MAKALAH SEMINAR UMUM BUDIDAYA PERTANIAN
PEMULIAAN KETAHANAN KAKAO (Theobroma cocoa L.) TERHADAP SERANGAN PENYAKIT VASCULAR STREAK DIEBACK
Disusun oleh : Nama
: Poppy Arisandy
NIM
: 10/300129/PN/11973
Program Studi
: Pemuliaan Tanaman
Dosen Pembimbing
: Dr. Rudi Hari Murti, S.P.,M.P.
Hari/Tanggal Presentasi
: Rabu, 21 Mei 2014
JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2014
LEMBAR PENGESAHAN
PEMULIAAN KETAHANAN KAKAO (Theobroma cocoa L.) TERHADAP SERANGAN PENYAKIT VASCULAR STREAK DIEBACK
DISUSUN OLEH : POPPY ARISANDY 10/300129/PN/11973
Makalah ini telah disetujui dan disahkan untuk dilaksanakan sebagai kelengkapan Mata Kuliah Seminar Umum, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada.
Menyetujui: Dosen Pembimbing
Tanda Tangan
Tanggal
Dr. Rudi Hari Murti, S.P., M.P.
………………..
……………
………………..
……………
………………..
……………
Mengetahui : Koordinator Seminar Umum Jurusan Budidaya Pertanian
Dr. Rudi Hari Murti, S.P., M.P. Mengetahui : Ketua Jurusan Budidaya Pertanian
Dr. Ir. Taryono, M.Sc
i
DAFTAR ISI
Halaman Judul Lembar Pengesahan ............................................................................................................ i Daftar Isi............................................................................................................................... ii Daftar Tabel ......................................................................................................................... iii Daftar Gambar .................................................................................................................... iv I. Pendahuluan ..................................................................................................................... 1 Latar Belakang .................................................................................................................. 1 II. Pembahasan .................................................................................................................... 3 A.Penyakit Vascular Streak Dieback pada Tanaman Kakao ........................................... 3 Wilayah Penyebaran Penyakit VSD ................................................................................. 3 Penyebab Penyakit VSD ................................................................................................... 3 Pengendalian Penyakit VSD ............................................................................................. 4 B. Pemuliaan Ketahanan Kakao Terhadap Serangan Penyakit VSD ............................ 6 Plasma Nutfah ................................................................................................................... 6 Seleksi Klon Tahan VSD .................................................................................................. 9 Perakitan Bahan Tanam Kakao Tahan VSD Melalui Program Persilangan ..................... 12 C. Kendala Pemuliaan Tanaman Kakao Tahan VSD ..................................................... 15 III. Penutup .......................................................................................................................... 16 Kesimpulan ....................................................................................................................... 16 Saran ................................................................................................................................. 16 Daftar Pustaka ..................................................................................................................... 17
ii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Skor kerusakan tanaman kakao akibat serangan VSD untuk evaluasi ketahanan tanaman di lapangan ............................................................................................. 8 Tabel 2. Pengelompokan respon ketahanan penyakit VSD ................................................... 9 Tabel 3. Potensi ketahanan klon-klon kakao ......................................................................... 9
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Hifa Oncobasidium theobromae meninfeksi xilem, diwarnai dengan lactophenol cottonblue ........................................................................................................... 4 Gambar 2. Skema alur kegiatan pengelolaan plasma nutfah kakao ...................................... 7 Gambar 3. Siklus pemuliaan untuk mendapatkan bahan tanam unggul kakao ..................... 11
iv
PEMULIAAN KETAHANAN KAKAO (Theobroma cocoa L.) TERHADAP SERANGAN PENYAKIT VASCULAR STREAK DIEBACK Abstraksi Penyakit vascular streak dieback (VSD) pada tanaman kakao yang disebabkan oleh jamur Oncobasidium theobromae merupakan ancaman yang serius terhadap produksi kakao di Indonesia. Kehilangan hasil yang disebabkan penyakit VSD mencapai 25-50%. Gejala khas vascular streak dieback adalah klorosis pada daun dengan bintik-bintik berwarna hijau, pembengkakan lentisel sehingga kulit ranting menjadi kasar, tiga bintik berwarna coklat pada tempat menempelnya daun klorotik pada ranting, klorosis atau nekrosis diantara tulang daun pada daun flush, garis coklat pada ranting atau batang dan mati pucuk. Pengendalian penyakit VSD dapat dilakukan melalui a) karantina bibit selama 6 bulan, b) kultur teknis, yaitu pemangkasan cabang kakao yang sakit dan pohon pelindung serta perbaikan drainase untuk menjaga kelembaban, c) pengendalian secara kimiawi dengan menggunakan fungisida sistemik, dan d) penanaman klon atau hibrida resisten VSD. Salah satu cara pengendalian penyakit VSD yang paling murah dan efektif adalah dengan penanaman klon kakao tahan VSD. Kegiatan pemuliaan tanaman seperti seleksi, dan persilangan serta perbanyakan bahan tanam unggul secara klonal dapat digunakan untuk peningkatan sifat ketahanan terhadap penyakit VSD, peningkatan produktivitas maupun adaptabilitas yang lebih baik dari induknya. Keyword : kakao, pemuliaan ketahanan, vascular streak dieback, seleksi berulang, persilangan.
I. PENDAHULUAN
Latar Belakang Sentra kakao Indonesia tersebar di Sulawesi (59,12%), Sumatera (21,89%), Jawa (5,68%), Nusa Tenggara dan Bali (4,02%), Kalimantan (2,85%), Maluku dan Papua (6,44%). Berdasarkan identifikasi lapangan dan data tahun 2008, diketahui lebih kurang 70.000 ha kebun kakao dengan kondisi tanaman tua, rusak, tidak produktif dan terkena serangan hama dan penyakit dengan tingkat serangan berat sehingga perlu dilakukan peremajaan. Sekitar 235.000 ha kebun kakao dengan tanaman yang kurang produktif dan terkena serangan hama dan penyakit dengan tingkat serangan sedang perlu dilakukan rehabilitasi. Sisanya sekitar 145.000 ha kebun kakao dengan tanaman tidak terawat dan kurang pemeliharaan sehingga perlu dilakukan intensifikasi (Manggabarani, 2011). Serangan hama dan penyakit utama adalah Penggerek Buah Kakao (PBK) dan penyakit Vascular Streak Dieback (VSD). Hal ini mengakibatkan menurunnya produktivitas menjadi 660 kg/ha/tahun atau sebesar 40% dari produktivitas yang pernah dicapai (1.100 kg/ha/tahun). Total kehilangan hasil secara nasional sebesar 198.000 ton/tahun. Selain menurunkan produktivitas, serangan hama dan penyakit tersebut menyebabkan mutu kakao rakyat rendah (Manggabarani, 2011). Serangan VSD dapat menyebabkan kematian tanaman yang rentan hingga mencapai lebih dari 50%. Serangan VSD dianggap lebih berbahaya dibandingkan serangan jasad 1
penganggu kakao lainnya, seperti hama penggerek buah kakao (PBK) dan penyakit busuk buah (Phytophthora palmivora), sebab serangan VSD dapat mematikan tanaman sedangkan serangan hama PBK dan penyakit busuk buah hanya menyebabkan kerusakan pada buah. Pada kasus penyakit VSD dengan intensitas serangan tinggi, pengendalian VSD hanya efektif menggunakan bahan tanam tahan. Kultivar dan klon unggul kakao tahan VSD dapat dihasilkan dari program pemuliaan tanaman yang bertujuan meningkatkan sifat ketahanan terhadap penyakit VSD, meningkatkan produktivitas maupun adaptabilitas yang lebih baik dari induknya (Susilo, 2012). Makalah ini membahas arti penting penyakit VSD pada tanaman kakao dan dampaknya bagi tanaman kakao, strategi pemuliaan ketahanan kakao terhadap penyakit VSD dan cara perakitan hibrida kakao sehingga dapat dihasilkan kultivar dan klon unggul tahan penyakit VSD.
2
II. PEMBAHASAN
A. PENYAKIT VASCULAR STREAK DIEBACK PADA TANAMAN KAKAO
Wilayah Penyebaran Penyakit VSD Penyakit VSD pertama kali ditemukan di Papua Nugini di awal tahun 1960 (Tan, 1992). Dalam perkembangannya penyakit ini menyebar dan ditemukan di beberapa negara di kawasan Asia Tenggara, meliputi Malaysia Barat, Sabah, Serawak, Filipina, Thailand Selatan, India, Pulau Hainan di China dan sembilan provinsi di Indonesia (Halimah dan Sukamto, 2006) yaitu Sumatera Utara, Jawa Barat, Jawa Timur, Jawa Tengah, Kalimantan Barat, Kalimantan Timur, Sulawesi Utara, Sulawesi Tenggara, dan Maluku (Pawiro-soemardjo dan Purwantara, 1992). Wong (1980) dan Bong (1982) menyatakan bahwa penyakit tersebut mulai meluas di kebun swasta dan milik petani Kabupaten Lahad Datu, Tawau dan Sandakan. Selain di Malaysia, telah ditemukan di Pulau Sebatik (Kalimantan Timur), Halmahera dan Papua Nugini. Hal tersebut menunjukkan bahwa serangan jamur Oncobasidium theobromae hanya berada di kawasan Asia Tenggara sampai Melanesia (Halimah dan Sukamto, 2006) Saat ini infeksi yang berat dilaporkan terjadi di Maluku seluas 2.010 hektar, Kalimantan Timur 769 hektar, dan ditemukan secara sporadis di tujuh lokasi di Jawa Barat, dua lokasi di Jawa Timur, satu lokasi di Jawa Tengah, Sumatera Utara, Sulawesi Utara, dan Irian Jaya. Perkembangan pada lima tahun terakhir ternyata serangan penyakit vascular streak dieback sudah menyerang 20 provinsi dari 33 provinsi sentra kakao di Indonesia. Hal ini terjadi karena serangan jamur Oncobasidium theobromae dipengaruhi oleh virulensi, strain lokal, parasit dan kerentanan klon kakao (Halimah dan Sukamto, 2006).
Penyebab Penyakit VSD Penyakit vascular streak dieback (VSD) pada kakao (Theobroma cacao L.) di Asia Tenggara dan Melanesia disebabkan jamur basidiomycetes (Ceratobasidiales) yang bernama Oncobasidium theobromae. Cendawan ini memproduksi basidiospora pada basidium yang berkembang pada cabang kakao yang terserang dan terjadi setelah tengah malam pada kondisi sangat lembab. Basidiospora disebarkan oleh angin dan apabila spora ini datang pada permukaan yang kering, maka akan segera kehilangan viabilitasnya. Pada daun muda yang mengandung tetesan air, basidiospora mudah berkecambah sehingga tabung kecambah berpenetrasi pada epidermis dan masuk ke dalam xilem (Gambar 1) (Rosmana, 2005). 3
Gambar 1. Hifa Oncobasidium theobromae meninfeksi xilem, diwarnai dengan lactophenol cotton blue Cendawan Oncobasidium theobromae (Basidiomycetes) memproduksi basidiospora pada basidium yang berkembang di cabang kakao yang terserang. Spora diterbangkan oleh angin perlahan pada tengah malam hari dengan jarak 10 meter dari sumber inokulum. Akan tetapi, angin kencang dapat menerbangkan spora hingga 182 meter. Sporulasi hanya akan terjadi bila kelembaban tinggi dan suhu yang rendah. Setelah 3-5 bulan gejala akan muncul yaitu adanya warna kuning pada daun dengan bercak hijau. Daun ini mudah rontok sehingga menyebabkan mati ranting (Halimah dan Sukamto, 2006). Gejala serangan VSD sangat spesifik (Keane, 1972) yaitu awalnya satu atau dua daun pada flush kedua atau ketiga di belakang titik tumbuh mengalami klorosis. Daun berwarna kekuningan dan kemudian rontok, apabila pada daun yang mengalami klorosis dipotong maka akan terlihat tiga titik coklat pada pangkal daun. Pada cabang yang terdapat gejala penyakit apabila dibelah secara melintang ditemukan garis kecoklatan akibat kematian jaringan pembuluh sebagai dampak dari serangan cendawan VSD tersebut. Selanjutnya akan tumbuh tunas lateral pada ketiak bekas daun yang telah gugur, tetapi kemudian juga mati, lama kelamaan daun tanaman akan habis dari ujung, sehingga tanaman tampak seperti sapu, dan akan menimbulkan kematian. Penyebaran penyakit utamanya terjadi pada saat musim hujan karena kelembaban udara sangat tinggi dan tanaman sedang mengalami flush (Nice, 2011).
Pengendalian Penyakit VSD Pengendalian penyakit VSD dapat dilakukan melalui kultur teknis, pengendalian secara kimiawi dengan menggunakan fungisida sistemik, dan penanaman klon-klon resisten VSD. Pengendalian kultur teknis yaitu pemangkasan sanitasi dan pemangkasan tanaman pelindung. Pemangkasan sanitasi adalah memangkas ranting yang terserang sampai pada batas tidak ditemukan garis cokelat pada jaringan kayu ditambah 30 cm ke arah bawah. Pemangkasan sanitasi dilakukan dua minggu sekali selama 23 bulan dengan presentase 4
serangan VSD dibawah 1% dapat mencegah infeksi jaringan tanaman. Pemangkasan tanaman pelindung bertujuan mengurangi kelembaban dan meningkatkan intensitas cahaya matahari sehingga akan mengurangi perkembangan cendawan Oncobasidium theobromae. Cara pengendalian kedua dapat dilakukan secara kimiawi dengan menggunakan fungisida sistemik golongan triazole (Vergese et al., 1992) yang mempunyai efektifitas tinggi dalam menanggulangi VSD, baik sebagai pencegah maupun pengobatan termasuk didalamnya adalah triadimenol, flutriafol, tebuconazole, dan cyproconazole (Bong et al., 1989). Prospek pengendalian VSD secara kimiawi tidak bagus karena fungisida hanya melindungi jaringan muda, sehingga saat terjadi perubahan iklim maka fungisida mudah tercuci. Penggunaan fungisida sistemik baru mampu memberikan pengurangan intensitas penyakit pada tahap pembibitan (Sidhu, 1987). Pengendalian ketiga dilakukan dengan pemanfaatan bahan tanam tahan yang telah terbukti secara efektif sebagai metode pengendalian hama dan penyakit pada berbagai jenis tanaman. Kehilangan hasil akibat penyakit VSD diperkirakan mencapai 100% pada klon-klon yang rentan dan 15% pada klon tahan (Junianto dan Sukamto, 1986). Susilo et al. (2001) melaporkan bahwa keberadaan klon-klon resisten merupakan cara paling mudah, murah dan efisien untuk mengendalikan VSD. Bahan tanam kakao tahan VSD bertujuan untuk menggantikan tanaman kakao yang rentan VSD dengan hasil persilangan tanaman yang tahan (Anonim, 1985). Produksi tanaman tahan mencapai 2,5 kali lebih tinggi. Penggunaan bahan tanam tahan merupakan komponen penting dalam pengendalian VSD sehingga diperlukan penelitian yang lebih intensif khususnya untuk menemukan varietas tahan.
5
B. PEMULIAAN KETAHANAN KAKAO TERHADAP SERANGAN PENYAKIT VASCULAR STREAK DIEBACK
Serangan penyakit VSD pada tanaman kakao di Indonesia telah mengancam produksi kakao nasional. Bahan tanam tahan merupakan komponen penting dalam pengendalian VSD karena aplikasinya dapat lebih efektif dan bersifat ramah lingkungan. Pada kondisi tingkat serangan VSD yang berat dilapangan, serangan VSD hanya dapat dikendalikan melalui bahan tanam tahan. Hasil pemuliaan kakao mendapatkan sejumlah klon tahan VSD antara lain Sulawesi 1, Sulawesi 2, Sca 6 dan DRC 15 yang telah dilepas sebagai bahan tanam anjuran untuk mengatasi masalah VSD di Indonesia (Susilo dan Anita, 2011). Klon Sulawesi 1 dan Sulawesi 2 merupakan hasil pemuliaan partisipatif di Sulawesi yang terbukti efektif untuk mengendalikan VSD dan meningkatkan produktivitas tanaman. Saat ini terjadi pengembangan secara meluas sehingga dalam jangka panjang akan berdampak pada penurunan diversitas genetik tanaman. Berdasarkan pertimbangan ini maka perlu tersedia lebih banyak alternatif pilihan jenis bahan tanam kakao untuk pengendalian VSD. Dalam hal ini maka perlu kesinambungan program pemuliaan kakao sehingga akan tersedia lebih banyak alternatif pilihan jenis bahan tanam unggul kakao tahan VSD bagi petani (Susilo dan Anita, 2011). Perakitan bahan tanam unggul tahan VSD merupakan bagian strategi pengendalian dalam jangka panjang karena proses perakitan bahan tanam unggul tahan memerlukan waktu lama. Beberapa metode dalam rangka mendapatkan bahan tanam unggul tahan VSD antara lain dengan pemanfaatan koleksi plasma nutfah, kegiatan eksplorasi, introduksi, seleksi dan hibridisasi.
Plasma Nutfah Plasma nutfah merupakan materi dasar untuk perakitan bahan tanam unggul, khususnya bahan tanam unggul tahan VSD. Ketersediaan plasma nutfah diperlukan dalam program pemuliaan tanaman karena keberhasilan pemuliaan tanaman sangat ditentukan oleh tingkat keberagaman genetik, sehingga perlu adanya upaya pengkayaan materi genetik. Peran koleksi plasma nutfah dalam perakitan bahan tanam unggul tahan penyakit VSD adalah penyedia genotipe-genotipe yang mempunyai potensi tingkat ketahanan. Pengelolaan plasma nutfah kakao terdiri dari beberapa tahapan yaitu pembuatan koleksi plasma nutfah melalui kegiatan eksplorasi, seleksi dan introduksi. Kegiatan ini 6
bertujuan untuk menambah tingkat keberagaman genetik tanaman kakao. Kemudian dibentuk koleksi kerja yaitu koleksi aksesi yang telah diketahui sifat-sifatnya dan dapat digunakan dalam kegiatan pemuliaan tanaman secara langsung sebagai sumber genetik dalam persilangan. Setelah terbentuk koleksi kerja (working collection) dilakukan kegiatan karakterisasi dan evaluasi yang bertujuan untuk mengetahui karakteristik suatu aksesi. Koleksi plasma nutfah kakao yang telah terbentuk dilakukan dokumentasi sebelum dimanfaatkan, hal ini bertujuan agar informasi karakteristik dari setiap aksesi dapat diakses dengan mudah dan cepat terutama oleh pemulia tanaman (Gambar 2).
EKSPLORASI, SELEKSI, INTRODUKSI
KOLEKSI KERJA (Working collection)
KOLEKSI
KARAKTERISAASI & EVALUASI
DOKUMENTASI
DATABASE PLASMA NUTFAH
PEMANFAATAN Gambar 2 . Skema alur kegiatan pengelolaan plasma nutfah kakao (Susilo, 2005).
Penelitian Halimah dan Sukamto (2007) di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia (PPKKI) menunjukkan respon ketahanan didasarkan pada presentase cabang terserang. Presentase cabang terserang didapatkan dari hasil skoring gejala VSD (Tabel 1).
7
Tabel 1. Skor kerusakan tanaman kakao akibat serangan VSD untuk evaluasi ketahanan tanaman di lapangan Skor Score 0 1 2 3 4 5
Gejala kerusakan tanaman Plant symtom Tanaman sehat , tidak ditemukan gejala serangan VSD < 25% ranting tanaman terinfeksi VSD namun tanaman jagur atau tidak tampak gejala penurunan produksi tanaman 25 - < 50% ranting tanaman terinfeksi VSD namun tanaman jagur atau tidak tampak gejala penurunan vigor tanaman namun belum menyebabkan penurunan produksi secara nyata 50 - < 75% ranting tanaman telah terinfeksi VSD, dan serangan telah menyebabkan penurunan vigor dan tingkat produksi tanaman meskipun relatif kecil > 75% ranting tanaman telah terinfeksi VSD, dan serangan mulai berdampak pada penurunan vigor tumbuh dan tingkat produksi tanaman Sebagian besar ranting telah terinfeksi VSD dan menyebabkan kerusakan cabang-cabang tanaman sehingga terjadi penurunan vigor tumbuh dan tingkat produksi tanaman secara nyata Tanaman rusak berat bahkan sebagian besar ada yang sudah mati.
6 Sumber : Susilo & Anita-Sari (2011)
Selanjutnya berdasarkan skor yang telah diperoleh, dihitung intensitas penyakit untuk dilakukan pengelompokan respon ketahanan dalam lima kategori yaitu tahan 0- 30 %, agak tahan 31- 50 %, sedang 51- 65 %, agak rentan 66- 80 % dan rentan 81- 100 % yang tercantum pada Tabel 2. Perhitungan intensitas penyakit dari data hasil skoring menurit Halimah dan Sri Sukamto (2007) menggunakan rumus :
Keterangan : IP : Intensitas penyakit n : Jumlah tanaman berskor v v : Skor tertentu Z : Nilai skor tertinggi N : Jumlah tanaman contoh
8
Tabel 2. Pengelompokan respon ketahanan penyakit VSD Kategori
Intensitas Penyakit (%)
Tahan
0 – 30
Agak Tahan
31 – 50
Sedang
51 – 65
Agak Rentan
66 – 80
Rentan
81 – 100
Sumber : Halimah dan Sri Sukamto (2007)
Data selanjutnya digunakan untuk analisis kluster untuk mengetahui klon- klon yang memiliki potensi tahan, toleran dan rentan seperti tercantum pada Tabel 3. Kelompok klon dengan potensi tahan memiliki nilai intensitas penyakit 0- 30 %, toleran dengan intensitas penyakit 31- 65 %, dan rentan dengan intensitas penyakit 66- 100 %. Informasi sifat ketahanan terhadap VSD pada koleksi plasma nutfah merupakan dasar dalam pelaksanaan perakitan bahan tanam baik melalui seleksi maupun hibridisasi. Hasil pengelompokan koleksi plasma nutfah berdasarkan potensi ketahanan VSD (Tabel 3).
Tabel 3. Potensi ketahanan klon-klon kakao Intensitas Penyakit
Klon-klon kakao
0- 30%
DRC 15, KW 426, KW 44, KW 427, KW 215, KW 162, Sca 12, Sca 6, KW 14, KW 523, KW 165
31- 65%
KW 422, ICS 13, PJB 6, KW 43, KW 45, KW 425, KW 094, KW 236, DR 38, PJB 17, PJH 15, PJD 14, PJP 2, PJA 1, KW 059, KW 062, RCC 70, DR 1, KW 084, KW 163, KW 235, KW 005, KW 292, ICS 60, PJA 2, PJA 3, PJB 2, PJB 22, PJC 74, PJC 73, PJM 45, PJP 3, KW 23, KW 25, KW 30, KW 40, KW 41, KW 46, KW 50, KW 82, ICS 13 DR 2, DRC 16
66- 100%
KW 264, KW 48, NIC 7, RCC 71, RCC 72, RCC 73
Sumber : Halimah dan Sri Sukamto (2007)
Seleksi Klon Tahan VSD Seleksi dan persilangan adalah aktivitas utama dalam program pemuliaan tanaman kakao. Seleksi merupakan langkah awal untuk mendapatkan genotipe yang memiliki sifat 9
unggul tertentu sedangkan persilangan bertujuan untuk merakit sifat-sifat unggul dari genotipe hasil seleksi tersebut dan hasil akhirnya adalah bahan tanam unggul (Iswanto et al., 1996). Metode seleksi berulang (recurrent selection) dianggap lebih aplikatif digunakan untuk pemuliaan kakao karena sasaran mendapatkan bahan tanam hibrida dan klonal dapat dicapai secara bersamaan dalam setiap daur seleksi (Susilo, 2007). Seleksi berulang merupakan seleksi bertahap yang dilakukan untuk setiap karakter tanaman sampai didapatkan sifat tanaman yang diinginkan. Seleksi ketahanan dilakukan melalui pemuliaan populasi dan produksi populasi potensial (seleksi klon-klon potensial untuk dilepas sebagai tanaman komersial dengan prioritas produksi potensial dalam populasi) (Bong et al.,1996). Pendekatan untuk memperoleh bahan tanam unggul dilakukan melalui seleksi klonal dan seleksi varietas secara bertahap (Gambar 3). Seleksi berulang diawali dengan membentuk populasi dasar melalui persilangan antar klon-klon unggul terseleksi. Metode persilangan diallel dapat digunakan untuk mengetahui kriteria daya gabung sifat-sifat unggul klon tetua persilangan sebagai dasar penentuan komposisi tetua dalam pembuatan benih hibrida. Seleksi berbasis individual untuk mendapatkan klon unggul baru maupun berbasis populasi untuk mendapatkan hibrida unggul baru. Klon atau hibrida unggul terseleksi selanjutnya dilakukan uji adaptabilitas sifat daya hasil dan mutu hasil diberbagai lingkungan dengan variasi kondisi agroklimat sebagai dasar rekomendasi penanaman. Selanjutnya klon atau pun hibrida unggul dapat dilepas sebagai bahan tanam unggul baru dengan karakteristik adaptabilitasnya. Pertanaman dengan bahan tanam hibrida unggul baru tersebut selanjutnya merupakan materi genetik untuk proses seleksi tahap berikutnya.
10
INTRODUKSI, EKSPLORASI, SELEKSI
Keterangan
: Langkah kerja : Keluaran
KOLEKSI PLASMA NUTFAH SELEKSI KLONAL
KLON UNGGUL HARAPAN
PERSILANGAN SELEKSI KLONAL & POPULASI HIBRIDA
Uji Multilokasi
KLON & HIBRIDA UNGGUL HARAPAN
Gambar 3. Siklus pemuliaan untuk mendapatkan bahan tanam unggul kakao (Susilo et al., 2008).
Metode seleksi bahan tanam tahan penyakit dapat dilakukan melalui seleksi langsung dan seleksi tidak langsung. Metode seleksi ketahanan terhadap VSD di negara Malaysia dilakukan melalui uji lapangan dan laboratorium. Metode di lapangan dilakukan pada fase bibit dan tanaman muda atau belum menghasilkan. Metode kultur jaringan dikembangkan untuk seleksi awal dalam populasi untuk mengetahui indikator potensi ketahanan. Salah satu contoh seleksi yang dilaporkan oleh Vargesan et al. (1992) yaitu seleksi dilapangan yang dilakukan di rumah kaca, namun hasil inokulasi tidak menunjukkan adanya hasil dan gejala pada bibit terinokulasi berumur 6 bulan. Mekanisme ketahanan klon-klon terpilih belum diketahui secara pasti, terdapat dugaan bahwa ketahanan hasil seleksi merupakan ketahanan horizontal. Ketahanan horizantal merupakan ketahanan yang tidak dipengaruhi oleh keragaman patogenisitas patogen. 11
Ketahanan berpengaruh terhadap infeksi ke tanaman dan laju kolonisasi jamur dalam tanaman. Kenyataan di lapangan terdapat tanaman yang sebagian besar duduk daunnya sudah terinfeksi tetapi cabangnya masih bersih dari hifa. Pertumbuhan kakao di daerah yang berbeda juga akan menunjukkan respon yang berbeda (Pawirosoemadjo dan Purwantara, 1992). Pemuliaan partisipatif merupakan program pemuliaan tanaman yang secara aktif mengikutsertakan para pengguna hasil pemuliaan yaitu petani, pedagang, pengolah hasil dan konsumen (Suhendi, 2006). Partisipasi aktif petani sebaiknya dilakukan dalam forum pertemuan suatu komisi teknis dengan sponsor pemerintah yang mengikutsertakan peneliti, petani, dan konsumen dalam penentuan semua aspek antara lain penentuan tujuan, pemilihan tetua, pemilihan klon, kriteria seleksi, pengujian klon dan pelepasan klon. Pemuliaan partisipatif di Sulawesi ditemukan klon Sulawesi 1 dan Sulawesi 2 untuk peningkatan produktivitas dan mengatasi masalah VSD. Hasil eksplorasi Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesi ditemukan klon KW 162 yang berasal dari perkebunan petani di Kalimantan Timur. Secara morfologi, KW 162 memiliki kemiripan dengan klon PBC 123 yang berasal dari Malaysia (Halimah dan Sukamto, 2007). Beberapa klon kakao hasil seleksi yang mempunyai ketahanan terhadap VSD dan telah dirilis antara lain ICCRI 03, ICCRI 04, DRC 15, Sca 6, dan Sca 12 yang bersifat tahan sampai moderat tahan penyakit VSD.
Perakitan Bahan Tanam Kakao Tahan VSD Melalui Program Persilangan Persilangan tanaman kakao yang bertujuan untuk mendapatkan bahan tanam tahan VSD dilakukan di daerah endemik VSD berdasarkan gejala kerusakan tanaman hasil infeksi VSD secara alami di lapangan. Hasil evaluasi di Kebun Percobaan Kaliwining menunjukkan bahwa hibrida hasil persilangan dengan tetua klon-klon tahan KW 162 x KEE 2 menunjukkan respon tahan terhadap serangan VSD dengan daya hasil yang cukup tinggi yaitu 1.636,8 kg/ha. Hibrida TSH 858 x KW 162 juga menunjukkan tingkat kerusakan yang rendah akibat serangan VSD dengan daya hasil tinggi yaitu 2.183,7 kg/ha. Hibrida TSH 858 x KW 162 menunjukkan tingkat kerusakan yang lebih rendah dibandingkan hibrida-hibrida hasil persilangan klon-klon rentan. Diketahui bahwa sifat ketahanan KW 162 terhadap VSD dikendalikan oleh tindak dua gen dominan sebab pemanfaatannya sebagai tetua jantan maupun betina menghasilkan rerata skor kerusakan terendah sehingga persilangan yang menggunakan tetua klon KW 162 akan menghasilkan turunan yang sebagian besar tahan VSD (Susilo, 2012).
12
Hal yang harus diperhatikan dalam program persilangan adalah informasi tentang nilai heritabilitas karena kenampakan luar (phenotype) dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Menurut Mangoendidjojo (2003), apabila kenampakan luar banyak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan maka dikatakan bahwa peranan faktor genetik kecil. Besar kecilnya peranan faktor genetik terhadap fenotipe dinyatakan dengan daya waris. Heritabilitas atau daya waris menyatakan perbandingan atau proporsi varian genetik terhadap varian total. Menurut Bong dan Phua (1989), ketahanan atau ketidaktahanan mempunyai nilai daya waris yang tinggi. Pemindahan sifat ketahanan dari serbuk sari donor lebih lemah dari tanaman induk. Hal ini juga dibuktikan dengan keturunan hasil persilangan klon rentan PA 7 dan NA 32 dengan klon tahan Sca 6 dan Sca 12 menunjukkan transmisi resistensi dari pollen donor menampilkan hasil yang lebih lemah dibanding dengan tanaman induk. Pengaruh nyata daya gabung umum terhadap sifat kerentanan serangan VSD memberi pengaruh lebih dominan daripada daya gabung khusus. Adanya dominasi pengaruh daya gabung umum menunjukkan pola pewarisan sifat ketahanan atau kerentanan terhadap VSD bersifat aditif (Susilo et al.,2001) begitu juga Tan (1992) melaporkan bahwa pewarisan sifat ketahanan terhadap VSD menunjukkan pola aditif. Klon-klon yang memiliki pengaruh daya gabung umum nyata cenderung menghasilkan turunan yang rentan terhadap serangan VSD dan sebaliknya bagi klon-klon yang pengaruh daya gabung umumnya tidak nyata cenderung menghasilkan turunan tahan serangan VSD. Penelitian mengenai nilai daya gabung umum kerentanan VSD telah dilakukan pada beberapa tetua persilangan. Klon UIT 1, ICS 60, NIC 4 dan ICS 13 memberikan pengaruh daya gabung umum nyata, sedangkan Sca 12, KEE 2 dan TSH 858 memberikan pengaruh daya gabung umum tidak nyata terhadap sifat kerentanan serangan VSD. Klon KEE 2 dan Sca 12 sudah semestinya memberi pengaruh daya gabung rendah sebab keduanya merupakan klon tahan VSD (Susilo et al., 2001). Nilai daya gabung khusus menerangkan kecenderungan ekspresi populasi hibrida F1 terhadap serangan VSD. Kombinasi persilangan yang pengaruh daya gabung khususnya nyata cenderung menghasilkan hibrida F1 yang rentan terhadap serangan VSD, dan sebaliknya bagi kombinasi persilangan yang pengaruh daya gabung khususnya tidak nyata cenderung menghasilkan hibrida F1 yang tahan penyakit VSD. Pada populasi hibrida F1 terdapat variasi tanggapan terhadap VSD. Semakin rendah nilai skor kerusakan tanaman menunjukkan semakin baik respon ketahanan terhadap VSD. Penanaman tanaman kakao dilakukan secara poliklonal yaitu penanaman lebih dari satu jenis klon dalam satu populasi. Penanaman poliklonal bertujuan untuk mengurangi 13
kerusakan dan penurunan hasil produksi kakao karena serangan suatu hama dan penyakit. Hal ini dikarenakan klon dengan jenis yang sama dan ditanam secara terus menerus dalam waktu yang lama maka akan menimbulkan penurunan ketahanan dan diversitas genetik tanaman. Apabila dalam satu populasi terdapat beberapa jenis klon yang berbeda maka akan terdapat banyak gen ketahanan,
sehingga dapat mengurangi penurunan produksi kakao terutama
karena serangan penyakit VSD. Program pemuliaan kakao membutuhkan waktu lama sekitar 10-20 tahun tahun per siklusnya karena kakao merupakan tanaman berdaur hidup panjang. Hal ini menjadi faktor penyebab lambatnya hasil pemuliaan kakao sehingga penerapan metode pemuliaan perlu disesuaikan dengan kondisi tersebut. Seleksi merupakan tahapan yang menentukan keberhasilan proses pemuliaan tanaman sehingga efektivitas prosedur seleksi perlu ditingkatkan melalui pemanfaatan teknologi yang berkembang saat ini. Pemanfaatan penanda anatomi seperti stomata, penanda fisiologi, dan penanda biokimia pada ketahanan tanaman terhadap penyakit VSD akan menjadi alat dalam pelaksanaan seleksi untuk mendapatkan klon-klon unggul kakao yang tahan terhadap penyakit VSD dalam waktu yang relatif lebih singkat. Selain itu aplikasi penanda molekuler tata letak gen-gen di dalam kromosom dapat diidentifikasi sehingga dapat digunakan sebagai penanda dalam proses seleksi. Pemanfaatan penanda molekuler akan meningkatkan akurasi identifikasi pada aras molekuler yang tidak terpengaruh oleh umur tanaman dan faktor lingkungan. Pemanfaatan penanda molekuler juga akan mempersingkat waktu sehingga kegiatan pemuliaan tanaman dapat berlangsung lebih singkat.
14
C. KENDALA PEMULIAAN TANAMAN KAKAO TAHAN VSD
Kendala utama pemuliaan tanaman kakao terhadap VSD adalah belum tersedia metode evaluasi ketahanan secara buatan untuk mendeteksi respon ketahanan tanaman secara terkendali sehingga evaluasi ketahanan tanaman hanya mengandalkan peristiwa infeksi VSD yang terjadi di lapangan (Susilo et al., 2001). Penelitian mengenai resistensi terhambat karena kesulitan untuk mendapatkan sumber inokulum secara kontinyu yang akan digunakan dalam pengujian biologis (buatan). Hal ini dikarenakan cendawan Oncobasidium theobromae masih belum dapat dibiakkan dalam media kultur dan spora yang dikumpulkan dari kebun tidak selalu tersedia (Guest dan Keane, 2007). Selain itu, masih sedikit informasi tentang kemungkinan adanya strain Oncobasidium theobromae lain yang bersifat patogenik sehingga penggunaan infeksi alami di lokasi kebun percobaan merupakan jalan terbaik untuk menguji ketahanan terhadap VSD.
15
III. PENUTUP
Kesimpulan 1. Serangan penyakit Vascular Streak Dieback yang disebabkan jamur Oncobasidium theobromae pada tanaman kakao mengakibatkan kerusakan pada pembuluh kayu yang menyebabkan transport hara terganggu dan
mengakibatkan kematian tanaman kakao
sehingga dipelukan cara pengendalian yang tepat dan efektif. 2. Pemanfaatan klon-klon dan varietas hibrida tahan VSD terbukti efektif mengendalikan serangan VSD. 3. Kegiatan pemuliaan tanaman untuk mendapatkan klon-klon dan hibrida baru yang tahan VSD dapat dilakukan dengan pemanfaatan koleksi plasma nutfah, kegiatan introduksi, eksplorasi, seleksi dan persilangan.
Saran Metode pemuliaan tanaman untuk memperoleh bahan tanam unggul tahan VSD membutuhkan waktu yang lama sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mempersingkat waktu seleksi tanaman kakao dalam hal ketahanan penyakit VSD dan produktivitas. Penelitian dapat diarahkan terkait dengan penanda anatomi, fisiologi, biokimia dan penanda molekuler.
16
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 1985. Evaluation of Result on Determination of Distribution of Vascular Streak Dieback of Cocoa in Kalimantan, Sulawesi and Maluku. Centre fo Agriculture Quarantine, Jakarta. Bong, C. L. 1982. Some Important Dieseases of Cocoa in Sabah. Seminar on Cocoa Research for the Development of National Agriculture. Quoin Hill, Tawau, Sabah, Malaysia. Bong, C. L., Chong, T. C. and Seow, S. T. 1989. Field and Laboratory Screening of Fungicides for the Control of VSD. Technical Bulletine, Departement of Agriculture, Universiti Pertanian Malaysia for Ministry of Science, Technology and Evironment Malaysia. Bong, C. L. and Phua, P. K. 1989. Screening of Hybrid Materials for Resistance to VSD. Technical Bulletine, Depaetement of Agriculture, Universiti Pertanian Malaysia for Ministry of Science, Technology and Evironment Malaysia. Bong, C. L., Lamdin, J., C.C. Voo and A.H. Rosman. 1996. Antagonists with Potential for Integrated Management of Pathogen of Cocoa an Other Crops. Second International Pesticide Conference, Crop Protection Towards 2000, Kuala Lumpur, Malaysia. Guest, D. and Keane, P.J. 2007. Vascular Streak Dieback : a New Encounter Diesease of Cocoa in Papua New Guinea and Southeast Asia Caused by the Obligate Basidiomycete Oncobasidium theobromae. The American Phytopathological Society 97 : 1654-1657. Halimah, D. dan S. Sukamto. 2006. Sejarah dan perkembangan penyakit Vascular streak Dieback (VSD) di Indonesia. Warta Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 22 : 107-109. Halimah, D. dan S. Sukamto. 2007. Intensitas penyakit vascular streak dieback pada sejumlah klon kakao koleksi Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia. Pelita Perkebunan 23 : 118-128. Iswanto, H. Winarno, dan S. Sukamto. 1996. Disease Resistance Studies and Breeding of Cocoa in Indonesia. International Workshop on The Contribution of Disease Resistance to Cocoa Variety Improvement, Salvador de Bahia, Brazil. Keane, P.J., N.T Flentje and K.P.Lamb. 1972. Investigation of Vascula Streak Dieback of Cocoa in Papua New Guinea. Australian Journal of Biological Science 25 : 553-564. Mangoendidjojo, W. 2003. Dasar-Dasar Pemuliaan Tanaman. Kanisius, Jakarta. Manggabarani, A. 2011. Konsepsi Gerakan Peningkatan Produksi Dan Mutu Kakao (Gernas Kakao). Seminar Evaluasi Pelaksanaan Gernas Kakao BAPPENAS tanggal 27 Januari 2011, Jakarta. Nice.2011. Penyakit Vascular Streak Dieback.
. Diakses pada tanggal 25 April 2014. 17
Pawirosoemardjo, S. and A. Purwantara. 1992. Occurance and Control of VSD in Java and South East Sulawesi. Cocoa Pest and Management in South East Asia. Rosmana, Ade. 2005. Vascular Streak Dieback (VSD) : Penyakit Baru Pada Tanaman Kakao Di Sulawesi. Prosiding Seminar Ilmiah dan Pertemuan Tahunan PEI dan PFI XVI Komisi Daerah Sulawesi Selatan. Sidhu, M. 1987. Some Short Term Investigation Into The Management of Vascular Streak Dieback Disease on Young Cocoa in Giram Estate, Sabah, Malaysia. Suhendi, D. 2006. Partisipasi Pekebun dalam Kegiatan Pemuliaan Tanaman untuk Memperoleh Bahan Tanam Unggul Kakao. Warta Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 22 : 52-58. Susilo, A.W., D. Suhendi dan S. Mawardi. 2001. Daya gabung sifat kerentanan terhadap penyakit vascular-streak dieback beberapa klon kakao. Pelita Perkebunan 17: 97-104. Susilo, A.W. 2005. Pengelolaan plasma nutfah kakao. Warta Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 21: 33-41. Susilo, A.W. 2007. Akselerasi Program Pemuliaan Kakao Melalui Pemanfaatan Penanda Molekuler dalam Proses Seleksi. Warta Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 23 : 11-24. Susilo, A.W., D. Suhendi dan E. Mardiono. 2008. Pemilihan Pohon Induk Unggul Kakao. Pedoman Teknis Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, Jember. Susilo, A.W. dan I. Anita-Sari. 2011. Respon ketahanan beberapa hibrida kakao (Theobroma cacao L.) terhadap serangan penyakit pembuluh kayu (Vascular-streak Dieback). Pelita Perkebunan 27 : 77-78. Susilo, A.W. 2012. ICCRI 06H, hibrida unggul kakao tahan penyakit pembuluh kayu (vascular streak dieback). Warta Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 24 : 1-4. Tan, G.Y. 1992. Cocoa Breeding in Papua New Guinea and Its Relevance to Pest and Disease Control. Cocoa Pest and Disease Management in Southeast Asia and Australia. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. Varghese, G., M.A.Z. Abidin and C.H. Lam. 1992. Prospect for chemical control of vascular streak dieback of cocoa. Cocoa Pest Management in South East Asia and Australia. Wong, P.H. 1980. Disease of Cocoa in Sabah with Special Reference to Vascular Streak Dieback and Stem Canker. Department of Agriculture, Sandakan, Sabah, Malaysia.
18
LAMPIRAN A. Pertanyaan 1. Fajar Hayuatmaja : Kegiatan pemuliaan tanaman kakao membutuhkan waktu yang lama. Apakah ada metode pemuliaan yang lain untuk mempersingkat waktu?Apakah ada penelitian berbasis molekuler pada kakao yang sudah dilakukan? 2. Nendro Aryo : Kapan waktu pemangkasan yang tepat pada tanaman kakao dan berapa intensitas cahaya yang baik bagi tanaman kakao? 3. Noviani : Berdasarkan hasil persilangan klon TSH 858 x KW 162 dengan resriproknya, kenapa terjadi perbedaan daya hasil? 4. Andre : Setelah klon-klon kakao dilakukan perhitungan intensitas serangan dan dikategorikan dalam lima kategori dari tahan sampai rentan, klon-klon yang masuk dalam kategori rentan selanjutnya akan digunakan sebagai apa? Pada saat usia berapa klon kakao dilakukan skoring dan dilihat produktivitasnya? 5. Prasthika : Metode evaluasi kakao tahan penyakit VSD secara buatan belum ditemukan, lalu metode evaluasi apa yang dilakukan Halimah dan Sri Sukamto untuk evaluasi ketahanan terhadap VSD?
B. Jawaban 1. Metode yang dapat dilakukan untuk mempersingkat waktu dari kegiatan pemuliaan tanaman kakao adalah pemanfaatan penanda anatomi maupun molekuler. Berdasarkan penelitian Agung Wahyu Susilo dan Indah Anitasari (2013) menunjukkan bahwa ada pengaruh karakter stomata terhadap sifat ketahanan kakao tahan penyakit VSD. Hal ini dapat dijadikan sebagai penanda seleksi ketahanan kakao tahan penyakit VSD dimulai saat tanaman kakao berada pada fase pembibitan sehingga dapat mempersingkat waktu seleksi. Selain itu, Agung Wahyu Suliso (2007) juga telah melakukan penelitian tentang penanda molekuler (marker assisted breeding). Dengan teknologi tersebut, kita dapat menentukan lokus pengendali sifat kuantitatif VSD sehingga nantinya dapat dengan cepat dan tepat menentukan calon-calon varietas yang benar-benar tahan secara genetik dan fenotipik. Namun sampai saat ini penanda molekuler masih dalam tahap penelitian karena lokus pengendali sifat ketahanan tidak selau tidak selau terdeteksi selama fase perkembangan tanaman.
19
2. Waktu pemangkasan tanaman kakao yang tepat adalah pada saat musim hujan dan sepanjang tahun (melihat kondisi tanaman) rata-rata 6-8 kali pemangkasan. Intensitas cahaya yang baik untuk pertumbuhan tanaman kakao adalah 60-80 %. 3. Perbedaan daya hasil antara persilangan TSH 858 x KW 162 dengan resiproknya dikarenakan adanya pengaruh penurunan sifat yang dipengaruhi oleh pewarisan yang terjadi di luar inti sel atau di dalam inti sel. Induk betina berperan dalam pewarisan sifat terkait bagian mitokondria dan kloroplas. Mitokondria dan kloroplas pada tanaman berperan dalam proses respirasi dan fotosintesis yang berpengaruh terhadap daya hasil atau produktivitas. Klon TSH 858 sebagai tetua betina menyebabkan pewarisan terjadi di dalam inti sel sehingga sifat terkait dengan bagian mitokondria maupun kloroplas diturunkan kepada keturunannya sehingga bahan tanam hibrida yang dihasilkan mempunyai daya hasil yang tinggi. Sedangkan pada persilangan resiprok KW 162 x TSH 858, klon TSH 858 yang bertindak sebagai tetua jantan pewarisannya terjadi diluar inti sel sehingga sifat terkait produktivitas tidak diwariskan kepada keturunannya. 4. Klon-klon kakao yang berada pada kategori rentan akan dilakukan uji daya hasil, apabila klon kakao tersebut mempunyai potensi daya hasil yang tinggi maka dapat digunakan sebagai tetua persilangan yang akan dikombinasikan dengan tetua yang tahan penyakit VSD sehingga dapat dihasilkan hibrida F1 yang mempunyai daya hasil tinggi dan tahan terhadap penyakit VSD. Klon-klon kakao dapat dilakukan skoring dan uji daya hasil pada saat tanaman kakao telah berumur 4 tahun. 5. Metode evaluasi yang digunakan Halimah dan Sri Sukamto adalah metode evaluasi secara alami dilapangan atau didaerah endemik penyakit VSD melalui skoring dan perhitungan nilai intensitas penyakit.
20
