DETEKSI KEBERADAAN PENYAKIT CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) DENGAN TEKNIK PCR (Polymerase Chain Reaction) DI DUSUN UNTALAN DESA JUNGUTAN KECAMATAN BEBANDEM KABUPATEN KARANGASEM
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Universitas Udayana
Oleh I Kadek Purnawirawan Putra NIM. 1205105010
KONSENTRASI PERLINDUNGAN TANAMAN PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016
i
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA SKRIPSI
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Saya bersedia dikenakan sanksi sebagaimana diatur dalam aturan yang berlaku apabila terbukti bahwa skripsi ini bukan hasil karya saya sendiri atau mengandung tindakan plagiarism. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk dapat dipergunakan seperlunya.
Denpasar, 06 Juni 2016 Yang menyatakan,
I Kadek Purnawirawan Putra NIM. 1205105010
ii
ABSTRAK I Kadek Purnawirawan Putra. NIM 1205105028. Deteksi Keberadaan Penyakit CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) dengan Teknik PCR (Polymerase Chain Reaction) di Dusun Untalan Desa Jungutan Kecamatan Bebandem Kabupaten Karangasem. Dibimbing oleh: Ir. Wayan Adiartayasa, M.Si., dan Ir. I Made Mega Adnyana, M.P. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui persentase tanaman yang menunjukkan gejala penyakit CVPD dan mendeteksi patogen penyebab penyakit CVPD secara molekuler dengan teknik PCR (Polymerase Chain Reaction) dengan primer 16S rDNA. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Sumber Daya Genetika dan Biologi Molekuler, Universitas Udayana. Hasil pengamatan secara visual didapatkan persentase tanaman yang menunjukkan gejala penyakit CVPD di empat lokasi yaitu 25%, 37%, 27%, dan 19% dengan rata-rata sebesar 27%. Hasil persentase pucuk tanaman per pohon yang menunjukkan gejala penyakit CVPD di empat lokasi yaitu berturut-turut 7.9%, 15.73%, 8.9%, dan 7.07%. Hasil isolasi total DNA sampel daun jeruk pada elektroforesis gel agarose 1% didapatkan adanya pita total DNA yang menandakan bahwa DNA sudah terisolasi dengan baik. Hasil visualisasi DNA teramplifikasi pada gel agarose 1% menunjukkan adanya pita DNA 1160 bp pada lokasi 2, 3 dan 4. Oleh karena bakteri Liberobacter asiaticum memiliki pita DNA 1160 bp, maka sampel bereaksi positif terhadap bakteri L. asiaticum. Oleh karena sampel tersebut positif terhadap bakteri Liberobacter asiaticum maka dapat dipastikan bahwa, tanaman jeruk di Dusun Untalan terserang penyakit CVPD. Kata Kunci: CVPD, Dusun Untalan, Liberobacter asiaticum, PCR
iii
ABSTRACT I Kadek Purnawirawan Putra. NIM 1205105010. Detection of CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) Disease Using PCR Technique of Citrus from Untalan Sub Village, Jungutan Village, Bebandem District, Karangasem Regency. Supervised by: Ir. Wayan Adiartayasa, M.Si., and Ir. I Made Mega Adnyana, M.P. This research aims to know about presentation of CVPD disease on citrus plants and detect CVPD disease using PCR technique with specific primer called 16S rDNA. This research was conducted at Laboratory of Genetics Resource and Biology Moleculer, Udayana University. Result for visual monitoring of presentation in CVPD symptom in four locations is 25%, 37%, 27%, 19%, and the average is 27%. The result for average the presentation of CVPD symptom in the shoot of citrus in each locations is 7.9%, 15.73%, 8.9%, and 7.07%. The isolation of leaves citrus DNA were appeared on 1% agarose in electrophoresis showed DNA band. The result of DNA amplified that were appeared on 1% agarose in electrophoresis showed DNA bands 1160 bp. 3 samples from 4 with specific symptom of CVPD gave positive PCR reaction. DNA Bands 1160 bp is expression by Liberobacter asiaticum, than the sample from Untalan Sub Village were detected positive for the Liberobacter asiaticum and the samples were infected by CVPD disease. Keywords: CVPD, Untalan Sub Village, Liberobakter asiaticum, PCR
iv
RINGKASAN
Penyakit CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) disebabkan oleh Bakteri gram negatif Liberobacter asiaticum (Sandrine, et al., 1996). Penularan penyakit CVPD dilakukan oleh serangga vektor Diaphorina citri Kuw. (Homoptera: Psyllidae) (Tirtawidjaja & Suharsojo, 1990; Wirawan, 2000). Wirawan et al (2003) mengatakan bahwa, penyebaran penyakit CVPD di perkebunan jeruk di Bali mencapai 83% karena menggunakan bibit dengan mata tempel atau dengan batang bawah yang telah terinfeksi penyakit CVPD. Dusun Untalan merupakan salah satu Dusun yang terletak di Desa Jungutan, Kecamatan Bebandem, Kabupaten Karangasem. Tahun 2013, produksi jeruk di Desa Jungutan adalah 78 ton, 80% diantaranya disumbangkan oleh Dusun Untalan yaitu sebesar 60 ton (BPS Kab. Karangasem, 2014). Berdasarkan hasil pengamatan pendahuluan secara visual pada pertanaman jeruk di Dusun Untalan, didapatkan gejala klorosis pada lamina daun dan tulang daun berwarna hijau tua, gejala tersebut diduga gejala penyakit CVPD. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui persentase tanaman yang menunjukkan gejala penyakit CVPD dan mendeteksi patogen penyebab penyakit CVPD secara molekuler dengan teknik PCR (Polymerase Chain Reaction) dengan primer 16S rDNA. Penelitian di lapangan dilaksanakan dengan menghitung persentase tanaman per pohon dan persentase pucuk tanaman per pohon yang menunjukkan gejala penyakit CVPD. Berdasarkan hasil pengamatan secara visual didapatkan persentase tanaman yang menunjukkan gejala penyakit CVPD di empat lokasi yaitu 25%, 37%, 27%, dan 19% dengan rata-rata sebesar 27%. Hasil persentase pucuk tanaman per pohon yang menunjukkan gejala penyakit CVPD di empat lokasi yaitu berturut-turut 7.9%, 15.73%, 8.9%, dan 7.07%. Hasil isolasi total DNA sampel daun jeruk pada elektroforesis gel agarose 1% didapatkan adanya pita total DNA yang menandakan bahwa DNA sudah terisolasi dengan baik. Hasil visualisasi DNA teramplifikasi pada gel agarose 1% menunjukkan adanya pita DNA 1160 bp pada lokasi 2, 3 dan 4. Oleh karena bakteri L. asiaticum memiliki pita DNA 1160 bp, maka sampel bereaksi positif terhadap
v
bakteri L. asiaticum. Oleh karena sampel tersebut positif terhadap bakteri L. asiaticum maka dapat dipastikan bahwa, tanaman jeruk di Dusun Untalan terserang penyakit CVPD.
vi
DETEKSI KEBERADAAN PENYAKIT CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) DENGAN TEKNIK PCR (Polymerase Chain Reaction) DI DUSUN UNTALAN DESA JUNGUTAN KECAMATAN BEBANDEM KABUPATEN KARANGASEM
I KADEK PURNAWIRAWAN PUTRA NIM. 1205105010
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Wayan Adiartayasa, M.Si. NIP 19560703 198601 1 001
Ir. I Made Mega Adnyana, M.P. NIP. 19590922 198803 1 001
Mengesahkan, Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana
Prof. Dr. Ir. I Nyoman Rai, M.S. NIP. 19630515 1988 1 001 Tanggal Lulus : 06 Juni 2016
vii
DETEKSI KEBERADAAN PENYAKIT CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) DENGAN TEKNIK PCR (Polymerase Chain Reaction) DI DUSUN UNTALAN DESA JUNGUTAN KECAMATAN BEBANDEM KABUPATEN KARANGASEM
dipersiapkan dan diajukan oleh I Kadek Purnawirawan Putra NIM. 1205105010 telah diuji dan dinilai oleh Tim Penguji pada tanggal 06 Juni 2016
Berdasarkan SK Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana No
: 106/UN14.1.23/DL/2016
Tanggal
: 07 Juni 2016
Tim Penguji Skripsi adalah: Ketua
: Prof. Dr. Ir. I Gede Putu Wirawan, M.Sc.
Anggota
: 1. Ir. Ni Wayan Suniti, M.S. 2. Dr. Ir. I Gede Ketut Susrama, M.Sc. 3. Ir. I Made Mega Adnyana, M.P. 4. Ir. Wayan Adiartayasa, M.Si.
viii
RIWAYAT HIDUP
I Kadek Purnawirawan Putra lahir di Desa Macang, Kecamatan Bebandem, Kabupaten Karangasem Bali pada tanggal 19 September 1994. Penulis merupakan anak keenam dari enam bersaudara dari pasangan I Made Merta dan Ni Nyoman Sukreni. Penulis memulai pendidikan di TK Bintang Kejora pada tahun 19992000, selanjutnya penulis menempuh pendidikan dasar di SDN 7 Subagan, Kecamatan Karangasem Kabupaten Karangasem pada tahun 2000-2006, pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 2 Amlapura pada tahun 2006-2009, pendidikan menengah atas di SMA Negeri 1 Amlapura pada tahun 2009-2012. Penulis melanjutkan pendidikan di program studi Agroekoteknologi, Konsentrasi Perlindungan Tanaman, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana pada tahun 2012 melalui jalur SNMPTN Undangan. Selama menjadi mahasiswa di kampus Fakultas Pertanian penulis aktif dalam berbagai kegiatan kampus baik Jurusan, Fakultas, dan Universitas, diantaranya panitia Sosialisasi Jurusan Agroekoteknologi pada tahun 2013, panitia PKKMB dan Student Day Fakultas Pertanian pada tahun 2013, panitia HUT Himagrotek pada tahun 2014. Penulis juga pernah menjadi wakil ketua Himpunan Mahasiswa Program Studi Agroekoteknologi (Himagrotek) periode 2014-2015. Penulis merupakan penerima beasiswa Bidikmisi angkatan 2012.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi penelitian yang berjudul “Deteksi Keberadaan Penyakit CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) dengan Teknik PCR (Polymerase Chain Reaction) di Dusun Untalan Desa Jungutan Kecamatan Bebandem Kabupaten Karangasem”. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Presiden Republik Indonesia melalui Menteri Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi yang telah memberikan Beasiswa Bidikmisi kepada penulis. 2. Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana yang telah memberikan berbagai fasilitas kepada penulis selama menjadi mahasiswa 3. Ketua
Jurusan/
memberikan
Program
izin,
Studi
fasilitas,
Agroekoteknologi
bimbingan
kepada
yang
penulis
telah untuk
melaksanakan penelitian ini. 4. Ketua, Sekretaris, beserta Staf UPT Laboratorium Sumber Daya Genetika dan Biologi Molekuler Universitas Udayana yang telah memfasilitasi penulis dalam melaksanakan penelitian ini. 5. Ir. Wayan Adiartayasa, M.Si. selaku dosen Pembimbing I yang telah mendampingi, membimbing, semangat serta memberikan masukan dan saran kepada penulis sepanjang penulisan skripsi penelitian ini. 6. Ir. I Made Mega Adnyana, M.P. selaku pembimbing II atas nasehat dan kesabaran dalam membimbing serta meluangkan waktu untuk memberikan masukan-masukan serta motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi penelitian ini. 7. Prof. Dr. Ir. I Gede Putu Wirawan, M.Sc., Ir. Ni Wayan Suniti, M.S., Dr. Ir. I Gede Ketut Susrama, M.Sc. selaku penguji dan Ir. I Gusti Ngurah Bagus, M.P., selaku moderator yang senantiasa selalu memberikan masukan dalam penulisan skripsi penelitian ini.
x
8. Ir. I Nyoman Sutedja, M.S. selaku pembimbing akademis yang banyak memberikan dukungan, saran dan pendapat selama penulis menjadi mahasiswa. 9. Orang Tua saya tercinta Bapak I Made Merta dan Ibu Ni Nyoman Sukreni terima kasih atas dorongan moral, bantuan material, kasih sayang, dan doa yang tak henti-hentinya, yang diberikan sehingga studi penulis dapat terselesaikan dengan baik. 10. Kakak saya Ni Luh Suparwati, Ni Made Midiani, Ni Nyoman Noviasih, Ni Ketut Erawati, dan Ni Wayan Sulistyawati, terima kasih banyak atas dukungan dan doanya yang tak henti-hentinya. 11. Sahabat se-perjuangan dalam penelitian CVPD, Vani Silvana, S.P., Ika Nurhayati, S.P., Octa Fransiska Sitorus, S.P., sahabat dekat Djordi, Alit, Nonik, Ayu Wida, Gek Mirah, Octa Ubud, Risma, Eka .H., Irna, Ana, Ani, Dharma, Maya, Domi, Beni, dan Ibu Diah Yuniti yang telah banyak membantu dan memberikan dukungan, motivasi dan masukan dalam menyelesaikan skripsi penelitian ini. 12. Teman teman Konsentrasi Perlindungan Tanaman, Agroekoteknologi 2012, dan teman KKN XI Desa Sibetan, yang selalu memberikan semangat, motivasi kepada penulis sehingga skripsi penelitian ini dapat selesai. 13. Juga semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa skripsi penelitian ini masih jauh dari sempurna, sehingga penulis sangat mengharapkan saran dan petunjuk yang mengarah pada penyempurnaan skripsi penelitian ini. Selanjutnya besar harapan penulis semoga skripsi ini ada manfaatnya khususnya bagi pembaca yang memerlukan informasi terkait penyakit CVPD Denpasar, 06 Juni 2016
Penulis
xi
DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM.......................................................................................
i
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA SKRIPSI .........................................
ii
ABSTRAK ...................................................................................................
iii
ABSTRACT .................................................................................................
iv
RINGKASAN...............................................................................................
v
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................
vii
TIM PENGUJI..............................................................................................
viii
RIWAYAT HIDUP ......................................................................................
ix
KATA PENGANTAR ..................................................................................
x
DAFTAR ISI ................................................................................................
xii
DAFTAR TABEL ........................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
xv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
xvi
I.
PENDAHULUAN ............................................................................... 1.1 Latar Belakang.............................................................................. 1.2 Rumusan Masalah ......................................................................... 1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................... 1.4 Manfaat ........................................................................................ 1.5 Hipotesis .......................................................................................
1 1 2 3 3 3
II.
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 1.1 Tanaman Jeruk .............................................................................. 1.2 Penyakit CVPD pada Tanaman Jeruk ............................................ 1.2.1 Gejala Serangan Penyakit CVPD ........................................... 1.2.2 Penyebab Penyakit CVPD ...................................................... 1.3 Vektor Diaphorina citri Kuwayama ............................................... 1.4 Deteksi Penyakit CVPD dengan PCR ............................................
4 4 5 5 7 10 12
III.
METODE PENELITIAN ..................................................................... 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................ 3.2 Bahan dan Alat Penelitian .............................................................. 3.3 Pelaksanaan Penelitian .................................................................. 3.3.1 Penelitian Lapangan .............................................................. 3.3.2 Deteksi secara Molekuler Penyebab Penyakit CVPD pada Tanaman Jeruk .............................................................. 3.4 Variabel Penelitian ........................................................................
15 15 15 15 15
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 4.1 Kondisi Umum Dusun Untalan, Desa Jungutan ..............................
20 20
IV.
xii
17 19
4.2 Gejala Penyakit CVPD pada Tanaman Jeruk .................................. 4.3 Persentase Tanaman Jeruk yang Menunjukkan Gejala CVPD......... 4.4 Persentase Pucuk Tanaman Jeruk yang Menunjukkan Gejala CVPD Per Tanaman ........................................................... 4.5 Deteksi secara Molekuler Penyebab Penyakit CVPD pada Tanaman Jeruk ......................................................................
23 25
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 5.1 Kesimpulan ................................................................................... 5.2 Saran ............................................................................................
29 29 29
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
30
LAMPIRAN .................................................................................................
34
V.
xiii
25 26
DAFTAR TABEL Nomor 4.1
Teks
Halaman
Rataan Persentase Tanaman Jeruk Terserang CVPD di Dusun Untalan .................................................................................
4.2
25
Persentase pucuk tanaman yang menunjukkan gejala penyakit CVPD per tanaman ...............................................................
xiv
26
DAFTAR GAMBAR Nomor
Teks
Halaman
2.1
Gejala Klorosis pada Daun dan Tanaman Jeruk ...................................
6
2.2
Bakteri Liberobacter asiaticum ...........................................................
9
4.1
Peta Lokasi Kecamatan Bebandem .....................................................
20
4.2
Hasil Pengamatan Lokasi Pertanaman Jeruk ........................................
22
4.3
Gejala Klorosis pada Tanaman Jeruk di Dusun Untalan .......................
24
4.4
Hasil Elektroforesis Isolasi Total DNA ................................................
27
4.5
Hasil Elektroforesis pada Gel Agarose 1% dari DNA Teramplifikasi ...
28
xv
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Jumlah Pucuk Terserang per Tanaman dan Jumlah Pucuk Tanaman yang Diamati ............................................................................
xvi
34
