PENDAHULUAN Keanekaragaman begomovirus pada tomat dan serangga vektornya , bemisia tabaci gennadius, serta pengujian ketahanan genotipe tomat terhadap strain begomovirus

I. PENDAHULUAN

Latar Belakang Tomat Lycopersicon esculentum L. merupakan salah satu komoditi sayuran unggulan di Indonesia karena nilai ekonomi dan kandungan gizinya Hasanudin 2006. Permintaan tomat di beberapa negara terus meningkat dari waktu ke waktu sejalan dengan meningkatnya rata-rata konsumsi tomat dan meningkatnya jumlah penduduk. Pada tahun 2004 luas pertanaman tomat di Indonesia mencapai 52.719 ha dengan produktivitas 118,9 kuha dan produksi 626.872 ton. Hasil ini lebih rendah dibandingkan dengan produksi pada tahun 2003 yaitu sebesar 657.459 ton dan produktivitas 173,3 kuha, sedangkan luas pertanaman tomat hanya 47.884 ha Direktorat Jenderal Bina Produksi Holtikultura 2005. Salah satu kendala yang menyebabkan produksi tomat menurun adalah terdapatnya serangan patogen. Salah satu patogen yang sangat merugikan pada pertanaman tomat adalah virus, diantaranya Tomato mosaic virus ToMV, Cucumber mosaic virus CMV Semangun 1991, dan Begomovirus Sudiono et al. 2004. Data serangan organisme pengganggu tanaman dari Direktorat Je nderal Perlindungan Tanaman Hortikultura menunjukkan bahwa serangan virus pada tanaman tomat dari tahun 2000 – 2004 terus meningkat. Tingginya serangan virus ini tampaknya berkorelasi dengan penurunan produktivitas tanaman tomat. Begomovirus dilaporkan sebagai salah satu virus yang berperan menyebabkan penurunan produksi yang sangat besar di banyak daerah tropis dan subtropis Czosnek et al. 1988; Idris Brown 1998. Hasil pe nelitian Polston dan Anderson 1997 menunjukkan bahwa kerusakan akibat infeksi begomovirus yang ditularkan oleh B. tabaci mengakibatkan hancurnya industri tomat di Meksiko, Venezuela, Brazil, Florida, Amerika Tengah serta Karibia. Di Israel, serangan tomato yellow leaf curl begomovirus TYLCV pada tanaman tomat mengakibatkan kehilangan hasil sebesar 100 Pico et al. 1996. Di Indonesia, beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa serangan begomovirus pada tanaman tomat di daerah Bogor dan sekitarnya dapat mencapai kurang lebih 50- 70 Sudiono et al. 2004; Aidawati Hidayat 2002. Walaupun demikian, pengetahuan tentang begomovirus dan penyakit yang ditimbulkannya, khususnya pada tanaman tomat di Indonesia masih sangat terbatas. Hal tersebut karena deteksi begomovirus dengan metode konvensional seringkali tidak mungkin dilakukan, karena tidak semua begomovirus dapat ditularkan secara mekanis dengan cairan perasan tanaman terinfeksi. Dengan demikian penggunaan bioasai untuk identifikasi dan evaluasi kisaran inang menjadi sulit untuk dilakukan. Penggunaan metode serologi juga tidak efektif untuk mendeteksi begomovirus, karena keanekaragaman begomovirus yang cukup tinggi dan kesulitan untuk pembuatan antisera Robert et al. 1984. Metode deteksi yang didasarkan pada analisis asam nukleat virus banyak digunakan untuk mendeteksi dan mengidentifikasi begomovirus. Sebagai contoh teknik hibridisasi asam nukleat Polston et al. 1989; Gilbertson et al. 1991; Hidayat et al. 1993; Bendahmane et al. 1995 dan teknik p olymerase chain reaction PCR dengan menggunakan primer universal dapat digunakan untuk mendeteksi dan mengidentifikasi begomovirus dari tanaman yang berbeda dan tempat yang berbeda Chiemsombat et al. 1990 ; Rojas et al. 1993 ; Wyatt Brown 1996 ; Roye et al. 1997; Hidayat et al. 1999; Sudiono et al. 2004. Deteksi begomovirus dengan menggunakan teknik PCR yang dilanjutkan dengan restriction fragment length polymorphism PCR-RFLP dapat menentukan adanya strain begomovirus yang berbeda. Berdasarkan PCR-RFLP Sudiono et al. 2004 melaporkan adanya dua strain begomovirus yang menginfeksi tanaman tomat di Jawa Barat. Berdasarkan perbandingan sekuen genom begomovirus dan analisis filogenetik Sukamto et al. 2005 menunjukan terdapat tiga kelompok begomovirus yang menginfeksi tanaman tomat di daerah Bandung, Purwokerto, Magelang dan Malang. Begomovirus tersebut memiliki kedekatan genetik dengan tomato leaf curl Java virus ToLCJAV Kon et al. 2003, p epper yellow leaf curl Indonesia virus PepYLCIDV Ikegami, belum dipublikasikan, ageratum yellow vein virus AYVV ya ng berasal dari Indonesia, Cina dan Taiwan. Keanekaragaman begomovirus tidak dapat dipungkiri sangatlah tinggi. Oleh karena itu penelitian mengenai keanekaragaman begomovirus yang ditemukan di Indonesia sangat penting dilakukan. Hasil penelitian Mehta et al. 1994b, Aidawati et al. 2002 dan Fitriyanti, dan Aidawati 2002 menunjukkan bahwa persentase serangan begomovirus meningkat dengan meningkatnya jumlah serangga vektornya, yaitu B. tabaci atau di Indonesia dikenal dengan nama kutukebul. Tingginya serangan begomovirus selain dipengaruhi oleh populasi kutukebul di lapang, juga dipengaruhi oleh keanekaragaman kutukebul tersebut Costa Brown 1991; Brown 1994; Brown et al. 1995b. Menurut Bedford et al. 1992, 1994 dan Burban et al. 1992 populasi kutukebul yang berasal dari wilayah geografi yang berbeda menunjukkan perbedaan dalam kemampuan makan, reproduksi dan kemampuan dalam menularkan begomovirus. Populasi kutukebul tersebut secara morfologi tidak dapat dibedakan secara jelas, tetapi menunjukkan beberapa perbedaan dalam bertahan dan berkembang khususnya pada tanaman inang. Keberadaan B. tabaci telah diketahui di Indonesia, tetapi informasi mengenai keanekaragamannya masih sangat terbatas. Yuliani 2002 melaporkan serangan B. tabaci pada tanaman tomat, cabai dan kedelai di daerah Bogor, Cianjur dan Sukabumi, sedangkan keanekaragaman kutukebul tersebut dan kemampuannya dalam menularkan begomovirus belum pernah dilaporkan. Oleh karena itu penelitian mengenai keanekaragaman kutukebul dan kemampuannya dalam menularkan begomovirus dari isolat yang berbeda sangat penting dilakukan. Usaha pengendalian begomovirus yang selama ini dilakukan adalah dengan cara menekan populasi serangga vektor menggunakan insektisida Denholm et al. 1998; Palumbo et al. 2001. Sayangnya, pengendalian dengan menggunakan insektisida ini kurang efektif, karena satu ekor serangga vektor virulifer sudah mampu menularkan begomovirus. Di samping itu kutukebul mempunyai kisaran inang yang banyak, pergerakannya cepat, dan kemampuan kutukebul menjadi resisten terhadap insektisida sangat cepat Nakhla Maxwell 1998. Penggunaan insektisida yang intensif dapat mengakibatkan kontaminasi buah tomat yang dihasilkan, matinya musuh alami kutukebul serta pencemaran lingkungan Trabolsi 1994. Salah satu pengendalian begomovirus yang aman adalah dengan menggabungkan pengendalian menggunakan musuh alami parasit, predator dan cendawan atau dengan varietas tanaman tomat yang tahan terhadap begomovirus Gerling et al. 2001; Faria Wraight; Hilje et al. 2001. Setiawati 5 Gambar 1.1 Bagan Penelitian Uji efisiensi penularan Penggunaan pelacak DNA Pengujian ketahanan beberapa genotype tanaman tomat Keanekaragaman begomovirus yang menginfeksi tomat Pengumpulan isolat begomovirus dari Jawa Barat, Jawa Tengah dan D.I.Yogyakarta Deteksi begomovirus dengan PCR dan PCR-RFLP Analisis keanekaragaman isolat-isolat begomovirus Penentuan strain Penentuan Biotipe B.tabaci Keanekaragaman B. tabaci Pengumpulan kutukebul dari beberapa tanaman Identifikasi B. tabaci Uji induksi daun keperak- perakan pada tanaman labu PCR-RAPD Analisis keanekaragaman B. tabaci dengan Prog. NTSYS Amplifikasi gen CO1 Sekuensing gen COI Analisis kekerabatan B.tabaci Penentuan respon tanaman tomat 2003 melaporkan bahwa parasitoid kutukebul yang ada di Indonesia adalah Encarcia adrianae Hymenoptera: Aphelinidae, dan telah dikembangkan di Balai Penelitian Tanaman Sayuran, Lembang, tetapi kultivar tomat yang tahan terhadap begomovirus di Indonesia belum banyak dilaporkan dan diteliti. Oleh karena itu seleksi ketahanan kultivar tomat terhadap begomovirus ini sangat penting dilakukan dalam usaha mengendalikan serangan begomovirus pada tanaman tomat. Tujuan Penelitian Penelitian dilakukan sesuai alur penelitian yang telah disusun Gambar 1.1. Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini yaitu: 1. Mendapatkan informasi keanekaragaman begomovirus yang menginfeksi tanaman tomat berdasarkan teknik PCR-RFLP. 2. Mendapatkan informasi keanekaragaman kutukebul yang ada pada beberapa tanaman berdasarkan teknik molekuler. 3. Mempelajari efisiensi penularan begomovirus oleh populasi kutukebul yang berbeda. 4. Mengunakan teknik hibridisasi dot-blot sebagai metode deteksi virus dalam menguji ketahanan beberapa genotipe tomat. Hipotesis 1. Terdapat beberapa strain begomovirus yang menginfeksi tanaman tomat di Indonesia. 2. Terdapat beberapa biotipe B. tabaci yang ditemukan pada beberapa tanaman inangnya. 3. Kemampuan biotipe B. tabaci dalam menularkan strain begomovirus berbeda- beda dan kemampuan biotipe tersebut menularkan strain begomovirus berkaitan dengan lamanya periode makan akuisisi virus dan periode makan inokulasi oleh ve ktor serta banyaknya vektor pada waktu inokulasi. 4. Terdapat beberapa genotipe tanaman tomat yang memiliki respon toleran dan tahan terhadap strain begomovirus . Gambar 1.1 Bagan Penelitian Pengumpulan begomovirus yang menginfeksi tomat Deteksi dengan teknik PCR Pemotongan dengan enzim teknik RFLP Program NTSYS Strain berbeda Seleksi Ketahanan tanaman tomat Jawa Barat Jawa Tengah D.I. Yogyakarta Pengumpulan kutukebul Edamame, Tomat, Brokoli, Kedelai, Mentimun, Cabai, Terong Identifikasi PCR-RAPD Prog. NTSYS Biotipe berbeda Uji efisiensi penularan Deteksi dengan DNA probe Uji dengan Tanaman labu PCR mt CO1 Sekuensing Filogenetik

II. TINJAUAN PUSTAKA