu jenis ganinivirus sema tunggal,

bersamaan dengan jenis geminivirus lain ataupun oleh strain lain Oleh karena
adanya infeksi geminivirus seam bersamaan pada inang yang m a maka

memungkinkan timbdnya 6 baru ~ h i n g g steajadi keragaman geminivirus.
Adanya strain geminivirus dapat didetehi melalui pengujiau kisaran inang, uji

serologi maupun den=

analisis sidik jari DNA

Mdalui uji kiwan hang adanya strain geminivirus &pat diketahui oleh
adanya perbedaan respons pa& tanaman, misalnya p d a buncis yang terinfeksi

TYLCV-Is dapat menirnbulkm bean crumple disease sedangkan TYEV-Sar

tidak dapat menimbulkan gejala peuyaktt tersebut (Naws€astillo et al. 1W).
Menggunakan antibodi monoklwal dapat diketahui adanya strain- strain chi
African cassava mosaic v i m (ACMV) yang menyerang ketda pohon (cit. Brown
1997). Melalui teknik PCR-RFLP juga dapat diketahui strain geminivirus lain

yang menyerang tanaman tomat di Meksiko yaitu TGV-MX1 dan TGV-MX2

(Rojas et al. 1993). Meldui tekoik t d u t juga dam ctiketahui kerageminivirus ymg menyerang mbai di W m i a (Hidayat et d.1999).
Untuk melihat kmgaman sustu imlat virus mu timbulnya suatu strain

virus &pat juga dilakukan d i s i s berdawkm mutan suz~man asam
nukleahya, mi*

P e p r jdopno v i m merupakan strain Pepper hnusleco

v i m (PHV), dan Chino cdel t m t o v i m merupakau strain Tomato Ieqfcnmple
v i m ( T o m ) (Tofm-Pacheco el al. 1%).

Menggunakan cam ini adanya

berbaM strain gemhivirus juga d i t e m h p d a Tomdo yellow leqfcw3 v i m
(TYLCV) (NakMa & Maxwell 1983, Navas-Castilio el

1999, Polston & Mc

Govern 1999, Chatcbawankanphmicb & Maxwell 2002X Texas p e p r v i w
(TPV) (W
el d.2000), dan ACMV (Bock 1983, cir. Brows 1997).

DAFTAR PUSTAKA
Attathorn, S., Chiemsombat P, Sutabutra T, Pongpanitanond R 1990.
Characterizatmn of nucleic acid of T m t o pIlow let#