SKRIPSI. Oleh Octa Fransisca Sitorus NIM KONSENTRASI PERLINDUNGAN TANAMAN PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN

Transkripsi

1 DETEKSI KEBERADAAN PENYEBAB PENYAKIT Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) PADA TANAMAN JERUK DENGAN GEJALA MENYELURUH MENGGUNAKAN TEKNIK Polymerase Chain Reaction (PCR) SKRIPSI Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Universitas Udayana Oleh Octa Fransisca Sitorus NIM KONSENTRASI PERLINDUNGAN TANAMAN PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016 i

2 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, 10 Juni 2016 Yang menyatakan, Octa Fransisca Sitorus ii

3 ABSTRAK Octa Fransisca Sitorus. Nim Deteksi Keberadaan Penyebab Penyakit Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) Pada Tanaman Jeruk Dengan Gejala Menyeluruh Menggunakan Teknik Polymerase Chain Reaction (PCR). Dibimbing Oleh Prof. Dr. Ir. I Nyoman Wijaya, M.S. dan Ir. Ni Made Puspawati, M.S. Penyakit CVPD adalah salah satu kendala dan ancaman yang sangat serius pada tanaman jeruk. Penyakit ini disebabkan oleh bakteri Liberobacter asiaticum dan ditularkan oleh serangga Diaphorina citri Kuw. Penyebaran penyakit juga dapat disebabkan oleh penggunaan bibit tanaman jeruk yang telah terinfeksi penyakit CVPD. Hasil pengamatan pendahuluan secara visual gejala penyakit CVPD, terdapat dua tipe tanaman yang menunjukkan gejala yaitu secara parsial dan menyeluruh atau merata. Gejala parsial adalah tidak semua daun atau pucuk tanaman menunjukkan gejala CVPD, sedangkan gejala menyeluruh adalah pada seluruh daun atau pucuk tanaman menunjukkan gejala CVPD. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penyebaran bakteri L. asiaticum di seluruh bagian tanaman sehingga dilakukan deteksi dengan teknik PCR. Penelitian ini dilaksanakan di Desa Batukaang, Kabupaten Bangli dan Desa Plaga, Kabupaten Badung kemudian dilanjutkan di UPT Laboratorium Sumber Daya Genetika dan Biologi Molekuler, Universitas Udayana. Hasil visualisasi PCR menggunakan gel agarose 1% menunjukkan bahwa terdapat pita DNA pada 1160 bp pada daun, ranting, cabang dan batang. Oleh karena bakteri L. asiaticum memiliki pita DNA 1160 bp, maka sampel tersebut dinyatakan bereaksi positif terhadap bakteri L. asiaticum dan dapat dipastikan bakteri L. asiaticum terdistribusi pada seluruh bagian tanaman. Kata kunci : Jeruk, CVPD, L. asiaticum, PCR. iii

4 ABSTRACT Octa Fransisca Sitorus. NIM Detection of Ocurrence Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) Disease on Citrus Plant with Comprehensive Symptoms using Polymerase Chain Reaction (PCR) Technique. Supervised by: Prof. Dr. Ir. I Nyoman Wijaya, M.S. and Ir. Ni Made Puspawati, M.S. Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) is one of very serious disease of citrus plant. The disease is caused by Liberobacter asiaticum bacteria and transmitted by Diaphorina citri Kuw insect. The outspread of disease can also caused by the use of citrus seedlings which have been infected by CVPD. Preliminary visual observations CVPD disease symptoms, there are two types of plants showing symptoms of partial and systemic. Partial symptoms are not all the leaves of plants showing symptoms CVPD, while the systemic symptom is on the whole leaves of plants showing symptoms CVPD. This research aimed to determine the outspread of L. asiaticum bacteria in every parts of the plant that made detection by PCR. The research has been conducted from in Batukaang, Bangli and Plaga, Badung then continued at Laboratory of Genetic Resources and Biology Molecular, Udayana University. Results of PCR visualization using 1% agarose gel showed that there were a DNA band at 1160 bp on the leaves, twigs, branches and trunks. Because the size of 1160 bp DNA bands is expression by L. asiaticum, then the citrus leaf samples were detected positive for the L. asiaticum and it can be ascertained that L. asiaticum haas been distributed to all parts of the plant. Keywords: Citrus, CVPD, L. asiaticum, PCR. iv

5 RINGKASAN Salah satu kendala dan ancaman yang sangat serius pada tanaman jeruk adalah adanya serangan Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD). Penyakit CVPD disebabkan oleh bakteri Liberobacter asiaticum dan ditularkan oleh serangga vektor Diaphorina citri Kuw. Penyakit ini dapat dideteksi dengan teknik Polymerase Chain Reaction (PCR) menggunakan primer spesifik 16S rdna. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sebaran bakteri L. asiaticum pada daun, ranting, cabang dan batang tanaman jeruk yang menunjukkan gejala penyakit CVPD. Hasil pengamatan pendahuluan secara visual gejala penyakit CVPD, terdapat dua tipe tanaman yang menunjukkan gejala, yaitu secara parsial dan menyeluruh atau merata. Gejala parsial adalah tidak semua daun atau pucuk tanaman menunjukkan gejala CVPD, sedangkan gejala menyeluruh adalah pada seluruh daun atau pucuk tanaman menunjukkan gejala CVPD. Deteksi keberadaan bakteri L. asiaticum pada daun, kulit ranting, kulit cabang dan kulit batang tanaman jeruk dilaksanakan di UPT Laboratorium Sumber Daya Genetika dan Biologi Molekuler, Universitas Udayana. Hasil visualisasi DNA teramplifikasi pada gel agarose 1% ditemukan adanya pita DNA pada daun, ranting, cabang dan batang tanaman yang menunjukkan gejala penyakit CVPD secara merata. Oleh karena bakteri L. asiaticum memiliki pita DNA 1160 bp, maka sampel tersebut dinyatakan bereaksi positif terhadap bakteri L. asiaticum sehingga dapat disimpulkan bahwa pada seluruh tanaman yang menunjukkan gejala CVPD secara menyeluruh ditemukan patogen penyebab penyakit CVPD sehingga pengendalian yang perlu dilakukan adalah eradikasi total dengan memotong seluruh bagian tanaman agar tidak menjadi sumber infeksi bagi tanaman lain dan tidak dapat digunakan sebagai mata tempel dalam pembibitan. v

6 DETEKSI KEBERADAAN PENYEBAB PENYAKIT Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) PADA TANAMAN JERUK DENGAN GEJALA MENYELURUH MENGGUNAKAN TEKNIK Polymerase Chain Reaction (PCR) Octa Fransisca Sitorus NIM Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Prof. Dr. Ir. I Nyoman Wijaya, M.S Ir. Ni Made Puspawati, M.S NIP NIP Mengesahkan, Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana Prof.Dr. Ir. I Nyoman Rai, M.S. NIP Tanggal Lulus : 10 Juni 2016 vi

7 DETEKSI KEBERADAAN PENYEBAB PENYAKIT Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) PADA TANAMAN JERUK DENGAN GEJALA MENYELURUH MENGGUNAKAN TEKNIK Polymerase Chain Reaction (PCR) dipersiapkan dan diajukan oleh Octa Fransisca Sitorus NIM telah diuji dan dinilai oleh Tim Penguji pada tanggal 10 Juni 2016 Berdasarkan SK Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana No : 106/ UN / DL/2016 Tanggal : 07 Juni 2016 Ketua : Prof. Dr. Ir. I Made Sudarma, M.S Anggota : 1. Ir. I Wayan Adiartayasa, M.Si. 2. Ir. I Made Mega Adnyana, M.P. 3. Ir. Ni Made Puspawati, M.S. 4. Prof. Dr. Ir. I Nyoman Wijaya, M.S. vii

8 RIWAYAT HIDUP Octa Fransisca Sitorus lahir di Pematang Siantar, Sumatera Utara pada tanggal 12 Oktober Penulis adalah anak ketiga dari tiga bersaudara dari pasangan Ayahanda Marihot Sitorus, S.E. dan Ibunda Herlina Situmorang, S.H. Penulis menempuh pendidikan dasar di SD RK Abdi Sejati Perdagangan pada tahun , pendidikan menengah pertama di SMP RK Abdi Sejati Perdagangan pada tahun , pendidikan menengah atas di SMA RK Abdi Sejati Perdagangan pada tahun Selanjutnya, penulis melanjutkan pendidikan ke jenjang perguruan tinggi di Universitas Udayana, Fakultas Pertanian, Program Studi Agroekoteknologi Konsentrasi Perlindungan Tanaman pada tahun 2012 melalui jalur SNMPTN tulis. Selama menjadi mahasiswa di kampus Fakultas Pertanian, penulis cukup aktif dalam berbagai kegiatan kampus baik dalam lingkungan Jurusan maupun Fakultas, diantaranya sebagai panitia dalam kegiatan PKKMB dan Student Day Fakultas Pertanian pada tahun 2014, panitia HUT Himagrotek pada tahun Penulis juga merupakan anggota Sie Doa di Persekutuan Mahasiswa Kristen Fakultas Pertanian (PMKFP) pada tahun Penulis juga pernah menjadi peserta dalam seminar International Oil Palm Conference pada tahun 2014, sebagai panitia dalam kegiatan 5 th ICBB International Research Collaboration on Bioscience and Biotechnology For a Better Achievement and Sustainability pada tahun 2014 dan sebagai peserta dalam seminar dan workshop Penelitian Sumberdaya Genetika dan Biologi Molekuler pada tahun Penulis menerima beasiswa PPA periode viii

9 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan YME atas segala rahmat dan perlindungan- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Deteksi Keberadaan Penyebab Penyakit Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) pada Tanaman Jeruk dengan Gejala Menyeluruh Menggunakan Teknik Polymerase Chain Reaction (PCR). Penelitian ini terdorong oleh rasa penasaran dan ketertarikan penulis untuk mengetahui lebih dalam tentang penyakit CVPD pada tanaman jeruk. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada: 1. Dekan Fakultas Pertanian, Universitas Udayana yang telah memberikan berbagai fasilitas kepada penulis selama menjadi mahasiswa. 2. Ketua Jurusan/ Program Studi Agroekoteknologi yang telah memberikan izin kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. 3. Ketua Laboratorium Sumberdaya Genetika dan Biologi Molekuler, Prof. Dr. Ir. I Gede Putu Wirawan, M.Sc. beserta sekretaris dan staf pegawai yang telah memberikan izin dan memfasilitasi penulis untuk menyelesaikan penelitian ini. 4. Prof. Dr. Ir. I Nyoman Wijaya, M.S selaku dosen pembimbing I dan Ir. Ni Made Puspawati, M.S selaku pembimbing II atas waktu, motivasi, masukan dan kesabaran dalam membimbing dan mendampingi penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. 5. Prof. Dr. Ir. I Made Sudarma, M.S, Ir. Wayan Adiartayasa, M.Si., Ir. I Made Mega Adnyana, M.P. selaku penguji yang telah memberikan masukan dalam penulisan skripsi ini. 6. Dr. Ir. I Wayan Diara, M.S selaku pembimbing akademik yang banyak memberikan dukungan, saran, dan motivasi selama penulis menjadi mahasiswa. 7. Bapak/Ibu dosen dan staf pegawai di lingkungan Fakultas Pertanian Universitas Udayana atas segala ilmu dan pelayanan administrasi yang diberikan selama penulis menjadi mahasiswa. ix

10 8. Orang tua tercinta Ayahanda Marihot Sitorus, S.E. dan Ibunda Herlina Situmorang S.H. serta Kakakku tercinta Vita Grace Maylin Sitorus, Am.Keb atas dorongan moril, bantuan materiil, dan doa yang tak henti-hentinya sehingga studi penulis dapat terselesaikan dengan baik. 9. Sahabat tercinta team CVPD; Vani Silvana S.P., Ika Nurhayati S.P., dan I Kadek Purnawirawan Putra, S.P, yang saling menyemangati dan memotivasi satu sama lain sehingga bisa bersama-sama menyelesaikan penelitian dengan baik. 10. Dra. I Gusti Ayu Diah Yuniti, M.Si, yang telah memberikan fasilitas dan membantu penulis selama penelitian. 11. Sahabat tercinta, Ni Wayan Maya Sari, Domi Liska Karolina Sirait, Ni Komang Dharma Yanti, Irnawati Purba, Ni Luh Octaviani, Ananda Rizki Nurani, Adinda Rizki Nurana, Bang Benny Cruz dan Klara Ulina Nainggolan atas doa, semangat dan motivasi dalam menyelesaikan skripsi ini. 12. Semua teman-teman Agroekoteknologi angkatan 2012 atas kebersamaan dan semangat yang telah diberikan. 13. Serta seluruh pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan skripsi ini, masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangan yang disebabkan karena keterbatasan kemampuan serta pengalaman penulis. Namun demikian proposal penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi yang membaca. Denpasar, 10 Juni 2016 Penulis x

11 DAFTAR ISI SAMPUL DALAM... PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN... ABSTRAK... ABSTRACT... RINGKASAN... HALAMAN PERSETUJUAN... TIM PENGUJI... RIWAYAT HIDUP... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... I. PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Hipotesis... 3 II. TINJAUAN PUSTAKA Klasifikasi Tanaman Jeruk (Citrus spp.) Penyakit CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) pada Tanaman Jeruk Penyebab Penyakit CVPD Morfologi dan Klasifikasi Bakteri Penyebab Penyakit CVPD Vektor Diaphorina citri dan Tanaman Inang Mekanisme Infeksi Penyakit CVPD pada Tanaman Jeruk Teknik Polymerase Chain Reaction (PCR) III. METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Bahan dan Alat Pelaksanaan Penelitian Pengambilan Sample Pengamatan Persentase Pucuk Tanaman Terserang CVPD Deteksi Penyakit CVPD Isolasi total DNA Amplifikasi DNA Visualisasi hasil PCR i ii iii iv v vi vii viii ix xi xiii xiv xv xi

12 3.3.4 Parameter yang diamati IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Tanaman Jeruk di Lapangan Persentase Pucuk Tanaman yang Menunjukkan Gejala Penyakit CVPD Isolasi DNA Total Tanaman Deteksi Bakteri Liberobacter dengan Teknik PCR V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii

13 DAFTAR TABEL Nomor Teks Halaman 4.1. Persentase Pucuk yang Menunjukkan Gejala Penyakit CVPD Pada Setiap Tanaman xiii

14 DAFTAR GAMBAR Nomor Teks Halaman 2.1. Gejala Penyakit CVPD pada Daun Jeruk Secara Visual Gejala Penyakit CVPD pada Buah Jeruk Bakteri Liberobacter pada Floem Tanaman Jeruk Serangga Vektor Diaphorina citri Serangga Vektor Diaphorina citri pada daun Betina Dewasa dan Instar Nimfa D. citri Gejala Klorosis pada Daun Jeruk yang Terserang CVPD Buah Jeruk pada Tanaman Jeruk yang Terserang CVPD Pengambilan Sampel Tanaman Jeruk yang Bergejala Menyeluruh Gejala Klorosis pada Tanaman Jeruk di Desa Plaga dan Batukaang Hasil Isolasi DNA Total Tanaman pada Dua Tanaman Hasil visualisasi PCR pada Dua Tanaman xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Teks Halaman 1. Foto Kegiatan Pengambilan Sample Foto Peralatan yang digunakan pada Penelitan di Laboratorium Sumber Daya Genetika dan Biologi Molekuler xv