41
6 EVALUASI KEMAMPUAN Chili veinal mottle virus ISOLAT LEMAH SEBAGAI AGENS PROTEKSI SILANG PADA TANAMAN CABAI (Evaluation of Weak Isolates of Chili veinal mottle virus for Agent of Cross Protection in Chili Pepper) Abstrak Inokulasi virus isolat lemah merupakan salah satu strategi pengendalian penyakit yang didasarkan pada prinsip proteksi silang. Lima isolat lemah Chili veinal mottle virus (ChiVMV), yaitu isolat-isolat KAR, SPR, SKT, CSR, dan PGL digunakan sebagai agens proteksi silang untuk melindungi tanaman cabai dari infeksi isolat kuat ChiVMV-CKB. Inokulasi dilakukan secara mekanis dan efisiensi proteksi silang dievaluasi dengan mengamati gejala penyakit yang muncul dan bobot buah. Inokulasi ChiVMV isolat lemah pada interval waktu 7 hari sebelum inokulasi ChiVMV isolat kuat tidak mampu melindungi tanaman dari infeksi isolat kuat. Pengaruh inokulasi isolat lemah mulai tampak pada interval waktu 14 hari, 21 hari, dan 28 hari yaitu berupa penghambatan gejala penyakit dan produksi tanaman yang tidak berbeda nyata dengan tanaman sehat. Oleh karena itu disarankan inokulasi ChiVMV isolat lemah sebagai perlakuan imunisasi dilakukan seawal mungkin sebelum terjadi infeksi oleh isolat kuat. Kata kunci :Chili veinal mottle virus, imunisasi, strain lemah
Abstract Management of plant viral diseases based-on cross protection approach is done by inoculation of weak isolate of virus. Five weak isolates of Chili veinal mottle virus (ChiVMV), i.e. isolates KAR, SPR, SKT, CSR, and PGL was used as cross protection agent to protect chili pepper plants from infection of severe isolate of ChiVMV-CKB. The weak isolates were inoculated mechanically and efficiency of cross protection was evaluated by observing symptom development and measuring crop yield. Inoculation of weak isolates 7 days prior inoculation of severe isolate was not able to protect the plant from infection of severe isolate ChiVMV-CKB. Positive effect was observed when weak isolates was inoculated 14 days, 21 days, and 28 days prior inoculation of severe isolate. Symptom development was suppressed or delayed, and crop yield was not significantly different with healthy plants. Therefore it is recommended to inoculate the plant with weak isolate of ChiVMV as immunization treatment as early as possible before infection by severe isolate occurred. Keywords : Chili veinal mottle virus, immunization, weak strain.
42
Pendahuluan Cabai merah (Capsicum annuum L.) merupakan salah satu komoditas unggulan hortikultura. Tanaman cabai ditanam hampir diseluruh provinsi di Indonesia dan memiliki nilai ekonomi yang tinggi sehingga mendapat prioritas untuk dikembangkan (Direktorat Jenderal Bina Produksi Hortikultura 2008). Produksi cabai di Indonesia masih rendah dengan rata-rata hasil 7.34 ton/ha (Badan Pusat Statistik 2012) bila dibandingkan dengan potensi produksi cabai yang dapat mencapai 12 ton/ha (Purwati et al. 2000). Rendahnya produksi ini salah satunya disebabkan oleh penyakit tanaman. Tanaman cabai sangat sensitif terhadap penyakit yang disebabkan oleh virus dan dilaporkan infeksi virus dapat menurunkan produksi secara nyata. Diantara virus-virus yang menginfeksi cabai Chili veinal mottle virus (ChiVMV) merupakan virus penting dan dapat menurunkan hasil sampai 50% (Shah et al. 2001). Pengendalian penyakit yang disebabkan oleh virus pada umumnya sulit dilakukan (Hull 2002). Sampai saat ini belum ada strategi pengendalian ChiVMV yang efektif, sehingga perlu dicari alternatif pengendalian yang lain. Salah satu strategi pengendalian yang perlu dievaluasi adalah teknik proteksi silang. Proteksi silang merupakan strategi biologi untuk mengendalikan penyakit yang disebabkan oleh virus. Fenomena ini menggunakan virus strain lemah untuk melindungi tanaman dari kerusakan ekonomi yang disebabkan oleh virus strain kuat (Komar et al. 2008). Keberhasilan proteksi silang telah dilaporkan pada Cucurbitaceae terhadap Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) (Kosaka et al. 2006; lecog et al 1991; Walkey et al. 1992), pada pepaya dan Cucurbitaceae terhadap Papaya ringspot virus (PRSV) (Rezende 1998; Wang et al. 1987; You et al. 2005). Dilaporkan pula bahwa lima virus strain kuat di Jepang telah berhasil secara efisien dikendalikan melalui strategi proteksi silang yaitu Tomato mosaic virus (ToMV), Tobacco mosaic virus (TMV), Cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV), Soybean mosaic virus (SMV), dan Citrus tristeza virus (CTV) (Tsuda 2005). Hasil-hasil tersebut menunjukkan bahwa penggunaan strain lemah dalam proteksi silang sangat berguna dalam pengendalian penyakit (Pearson et al. 1999), akan tetapi proteksi silang pada ChiVMV belum pernah dilaporkan. Mekanisme proteksi silang sangat berkaitan dengan proses replikasi virus dalam sel tanaman inang. Menurut Hull (2002) virus isolat lemah mampu berkompetisi dengan virus isolat kuat untuk mendapatkan zat-zat yang dibutuhkan dalam proses replikasi, sehingga virus isolat lemah dapat menekan replikasi virus isolat kuat. Menurut Ziebell et al. (2007) virus isolat lemah dapat menyebabkan penghambatan proses translasi dari virus isolat kuat sehingga tidak terbentuk protein, mekanisme tersebut dikenal dengan post transcription gene silencing (PTGS). Pada penelitian tentang interaksi antara ChiVMV isolat lemah dengan isolat kuat (BAB 5) telah diperoleh hasil bahwa ChiVMV isolat lemah berinteraksi interferensi (kompetisi) dengan isolat kuat ChiVMV-CKB. Inokulasi ChiVMV isolat lemah seminggu sebelum inokulasi isolat kuat ChiVMV-CKB dapat menekan keparahan penyakit 84.73% sampai 97.23%, hal ini menunjukkan bahwa ChiVMV isolat lemah berpotensi untuk digunakan sebagai agens proteksi silang.
43
Untuk mengeksploitasi strain lemah dalam proteksi silang, maka penting untuk mengevaluasi pengaruhnya terhadap tanaman dan produksi serta kemampuannya dalam melindungi tanaman dari infeksi virus strain kuat. Menurut Kosaka et al. (2006) strain lemah sangat sedikit mempengaruhi berat buah, tetapi sedikit memperpanjang periode panen. Tujuan penelitian adalah untuk mempelajari (1) pengaruh ChiVMV isolat lemah (KAR, SPR, SKT, CSR, dan PGL) terhadap tanaman dan produksi, dan (2) kemampuan ChiVMV isolat lemah dalam melindungi tanaman cabai dari infeksi ChiVMV isolat kuat. Penelitian ini diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai dasar pengelolaan penyakit yang disebabkan oleh ChiVMV. Bahan dan Metode Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan di Rumah Kaca Cikabayan dan Laboratorium Virologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, dari bulan Desember 2011 sampai Juli 2012. Isolat Virus dan Sumber Inokulum Lima isolat lemah ChiVMV hasil penelitian sebelumnya (“Interaksi antara ChiVMV Isolat Lemah dengan Isolat Kuat” [BAB 5]) digunakan pada penelitian ini. Lima ChiVMV isolat lemah (KAR, SPR, SKT, CSR, dan PGL) dan satu isolat kuat ChiVMV-CKB masing-masing diinokulasi secara mekanis ke tanaman cabai C.annuum IPB C13. Tanaman yang telah diinokulasi dipelihara dalam rumah kaca kedap serangga sebagai sumber inokulum. Perlakuan Proteksi Silang Tanaman uji yang digunakan adalah tanaman cabai C.annuum IPB C13. Bibit cabai diinokulasi dengan masing-masing ChiVMV isolat lemah (KAR, SPR, SKT, CSR, dan PGL) sebagai isolat proteksi dan selanjutnya selang beberapa hari tanaman diinokulasi dengan isolat kuat. Pada penelitian ini terdapat 3 perlakuan kontrol yaitu (1) tanaman diinokulasi dengan bufer, (2) tanaman diinokulasi dengan masing-masing ChiVMV isolat lemah saja, dan (3) tanaman diinokulasi dengan isolat kuat ChiVMV-CKB saja. Inokulasi ChiVMV dilakukan secara mekanis. Semua tanaman cabai yang telah diinokulasi dengan ChiVMV isolat lemah diuji melalui metode TBIA untuk memastikan infeksi isolat lemah sebelum diinokulasi dengan isolat kuat ChiVMV-CKB. Rancangan Penelitian dan Pengamatan Penelitian menggunakan Rancangan Faktorial dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan dua faktor yaitu faktor pertama isolat ChiVMV dengan 7 taraf terdiri dari ChiVMV isolat lemah sebagai isolat proteksi (KAR, SPR, SKT, CSR, PGL, dan kontrol [CKB,inokulasi dengan bufer]) dan faktor kedua yaitu interval inokulasi antara inokulasi isolat lemah dengan inokulasi isolat kuat dengan 5 taraf (kontrol [tanpa isolat kuat], 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari). Masing-masing perlakuan diulang 3 kali dan masing-masing ulangan terdiri atas 4 tanaman.
44
Pengamatan meliputi pengamatan penyakit dan pengamatan komponen produksi. Pengamatan penyakit meliputi masa inkubasi, jenis gejala, keparahan penyakit, dan jumlah tanaman bergejala. Masa inkubasi diamati setiap hari sampai 112 hari setelah inokulasi isolat kuat ChiVMV-CKB, sedangkan pengamatan jenis gejala, keparahan penyakit, dan jumlah tanaman bergejala diamati pada 28 hari, 56 hari, 84 hari, dan 112 hari setelah inokulasi isolat kuat ChiVMV-CKB. Pengamatan komponen produksi meliputi bobot buah dan jumlah buah. Analisis data diolah dengan Statistical Analysis System (SAS). Perlakuan yang berbeda nyata diuji lanjut dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf nyata 5%.
Hasil dan Pembahasan Pengaruh Proteksi Silang terhadap Penyakit yang disebabkan oleh Isolat Kuat ChiVMV-CKB Tanaman cabai yang diinokulasi dengan isolat lemah sebelum inokulasi isolat kuat menunjukkan masa inkubasi lebih panjang. Semakin panjang interval waktu inokulasi antara isolat lemah dengan isolat kuat maka semakin panjang masa inkubasi. Masa inkubasi bervariasi dari 29 hari sampai 110 hari (setelah inokulasi isolat kuat). Interval 7 hari cenderung menyebabkan masa inkubasi yang relatif cepat. Pada interval 14 hari, ChiVMV isolat lemah (PGL dan CSR) dapat sempurna melindungi tanaman dari infeksi isolat kuat sampai pengamatan masing-masing berturut-turut pada hari ke 101 hari dan 96 hari. Proteksi sempurna (semua tanaman tidak menunjukkan gejala) paling lama diperoleh pada interval 28 hari yaitu 110 hari dimana pada masa ini tanaman sudah tua. Pada isolat lemah ChiVMV-SKT proteksi sempurna pada interval 14 hari, 21 hari, dan 28 hari diperoleh sampai masing-masing berturut-turut 70 hari, 89 hari, dan 101 hari setelah inokulasi isolat kuat ChiVMV-CKB (Tabel 6.1). Disisi lain tanaman yang diinokulasi dengan ChiVMV isolat lemah (SKT, CSR, dan PGL) tidak menunjukkan gejala sampai selesai pengamatan. Inokulasi dengan ChiVMV isolat lemah (KAR dan SPR) menunjukkan gejala pada masingmasing isolat berturut-turut 110 hari dan 109 hari setelah inokulasi. Sebaliknya tanaman yang diinokulasi dengan isolat kuat ChiVMV-CKB (kontrol) menunjukkan gejala pada 3 sampai 5 hari setelah inokulasi (Tabel 6.1). Menurut Roossinck (2005) pada proteksi silang diperlukan interval beberapa hari setelah virus strain lemah diinfeksikan ke tanaman untuk terjadinya proteksi terhadap virus kedua (strain kuat). You et al. (2005) menambahkan bahwa strain lemah yang terakumulasi dalam sel terinfeksi dapat berkompetisi dengan strain kuat sehingga dapat mencegah replikasi virus strain kuat. Bodaghi et al. (2004) menambahkan bahwa adanya interval waktu inokulasi antara isolat lemah dengan isolat kuat menyebabkan keterlambatan munculnya gejala. Interval waktu dapat menyediakan kesempatan untuk perbanyakan dan penyebaran isolat lemah yang lebih baik, sehingga menyebabkan lebih efisien dalam melindungi tanaman terhadap virus kuat. Lecog et al. (1991) melaporkan bahwa gejala baru muncul pada tanaman Cucurbitaceae yang dilindungi dengan strain lemah ZYMV-WK secara proteksi silang pada 4 minggu setelah inokulasi ZYMV strain kuat.
45
Tabel 6.1 Masa inkubasi penyakit yang disebabkan Chili veinal mottle virus pada tanaman cabai IPB C13 pada berbagai interval waktu inokulasi antara isolat lemah dengan isolat kuat Isolat ChiVMV
Interval waktu inokulasi
KAR
Kontrol* 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol*** 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari
SPR
SKT
CSR
PGL
CKB**
Masa inkubasi (hari) 110 29-88 31-70 35-110 77 109-111 32-55 70-104 79 82-89 NA 37-63 70-95 89-97 101 NA 35-101 96 99-101 110 NA 36-90 101 104 110 3-5 3-7 8-29 14-35 30-42
NA, tanaman tidak menunjukkan gejala sampai selesai pengamatan. * Kontrol adalah perlakuan inokulasi isolat lemah saja. ** Pada perlakuan inokulasi isolat kuat saja (CKB) tanaman diinokulasi terlebih dahulu dengan bufer sebagai pengganti isolat lemah. *** Perlakuan kontrol untuk perlakuan inokulasi isolat kuat saja (CKB) adalah dengan menginokulasi ChiVMV-CKB pada waktu yang bersamaan dengan kontrol isolat lemah.
46
Tabel 6.2 Tipe gejala penyakit yang disebabkan Chili veinal mottle virus pada tanaman cabai IPB C13 pada berbagai interval waktu inokulasi antara isolat lemah dengan isolat kuat Isolat ChiVMV
Interval waktu inokulasi*
Kontrol 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol SPR 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol SKT 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol CSR 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol PGL 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol CKB 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Tanaman sehat KAR
Tipe gejala pada pengamatan hari ke 28 56 84 112 TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM BB,M,U,K BB,M,U,K BB,M,U,K BB,M,U TM TM
TM BR BR BR TM TM BR TM TM TM TM BR TM TM TM TM BR TM TM TM TM BR TM TM TM BB,M,U,K BB,M,U,K BB,M,U,K BB,M,U BB,M TM
TM BR BR BR BR TM BR BR BR BR TM BR BR TM TM TM BR TM TM TM TM BR TM TM TM BB,M,U,K BB,M,U,K BB,M,U,K BB,M,U BB,M TM
BR BS BR BR BR BR BS BR BR BR TM BR BR BR BR TM BR BR BR BR TM BR BR BR BR BB,M,U,K BB,M,U,K BB,M,U,K BB,M,U BB,M TM
TM, tidak muncul; BR, belang ringan; BS, belang sedang; BB, belang berat; M, malformasi; U, ujung daun meruncing dan lamina daun menyempit; K, tanaman kerdil. * Penjelasan mengenai interval waktu inokulasi sama dengan penjelasan pada Tabel 6.1.
47
A
B
C
Gambar 6.1 Tanaman cabai yang diinokulasi dengan Chili veinal mottle virus. A) isolat lemah saja, B) isolat kuat saja, C) isolat kuat setelah isolat lemah. Tanaman yang diinokulasi dengan isolat lemah pada berbagai interval waktu inokulasi dan tanaman yang diinokulasi dengan isolat lemah saja tidak menunjukkan gejala atau bila gejala muncul hanya tergolong belang ringan; tetapi tanaman yang diinokulasi dengan isolat kuat ChiVMV-CKB menunjukkan gejala berupa belang berat, malformasi, ujung daun meruncing dan lamina menyempit, serta tanaman kerdil (Tabel 6.2 dan Gambar 6.1). Hal ini menunjukkan bahwa isolat lemah dapat menekan atau memperlambat ekspresi gejala yang ditimbulkan oleh isolat kuat atau isolat kuat masih mampu menunjukkan gejala tetapi replikasi isolat kuat menjadi lebih lambat. Menurut Pearson et al. (1999) tanaman vanili yang diinokulasi dengan Vanilla necrosis virus (VNV) isolat kuat menunjukkan gejala pada 2 sampai 3 bulan setelah inokulasi, tetapi pada tanaman yang diproteksi dengan isolat lemah VNV- V1 atau V2 memperlihatkan gejala pada 2 tahun setelah inokulasi. Aguilar et al. (2000) melaporkan tanaman tembakau yang diproteksi dengan Tobacco mild green mosaic (TMGMV) pada berbagai interval waktu inokulasi selalu dapat melindungi tanaman dari infeksi Oilseed rape mosaic virus (ORMV). Diduga TMGMV menghalangi atau memperlambat ORMV untuk bergerak dari daun yang diinokulasi ke daun yang tidak diinokulasi, serta mencegah akumulasi ORMV. Kositratana et al. (1991) menyatakan bahwa ekspresi penyakit pada tanaman pepaya yang diberi perlakuan pre-immunisasi dengan strain lemah lebih lambat menunjukkan gejala dan tingkat ekspresi gejala lebih ringan daripada tanaman yang hanya diinokulasi dengan Papaya ringspot virus (PRSV) strain kuat. Masa inkubasi yang lebih panjang mengindikasikan bahwa ChiVMV isolat lemah dapat melindungi tanaman cabai dalam waktu yang lama terhadap infeksi isolat kuat ChiVMV-CKB. Hal ini sejalan dengan penelitian Lin et al. (2002) yaitu CTV isolat lemah dapat melindungi tanaman jeruk terhadap CTV isolat kuat dalam waktu yang lama. Demikian pula Walkey et al. (1992) melaporkan bahwa strain lemah ZYMV-WK yang diinokulasi pada bibit Cucurbita pepo pada 16 hari dan 22 hari sebelum inokulasi strain kuat ZYMV-S sangat efektif melindungi tanaman terhadap strain kuat.
48
Tabel 6.3 Tingkat keparahan penyakit yang disebabkan Chili veinal mottle virus pada tanaman cabai IPB C13 yang diinokulasi dengan isolat-isolat ChiVMV pada berbagai interval waktu inokulasi antara isolat lemah dengan isolat kuat Isolat ChiVMV
Interval waktu inokulasi*
Kontrol 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol SPR 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol SKT 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol CSR 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol PGL 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Kontrol CKB 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari Tanaman sehat KAR
Keparahan penyakit (%) pada pengamatan hari ke 28 56 84 112 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 98.61 97.22 84.72 58.33 0 0
0 2.77 1.38 1.38 0 0 2.77 0 0 0 0 2.77 0 0 0 0 1.38 0 0 0 0 2.77 0 0 0 100 97.22 94.44 70.83 50.00 0
0 4.17 2.77 1.38 1.38 0 2.77 2.77 1.38 1.38 0 2.77 1.38 0 0 0 2.77 0 0 0 0 2.77 0 0 0 100 98.61 94.44 72.22 52.78 0
2.77 8.33 2.77 4.17 2.77 2.77 6.94 4.17 2.77 2.77 0 5.55 2.77 2.77 1.38 0 5.55 2.77 2.77 1.38 0 4.17 2.77 1.38 1.38 100 100 95.83 80.55 55.55 0
* Penjelasan mengenai interval waktu inokulasi sama dengan penjelasan pada Tabel 6.1.
Jumlah tanaman tidak bergejala
49
Pengamatan hari ke Gambar 6.2 Perkembangan jumlah tanaman tidak bergejala pada perlakuan berbagai isolat lemah (KAR, SPR, SKT, CSR, dan PGL), isolat kuat (CKB) dan interval waktu inokulasi antara isolat lemah dengan isolat kuat Chili veinal mottle virus (ChiVMV)-CKB. Pada CSR garis dan , PGL garis dan , CKB garis dan masing-masing berada pada posisi yang sama.
50
Perlakuan inokulasi dengan isolat kuat ChiVMV-CKB menimbulkan infeksi yang berat dengan keparahan penyakit 100% dan keparahan penyakit menurun seiring dengan bertambahnya umur tanaman waktu diinokulasi isolat kuat. Sebaliknya semua tanaman yang diinokulasi dengan ChiVMV isolat lemah tidak menunjukkan gejala, kecuali pada isolat lemah KAR dan SPR dengan keparahan penyakit masing-masing 2.77% pada pengamatan 112 hari setelah inokulasi. Tanaman cabai yang diinokulasi dengan isolat lemah pada berbagai interval waktu inokulasi dapat melindungi tanaman cabai dari infeksi isolat kuat ChiVMV-CKB yang ditandai dengan menurunnya keparahan penyakit. Keparahan penyakit pada proteksi silang menurun seiring dengan meningkatnya interval waktu inokulasi antara isolat lemah dengan isolat kuat (Tabel 6.3). Sel yang telah terinfeksi oleh satu virus tidak dapat di infeksi oleh virus kedua yang sekerabat. Mekanisme kompetisi niche (tempat) memiliki argumentasi bahwa virus yang sekerabat bersaing terhadap faktor inang yang sama untuk digunakan dalam melengkapi siklus hidupnya. Selain itu tanaman mungkin secara aktif (host-mediated) menginduksi respon imunitas spesifik inang seperti PTGS terhadap satu virus (Roossinck 2005). PTGS merupakan mekanisme proteksi silang, dimana proteksi silang dimediasi oleh pre-aktivasi melalui RNA-induced silencing complex (RISC) dengan small interfering RNA (siRNA) yang berasal dari RNA virus strain lemah, yang dapat menghambat replikasi virus kuat (Gal-on dan Shiboleth 2006). Mekanisme lain dari proteksi silang adalah menghalangi uncoating virus strain kuat melalui interferensi oleh coat protein virus strain lemah (You et al. 2005). Fenomena proteksi silang dapat dibagi dalam tiga fase yaitu inisiasi (awal), resistensi, dan pertahanan. Proteksi silang pada tanaman tidak terinduksi jika virus strain lemah tidak bereplikasi. Pada fase awal, mungkin terjadi kompetisi untuk replikasi virus sehingga perlindungan oleh strain lemah menjadi tidak sempurna pada fase awal ini yang ditandai dengan strain lemah hanya mampu memperlambat perkembangan gejala yang ditimbulkan oleh strain kuat, mungkin selama fase ini kompetisi untuk replikasi tetap digunakan oleh virus strain lemah. Pada fase resistensi, reaksi pertahanan tanaman telah terinduksi, sehingga menyebabkan penurunan tajam akumulasi virus strain lemah, walaupun strain lemah tetap bertahan pada titer rendah. Pada fase pertahanan strain lemah dengan titer yang rendah akan merangsang tanaman untuk terus menerus mensintesis faktor inang untuk menjaga reaksi pertahanan dan memberikan derajat proteksi silang yang tinggi. Walaupun sebagian besar proteksi silang terjadi pada fase resistensi dan pertahanan sebagai hasil dari mekanisme pertahanan inang, namun keterlibatan kompetisi sesama virus selama fase awal tidak dapat diabaikan (Lin et al. 2007). Sejalan dengan itu dalam penelitian ini interval waktu 7 hari antara inokulasi isolat lemah dengan inokulasi isolat kuat ChiVMV-CKB menunjukkan proteksi lebih rendah dibanding interval 14 hari, 21 hari, dan 28 hari. Inokulasi isolat kuat ChiVMV-CKB pada 7 hari setelah inokulasi proteksi menunjukkan 8 sampai 9 tanaman tidak bergejala dari 12 tanaman yang diinokulasi, sedangkan inokulasi isolat kuat pada interval 21 hari menunjukkan 9 sampai 11 tanaman tidak bergejala, inokulasi pada interval 28 hari menunjukkan 10 sampai 11 tanaman tidak bergejala, sebaliknya tanaman yang diinokulasi dengan isolat ChiVMV-CKB semua tanaman menunjukkan gejala. Hal ini menunjukkan bahwa
51
semakin panjang interval inokulasi antara isolat lemah dengan isolat kuat maka jumlah tanaman bergejala menjadi semakin sedikit dan ekspresi gejala lebih ringan daripada tanaman tidak diproteksi (Gambar 6.2 dan Tabel 6.2). Hasil penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian Kositratana et al. (1991) dimana semakin panjang interval waktu inokulasi antara PRSV strain lemah dengan PRSV strain kuat maka jumlah tanaman yang memperlihatkan gejala semakin sedikit. Kosaka dan Fukunishi (1993) melaporkan inokulasi strain kuat SMV pada 4 atau 6 hari setelah inokulasi strain lemah SMV menunjukkan hasil semua tanaman bergejala keriting, sedangkan inokulasi strain kuat pada 8 atau 12 hari tidak ada tanaman yang bergejala. Pengaruh Proteksi Silang terhadap Produksi Cabai Akibat Infeksi oleh Isolat Kuat ChiVMV-CKB Tanaman yang diinokulasi isolat lemah pada berbagai interval waktu inokulasi dengan isolat kuat ChiVMV-CKB dan tanaman yang diinokulasi dengan isolat lemah saja tidak memperlihatkan gejala atau menunjukkan gejala belang ringan pada tanaman yang sudah tua. Bobot buah (Tabel 6.4) dan jumlah buah (Tabel 6.5) yang dihasilkan pada interval waktu inokulasi 7 hari berbeda nyata dengan bobot buah dan jumlah buah pada tanaman sehat, tanaman yang diinokulasi dengan isolat lemah saja, tanaman yang diinokulasi pada interval 14 hari, 21 hari, dan 28 hari dan tanaman diinokulasi dengan isolat kuat saja. Sebaliknya inokulasi isolat lemah pada interval waktu 14 hari, 21 hari, dan 28 hari menghasilkan bobot buah dan jumlah buah tidak berbeda nyata dengan bobot buah dan jumlah buah pada tanaman sehat, tanaman yang diinokulasi dengan isolat lemah saja. Tanaman yang diinokulasi dengan isolat lemah saja tidak mempengaruhi produksi baik kuantitas maupun kualitas, hal ini dapat diketahui dari bobot buah dan jumlah buah yang dihasilkan tidak berbeda nyata dengan tanaman sehat, tetapi berbeda nyata dengan tanaman yang diinokulasi dengan isolat kuat ChiVMV-CKB saja. Sebaliknya semua tanaman yang diinokulasi isolat kuat saja memperlihatkan gejala sangat berat pada tanaman yang masih muda, sehingga tanaman sedikit atau bahkan tidak menghasilkan buah dan buah berukuran kecil (Gambar 6.3). Inokulasi isolat kuat ChiVMV-CKB pada berbagai waktu inokulasi menunjukkan bobot buah yang tidak berbeda nyata tetapi berbeda nyata dengan tanaman sehat. Hasil yang sama juga diperoleh Shah et al. (2009) yaitu tanaman yang terinfeksi ChiVMV strain kuat di lapangan menunjukkan pembentukan bunga dan buah menurun atau tanaman yang terinfeksi menjadi tidak berbuah atau ukuran buah menjadi kecil. Wang et al. (1991) melaporkan infeksi ZYMV strain kuat pada tanaman Cucurbitaceae berumur satu atau dua minggu menyebabkan tanaman tidak dapat menghasilkan buah. Walkey et al. (1992) menyatakan bahwa tanaman yang dilindungi dengan strain lemah ZYMV-S menghasilkan lebih banyak jumlah buah daripada tanaman yang tidak dilindungi, sementara strain lemah tidak mengurangi jumlah buah dan bobot buah, Lecog et al. (1991) melaporkan hasil yang sama ketika digunakan strain lemah ZYMV-WK. Dilaporkan oleh Kosaka et al. (2006) bahwa tanaman ketimun yang diinokulasi dengan strain lemah ZYMV-2002 memperlihatkan gejala mosaik ringan tetapi tidak mempengaruhi terhadap hasil. Bonilha et al.
52
(2009) melaporkan tanaman Cucurbita pepo yang diinokulasi dengan strain lemah ZYMV-M tidak menyebabkan pengurangan hasil pada total buah yang di panen. Komar et al. (2008) juga melaporkan GFLV strain lemah tidak mempengaruhi produksi anggur. Tabel 6.4 Rata-rata bobot buah pertanaman pada berbagai perlakuan interval waktu inokulasi antara isolat-isolat lemah Chili veinal dengan isolat kuat ChiVMV-CKB Isolat ChiVMV KAR SPR SKT CSR PGL CKB Tanaman sehat (bufer)
Bobot buah per tanaman (g) pada berbagai interval inokulasi Kontrol 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari 213.69 a* 132.55 c 186.13 b 204.56 a 207.11 a A^ C B A A 241.50 a 149.70 bc 209.28 a 208.05 a 213.04 a A B A A A 220.49 a 141.89 bc 209.94 a 207.71 a 210.33 a A B A A A 214.86 a 160.50 b 208.22 a 205.00 a 208.87 a A B A A A 213.83 a 157.00 b 206.95 a 208.33 a 210.40 a A B A A A 0.53 b 2.30 d 5.43 c 11.30 b 13.01 b A A A A A 230.30 a 229.80 a 226.67 a 224.40 a 226.76 a A A A A A
* Rata-rata jumlah buah pada masing-masing interval waktu yang diikuti oleh huruf kecil yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda (DMRT 5%). ^ Rata-rata jumlah buah pada masing-masing interval waktu yang diikuti oleh huruf besar yang sama pada baris yang sama tidak berbeda (DMRT 5%).
A
B
C
D
E
F
G
Gambar 6.3 Bentuk buah cabai pada perlakuan interval waktu inokulasi Chili veinal mottle virus isolat lemah dengan inokulasi isolat kuat. A) interval 28 hari, B) interval 21 hari, C) interval 14 hari, D) interval 7 hari, E) isolat lemah saja, F) tanaman sehat, dan G) isolat kuat ChiVMV-CKB saja.
53
Tabel 6.5 Rata-rata jumlah buah pertanaman pada berbagai perlakuan interval waktu inokulasi antara isolat-isolat lemah Chili veinal dengan isolat kuat ChiVMV-CKB Isolat ChiVMV KAR SPR SKT CSR PGL CKB Tanaman sehat (bufer)
Jumlah buah per tanaman pada berbagai interval inokulasi Kontrol 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari 43.00 a* 32.33 b 38.67 b 41.42 b 42.33 ab A^ B A A A 43.00 a 31.33 b 40.67 b 42.25 ab 41.67 b A B A A A 45.00 a 32.17 b 42.00 ab 42.33 ab 43.33 ab A B A A A 43.33 a 35.67 b 40.00 b 41.67 b 43.17 ab A B A A A 44.00 a 35.00 b 41.00 b 42.67 ab 43.25 ab A B A A A 0.33 b 1.33 c 0.33 c 7.17 c 7.33 c B B B A A 47.00 a 46.67 a 45.67 a 46.33 a 46.67 a A A A A A
* Rata-rata jumlah buah pada masing-masing interval waktu yang diikuti oleh huruf kecil yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda (DMRT 5%). ^ Rata-rata jumlah buah pada masing-masing interval waktu yang diikuti oleh huruf besar yang sama pada baris yang sama tidak berbeda (DMRT 5%).
Efektivitas proteksi silang pada penelitian ini dipengaruhi oleh jenis isolat lemah ChiVMV yang digunakan sebagai isolat proteksi dan interval waktu inokulasi antara inokulasi isolat lemah dengan inokulasi isolat kuat. ChiVMV isolat lemah (KAR, SPR, SKT, CSR, dan PGL) berhasil melindungi tanaman dari infeksi isolat kuat ChiVMV-CKB melalui proteksi silang pada interval waktu inokulasi 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari. Proteksi silang lebih efektif pada ChiVMV isolat lemah (SKT, CSR, dan PGL) dari pada ChiVMV isolat lemah (KAR dan SPR) dan proteksi efektif pada interval waktu mulai 14 hari setelah inokulasi isolat lemah. Penggunaan isolat lemah harus tidak merugikan terhadap tanaman dan harus stabil artinya tidak berubah ke arah virulen. Menurut Yeh dan Gonsalves (1984) efektivitas proteksi silang dipengaruhi oleh interval waktu inokulasi isolat lemah dengan isolat kuat. Kositratana et al. (1991) menyatakan bahwa efektivitas proteksi silang pada tanaman pepaya dipengaruhi oleh PRSV strain lemah yang digunakan dan interval waktu antara inokulasi strain lemah dengan strain kuat. Proteksi dengan strain lemah PRSV- C1 dan F1 pada interval waktu inokulasi 30 hari atau 40 hari lebih efektif daripada strain lemah PRSV- B2 dan G1 pada interval waktu inokulasi 15 hari, 20 hari, dan 25 hari pada pengamatan 100 hari atau 120 hari setelah inokulasi strain kuat. Kosaka et al. (2006) melaporkan isolat lemah ZYMV-2002 merupakan isolat yang paling baik karena tidak atau sangat sedikit mempengaruhi produksi dari segi kuantitas maupun kualitas buah ketimun dibandingkan dengan isolat kuat ZYMV-Z5-1.
54
Kesimpulan ChiVMV isolat lemah (KAR, SPR, SKT, CSR, dan PGL) berhasil melindungi tanaman cabai dari infeksi isolat kuat ChiVMV-CKB. Tanaman yang dilindungi tidak menimbulkan gejala atau hanya gejala belang ringan pada tanaman yang sudah tua dan tidak mempengaruhi produksi baik kualitas maupun kuantitas. Interval waktu mulai 14 hari merupakan yang terbaik dari segi perlindungan terhadap infeksi isolat kuat maupun produksi.
