SUGARCANE MOSAIC VIRUS (SCMV) PENYEBAB PENYAKIT MOSAIK PADA TANAMAN JAGUNG DI SULAWESI Amran Muis Balai Penelitian Tanaman Serealia, Jl. Dr. Ratulangi No. 274 Maros 90514 Sulawesi Selatan
ABSTRAK Lebih dari 40 jenis virus atau strain virus telah dilaporkan menyerang tanaman jagung di seluruh dunia, tiga di antaranya telah dilaporkan terdapat di Indonesia yaitu Sugarcane Mosaic Virus (SCMV), Cucumber Mosaic Virus (CMV), dan Maize Dwarf Mosaic Virus (MDMV). Penyakit mosaik jagung yang pernah ditemukan di Sulawesi Utara dan Sulawesi Selatan diidentifikasi sebagai SCMV. Beberapa percobaan telah dilakukan terhadap penyakit tersebut di Balai Penelitian Tanaman Jagung dan Serealia Lain, di antaranya adalah periode inkubasi, pengaruhnya terhadap aspek agronomi, cara penularan, kisaran inang, dan reaksi beberapa genotipe jagung terhadap penyakit tersebut. Dari beberapa genotipe yang telah diuji reaksinya, Pulut Takalar memperlihatkan reaksi paling rentan dengan persentase serangan mencapai 100%, sedangkan Pioner-4, Pioner-5, Pioner-8, Pioner-9, Surya, dan Semar-2 bereaksi tahan. Kata kunci: Jagung, penyakit tanaman, SCMV, Sulawesi
ABSTRACT Sugarcane Mosaic Virus (SCMV) causal agent of mosaic disease on maize in Sulawesi More than 40 viruses or virus strains have been reported to cause diseases of maize throughout the world, three of them have been reported in Indonesia i.e. Sugarcane Mosaic Virus (SCMV), Cucumber Mosaic Virus (CMV), and Maize Dwarf Mosaic Virus (MDMV). Maize mosaic disease found in North and South Sulawesi was identified as SCMV. A number of experiments have been done at Research Institute for Maize and Other Cereals related to SCMV, such as incubation period, its effect to agronomical aspects, inoculation method, host range, and reaction of several genotypes to the virus. Pulut Takalar showed the most susceptible variety to SCMV, while Pioner-4, Pioner-5, Pioner-8, Pioner-9, Surya, and Semar-2 were resistant to SCMV. Keywords: Zea mays, plant diseases, sugarcane mosaic virus, Sulawesi
T
anaman jagung selama pertumbuhannya di lapangan tidak terlepas dari organisme pengganggu tanaman, baik hama maupun penyakit, termasuk penyakit yang disebabkan oleh virus. Menurut Bos (1983), virus mempunyai pengaruh yang bermacam-macam terhadap tanaman karena virus mempunyai daya tular yang tinggi sehingga infeksinya pada tanaman budi daya berlangsung cepat dan dapat mencapai tingkat epidemi. Hingga saat ini telah ditemukan 24 jenis virus yang menyerang tanaman jagung (Brunt et al., 1990), tiga di antaranya ditemukan di Indonesia yaitu Sugarcane Mosaic Virus (SCMV),
64
Cucumber Mosaic Virus (CMV), dan Maize Dwarf Mosaic Virus (MDMV) (Saleh et al., 1989; Semangun, 1991; Widodo, 1993). Selain menyerang tanaman jagung SCMV juga dapat menyebabkan penyakit pada tanaman tebu, dan tanaman graminae lainnya (Pirone, 1972). Pada tahun 1922, Wilbrink Dalam Semangun (1991) melaporkan bahwa SCMV dapat mempertahankan diri pada tanaman jagung. Namun setelah itu tidak ada lagi laporan tentang SCMV di Indonesia hingga ditemukan di Sulawesi Utara dan Sulawesi Selatan walaupun serangannya tidak terlalu luas karena dari seluruh areal pertanaman jagung yang diamati, hanya beberapa tanaman saja yang menampakkan gejala
serangan SCMV (Wakman et al., 1998). Menurut Shurtleff (1980), SCMV telah ditemukan di hampir semua wilayah tropis dan subtropis di mana tanaman jagung ditanam berdekatan dengan pertanaman tebu. Penyakit SCMV berasal dari tanaman tebu dan dapat mempertahankan diri pada tanaman jagung. Penyakit ini dapat ditularkan melalui kutu daun dengan cara nonpersisten di antaranya adalah Rhopalosiphum maidis. Walaupun di Indonesia penyakit ini belum dianggap penting keberadaannya perlu tetap diwaspadai karena penyakit ini dapat menyebabkan kehilangan hasil pada tanaman jagung hingga 62,20% (De Leon Jurnal Litbang Pertanian, 21(2), 2002
dan Morales, 1997 Dalam De Leon, 1998).
dengan garis putus-putus berwarna hijau muda, hijau tua, dan kuning sepanjang tulang daun (Gambar 1). Infeksi yang terjadi lebih awal pada tanaman, periode inkubasi penyakit lebih singkat (Gambar 2) dan persentase serangannya lebih tinggi dibanding dengan tanaman yang terinfeksi lebih lambat (Gambar 3). Begitu pula dengan tinggi tanaman, semakin awal tanaman terinfeksi SCMV, pertumbuhan tanaman semakin kerdil (Muis, 1998) Periode inkubasi penyakit SCMV tersingkat adalah 3 hari dan yang terlama 6 hari (Gambar 2). Periode inkubasi
PENYEBAB DAN GEJALA SERANGAN Penyakit SCMV disebabkan oleh virus yang termasuk dalam kelompok potyvirus. Partikelnya berbentuk filament dengan panjang 730 nm dan diameter 13 nm (Pirone, 1972). Daun tanaman jagung yang terserang SCMV menampakkan gejala mosaik
Gambar 1.
tersingkat tersebut diperlihatkan oleh tanaman yang diinokulasi SCMV pada umur satu minggu setelah tanam (mst), disusul dengan inokulasi pada 2 mst dengan masa inkubasi 5 hari, dan inokulasi pada 3, 4, 5, dan 6 mst dengan masa inkubasi masing-masing 6 hari. Perbedaan periode inkubasi ini kemungkinan disebabkan jaringan tanaman masih muda sehingga memudahkan bagi patogen untuk masuk dan berkembang. Gambar 3 memperlihatkan bahwa tanaman yang diinokulasi pada umur 1 mst menunjukkan persentase serangan mencapai 100%, sedangkan yang diinokulasi pada umur 6 mst sampai dengan pengamatan 4 minggu setelah inokulasi (msi), persentase serangan hanya mencapai 9,09%. Hal ini disebabkan karena pada tanaman muda, jaringan tanaman rentan terhadap serangan penyakit sehingga memudahkan bagi penyakit untuk berkembang. Rata-rata tinggi tanaman yang diinokulasi dengan SCMV pada umur 1 mst, hanya mencapai 161,19 cm, sedangkan yang tidak diinokulasi (kontrol) mencapai 194,88 cm (Gambar 4). Menurut Semangun (1991), tanaman jagung yang terserang penyakit SCMV pertumbuhannya akan terhambat sehingga mengganggu proses pembentukan tongkol. Kondisi ini akan berdampak pada rendahnya hasil.
Gejala serangan SCMV pada daun tanaman jagung.
PENULARAN 7
Periode inkubasi (hari)
6 5 4 3 2 1 0 1
2
3
4
5
6
Waktu inokulasi (mst)
Gambar 2.
Rata-rata periode inkubasi penyakit SCMV pada tanaman jagung varietas Pulut Takalar yang diinokulasi pada umur tanaman yang berbeda (Muis, 1998).
Jurnal Litbang Pertanian, 21(2), 2002
Penyakit SCMV dapat ditularkan secara mekanik maupun melalui serangga vektor dengan cara nonpersisten. Menurut Brunt et al. (1995); Teakle et al. (1989), serangga vektor yang dapat menularkan SCMV adalah Dactynotus ambrosiae, Hysteroneura setariae, R. maidis, Toxoptera graminum, dan beberapa spesies aphid. Selain itu, penyakit ini dapat juga ditularkan melalui biji, walaupun efisiensinya sangat rendah (De Leon, 1998). Hasil pengujian Wakman et al. (1998) menunjukkan bahwa dengan inokulasi secara mekanik pada varietas rentan, persentase serangan dapat mencapai 100%. Inokulasi juga berhasil dilakukan dengan menggunakan serangga vektor R. maidis. Dari 113 tanaman yang diinokulasi dengan R. maidis, 60 (53,09%) di antaranya terserang oleh SCMV. Menurut Teakle dan Grylls (1973), efektivitas vektor 65
jenis rumput, menunjukkan bahwa 13 jenis di antaranya dapat terinfeksi SCMV secara mekanik (Tabel 1).
Persentase serangan SCMV (%)
120 100
PENGENDALIAN
80 60 40 20 0 1
2
3
4
5
6
Waktu inokulasi (mst)
Gambar 3.
Rata-rata persentase serangan SCMV empat minggu setelah inokulasi pada tanaman jagung varietas Pulut Takalar yang diinokulasi pada umur tanaman yang berbeda (Muis, 1998).
200
Rata-rata tinggi tanaman (cm)
175 150 125 100 75 50 25 0 1
2
3
4
5
6
Kontrol
Waktu inokulasi (mst)
Gambar 4.
Rata-rata tinggi tanaman jagung varietas Pulut Takalar yang diinokulasi dengan SCMV pada umur tanaman yang berbeda (Muis, 1998).
R. maidis dalam menularkan SCMV mencapai 15%.
KISARAN INANG Menurut Teakle et al. (1989), kisaran inang penyakit SCMV meliputi kelompok Gramineae, sorgum, jagung, dan beberapa rumput-rumputan liar. Jagung yang 66
ditanam berdekatan dengan pertanaman tebu dapat terinfeksi secara alami, sedangkan tanaman serealia lain seperti gandum, barley, rye, dan padi jarang terinfeksi secara alami. Selanjutnya Brunt et al. (1995) menyatakan, kisaran inang alami SCMV adalah Saccharum spp., Sorghum bicolor, Panicum spp., Eleusine spp., Setaria spp., dan Zea mays. Hasil pengujian yang dilakukan oleh Wakman dan Kontong (1997) terhadap 28
Keberhasilan pengendalian suatu penyakit sangat ditentukan oleh keterpaduan antar komponen-komponen pengendalian. Beberapa cara pengendalian yang dapat diterapkan pada penyakit SCMV adalah menanam tepat waktu, sanitasi lingkungan, pengendalian terhadap vektor penyakit, dan penggunaan varietas tahan. Menurut Oka (1993), epidemiologi perkembangan suatu penyakit ditentukan oleh jumlah inokulum awal (Xo) dan laju infeksi (r) dalam waktu (t). Selanjutnya dikemukakan bahwa untuk mengendalikan penyakit, maka Xo harus dihilangkan atau dikurangi. Tresnaputra (1991) mengemukakan bahwa banyak patogen tanaman, khususnya cendawan dapat dikendalikan dengan bahan kimia, tetapi metode ini tidak bisa digunakan untuk mengendalikan virus tanaman, karena virus tergantung pada enzim yang terdapat pada sel inang atau yang dihasilkan sebagai akibat infeksi. Bentuk pengendalian terhadap virus yang menarik untuk dipertimbangkan dan yang mungkin diusahakan dalam jangka panjang adalah menghasilkan tanaman yang resisten (tahan). Selain pengendalian terhadap vektor, mencabut tanaman terinfeksi, sanitasi lingkungan, dan penggunaan varietas tahan juga penting dalam mengendalikan penyakit SCMV. Hasil pengujian yang dilakukan oleh Muis et al. (1999) menunjukkan bahwa dari 15 genotipe jagung yang diuji terhadap penyakit SCMV, 8 genotipe menunjukkan reaksi tahan. Kedelapan genotipe tersebut adalah Exp-9572, Pioner-4, Pioner-5, Pioner-8, Pioner-9, BISI-5, Surya, dan CPI2 (Tabel 2). Kriteria penentuan reaksi tanaman terhadap serangan SCMV adalah sebagai berikut : ● Tahan, persentase serangan 0−20% ● Agak tahan, persentase serangan 11−30% ● Agak rentan, persentase serangan 31− 60% ● Rentan, persentase serangan 61− 100%. Hasil pengujian Amahorseja (2000) menunjukkan bahwa dari 10 genotipe Jurnal Litbang Pertanian, 21(2), 2002
Tabel 1. Reaksi 28 jenis rumput terhadap penyakit SCMV setelah diinokulasi secara mekanik. Jenis rumput yang diuji
Reaksi tanaman
Nama daerah
Axonopus compressus (Sw. Beav.) Brachiaria distachya (L.) Stapf. B. paspaloides (Presl.) C.E. Hubb. B. reptans (L.) Gardn & Hubb. Cenchrus echinatus L. Chloris barbata Sw. Chysopogon aciculatus (Retz.) Trin. Cynodon dactylon (L.) Pers. Dactyloctenium aegyptium (L.) Beav. Digitaria ciliaris (Retz.) Koel. D. longiflora (Retz.) Pers. D. nuda (Schumach) Digitaria sp. (tegak berbulu) Echinochloa colonum (L.) Link. E. crus-galli (L.) Beav. Eleusine indica Gaertn. Ischaemum rugosum Salisb. I. timorense Kunth. Leptochloa chinensis (L. Nees) Panicum maximum Lacqi. P. repens L. Paspalum conjugatum Perg. P. distichum L. Polytrias amaura (Buese) O.K. Rhynchelitrium repens Willd. C.E. Hubb Rottboellia exaltata Lf. Setaria geniculata (Lam.) Beauv. Sporobolus indicus (L.) R. Beauv.
Rumput pait Suket Blabahan Brabahan, Laraman Rumput darah Kembang goyang Jukut domdoman Grintingan Sukat katelan Jelamparan, Genjaran Jampang piit Genjoran Rumput kembang Tuton Jawan pari Godong ulo, Suket welulang Blembem Dembangan Timunan Suket lempuyangan Lalampuyangan Canggah Lamhani Suket lamuran Rumput natal Brandangan Suket uler-uleran Nyenyeran
− − + − − − − − + + + + − + + + + + + − − − + − − + − −
oleh tiga faktor, yakni antibiosis, "non preference", dan toleran. Adanya kemampuan beberapa genotipe yang menunjukkan reaksi tahan terhadap SCMV kemungkinan disebabkan karena genotipe-genotipe tersebut memiliki gen tahan terhadap SCMV sehingga walaupun diinokulasi secara mekanik tidak menunjukkan gejala serangan SCMV.
KESIMPULAN Sugarcane Mosaic Virus (SCMV) dapat ditularkan secara mekanik dan melalui serangga vektor dengan cara nonpersisten. Periode inkubasi penyakit tersingkat adalah 3 hari pada varietas rentan (Pulut Takalar). Makin awal tanaman terinfeksi oleh SCMV, makin tinggi persentase serangannya. Terdapat 13 jenis rumput-rumputan yang dapat menjadi inang pengganti dari penyakit SCMV selain tanaman jagung, sorgum, dan tebu. Varietas Pulut Takalar dapat digunakan sebagai pembanding rentan dan Semar-2 sebagai pembanding tahan terhadap penyakit SCMV.
+ = terinfeksi dengan gejala mosaik, − = tidak nampak gejala terinfeksi. Sumber : Wakman dan Kontong (1997).
DAFTAR PUSTAKA Tabel 2. Persentase serangan dan reaksi 15 genotipe jagung terhadap penyakit SCMV yang diinokulasi secara mekanik 4 minggu setelah inokulasi. Genotipe
Persentase serangan SCMV (%)
BISI-1 BISI-2 BISI-3 BISI-4 BISI-5 CPI-2 Exp-9572 Pioner-4 Pioner-5 Pioner-7 Pioner-8 Pioner-9 Surya Lagaligo Bayu
40 57,14 62,07 21,74 4,76 20 0 0 0 40 0 2,32 7,69 48,57 92,50
Reaksi tanaman Agak rentan Agak rentan Rentan Agak Tahan Tahan Tahan Tahan Tahan Tahan Agak rentan Tahan Tahan Tahan Agak rentan Rentan
Sumber : Muis et al. (1999).
jagung yang diinokulasi secara mekanik, dengan SCMV, dua genotipe menunjukkan reaksi tahan, yakni Semar-2 dengan persentase serangan 5,33% dan jagung Jurnal Litbang Pertanian, 21(2), 2002
manis dengan persentase serangan 16,73% (Tabel 3). Mekanisme ketahanan suatu genotipe terhadap penyakit ditentukan
Amahorseja, F. 2000. Uji resistensi sepuluh varietas jagung (Zea mays L.) terhadap serangan sugarcane mosaic virus. Tesis Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian dan Kehutanan Universitas Hasanuddin, Makassar. 44 hlm. Bos, L. 1983. Introduction to Plant Virology. PUDOC, Wageningen, The Netherlands. 226 p. Brunt, A.A., K. Crabtree, and A.J. Gibbs. 1990. Viruses of Tropical Plants. C.A.B. International, Walling Ford 707 p. Brunt, A.A., K. Crabtree, M.J. Dallwitz, A.J. Gibbs, and L. Watson. 1995. Viruses of Plants. Description and Lists from the VIDE Database. p. 1.207−1.209. De Leon, C. 1998. Growing concerns on maize virus diseases in the Asian region In S.K. Vasal, F.G. Ceniceros, and Fan Xingming (Eds). Proceedings of the Seventh Asian Regional Maize Workshop. Los Banos, Philippines. p. 307−313. Muis, A. 1998. Pengaruh berbagai waktu infeksi penyakit sugarcane mosaic virus (SCMV) pada tanaman jagung. Prosiding Seminar Ilmiah dan Pertemuan Tahunan XI PEI, PFI, dan HPTI Sulawesi Selatan, Makassar hlm. 269−274.
67
Tabel 3. Persentase serangan dan reaksi 10 genotipe jagung terhadap penyakit SCMV yang diinokulasi secara mekanik 4 minggu setelah inokulasi. Genotipe
Persentase serangan SCMV (%)
Pulut Takalar Pulut Mexico Antasena Wisanggeni Lagaligo Bisma Jagung Manis Semar-2 Semar-3 GM-27
100 74,79 68,73 65 33,08 31,37 16,73 5,33 35,30 53,79
Reaksi tanaman Rentan Rentan Rentan Rentan Agak rentan Agak rentan Tahan Tahan Agak rentan Agak rentan
Oka, I.N. 1993. Pengantar Epidemiologi Penyakit Tanaman. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. 92 hlm.
68
Teakle, D.S. and N.E. Grylls. 1973. Four strains of sugarcane mosaic virus infecting cereals and other grasses in Australia. Aust. J. Agric. Res. 24: 465−477. Teakle, D.S., D.D. Shukla, and R.E. Ford. 1989. Sugarcane Mosaic Virus. A.A.B. Description of Plant Viruses. (342/88 revised). 5 p. Tresnaputra, U.S. 1991. Dasar-Dasar Ilmu Virus Tanaman. Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian dan Kehutanan Universitas Hasanuddin, Makassar. 229 hlm. Wakman, W. dan M.S. Kontong. 1997. Rumput inang dari penyakit mosaik jagung dan bercak daun jagung Helminthosporium. Seminar Mingguan Balai Penelitian Tanaman Jagung dan Serealia Lain. Maros 7 Juni 1997. 7 hlm.
Sumber: Amahorseja (2000).
Muis, A., S. Kontong, dan W. Wakman. 1999. Respons beberapa genotipe jagung terhadap penyakit sugarcane mosaic virus (SCMV) di rumah kaca. Makalah disajikan pada Seminar Ilmiah dan Pertemuan Tahunan XII PEI, PFI, dan HPTI Sulawesi Selatan pada tanggal 4 Desember 1999 di Makassar (Belum diterbitkan).
Shurtleff, M.C. 1980. Compendium of Corn Diseases. The American Phytopathological Society. Agrostatement of Plant Phatology University of Illinois Urbana. 105 p.
Pirone, T.P. 1972. Sugarcane Mosaic Virus. C.M.I./A.A.B. Description of Plant Viruses. (88): 4 p. Saleh, N., Y. Baliadi, dan A.A. Cook. 1989. Identifikasi virus mosaik kerdil jagung pada tanaman jagung di Indonesia. Risalah Seminar Hasil Penelitian Tanaman Pangan Tahun 1989. Balai Penelitian Tanaman Pangan, Malang. hlm. 127−129. Semangun, H. 1991. Penyakit-Penyakit Tanaman Pangan di Indonesia. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. 449 hlm.
Wakman, W., M.S. Kontong, A. Muis, D.M. Persley, and D.S. Teakle. 1998. Mosaic disease of maize in Sulawesi, Indonesia caused by sugarcane mosaic potyvirus. Seminar Mingguan Balai Penelitian Tanaman Jagung dan Serealia Lain. Maros 30 Mei 1998. 7 hlm. Widodo, S. 1993. Identifikasi virus penyebab mosaik pada tanaman jagung (Zea mays L.). Tesis Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto. hlm. 19−33.
Jurnal Litbang Pertanian, 21(2), 2002
