Identifikasi Spesies Meloidogyne spp. Penyebab Umbi Bercabang pada Tanaman Wortel (Daucus carota L.) di Jawa Timur

IDENT
TIFIKASII SPESIES Meloido
ogyne spp
p. PENYE
EBAB UM
MBI
BERCA
ABANG PADA
P
TA
ANAMAN
N WORTE
EL (Dauccus carota
a L.)
DII JAWA TIMUR
T

ZALZ
ZILATUL
L HIKMIIA

DEPA
ARTEME
EN PROT
TEKSI TA
ANAMAN
N
FAKU
ULTAS PE
ERTANIA
AN
IN
NSTITUT
T PERTA
ANIAN BO
OGOR
2012
2

 

ABSTRAK
ZALZILATUL HIKMIA. Identifikasi Spesies Meloidogyne spp. Penyebab
Umbi Bercabang pada Tanaman Wortel (Daucus carota L.) di Jawa Timur.
Dibimbing oleh SUPRAMANA dan GEDE SUASTIKA.
Umbi bercabang merupakan penyakit baru dalam budidaya tanaman
wortel di Indonesia dan telah menimbulkan kerugian yang besar bagi petani. Pada
tahun 2010, beberapa spesies nematoda puru akar (NPA), Meloidogyne  spp.,
dilaporkan sebagai penyebab utama penyakit umbi bercabang pada wortel di
wilayah Agropolitan - Cianjur, Jawa Barat. Kerugian yang ditimbulkan berkisar
antara 15% - 95%. Gejala umbi bercabang juga telah dilaporkan pada salah satu
sentra produksi sayuran di Jawa Timur, yaitu di wilayah Desa Sumber Brantas,
Kecamatan Bumiaji, Kota Batu. Penelitian bertujuan mengidentifikasi spesies
Meloidogyne spp. pada umbi wortel bercabang dan mengetahui prevalensi sebaran
Meloidogyne spp. berdasarkan ketinggian tempat. Penelitian dilaksanakan pada
pertanaman wortel di wilayah Kota Batu serta Laboratorium Nematologi
Tumbuhan dan Laboratorium Virologi Tumbuhan, Institut Pertanian Bogor dari
bulan Mei hingga November 2011. Penelitian terdiri dari dua kegiatan yaitu
survei dan identifikasi. Survei dilakukan di Desa Sumber Brantas, Kecamatan
Bumiaji, Kota Batu pada tiga ketinggian/elevasi, yaitu 1600 m, 1700 m, dan 1800
m di atas permukaan laut (dpl). Identifikasi dilakukan dengan pengamatan ciri
morfologi pola perineal (sidik pantat) nematoda betina dan identifikasi PCR ITS
r-DNA. Identifikasi sidik pantat nematoda dilakukan terhadap 150 ekor betina
dewasa, 50 ekor mewakili setiap ketinggian. Identifikasi PCR ITS r-DNA
menggunakan primer multipleks untuk mengidentifikasi campuran spesies M.
hapla, M. fallax, dan M. chitwoodi, serta 3 primer spesifik untuk mengidentifikasi
spesies M. arenaria, M. incognita, dan M. javanica. Berdasarkan identifikasi pola
sidik pantat diketahui empat spesies Meloidogyne spp., antara lain M. arenaria,
M. hapla, M. incognita, dan M. javanica. Data tersebut diperkuat dengan hasil
identifikasi PCR ITS r-DNA. Data hasil PCR menunjukkan hasil yang positif
terhadap keberadaan keempat spesies tersebut.
Kata kunci: Daucus carota, penyakit umbi bercabang spesies Meloidogyne,

 

IDENT
TIFIKASII SPESIES Meloido
ogyne spp
p. PENYE
EBAB UM
MBI
BERCA
ABANG PADA
P
TA
ANAMAN
N WORTE
EL (Dauccus carota
a L.)
DII JAWA TIMUR
T

ZAL
LZILATUL
L HIKMIA
A
A34070006
Skripssi
Sebaggai salah saatu syarat untuk
u
memperoleh gelaar Sarjana P
Pertanian dii
Departemen Protekksi Tanamann, Fakultass Pertanian,, Institut Peertanian Bo
ogor

DEPA
ARTEME
EN PROT
TEKSI TA
ANAMAN
N
FAKU
ULTAS PE
ERTANIA
AN
IN
NSTITUT
T PERTA
ANIAN BO
OGOR
2012
2

 

Judul

: Identifikasi Spesies Meloidogyne spp. Penyebab
Umbi Bercabang pada Tanaman Wortel
(Daucus carota L.) di Jawa Timur

Nama Mahasiswa

: Zalzilatul Hikmia

NIM

: A34070006

Menyetujui,

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Supramana, M.Si.

Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc.

NIP. 19620618 198911 1001

NIP. 19620607 198703 1003

Mengetahui,

Ketua Departemen

Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si.
NIP. 19650621 198910 2001

Tanggal lulus:

 

RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama Zalzilatul Hikmia, dilahirkan di Sidoarjo, Jawa Timur 11
Desember 1989. Penulis adalah anak pertama dari tiga bersaudara pasangan
Bapak Mokh. Sam’un Hadi, Spd. dan Ibu Ir. Mu’alifah. Penulis menyelesaikan
pendidikan tingkat SMA pada tahun 2007 di SMA Negeri 1 Mojosari - Mojokerto
dan pada tahun yang sama penulis melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor
(IPB) melalui jalur Undangan Saringan Masuk IPB (USMI) dengan program studi
Proteksi Tanaman.
Selama kuliah, penulis mengikuti organisasi kemahasiswaan yaitu Unit
Kegiatan Mahasiswa Futsal (UKM) IPB sebagai pengurus dan pemain di tim
futsal putri UKM Futsal IPB (2008/2011), Anggota Himpunan Mahasiswa
Proteksi Tanaman (HIMASITA) IPB (2008/2011), Pengurus UKM Organisasi
mahasiswa daerah Himpunan Mahasiswa Surabaya dan Sekitarnya
(HIMASURYA) IPB (2007-2008), Anggota divisi Publikasi dekorasi
dokumentasi kegiatan Olimpiade Mahasiswa IPB (2009), Penyaji dalam
International Seminar and The 21st National Congress of The Indonesian
Phytopathological Society di Solo (2011). Penulis juga pernah magang di Balai
Penelitian Kacang dan Umbi-umbian (BALITKABI) Malang pada tahun 2009.

PRAKATA

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa
ta’alah atas segala rahmat dan karunia yang dicurahkan tiada henti, sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Identifikasi Spesies Meloidogyne
spp. Penyebab Umbi Bercabang pada Tanaman Wortel (Daucus carota L.) di
Jawa Timur” sebagai salah satu syarat memperoleh gelar sarjana di Departemen
Proteksi Tanaman, Institut Pertanian Bogor.
Dengan penuh rasa hormat penulis mengucapkan banyak terima kasih
kepada Dr. Ir. Supramana, M.Si. dan Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc. yang telah
memberikan bimbingan, masukan, dan arahan kepada penulis selama
mengerjakan penelitian hingga penulisan skripsi. Ucapan terima kasih juga
disampaikan kepada Dr. Ir. Nina Maryana, M.Si. atas kesediaannya menjadi
dosen penguji tamu, baik dalam menghadiri seminar hasil penelitian maupun
pelaksanaan ujian akhir skripsi.
Rasa terima kasih dari lubuk hati terdalam disampaikan kepada Bapak
Mokh. Sam’un Hadi, Spd. dan Ibu Ir. Mu’alifah, adikku Firda, dan Bojes yang
telah memberikan doa, kasih sayang, dukungan moral maupun materil selama
studi berlangsung.
Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Bapak Gatut di
Laboratorium Nematologi, Ibu Tuti dan Bapak Wawan di Laboratorium Virologi
Departemen Proteksi Tanaman IPB yang telah membantu pelaksanaan penelitian,
juga kepada Nisa, Ika, Ndun, Alifah atas dukungan kalian selama ini. Semua
teman-taman angkatan 44 Proteksi Tanaman, Taher, Nope, Eter, Dika, Harwan,
Br, Momon; teman-teman di Laboratorium Nematologi Tumbuhan dan
Laboratorium Virologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, serta temanteman UKM Futsal IPB, penulis mengucapkan terima kasih atas kebersamaannya.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada
umumnya.

Bogor, Juni 2012

Zalzilatul Hikmia

 

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR TABEL .......................................................................................

viii

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

ix

PENDAHULUAN ......................................................................................

1

Latar Belakang ........................................................................................
Tujuan Penelitian .....................................................................................
Manfaat Penelitian ...................................................................................

1
2
2

TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................

3

Tanaman Wortel (Daucus carota L.) ......................................................
Sistematika dan Biologi .......................................................................
Manfaat Wortel ....................................................................................
Persyaratan Tumbuh ............................................................................
Hama Penyakit pada Wortel ................................................................
Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.) ...............................................
Sistematika ...........................................................................................
Morfologi .............................................................................................
Siklus Hidup ........................................................................................
Mekanisme Infeksi NPA......................................................................
Gejala Penyakit ....................................................................................
Kisaran Inang .......................................................................................
Identifikasi NPA ......................................................................................
Identifikasi NPA dengan Sidik Pantat Nematoda (Sidik Perineal) .....
Identifikasi NPA Berdasarkan PCR Gen ITS r-DNA..........................

3
3
3
4
5
5
5
5
6
7
8
9
9
10
11

BAHAN DAN METODE ...........................................................................

13

Tempat dan Waktu ..................................................................................
Metode Penelitian ....................................................................................
Survei ...................................................................................................
Identifikasi Nematoda ..........................................................................
Deskripsi Lokasi ......................................................................................
Gejala Penyakit di Lahan ........................................................................
Identifikasi Nematoda .............................................................................
Pengamatan Keberadaan NPA di dalam Jaringan ...............................
Identifikasi NPA dengan Pola Sidik Pantat Nematoda (Sidik Perineal)
Identifikasi Uji Biologi Molekuler ......................................................

13
13
13
13
17
17
22
22
22
24

KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................

27

Kesimpulan ..............................................................................................
Saran ........................................................................................................

27
27

vii
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................

28 

 

DAFTAR TABEL
Halaman
1
2
3
4

Tipe gejala pada umbi wortel yang terinfeksi NPA di Desa Sumber
Brantas pada ketinggian 1800 m, 1700 m, dan 1600 m dpl ...............

20

Tipe puru pada umbi di Desa Sumber Brantas pada ketinggian
1800 m, 1700 m, dan 1600 m dpl ......................................................

21

Prevalensi spesies Meloidogyne pada wortel di Desa Sumber
Brantas, pada ketinggian 1800 m, 1700 m, dan 1600 m dpl ..............

23

Spesies NPA pada tanaman wortel di Desa Sumber Brantas
berdasarkan hasil uji biologi molekuler .............................................

26

 

DAFTAR GAMBAR

Halaman
1

Siklus hidup NPA...............................................................................

6

2

Perbedaan pola sidik pantat M. arenaria, M. hapla, M. incognita,
dan M. javanica ..................................................................................

10

Gejala pertanaman wortel terinfeksi NPA pada ketinggian 1800 m,
1700 m, dan 1600 m dpl.....................................................................

18

Gejala umbi tanaman wortel terinfeksi NPA. Gejala umbi
berambut, gejala umbi bercabang, dan gejala umbi bercabang dan
berambut.............................................................................................

18

Lokasi terbentuknya puru pada akar rambut (hairy root), pada akar,
dan pada umbi wortel .........................................................................

20

Tipe puru pada perakaran wortel: puru bulat pada akar rambut
(hairy root), puru seperti kudis, puru seperti akar gada, puru
meman jang, dan puru bulat berukuran besar (>0.5 cm) ...................

21

7

Nematoda betina dewasa dalam jaringan ...........................................

22

8

Hasil identifikasi pola sidik pantat NPA. M. arenaria, M. hapla,
M. incognita, dan M. javanica ...........................................................

23

Hasil amplifikasi DNA pada 1% agarose gel elektroforesis
M. arenaria 420 bp, M. hapla 440 bp, M. incognita 1000 bp, dan
M. javanica 720 bp.............................................................................

25 

3
4

5
6

9

 

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Wortel (Daucus carota L.) merupakan salah satu tanaman hortikultura yang
mengandung banyak vitamin A. Vitamin A merupakan jenis vitamin yang tidak
dapat diproduksi sendiri oleh tubuh manusia sehingga hanya dapat diperoleh
dengan mengonsumsi makanan yang mengandung vitamin A. Menurut Pitojo
(2006) setiap 100 g umbi wortel mengandung 12000 S.I vitamin A.
Pada tahun 2004 pemerintah mencanangkan peningkatan produksi tanaman
hortikultura dalam program pembangunan pertanian tahun 2005 - 2009 (Deptan
2004). Menurut Badan Pusat Statistik (2009), produksi wortel di Indonesia pada
tahun 2008 mengalami kenaikan sebesar 16940 ton.

Sejalan dengan

berkembangnya tingkat konsumsi, produktifitas wortel sering dicekam oleh
infeksi patogen yang dapat mengurangi hasil panen, sehingga mengakibatkan
ketidakstabilan produksi.
Puskara (1994, 2000 dalam Mustika 2010) menyebutkan bahwa nematoda
merupakan salah satu jenis organisme pengganggu tanaman (OPT) penting yang
menginfeksi berbagai jenis tanaman pertanian, baik pangan, hortikultura maupun
perkebunan di Indonesia dan negara-negara tropis lainnya. Gejala dan infeksi
nematoda pada wortel yang berupa malformasi umbi, mulai dilaporkan
keberadaannya di Indonesia pada tahun 2010 di daerah Cipanas, Kabupaten
Cianjur (Kurniawan 2010).

Gejala malformasi umbi dapat berupa umbi

bercabang (forking) dan adanya puru (galling) (Tanaka et al. 1997).
Kurniawan (2010) menyebutkan bahwa beberapa spesies nematoda puru
akar (Meloidogyne spp.) merupakan penyebab dari penyakit umbi bercabang pada
wortel. Kehilangan hasil akibat infeksi dilaporkan sebesar 15% - 95%. Penyakit
ini menjadi salah satu masalah terbesar dalam budidaya wortel. Gejala serupa
telah dilaporkan pula di sentra produksi sayuran di Jawa Timur, yaitu di Desa
Sumber Brantas, Kecamatan Bumiaji, Kota Batu. Walaupun telah menjadi OPT
utama namun belum dilakukan identifikasi spesies dari nematoda puru akar
(NPA) tersebut. Oleh karena itu, dilakukan identifikasi spesies nematoda untuk
dasar pengendalian yang efektif dan efisien di lapangan.

2
Tujuan Penelitian
Melakukan identifikasi spesies nematoda puru akar (Meloidogyne spp.)
pada umbi wortel bercabang di wilayah Jawa Timur dan mengetahui prevalensi
sebaran Meloidogyne spp. berdasarkan ketinggian tempat.

Manfaat Penelitian
Memberikan

informasi

keberadaan

spesies

nematoda

puru

akar

(Meloidogyne spp.) yang dapat dijadikan dasar untuk menyusun strategi
pengendalian penyakit umbi bercabang wortel di lapangan yang efektif, efesien,
dan ramah lingkungan.

 

TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman Wortel (Daucus carota L.)
Sistematika dan Biologi
Wortel dalam taksonomi tumbuhan termasuk dalam divisi Spermatophyta,
kelas Angiospermae, ordo Umbelliferales, famili Umbelliferae (Pitojo 2006).
Bagian tubuh wortel terdiri atas daun, batang, dan akar. Daun wortel adalah daun
majemuk ganda dengan anak daun terletak beraturan dan berbentuk lanset. Daun
tidak berbulu dengan bagian tepi bercangap.

Kedudukan daun pada batang

berselang-seling. Daun ditopang oleh pelepah daun yang berukuran besar dan
berbentuk pipih (perikladium), yang tidak membalut batang. Pelepah berlekuk
memanjang dan dapat berukuran hingga 30 cm di bagian bawah (Pitojo 2006).
Batang wortel beruas-ruas hingga delapan ruas. Cabang tanaman wortel
muncul dari ruas batang kedua yang berada dekat dengan permukaan tanah.
Umumnya ruas pada batang utama bagian bawah berjarak lebih pendek jika
dibandingkan dengan ruas batang bagian atas yang relatif lebih panjang. Cabang
tanaman berwarna hijau, keras namun tidak berkayu, dan di dalamnya terdapat
jaringan gabus (Pitojo 2006).
Akar tunggang muncul dari biji yang tumbuh tegak lurus ke dalam tanah.
Dalam perkembangannya, akar berubah bentuk serta fungsi menjadi umbi sebagai
tempat menyimpan cadangan makanan. Umbi berbentuk bulat dan memanjang
dengan memiliki beberapa warna seperti kuning kemerahan, jingga, putih, dan
ungu (Pitojo 2006).
Manfaat Wortel
Wortel berasal dari Asia Selatan dengan penyebaran luas pada daerah tropis
dan subtropis (Pitojo 2006).

Budidaya wortel di Indonesia awalnya hanya

terkonsentrasi di daerah Lembang dan Cipanas, Jawa Barat, selanjutnya wortel
berkembang dan menyebar ke berbagai daerah penghasil sayuran di Jawa dan luar
Jawa (Rukmana 1995).
Wortel sering dimanfaatkan sebagai bahan pangan sayur, pewarna makanan
dan minuman, serta bahan ramuan obat tradisional. Umbi wortel mengandung

4
tiga elemen penting, yaitu betakaroten, vitamin A, dan fitokemikalia. Betakaroten
dapat digunakan sebagai pewarna makanan, selain itu dapat mengurangi
kerusakan kulit akibat sinar matahari. Kandungan vitamin A selain berguna untuk
kesehatan mata juga dapat memperkuat membran sel sehinga lebih kuat melawan
penyakit yang diakibatkan mikroorganisme.
mengurangi

resiko

stroke,

menghindari

Sedangkan fitokemikalia dapat
proses

penuaan

dini,

menjaga

keseimbangan metabolisme hormonal, dan berperan sebagai anti virus serta anti
bakteri (Pitojo 2006). Wortel juga mengandung mineral Ca, P, K, dan serat yang
baik bagi tubuh (Novary 1997).
Persyaratan Tumbuh
Wortel merupakan sayuran dataran tinggi pada kisaran 1200 m dpl dengan
iklim subtropis.

Tanaman wortel dapat tumbuh dengan baik pada kondisi

lingkungan lembab dengan kisaran suhu 15.6 oC – 21.1 oC. Suhu udara yang
terlalu tinggi sering kali menyebabkan umbi menjadi kecil, terhambatnya
perkecambahan, penurunan kandungan β-karoten dan berwarna pucat (kusam)
(Pitojo 2006).

Pracaya (2002) menambahkan jika suhu udara terlalu rendah

(sangat dingin) juga tidak baik bagi wortel karena umbi yang terbentuk menjadi
panjang dan kecil. Wortel dapat ditanam sepanjang tahun di Indonesia (Pracaya
2002).
Tanaman wortel tumbuh dengan baik pada tanah gembur, remah, poros,
serta memiliki aerasi udara yang bagus seperti tanah andosol (Pitojo 2006).
Tanah andosol banyak dijumpai di daerah dengan curah hujan 2000 mm setahun
tanpa bulan kering yang pasti. Andosol terbentuk dari bahan induk tufa atau abu
volkan yang berada di sekitar puncak gunung berapi atau dataran tinggi. Solum
tanah andosol agak tebal, berwarna hitam agak kuning, konsistensi gembur,
kadang-kadang membentuk pasir palsu dan fragipan, dan tekstur kaya debu.
Reaksi tanah berkisar dari agak masam sampai netral, kaya bahan organik pada
permukaan, kerapatan isi 24 me/100 g, fiksasi P tinggi, miskin N, P, dan K, mineral liat dominan alofan,
permeabilitas sedang, dan peka erosi air dan angin (Supardi 1983). Keasaman
tanah andosol sangat cocok dengan sifat wortel yang tumbuh dengan baik pada
pH 6.0 – 6.8 (Pitojo 2006).

 

5
Hama Penyakit pada Wortel
Rukmana (1995) menjelaskan bahwa dalam penanaman wortel sering
terjadi banyak gangguan terutama gangguan biotik yaitu gangguan organisme
pengganggu tanaman (OPT). Beberapa spesies hama yang umum dijumpai dan
menyerang

tanaman

wortel

antara

lain:

Hyposidra

sp.

(Lepidoptera:

Geometridae), Heliothis assula (Lepidoptera: Noctuidae), Agrotis ipsilon
(Lepidoptera: Noctuidae), Nezara viridula (Hemiptera: Pentatomidae), dan
Coccinella spp. (Coleoptera: Coccinellidae). Penyakit yang sering dijumpai pada
pertanaman wortel antara lain busuk pangkal batang (Sclerotinia slerotiorum),
bercak daun Cercosprora (Cercospora carotae), hawar daun (Alternaria dauci),
dan nematoda puru akar (Meloidogyne spp.) (Pitojo 2006).
Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.)
Sistematika
Nematoda berasal dari bahasa Yunani/ Greek “nematos” yang artinya
benang dan “eidos” yang berarti menyerupai. Secara harfiah nematoda merupakan
binatang yang bentuk tubuhnya menyerupai benang (Dropkin 1991).
Nematoda puru akar (Meloidogyne spp.) tergolong ke dalam kingdom
Animalia, filum Nematoda, ordo Tylenchida, famili Heteroderidae, genus
Meloidogyne (Dropkin 1991). Menurut Kurniawan (2010), terdapat lima spesies
NPA yang dipertimbangkan sebagai nematoda parasit penting pada tanaman
wortel di Indonesia, yaitu M. arenaria, M. hapla, M. incognita, M. javanica, dan
M. chitwoodi.
Morfologi
  Meloidogyne spp. tidak berwarna seperti halnya dengan jenis nematoda

parasit tumbuhan lainnya. Meloidogyne jantan dewasa, betina dewasa dan juvenil
mudah dibedakan berdasarkan morfologi tubuhnya (Eisenback et al. 2003).
Juvenil 2 (J2) berbentuk silindris dengan panjang ± 450 µm. Stilet dan
kerangka kepala J2 mengalami sklerotinasi yang tipis dengan ekor berbentuk
kerucut hialin dimulai dekat ujung ekor (Luc et al. 2005).
Tubuh nematoda betina berbentuk seperti buah pir dengan leher yang
pendek dan posterior membulat. Betina dewasa memiliki ukuran panjang 921 µm

 

6
yang diukur dari leher hingga posterior (Eisenback et al. 2003). Stilet berukuran
pendek dan mengalami sklerotinasi sedang. Nematoda betina memiliki kerangka
kepala lembek dengan lubang ekskresi terletak agak anterior sampai pada
lempeng klep median bulbs dan sering terlihat pada dekat basal stilet. Vulva
terletak subterminal dekat anus, kutikula berwarna agak keputihan, tipis dan
beranulasi jelas (Luc et al. 2005).
Nematoda jantan berbentuk seperti cacing (vermiform) dengan panjang
1873 µm (Eisenback et al. 2003).

Stilet jantan lebih panjang dibandingkan

dengan stilet betina. Kerangka kepala nematoda jantan lebih kuat, dengan ekor
pendek setengah melingkar.

Jantan memiliki spikula yang kuat dan tidak

mempunyai bursa (Luc et al. 2005).
Siklus Hidup
Siklus hidup nematoda terdiri dari 3 stadia, dimulai dari telur, juvenil, dan
dewasa. Stadia juvenil dibagi menjadi 4 tahap, yaitu Juvenil 1 (J1), Juvenil 2 (J2),
Juvenil 3 (J3), dan Juvenil 4 (J4) (Dropkin 1991). Setiap stadia dalam siklus hidup
nematoda berada di tempat yang berbeda-beda. Siklus hidup nematoda dapat
dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Siklus hidup NPA (sumber: Mitkowski & Abawi 2003)
Telur-telur yang dihasilkan nematoda betina dewasa diletakan berkelompok
pada massa gelatinus yang bertujuan untuk melindungi telur dari kekeringan dan

 

7
jasad renik (Roberts & Mullens 2002). Telur yang baru diletakan mengandung
zigot set tunggal. Embrio berkembang menjadi Juvenil 1 (J1) dan mengalami
pergantian kulit pertama menjadi Juvenil 2 (J2) (Dropkin 1991).
J1 mengalami perubahan menjadi Juvenil 2 (J2) saat telur menetas. J2
keluar dari cangkang telur dan masuk ke dalam tanah sebagai stadium infektif.
Setelah menemukan tempat infeksi yang cocok, J2 mengalami pertumbuhan dan

pergantian kulit tiga kali berturut-turut menjadi Juvenil 3 (J3), Juvenil 4 (J4), dan
dewasa di dalam jaringan inang (Dropkin 1991).
Nematoda jantan meninggalkan akar setelah dewasa sedangkan nematoda
betina hidup menetap pada jaringan tanaman inang (Roberts & Mullens 2002).
Sistem reproduksi betina terbentuk setelah fase dewasa, setelah itu pola sidik
pantat akan tampak (Eisenback & Trpiantaphyllou 1991). Betina mengalami
beberapa pergantian bentuk selama masa perkembangannya, setelah ganti kulit
terakhir betina tumbuh dengan cepat dan bentuknya menjadi seperti buah pir
(Franklin 1995).
Siklus hidup nematoda bergantung pada spesies nematoda dan temperatur
musim. Satu sampai tiga generasi dapat terjadi dalam satu musim. Temperatur
optimum untuk M. hapla, M. fallax, dan M. chitwoodi antara 15 ºC – 25 ºC,
sedangkan M. arenaria, M. incognita, dan M. javanica antara 25 ºC – 30 ºC.
Sangat sedikit aktivitas nematoda pada suhu di atas 38 ºC dan di bawah 5 ºC
(Roberts & Mullens 2002).
Mekanisme Infeksi NPA
Tahap J2 adalah tahap satu-satunya yang dapat melakukan infeksi. J2
bergerak aktif di dalam tanah menuju akar yang sedang tumbuh. J2 menginfeksi
tanaman dimulai dengan melakukan penetrasi ke dalam akar tumbuhan melalui
epidermis akar yang terletak di sekitar tudung akar. J2 bergerak di antara sel-sel
menuju sel dekat silinder pusat atau berada di daerah pertumbuhan akar samping.
J2 merusak sel-sel akar dengan menginjeksikan hasil sekresi kelenjar esofagus
(elisitor) menggunakan stilet ke dalam jaringan inang.

Sekresi nematoda ini

menyebabkan perubahan fisiologis dalam sel-sel inang, yang mengubah sel inang
menjadi sel raksasa (giant cells) (Mitkowski & Abawi 2003).

Giant cells

merupakan bentuk respon inang terhadap infeksi nematoda, yang selanjutnya

 

8
digunakan sebagai sumber nutrisi bagi nematoda (Vrain 1999; Williamson &
Richard 1996).
Nematoda memerlukan bantuan enzim untuk bergerak dan berkembang
biak di dalam sel inang. Enzim yang digunakan adalah enzim selulase, enzim
endopektin metal transeliminase, dan enzim proteolitik. Enzim-enzim tersebut
dapat menguraikan dinding sel tumbuhan yang mengandung protein dan
polisakarida (pektin selulose, hemiselulose, pektin sukrosa, dan glikosid) menjadi
bahan-bahan lain.

Enzim selulase dapat menghidrolisis selulosa, enzim

endopektin metal transeliminase dapat menguraikan pektin, dan enzim proteolitik
dapat mengurai protein.

Nematoda mengeluarkan enzim proteolitik dengan

melepaskan asam indol asetat yang merupakan heteroauksin tritopan yang diduga
membantu terbentuknya puru. Terurainya bahan-bahan penyusun dinding sel ini
menyebabkan dinding sel akan rusak dan terbentuk luka (Lamberti & Taylor
1979).
Gejala Penyakit
Gejala infeksi NPA pada tajuk tanaman wortel dicirikan dengan tanaman
yang mengerdil dan daun menguning (klorosis) yang menyebabkan berkurangnya
vigor tanaman. Apabila tanaman terinfeksi pada masa pembibitan, maka produksi
umbi akan sangat sedikit (Roberts & Mullens 2002).
Infeksi nematoda juga menyebabkan kerusakan pada akar tanaman karena
nematoda mengisap sel-sel pada akar, jaringan pembuluh terganggu sehingga
translokasi air dan hara terhambat.

Kerusakan akar tanaman juga akan

menyebabkan pasokan air ke daun menjadi berkurang sehingga stomata menutup
dan laju fotosintesis menurun  (Wallace 1987 dalam Mustika 2010). Akibatnya,
pertumbuhan

tanaman

terhambat

dan

produktivitas

tanaman

menurun

(Melakeberhan et al. 1987 dalam Mustika 2010).
Puru merupakan gejala khas dari infeksi NPA. Puru muncul sebagai tanda
awal terjadinya asosiasi antara tanaman wortel dan betina NPA. Puru terjadi
akibat pembesaran dan pembelahan sel yang berlebihan pada perisikel, serta
perubahan bentuk jaringan pengangkut. Tanaman yang mengalami infeksi berat
oleh

NPA

sistem perakarannya

mengalami

pengurangan

jumlah

akar.

Pembentukan akar baru hampir tidak terjadi, sehingga fungsi perakaran dalam

 

9
menyerap dan menyalurkan air dan unsur hara ke seluruh bagian tanaman
terhambat (Kurniawan 2010).
Bentuk puru akibat infeksi NPA berbeda-beda tergantung dari spesies
nematoda, misalnya M. hapla menyebabkan timbulnya puru seperti manik-manik
dan cenderung lebih kecil dibandingkan dengan puru yang diakibatkan oleh
spesies NPA lain, yang cenderung lebih besar dan menyatu (Roberts & Mullens
2002). Puru bergabung dan berjajar di sepanjang perakaran. Akar yang terinfeksi
biasanya pendek dan mempunyai sedikit akar lateral dan akar rambut (hairy root)
(Agrios 2005).
Malformasi merupakan salah satu gejala infeksi NPA selain adanya puru.
Infeksi NPA menyebabkan umbi tanaman wortel menjadi bercabang (forking)
(Nunez et al. 2008), membulat dengan ukuran lebih pendek, dan membentuk akar
rambut yang cukup banyak (hairiness) (Vrain 1982).
Infeksi NPA mengakibatkan tanaman semakin rentan terhadap infeksi OPT
lain. Infeksi cendawan patogen meningkat apabila kandungan eksudat puru akar
diubah dan jumlahnya lebih banyak, sehingga cendawan pada stadium istirahat
yang terjangkau oleh akar menjadi aktif (Agrios 2005).
Kisaran Inang
NPA punya kisaran inang yang luas. Lebih dari 700 spesies tanaman
menjadi inang Meloidogyne spp., diantaranya adalah kara, kacang, kubis, wortel,
waluh, tomat, labu, kentang, tanaman hias, dan rerumputan (Pitojo 2006).
M. arenaria, M. hapla, M. incognita, M. javanica, M. fallax, dan M. chitwoodi
telah dilaporkan menjadi parasit wortel di Amerika (Roberts dan Mullens 2002).
M. hapla dan M. chitwoodi dilaporkan menginfeksi kentang, bit, kacang polong
dan wortel di Eropa, selain itu M. chitwoodi juga menginfeksi tanaman jagung,
gandum, barley, dan oat (Zijlstra et al.1995).
Identifikasi NPA
Identifikasi nematoda diperlukan untuk mengetahui spesies penyebab
penyakit tanaman. Identifikasi dapat dilakukan dengan cara identifikasi
konvensional dan pendekatan biologi molekuler.

 

10
Identifikasi NPA dengan Sidik Pantat Nematoda (Sidik Perineal)
Identifikasi konvensional memerlukan pengetahuan tentang struktur tubuh
dan ciri-ciri dari nematoda antara lain: bentuk bibir, kerangka kepala, rongga
mulut, stilet, tipe esophagus, tipe vulva, ekor, dan anulasi. Hasil penggolongan
dibandingkan dengan panduan identifikasi A guide to the four most common
species of Root Knot Nematodes (Meloidogyne species) with a pictorial key
(Eisenback et al. 1981). Identifikasi dapat dilakukan terhadap juvenile 2, jantan,
dan betina dewasa.
Identifikasi morfologi sidik pantat (perineal patterns) dilakukan terhadap
betina dewasa NPA. Setiap spesies memiliki pola sidik pantat berbeda-beda yang
dicirikan oleh tanda yang khas pada area yang mengelilingi vulva dan anus
(perineum). M. arenaria dicirikan oleh lengkung dorsal rendah dan ramping di
sekitar garis lateral. Bagian lengkung stria bercabang di dekat garis lateral dengan
bagian stria atas lebih mendatar (Gambar 2A). M. hapla dicirikan oleh lengkung
dorsal yang rendah dengan bagian ujung membentuk sayap ke bagian lateral baik
pada satu ujung atau pada kedua ujungnya.

Pada zona ujung ekor terdapat

tonjolan-tonjolan seperti duri (Gambar 2B).

M. incognita dicirikan dengan

adanya lengkung dorsal yang tinggi dan menyempit, sedangkan pada bagian
paling luarnya sedikit melebar dan agak mendatar, tidak memiliki garis lateral dan
bagian stria terlihat jelas (Gambar 2C). M. javanica dicirikan oleh dua garis
lateral yang memisahkan stria bagian dorsal dan ventral yang sangat jelas (Gambar
2D) (Eisenback et al. 1981).

A
Gambar 2

 

B

C

D

Perbedaan pola sidik pantat M. arenaria (A), M. hapla (B), M.
incognita (C), dan M. javanica (D) (sumber: Eisenback et al. 1981)

11
Identifikasi NPA Berdasarkan PCR Gen ITS r-DNA
Identifikasi dengan pendekatan biomolekuler memiliki tingkat kecepatan,
akurasi,

dan

sensitifitas

terpercaya

dibandingkan

dengan

identifikasi

konvensional. Terdapat dua basis metode dalam identifikasi biomolekuler, yaitu
metode berbasis protein dan metode berbasis DNA. Teknik yang digunakan
dalam metode berbasis protein yaitu serologi (monoklonal/poliklonal), dan
elektroforesis enzim spesifik dalam tubuh nematoda. Teknik yang digunakan
pada metode berbasis DNA antara lain: RFLP (Restiction Fragment Length
Polymorphism), DNA probes, PCR dan PCR - RFLP (Power 1993, Zijlstra et al.
1995, Orui 1998), dan RAPD (Random amplified polymorphic  DNA) (Cenis
1993).
Polymerase Chain Reaction (PCR). Polymerase Chain Reaction (PCR)
adalah metode mengamplifikasi DNA secara in vitro untuk mensintesis asam
nukleat dengan menggandakan satu bagian DNA (Blackburn et al. 2006). Empat
komponen utama pada proses PCR adalah (1) DNA cetakan, yaitu fragmen DNA
yang akan dilipatgandakan, (2) oligonukleotida primer, yaitu sekuen nukleotida
pendek (15 - 25 basa nukleotida) yang digunakan untuk mengawali sintesis antai
DNA, (3) deoksiribonukleotida trifosfat (dNTP), terdiri dari dATP, dCTP, dGTP,
dan dTTP, serta (4) enzim DNA polimerase, yaitu enzim yang melakukan
katalisis reaksi sintesis rantai DNA. Komponen lain yang juga penting adalah
senyawa buffer (Yuwono 2006; Muladno 2010).
Reaksi pelipatgandaan suatu fragmen DNA dimulai dengan melakukan
denaturasi DNA template (cetakan) sehingga rantai DNA yang berantai ganda
(double stranded) akan berpisah menjadi rantai tunggal (single stranded).
Denaturasi DNA dilakukan pada suhu 95 oC selama 1 - 2 menit, kemudian suhu
diturunkan menjadi 55 oC sehingga primer akan “menempel” (annealing) pada
cetakan yang telah terpisah menjadi rantai tunggal.
dilakukan selama 1 - 2 menit.

Proses annealing biasa

Setelah dilakukan annealing oligonukleotida

primer dengan DNA cetakan, suhu inkubasi dinaikkan menjadi 72 oC selama 3
menit. Pada suhu ini DNA polimerase akan melakukan proses polimerasi rantai
DNA yang baru berdasarkan informasi yang ada pada DNA cetakan. Setelah
terjadi polimerasi, rantai DNA yang baru akan membentuk jembatan hidrogen

 

12
dengan DNA cetakan. DNA rantai ganda yang terbentuk dengan adanya ikatan
hidrogen antara rantai DNA cetakan dengan rantai DNA baru hasil polimerasi
selanjutnya didenaturasi lagi dengan menaikkan suhu inkubasi menjadi 95 oC.
Rantai DNA yang baru tersebut selanjutnya akan berfungsi sebagai cetakan bagi
reaksi polimerasi berikutnya (Yuwono 2006).
Darmono (2001 dalam Rahmawati 2010) menyatakan bahwa DNA
digunakan sebagai objek eksploitasi karena spesifitasnya tinggi dan tidak
dipengaruhi oleh perubahan lingkungan. Amplifikasi bagian tertentu dari genom
nematoda merupakan cara efektif untuk karakterisasi dan identifikasi nematoda.
Power dan Haris (1993) melakukan pemisahan spesies nematoda puru akar
(Meloidogyne spp.) dengan mengamplifikasi gen DNA ribosomal.
DNA ribosomal (rDNA) mengkode RNA ribosomal.

Ribosom adalah

makromolekul intraseluler yang menghasilkan protein atau rantai polipeptida.
Ribosom sendiri terdiri dari gabungan protein dan RNA (Richard et al. 2008).
DNA ribosomal merupakan bagian genom paling informatif dan bagian paling
sering digunakan pada studi filogenik. Setiap unit rDNA dalam satu rangkaian
kromosom mengkode gen dengan urutan 5’- 18S, 5.8S, 28S -3’ subunit rRNA.
Diantara daerah 18S dan 5.8S terdapat beberapa ratus pasang basa DNA yang
disebut internal transcribed spacer 1 (ITS 1), dan diantara 5.8S dan 28S adalah
ITS2 (Powers et al. 1997), daerah ini secara khusus digunakan untuk menentukan
sistematika molekuler dan tingkat variasinya tinggi (Jusuf 2001).

Menurut

Odorico dan Miller (1997 dalam Rahmawati 2010) analisis filogenik dengan
penanda ITS dapat digunakan untuk mengevaluasi hubungan antar spesies.
Beberapa populasi nematoda puru akar dapat dibedakan dengan
membandingkan urutan parsial ITS yang diperoleh dengan PCR.

Teknik

amplifikasi dengan menggunakan daerah ITS dapat mempermudah pendeteksian
karena sekuens ITS lebih terkonservasi dibandingkan dengan menggunakan yang
lain. Satu juvenil sudah cukup digunakan untuk PCR, akan tetapi amplifikasi ITS
menjadi lebih pendek (Zijlstra et al. 1995).

 

 

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu
Penelitian dilakukan di kebun petani wortel Desa Sumber Brantas,
Kecamatan Bumiaji, Kota Batu, Jawa Timur, serta di Laboratorium Nematologi
Tumbuhan dan di Laboratorium Virologi Tumbuhan, Departemen Proteksi
Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan
pada bulan Mei hingga November 2011.
Metode Penelitian
Survei
Survei dilakukan pada beberapa kebun wortel di Desa Sumber Brantas yang
terletak pada ketinggian 1600 m, 1700 m, dan 1800 m dpl.

Wortel yang

digunakan sebagai sampel adalah umbi wortel yang menunjukkan gejala umbi
bercabang. Sampel diletakkan dalam cooling box yang telah diberi es batu dan
dililit kertas koran untuk menjaga suhu nematoda agar tetap stabil (Trigiano et al.
2004).
Pengamatan pertanaman dilakukan untuk mendapatkan informasi terhadap
lokasi kebun, varietas wortel yang ditanam, dan tipe gejala penyakit. Berdasarkan
hasil survei diharapkan dapat diketahui prevalensi sebaran Meloidogyne spp.
berdasarkan ketinggian tempat.
Pengamatan gejala penyakit dilakukan pada bagian tajuk (di atas
permukaan tanah) dan perakaran tanaman sakit. Gejala pada tajuk yang diamati
adalah tinggi tanaman, warna daun, dan klorosis, sedangkan gejala pada perakaran
berupa bentuk umbi, letak dan ukuran puru, dan keberadaan akar rambut (hairy
root).
Identifikasi Nematoda
Pengamatan Keberadaan NPA di Dalam Jaringan. Akar rambut (hairy
root) berpuru direndam dalam klorox 5% selama 10 menit dan dibilas dengan air
hingga tak berbau. Akar rambut berpuru kemudian direndam dalam acid fuchsin
dan dipanaskan hingga mendidih.

Akar rambut berpuru dibilas dengan air,

14 
kemudian direndam dengan glyserin dicampur dengan dua tetes HCl dan
dipanaskan sampai warna merah pudar. Akar rambut berpuru diletakkan di gelas
preparat cekung, dilem, kemudian diamati stadia nematoda yang ada dengan
menggunakan mikroskop.

Hal ini digunakan untuk melihat siklus hidup

nematoda yang berada di dalam akar.
Identifikasi NPA Dengan Pola Sidik Pantat Nematoda (Sidik
Perineal).

Identifikasi sidik pantat dilakukan terhadap 150 nematoda betina.

Setiap 50 ekor nematoda betina mewakili satu ketinggian tempat/ elevasi. Akar
dan umbi sakit dicuci untuk membersihkan tanah yang menempel.

Puru

kemudian dipisahkan dari akar dan umbi. Puru direndam selama kurang lebih 24
jam. Setelah puru melunak, nematoda betina dicongkel perlahan dari puru dan
dipindahkan ke dalam cawan sirakus yang telah berisi asam cuka. Asam cuka
berguna untuk menghilangkan lemak yang berada dalam tubuh nematoda betina.
Setelah itu, nematoda betina dipindahkan ke gelas objek.

Bagian anterior

dipotong dengan pisau khusus kemudian bagian posterior ditekan agar sisa
kotoran dan lemak dalam tubuh nematoda keluar. Potongan dipindahkan dalam
laktophenol blue 0.03% dan dibiarkan sebentar. Bagian posterior disayat dan
jaringan di dalam dibuang secara hati-hati. Sidik pantat kemudian dipindahkan ke
gelas objek lain dengan ditetesi setetes laktophenol blue. Gelas penutup direkat
kutek kuku kemudian diamati lebih lanjut di bawah mikroskop cahaya dengan
perbesaran 400x. Selanjutnya preparat dicocokkan dengan panduan A guide to the
four most common species of root knot nematodes (Meloidogyne species) with a
pictorial key (Eisenback et al. 1981; Shurtleff & Averre 2005).  
Identifikasi NPA Berdasarkan PCR Gen ITS r-DNA. Ekstraksi Total
DNA Nematoda. Ekstraksi DNA nematoda dilakukan dengan mengekstraksi puru
yang berada pada akar dan umbi terinfeksi NPA (Zouhar et al. 2001). Puru
digerus dengan mortar dan pistil, kemudian ditambahakan buffer ekstrak (50 mM
Tris HCl pH 8.0, 0.7 M NaCl, 10 mM EDTA, 1% CTAB) dan diinkubasi selama
2 jam pada suhu 60 oC.

Setiap 10 menit tabung mikro dibolak-balik untuk

membantu proses lisis. Tabung mikro kemudian diambil dari waterbath dan
didinginkan sekitar 3 - 5 menit pada suhu ruangan. Chloroform Isoamilalcohol
ditambahkan dengan perbandingan 1:1 terhadap buffer ekstrak.

 

Suspensi

15 
disentrifugasi selama 15 menit pada kecepatan 12000 rpm. Supernatan yang
terbentuk diambil secara hati-hati sebanyak 500 µl dan dipindahkan ke dalam
tabung mikro yang baru. Natrium asetat (CH3COONa 3M; pH 5.2) ditambahkan
dengan perbandingan 1:10 dengan supernatan yang diambil, kemudian dicampur
sampai homogen.

Sebanyak 1 ml etanol ditambahkan dan dicampur hingga

homogen untuk presipitasi DNA. Tabung diinkubasi pada suhu -20 oC selama 1
jam atau dibiarkan semalaman.
Selain ekstraksi DNA NPA menggunakan puru, dilakukan pula ekstraksi
terhadap nematoda betina dari NPA (Cenis 1993). Sekitar 10 - 20 nematoda
betina yang telah dipisahkan dari akar dan puru dimasukkan ke dalam tabung
mikro 2 ml. Buffer ekstrak (200 mM Tris-HCl: pH 8.5, 250 mM NaCl, 25 mM
EDTA dan 0.5% SDS) sebanyak 150 µl DNA kemudian ditambahkan ke dalam
tabung mikro dan digerus dengan cornical grinder steril.

Setelah homogen

ditambahkan larutan sodium asetat (CH3COONa 3M; pH 5.2) 0.5 volume dan
disimpan dalam ruangan bertemperatur -20 oC selama 10 menit.
Kedua suspensi yang didapat masing-masing disentrifugasi pada kecepatan
12000 rpm selama 10 menit. Cairan suspensi dibuang dan ditambahkan etanol
70% sebanyak 200 ml untuk mencuci pelet (endapan DNA), kemudian cairan
pelet disentrifugasi dengan kecepatan 12000 rpm selama 5 menit. Lalu cairan
etanol dibuang dan endapan DNA dikeringkan. Buffer TE (10 mM Tris-HCl: pH
8.0, 1 mM EDTA) ditambahkan pada tabung mikro sesuai dengan ketebalan
endapan DNA. Pada endapan yang tipis, cukup ditambahkan 30 µl - 40 µl dan
untuk endapan yang tebal ditambahkan 50 µl -100 µl.
Deteksi Gen ITS r-DNA Dengan PCR.

Amplifikasi DNA dengan

menggunakan primer spesifik untuk (1) M. incognita, yaitu MI-F (primer
forward) dengan susunan nukleotida 5’-GTG AGG ATT CAG TCT CCCAG-3’
dan MI-R (primer reverse) dengan susunan nukleotida 5’-ACG AGG AAC ATA
CTT CTC CGT CC-3’ yang telah berhasil digunakan oleh Meng et al. (2004
dalam Kurniawan 2010), (2) M. arenaria, dengan primer forward Far 5’-TCG
GCG ATA GAG GTA AAT GAC-3’ dan primer reverse Rar 5’-TCG GCG ATA
GAC ACT ACA AAC T-3’, dan (3) M. javanica, menggunakan primer Fjav
(primer forward) 5’-GGT GCG CGA TTG AAC TGA GC-3’dan Rjav (primer

 

16 
reverse) 5’-CAG GCC CTT CAG TGG AAC TAT AC-3’ (Zijlstra et al. 2000).
Sedangkan deteksi M. hapla, M. falax, dan M. chitwoodi menggunakan primer
multiplex, yaitu JMV1 5’-GGA TGG CGT GCT TTC AAC-3’, JMV2 5’-TTT
CCC CTT ATG ATG TTT ACC C-3’, dan JMV-hapla 5’AAA AAT CC CTC
GAA AAA TCC ACC-3’ (Wishart et al. 2002).
PCR reagen yang digunakan untuk setiap reaksi PCR yaitu 16.25 µl
ddH2O, 2.5 µl Taq buffer 10x Mg2+, 2.5 µl sukrosa, 0.5 µl dNTP 10 mM, 1 µl
primer Forward 10 µM, 1 µl primer Reverse 10 µM, 1 µl DNA, dan 0.25 µl Taq
DNA polimerase sehingga total volume reaksi PCR menjadi 25 µl (Hyman et al.
1997). Selanjutnya dilakukan PCR pada mesin PCR (thermo cycler) dengan
program denaturasi awal pada suhu 94 oC selama 4 menit, diikuti dengan 35 siklus
yang meliputi: denaturasi pada suhu 94 oC selama 30 detik, annealing pada suhu
57 oC selama 45 detik, ekstensi/ pemanjangan pertama pada suhu 72 oC selama 1
menit, kemudian ekstensi akhir pada suhu 72 oC selama 7 menit, dan diakhiri
dengan final hold pada suhu 4 oC selama 5 menit.
DNA hasil amplifikasi dianalisis untuk melihat visualisasi DNA melalui
elektroforesis menggunakan gel agarose 1%, dari besar jumlah buffer yang
digunakan (sebanyak 0.403 g), dalam 40 ml buffer TBE (Tris HCl 45mM, asam
borat 45 mM, dan EDTA 1 mM) dan air 13.75 ml. Agarose dipanaskan selama 2
menit dan setelah agarose agak dingin, larutan tersebut ditambahkan dengan
ethidium bromide sebanyak 0.5 µl untuk setiap 10 ml bahan (sebanyak 2 ml untuk
40 ml larutan). Agarose dingin kemudian dituangkan ke dalam wadah cetakan.
Pengukuran fragmen DNA menggunakan penanda 1 kb DNA ladder buatan
fermentas, United States of America. Sampel disiapkan dengan mencampur 8 µl
DNA dan 10 µl loading buffer, kemudian sampel diisikan dalam sumuran gel
sebesar 5 µl dengan mikro pipet. Elektroforesis dilakukan dengan tegangan 50
Volt DC selama 60 menit.

Hasil elektroforesis divisualisasikan dengan

transiluminator UV dan foto dengan kamera digital.

 

 

HASIL DAN PEMBAHASAN

Deskripsi Lokasi
Desa Sumber Brantas berada di Kecamatan Bumiaji, Kota Batu, Jawa
Timur. Desa ini terletak di sebelah utara Kota Batu dengan posisi ketinggian
1400 m - 1700 m dpl. Suhu rata-rata wilayah Desa Sumber Brantas adalah 12 oC
- 24 oC dengan kisaran curah hujan tertinggi sebesar 2471 mm dan hari hujan 134
hari (Anonim 2010). Luas wilayah Desa Sumber Brantas kurang lebih 541.14 ha
dengan hampir 75% berupa lahan pertanian (BPS Jatim 2010). Wilayah desa
memiliki letak yang diapit oleh beberapa gunung sehingga menjadikan Desa
Sumber Brantas memiliki lahan yang subur. Jenis tanah yang terdapat di daerah
ini adalah jenis tanah andosol yang berasal dari letusan gunung berapi dan
mengandung banyak mineral (Anonim 2010). Penduduk Desa Sumber Brantas
berjumlah 3991 jiwa, sebagian besar penduduk bekerja di sektor pertanian.
Potensi utama pertanian Desa Sumber Brantas adalah sayur-mayur dengan luas
lahan sekitar 387 ha. Tiga jenis sayuran yang menjadi komoditas utama adalah
tanaman kentang, wortel, dan kubis (BPS Jatim 2010).
Wortel merupakan salah satu komoditas yang memiliki potensi cukup besar
selain kentang, dengan luas panen 25 ha dan produktivitas sebesar 1.5 ton/ha
(BPS Jatim 2010). Penanaman wortel merupakan pengalihan budidaya tanaman
yang dilakukan sejak terjadinya penyebaran infeksi Nematoda Sista Kentang
(NSK). Petani mulai menanam tanaman selingan seperti wortel, brokoli, kubis,
krisan, dan sebagainya, namun untuk tanaman wortel pada beberapa tahun
terakhir sudah menjadi tanaman intensif yang terus ditanam.
Gejala Penyakit di Lahan
Gejala infeksi nematoda pada bagian tajuk berupa ukuran tajuk yang kerdil
dan rumpun tanaman sangat jarang (botak) (Gambar 3). Hal ini disebabkan oleh
pertumbuhan tanaman yang melambat dan tingkat infeksi yang tinggi. Daun
tanaman wortel yang terinfeksi NPA menguning dan mengalami kelayuan pada
siang hari. Roberts dan Mullens (2002) mengungkapkan gejala yang sama akibat

 

18 
infeksi nematoda selain puru, yaitu rumpun tanaman yang jarang, tanaman kerdil,
daun menguning, dan rata-rata menjadi layu akibat kehilangan vigor.

A

B

C

Gambar 3 Gejala pertanaman wortel terinfeksi NPA pada ketinggian 1800 m (A),
1700 m (B), dan 1600 m (C) dpl
Gejala pada bagian perakaran (umbi) yang terinfeksi nematoda dapat
berupa akar rambut (hairy root), puru, dan umbi bercabang. Gejala serupa telah
dilaporkan oleh Kurniawan (2010) di daerah Jawa Barat, yakni terdapat tanaman
wortel dengan gejala kerdil dan ketika dicabut umbi wortel bercabang dengan
jumlah puru yang cukup banyak.
NPA merupakan nematoda primer pada tanaman wortel yang mampu
menginfeksi umbi sehingga umbi mengalami malformasi, umbi menjadi
membulat pendek, bercabang, dan berpuru (Nunez et al. 2008). Beberapa gejala
pada umbi wortel yang ditemukan di lapang antara lain: gejala umbi berambut,
gejala umbi bercabang, dan gejala umbi bercabang berambut (Gambar 4).

A

B

C

Gambar 4 Gejala umbi tanaman wortel terinfeksi NPA. Gejala umbi berambut
(A), gejala umbi bercabang (B), dan gejala umbi bercabang dan
berambut (C)
Pada gejala umbi berambut, umbi wortel tampak besar, panjang dengan
akar rambut menjuntai lebat disertai dengan puru akar. Puru akar kecil membulat
seperti manik-manik pada sepanjang akar rambut. Puru yang terbentuk sama

 

19 
dengan puru akibat infeksi M. hapla yang lebih kecil dan lebih membulat
dibandingkan dengan puru yang disebabkan spesies NPA lain, yang cenderung
lebih besar dan menyatu (Roberts & Mullens 2002) (Gambar 4A).
Pada gejala umbi bercabang, umbi wortel membentuk percabangan tanpa
akar rambut. Percabangan umbi wortel tumbuh memanjang dengan 2-3 cabang
(Gambar 4B).
Pada gejala umbi bercabang dan berambut, umbi bercabang dengan banyak
akar rambut (hairy root) dan percabangan terjadi lebih dari 2 cabang. Pada akar
rambut terdapat puru, berbentuk kecil seperti manik-manik, berderet sepanjang
perakaran. Umbi lebih pendek dan membengkak dibandingkan dengan umbi sakit
pada dua gejala sebelumnya (Gambar 4C). Infeksi NPA menyebabkan umbi
tanaman wortel menjadi bercabang (forking) (Tanaka et al. 1997), membulat
dengan ukuran lebih pendek, dan membentuk akar rambut yang cukup banyak
(hairiness) (Vrain 1982).
Gejala yang sama dilaporkan Kurniawan (2010) dan Taher (2012), umbi
wortel yang terinfeksi nematoda di Jawa Barat dan Jawa Tengah juga mengalami
malformasi umbi. Gejala malformasi di kedua daerah tersebut dikelompokan
menjadi empat bentuk malformasi umbi yakni umbi bercabang, umbi pendek
membulat, umbi pecah, dan umbi berambut (hairiness).
Berdasarkan hasil pengambilan sampel umbi wortel sakit pada ketinggian
1600 m - 1800 m dpl, ditemukan ketiga tipe umbi tersebut (Tabel 1). Lokasi
pengambilan sampel pertama pada ketinggian 1800 m dpl dengan suhu tanah 15
o

C, didominasi oleh gejala umbi berambut (Gambar 4A). Gejala umbi bercabang

paling dominan pada lokasi kedua, yaitu pada ketinggian 1700 m dpl dengan suhu
tanah 18 oC (Gambar 4B). Sedangkan pada lokasi ketiga berada pada ketinggian
1600 m dpl dengan suhu tanah 19 oC, gejala yang mendominasi adalah gejala
umbi bercabang dan berambut (Gambar 4C).

Pada ketinggian ini, intensitas

penyakit dirasa paling besar dibandingkan dengan dua ketinggian lain. Kondisi
lahan lebih botak di setiap gundukan dan kondisi tanaman lebih banyak yang
kerdil dengan daun menguning. Hal tersebut dikarenakan tingkat infeksi NPA
lebih tinggi pada lokasi ketiga dibandingkan dengan lokasi pertama dan kedua.

 

20 
Tabel 1 Tipe gejalaa pada umbbi wortel yang
y
terinfeeksi NPA ddi Desa Su
umber
Brantas paada ketinggian 1 800 m,
m 1 700 m, dan 1 600 m dpl
Keetinggian (m
m dpl)
Bentuk Umbi
U
1 800

1 700

1 60
00

Umbi beraambut (hairry root)

Ada

Ada

Ad
da

Umbi berccabang

Ada

Ada

Ad
da

Umbi berccabang beraambut

Ada

Ada

Ad
da

Tannaman berggejala terkkonsentrasi pada titikk-titik terteentu dan tidak
dijumpai pada titik lainnya.

P
Pada
lahan
n dengan tiingkat infeksi rendah pola

m
ok pada guludan
penyebaraan penyakit terjadi padda beberapaa titik dan mengelompo
tertentu.

Pola sebaaran inilah yang dikeenal sebagaai pola pennyebaran sp
pasial

(Barker & Campbell 1981).
Seteelah diamatti lebih rinnci, diketah
hui bahwa puru
p
yang ditemukan pada
tanaman wortel
w
sakitt terbentuk pada akar rambut (hhairy root), akar, dan umbi
(Gambar 5).
5 Gejala puru
p
ini dappat dijumpaii pada akar yang umbinnya tidak no
ormal
atau menggalami malfformasi (Kuurniawan 2010).

A

B

C

Gambar 5 Lokasi terrbentuknya puru pada akar
a
rambutt (hairy root) (A), padaa akar
(B), dan pada
p
umbi wortel
w
(C)
w
ditem
mukan limaa tipe puru yaitu tipe bulat
Hassil pengamaatan umbi wortel
pada akarr rambut (hairy root), puru seperrti kudis, puuru seperti akar gada, puru
memanjanng, dan puruu bulat beruukuran besaar (>0.5 cm
m) (Gambar 6). Keberaadaan
kelima tippe puru pada tiap ketinggian
k
memiliki jumlah yanng berbeda-beda
berdasarkaan hasil penngamatan.

 

21 

A

B

D

C

E

Gambar 6 Tipe puru pada perakaran wortel: puru bulat pada akar rambut (hairy
root) (A), puru seperti kudis (B), puru seperti akar gada (C), puru
memanjang (D), dan puru bulat berukuran besar (>0.5 cm) (E)
Kelima tipe p

Dokumen yang terkait

Identifikasi Spesies Meloidogyne spp. Penyebab Umbi Bercabang pada Tanaman Wortel (Daucus carota L.) di Jawa Timur