49
OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA TANAMAN JERUK MENGGUNAKAN TEKNIK POLYMERASE CHAIN REACTION NURISNA ULIA ULFAH DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING

PADA TANAMAN JERUK MENGGUNAKAN TEKNIK

POLYMERASE CHAIN REACTION

NURISNA ULIA ULFAH

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 2: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and
Page 3: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Optimasi Deteksi

Penyakit Huanglongbing pada Tanaman Jeruk menggunakan Teknik Polymerase

Chain Reaction adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing

dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.

Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun

tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan

dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, April 2014

Nurisna Ulia Ulfah

NIM A34100032

Page 4: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and
Page 5: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

ABSTRAK

NURISNA ULIA ULFAH. Optimasi Deteksi Penyakit Huanglongbing pada

Tanaman Jeruk Menggunakan Teknik Polymerase Chain Reaction. Dibimbing

oleh KIKIN HAMZAH MUTAQIN.

Jeruk merupakan salah satu komoditas hortikultura yang memiliki nilai

ekonomi tinggi. Penyakit Huanglongbing, atau di Indonesia dikenal sebagai citrus

vein phloem degeneration (CVPD), yang disebabkan oleh bakteri Liberobacter

asiaticus, menyebabkan kerugian yang besar pada produksi jeruk terutama di

beberapa negara Asia. Deteksi dan diagnosis penyakit tersebut berdasarkan gejala

seringkali kurang akurat karena memiliki kemiripan dengan gejala kekurangan

hara. Deteksi menggunakan teknik polymerase chain reaction (PCR) telah banyak

dilaporkan memiliki akurasi dan sensitivitas tinggi untuk menentukan penyebab

penyakit. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengonfirmasi penyakit

huanglongbing berdasarkan gejala eksternal dan internal pada tanaman dan

menggunakan teknik PCR. Hasil identifikasi dan deteksi berdasarkan gejala

menunjukkan bahwa tanaman dengan daun bergejala klorosis tidak selalu disertai

dengan keberadaan patogen huanglongbing. Tanaman bergejala klorosis yang

positif terserang huanglongbing mengalami perubahan ukuran dan bentuk daun.

Ukuran daun menjadi lebih kecil dan lanset dibandingkan daun yang tidak

menunjukkan gejala klorosis. Hasil deteksi berdasarkan gejala internal melalui uji

akumulasi pati dalam jaringan floem menunjukkan konsistensi dengan hasil PCR.

Hasil optimasi deteksi menunjukkan bahwa metode yang paling efektif dan efisien

untuk menyediakan DNA templat PCR adalah modifikasi dari metode Dellaporta

et al. (1986) dengan konsentrasi bufer ekstraksi 2 kali. Setelah lama penyimpanan

2 minggu pada suhu 4 oC, daun jeruk yang berpenyakit huanglongbing masih

dapat dideteksi menggunakan PCR, walaupun intensitas pita DNA yang diperoleh

kurang konsisten pada ketiga ulangan. Cara penyimpanan contoh tanaman jeruk

yang paling optimal adalah penyimpanan pada suhu 4 oC, sedangkan

penyimpanan dalam bufer CTAB masih cukup memadai dalam mempertahankan

kualitas DNA untuk PCR.

Kata kunci: CVPD, deteksi, ekstraksi DNA, huanglongbing, PCR.

Page 6: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and
Page 7: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

ABSTRACT

NURISNA ULIA ULFAH. Optimization of Detection for Huanglongbing Disease

on Citrus Using Polymerase Chain Reaction Technique. Supervised by KIKIN

HAMZAH MUTAQIN.

Citrus is an important horticultural commodity with high economic value in

many countries. Huanglongbing disease, or in Indonesia known as citrus vein

phloem degeneration caused by Liberobacter asiaticus bacterium, is a major

factor limiting citrus production in many Asian countries. The disease detection

and diagnosis solely based on its symptom is sometimes not reliable since it

resembles to those caused by nutrient deficiencies. Detection using polymerase

chain reaction is an accurate technique for many plant pathogens including the

huanglongbing causal agent. The research objectives are to observe

huanglongbing disease of citrus, based on external and internal symptoms, in

Bogor and to optimize PCR technique for detection of the pathogen. The disease

identification and detection based on the external symptom showed that there was

less specific character which correlated with pathogen presence in the sample.

Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves

showing symptoms of chlorosis, are smaller and more lancet than leaves without

chlorosis symptoms. The results of detection based on internal symptom showed

as starch accumulation in phloem are consistent with that of PCR. The

optimization of detection using PCR showed that the most effective and efficient

extraction method to obtain DNA template was a modification of Dellaporta et al.

(1986) with extraction buffer concentration at 2 times. After 2 weeks period of

storage treatment at 4 oC, Huanglongbing disease can still be detected by PCR,

but its DNA bands showed inconsistency among three replications. The most

optimum two weeks sample preservation is at 4 oC, whereas preservation with

CTAB buffer still maintain the sample to yield DNA template adequately for PCR

Keywords: CPVD, detection, DNA extraction, huanglongbing, PCR.

Page 8: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and
Page 9: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

©Hak Cipta milik IPB, tahun 2014

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau

menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,

penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau

tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang

wajar IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam

bentuk apa pun tanpa izin IPB

Page 10: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Pertanian

pada

Departemen Proteksi Tanaman

OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING

PADA TANAMAN JERUK MENGGUNAKAN TEKNIK

POLYMERASE CHAIN REACTION

NURISNA ULIA ULFAH

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 11: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

Judul Skripsi : Optimasi Deteksi Penyakit Huanglongbing pada Tanaman Jeruk

Menggunakan Teknik Polymerase Chain Reaction

Nama : Nurisna Ulia Ulfah

NIM : A34100032

Disetujui oleh

Dr. Ir. Kikin Hamzah Mutaqin, MSi

Dosen Pembimbing

Diketahui oleh

Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, MSi

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Page 12: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and
Page 13: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

segala karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Penelitian dengan

judul Optimasi Deteksi Penyakit Huanglongbing pada Tanaman Jeruk

Menggunakan Teknik Polymerase Chain Reaction ini dilaksanakan dari bulan

September hingga Desember 2013.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Kikin Hamzah Mutaqin, MSi

selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan pengarahan, saran, dan

motivasi selama penelitian dan penulisan skripsi. Ucapan terimakasih juga

diberikan kepada Dr. Ir. Yayi M. Kusumah, MSi selaku dosen pembimbing

akademik yang telah memberikan bimbingan dan saran selama proses penentuan

tugas akhir dan kegiatan belajar mengajar di Departemen Proteksi Tanaman.

Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Dr. Ir Sugeng Santoso, MAgr

selaku dosen penguji tamu yang telah memberikan banyak saran dalam proses

penulisan skripsi. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak

Yunus pemilik pertanaman jeruk di Desa Situ Gede tempat penelitian

dilaksanakan. Ucapan teruma kasih juga penulis ucapkan kepada teman-teman

anggota laboratorium bakteriologi tumbuhan yaitu Kak Tatit S, Kak Mahardika,

Kak Nadzir, Ibu Indri, Imam Solikhin, dan Suci AK yang telah memberikan

bantuan dan saran selama pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi.Ungkapan

terima kasih juga disampaikan kepada teman-teman Departemen Proteksi

Tanaman angkatan 47, Almira PS, Esi Adliyah, Egi Puspitasari, Dayang Diani P,

Rian Andini, Endah Wahyuni, Bunga Aprillia, Nur Islamiah, dan Eniza Rukisti

atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan.

Kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga yang telah mencurahkan kasih

sayang, doa, dan dukungan tiada henti selama ini, karya ini semoga menjadi

persembahan kecil dari ananda.

Semoga penelitian ini bermanfaat.

Bogor, April 2014

Nurisna Ulia Ulfah

Page 14: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and
Page 15: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR LAMPIRAN ix

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 3

BAHAN DAN METODE 4

Tempat dan Waktu Penelitian 4

Bahan dan Alat 4

Metode Penelitian 4

Pengamatan gejala eksternal penyakit huanglongbing 4

Pengambilan contoh tanaman 4

Pengamatan gejala internal melalui uji akumulasi pati 5

Perlakuan lama penyimpanan contoh tanaman 5

Perlakuan cara penyimpanan contoh tanaman 5

Ekstraksi DNA total menggunakan kit komersial untuk deteksi

awal dengan PCR 5

Metode ekstraksi untuk optimasi PCR 6

Amplifikasi DNA dengan PCR 7

Elektroforesis gel agarosa 7

HASIL DAN PEMBAHASAN 9

Gejala eksternal penyakit huanglongbing 9

Gejala internal akumulasi pati 12

Deteksi huanglongbing pada jeruk dengan tekhnik PCR melalui ekstraksi

DNA menggunakan kit komersial 13

Metode ekstraksi untuk optimasi PCR 18

Lama penyimpanan contoh tanaman 20

Cara penyimpanan contoh tanaman 22

SIMPULAN DAN SARAN 23

Simpulan 23

Saran 23

DAFTAR PUSTAKA 24

LAMPIRAN 26

Page 16: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and
Page 17: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

DAFTAR GAMBAR

1 Tanaman jeruk bergejala klorosis (SGI-1 sampai 8) dan tanaman yang

tidak bergejala (SGI K) 9

2 Daun jeruk bergejala klorosis dari setiap tanaman contoh di lahan SGI

(SGI-1 sampai 8) dan dari tanaman yang tidak bergejala (SGI-K) 10

3 Daun jeruk bergejala dari beberapa lokasi di Indonesia 11

4 Penampang melintang tulang daun bergejala klorosis dari setiap

tanaman contoh di lahan SGI (SGI-1 sampai 8) dan dari tanaman yang

tidak bergejala (SGI-K) 13

5 DNA total hasil ekstraksi menggunakan kit Qiagen DNeasy 14

6 Hasil amplifikasi PCR terhadap DNA contoh daun jeruk sakit

huanglongbing 14

7 Hasil amplifikasi PCR terhadap pengenceran DNA contoh daun jeruk

sakit huanglongbing 15

8 DNA total hasil ekstraksi menggunakan kit Qiagen DNeasy 16

9 Hasil amplifikasi PCR terhadap DNA contoh daun jeruk sakit

huanglongbing 16

10 Hasil amplifikasi PCR terhadap pengenceran DNA contoh daun jeruk

sakit huanglongbing 17

11 DNA total hasil perlakuan optimasi metode ekstraksi 18

12 Hasil amplifikasi PCR terhadap DNA perlakuan optimasi metode

ekstraksi 18

13 Perkembangan daun jeruk yang tidak disimpan selama 2 minggu 20

14 DNA total hasil perlakuan lama penyimpanan 21

15 Hasil amplifikasi PCR terhadap DNA perlakuan lama penyimpanan 21

16 DNA total hasil perlakuan cara penyimpanan contoh tanaman 22

17 Hasil amplifikasi PCR terhadap DNA perlakuan cara penyimpanan

contoh tanaman 22

Page 18: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and
Page 19: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

DAFTAR LAMPIRAN

1 Larutan Iodin Kalium Iodida 27

2 Larutan-larutan penyangga 27

3 Rasio panjang dan lebar daun pada tanaman yang menunjukkan gejala

klorosis dan kontrol (tanaman tidak menunjukkan gejala klorosis) 27

4 Analisis ragam rasio daun pada tanaman yang menunjukkan gejala klorosis

dan kontrol (tanaman tidak menunjukkan gejala klorosis) 28

5 Analisis ragam panjang daun pada tanaman yang menunjukkan gejala

klorosis dan kontrol (tanaman tidak menunjukkan gejala klorosis) 28

6 Analisis ragam lebar daun pada tanaman yang menunjukkan gejala klorosis

dan kontrol (tanaman tidak menunjukkan gejala klorosis) 28

Page 20: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and
Page 21: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Jeruk merupakan salah satu komoditas hortikultura penting yang

dibudidayakan di Indonesia dan memiliki nilai ekonomi yang cukup tinggi. Tahun

1998 sampai 2004 luas panen dan produksi buah jeruk di Indonesia mengalami

peningkatan yang cukup pesat yaitu masing-masing 17.9% dan 22.4%. Pada tahun

2004, luas panen jeruk telah mencapai 70 000 ha dengan total produksi sebesar

1.6 juta ton, sekaligus menempatkan posisi Indonesia sebagai negara ke-13

penghasil utama jeruk dunia. Produktivitas usaha tani jeruk cukup tinggi, yaitu

berkisar 17 sampai 25 ton/ha dari potensi 25 sampai 40 ton/ha (Balitpang 2007).

Penyakit huanglongbing, atau dikenal sebagai citrus vein phloem

degeneration di Indonesia, merupakan faktor utama penyebab menurunnya

produksi jeruk di Asia (Bové 2006, Koizumi et al. 1996). Penyakit huanglongbing

telah dilaporkan di Cina pada tahun 1894, Afrika Selatan pada tahun 1965, India

pada tahun 1967, Filipina pada tahun 1967, dan Perancis pada tahun 1970.

Huanglongbing disepakati sebagai nama resmi penyakit tersebut pada tahun 1995

(Bové 2006). Nama lain untuk penyakit ini seperti citrus greening, yellow shoot,

leaf motle (Filipina), likubin atau decline (Taiwan), citrus dieback (India),

blotchy-mottle atau mottle disease (Afrika) (Bové 2006), dan citrus vein phloem

degeneration (CVPD, Indonesia) (Tirtawijaya 1964).

Huanglongbing menyebabkan kematian 60 juta pohon jeruk di Afrika dan

Asia (Timmer et al. 2003). Gejala penyakit huanglongbing berupa klorosis pada

daun, buah menjadi kecil, perkembangan buah tidak bulat simetris, warna

kehijauan, dan rasa pahit; di Asia umumnya tanaman dapat mengalami kematian

(Graca 2005). Penyebab penyakit huanglongbing pernah dianggap disebabkan

oleh virus hingga tahun 1960-an, MLO (Mycoplasma-like organisme) hingga

tahun 1970, dan penelitian pada tahun 1971 menyatakan bahwa penyebab

penyakit huanglongbing adalah bakteri (Bové 2006). Pada tahun 1994 analisis

PCR dilakukan untuk memastikan bahwa penyebab penyakit huanglongbing

adalah suatu bakteri gram negatif yang berada pada jaringan floem tanaman dan

diberi nama genus Liberobacter. Sampai saat ini bakteri tersebut belum dapat

dibiakkan pada medium buatan (Jagoueix et al. 1994). Spesies yang berada di

Asia, L. asiaticus, secara alami ditularkan oleh kutu loncat, Diaphorina citri

(Hemiptera:Liviidae) dengan sebaran geografi meliputi Cina, India, Asia

Tenggara, Saudi Arabia, Florida, dan Brazil. Spesies lain yang menyebabkan

penyakit huanglongbing yaitu L. Africanus oleh vektor Trioza erytreae

(Hemiptera:Triozidae) dengan sebaran geografi meliputi Afrika Timur dan

Selatan, Madagaskar, serta Saudi Arabia, dan L. americanus dengan vektor D.

citri yang tersebar di Brazil. Selain melalui vektor, penyakit huanglongbing dapat

ditularkan melalui penyambungan (Li 2005) dan tali puteri (Tirtawijaya 1964).

Analisis menggunakan PCR menunjukkan bahwa bakteri L. asiaticus

didistribusikan dalam jaringan kulit, tulang daun, akar, dan bagian buah dan

bunga, tetapi tidak dalam bagian endosperma dan embrio dari tanaman yang

terserang huanglongbing. Konsentrasi bakteri paling tinggi terdapat dalam bagian

tangkai buah. Bakteri Liberobacter ditranslokasikan secara sistemik dari bagian

Page 22: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

2

tanaman yang pertama kali terinfeksi ke bagian tanaman lainnya (Tatineni et al.

2008).

Gejala penyakit huanglongbing secara umum sangat mirip seperti gejala

kekurangan hara (Timmer et al. 2003). Hal ini mengakibatkan sering terjadi

kekeliruan diagnosis penyakit, sehingga penanganan gangguan kesehatan tanaman

mengalami kesulitan. Penyakit ini sulit untuk didiagnosis secara akurat bila hanya

menggunakan cara konvensional. Amplifikasi menggunakan PCR merupakan

metode yang akurat dan sensitif untuk mendeteksi penyakit tersebut (Hung et al.

1999). Reaksi berantai polimerase atau Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah

suatu metode enzimatis untuk melipatgandakan secara eksponensial suatu sekuen

nukleotida tertentu dengan cara in vitro. Metode ini pertama kali dikembangkan

tahun 1985 oleh Kary B. Mullis, seorang peneliti di perusahaan CETUS

Corporation. Penelitian ini perlu dilakukan untuk mengonfirmasi penyakit

huanglongbing berdasarkan gejala pada daun tanaman jeruk dan deteksi yang

efisien menggunakan teknik molekuler.

Berbagai metode untuk mengekstrak DNA dari tanaman dalam upaya

deteksi penyakit tanaman menggunakan teknik PCR telah banyak dikembangkan,

termasuk untuk penyakit huanglongbing pada jeruk. Metode tersebut cukup

beragam dari yang rumit hingga sederhana, dengan penggunaan bahan dari yang

sedikit hingga banyak, baik yang konvensional maupun dalam bentuk kit

komersial. Kit komersial untuk ekstraksi DNA sangat praktis dan hasilnya

memuaskan namun masih terlalu mahal harganya, sehingga metode konvensional

masih tetap layak untuk digunakan. Metode ekstraksi konvensional umumnya

menggunakan alat, bahan dan tahap yang relatif banyak sehingga seringkali

hasilnya kurang konsisten dari kuantitas maupun kualitas. Metode ekstraksi yang

lebih praktis namun hasilnya baik sehingga tetap efektif untuk PCR diperlukan

untuk deteksi dan diagnosis patogen. Oleh karena itu perlu dilakukan evaluasi

dengan membandingkan dan modifikasi beberapa metode ekstraksi DNA tanaman

untuk mendapatkan metode yang paling efektif dan efisien dalam deteksi

menggunakan teknik PCR, namun tidak mengurangi kualitas DNA.

Contoh tanaman seringkali perlu dibawa atau dikirim ke laboratorium

pengujian yang jaraknya jauh atau memakan banyak waktu, padahal deteriorasi

jaringan tanaman seringkali terjadi secara cepat (Shivas & Beasley 1968).

Penanganan contoh tanaman yang akan diekstraksi DNA-nya untuk deteksi

menggunakan teknik PCR sering menghadapi kesulitan. Contoh tanaman dapat

busuk maupun rusak karena pengaruh mikroorganisme maupun pengaruh fisik

lainnya seperti suhu dan lama penyimpanan. Kerusakan atau deteriorasi contoh

tanaman sangat berpengaruh pada kualitas DNA contoh tersebut, sehingga deteksi

patogen yang berasosiasi pada jaringan tanaman menjadi sulit. Oleh karena itu

diperlukan penelitian untuk menentukan cara penyimpanan dan lama

penyimpanan contoh tanaman yang efektif dan efisien yang masih menghasilkan

DNA yang layak untuk deteksi menggunakan teknik PCR.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengonfirmasi penyakit huanglongbing

berdasarkan gejala eksternal dan internal pada tanaman, dan menggunakan teknik

PCR yang dioptimasi melalui metode ekstraksi DNA yang paling efektif dan

efisien, cara penyimpanan contoh tanaman yang tepat, serta menentukan waktu

Page 23: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

3

penyimpanan contoh tanaman yang dapat mempertahankan kualitas DNA yang

diekstraksi dari contoh tanaman.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi petugas karantina

tumbuhan, klinik tanaman, dan pengamat hama dan penyakit tanaman dengan

mempermudah deteksi penyakit huanglongbing berdasarkan gejala pada tanaman

maupun dengan teknik molekuler PCR. Selain itu, hasil penelitian ini dapat

diaplikasikan dalam kegiatan deteksi dan penanganan contoh tanaman untuk

penyakit lain.

Page 24: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

4

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Departemen

Proteksi Tanaman. Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan lahan jeruk

milik petani di Desa Situ Gede, Bogor. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan

September sampai Desember 2013.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh daun jeruk

bergejala klorosis dari pertanaman jeruk milik petani di Desa Situ Gede, Qiagen

DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden), tabung ependorf ukuran 1.5 ml dan 2

ml, nitrogen cair, asam laktat, iodin, kalium iodida, gelas preparat, bufer ekstraksi,

bufer CTAB 2%, bufer NaCl 5 M, bufer CTAB 10% dalam 0.7 M NaCl,

kloroform/isoamil alkohol (24:1 v/v), isopropanol, alkohol 70%, akuades,

puReTaq Ready-To-Go PCR beads (GE Health, Inggris), Primer forward OI,

Primer reverse OI2c, ddH2O, gel agarosa, bufer TAE 2X, etidium bromida, bufer

TAE 1X, marker 1 kbp, loading dye, dan parafilm.

Alat yang digunakan adalah mikroskop, mortar dan pistil, gunting, pipet

mikro, tip pipet, mikrosentrifus Mikro 200R Hettich Zentrifugen, ice box, water

bath, vortex mixer, freezer, GeneAMP PCR System 9700, perangkat

elektroforesis, transluminator UV.

Metode Penelitian

Pengamatan Gejala Eksternal Penyakit Huanglongbing

Pengamatan gejala penyakit huanglongbing dilakukan terhadap tanaman

dengan daun yang menunjukkan gejala klorosis di lahan milik petani di Desa Situ

Gede. Daun yang bergejala klorosis diukur panjang dan lebarnya untuk

mengetahui pengaruh keberadaan patogen terhadap bentuk daun, dan

dibandingkan dengan daun yang tidak menunjukkan gejala klorosis (kontrol).

Pengukuran dilakukan terhadap lima daun bergejala dari pucuk pada ranting yang

sama, dan diulang pada tiga ranting. Dari tanaman tersebut kemudian diambil

sejumlah contoh daun untuk diidentifikasi gejalanya dan dipotret dengan kamera

digital pada white box lighting system.

Pengambilan Contoh Tanaman

Contoh tanaman jeruk untuk pengujian dan perlakuan di laboratorium

diperoleh dari pertanaman jeruk milik petani di Desa Situ Gede, Bogor. Di

samping itu selain dari Bogor, beberapa contoh tanaman jeruk sakit untuk diuji

PCR juga diperoleh dari beberapa lokasi di Kabupaten Garut (Jawa Barat),

Kabupaten Malang (Jawa Timur) dan Kabupaten Pakpak Bharat (Sumatera

Utara). Contoh tanaman yang diambil berupa daun tanaman termasuk tangkai

daun dan ranting.

Page 25: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

5

Pengamatan Gejala Internal melalui Pengujian Akumulasi Pati

Uji akumulasi pati yang dilakukan sesuai dengan metode Nordam (1973).

Daun muda dari tiap tanaman yang bergejala klorosis dan tanaman yang tidak

bergejala diambil dan digelapkan selama semalam pada suhu 4 oC. Daun

kemudian direbus dalam alkohol 70% pada suhu 80 oC hingga transparan. Daun

yang sudah transparan direndam dengan larutan Iodin-Kalium Iodida dalam asam

laktat selama 15 menit. Kemudian dibuat sayatan melintang dan diamati di bawah

mikroskop.

Perlakuan Lama Penyimpanan Contoh Tanaman

Perlakuan lama penyimpanan dilakukan dengan menyimpan contoh daun

jeruk yang terdeteksi positif terserang huanglongbing. Perlakuan lama

penyimpanan yang diberikan yaitu lama penyimpanan pada suhu 4 oC selama 1

hari, 1 minggu, dan 2 minggu. Perlakuan penyimpanan bertingkat dilakukan

sebagai indikator, misalnya lama pengiriman contoh tanaman dari satu lokasi ke

lokasi lain. Selanjutnya contoh diekstraksi menggunakan metode yang paling

efektif dan efisien yang diperoleh dari hasil perlakuan metode ekstraksi. Dari

ketiga perlakuan lama penyimpan tersebut dapat diperoleh waktu penyimpanan

yang masih baik untuk mempertahankan kualitas DNA. Selanjutnya contoh

tanaman yang telah melalui lama penyimpanan berbeda ini diekstraksi DNA-nya

secara total untuk memperoleh templat DNA untuk PCR.

Perlakuan Cara Penyimpanan Contoh Tanaman

Perlakuan cara penyimpanan dilakukan dengan merendam contoh daun

jeruk yang sudah terdeteksi positif terserang huanglongbing. Perlakuan cara

penyimpanan yang diberikan yaitu perendaman menggunakan alkohol 70%,

perendaman menggunakan bufer CTAB 2%, dan penyimpanan pada suhu 4 oC.

Perlakuan cara penyimpanan dilakukan selama 2 minggu sebagai indikator lama

penyimpanan atau pengiriman contoh tanaman maksimal dari satu lokasi ke lokasi

lain. Selanjutnya contoh diekstraksi menggunakan metode terbaik yang diperoleh

dari hasil evaluasi metode ekstraksi. Dari ketiga perlakuan penyimpanan tersebut

dapat diperoleh cara penyimpanan contoh yang paling baik untuk

mempertahankan kualitas DNA. Alkohol 70% adalah bahan yang umum diperoleh

dan digunakan di laboratorium, bufer CTAB 2% sebagai salah satu bufer yang

umum digunakan dalam tahap ekstraksi DNA, sedangkan suhu 4 oC adalah suhu

refrigerator yang umum digunakan. Selanjutnya contoh tanaman setelah melalui

cara penyimpanan berbeda ini diekstraksi DNA-nya secara total untuk

memperoleh templat DNA untuk PCR.

Ekstraksi DNA Total menggunakan Kit Komersial untuk Deteksi Awal

dengan PCR

Ekstraksi DNA total dilakukan terhadap contoh segar dari lapangan yang

sudah dipisah berdasarkan lokasi dan asal tanaman, kemudian dilakukan

menggunakan Qiagen DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden), dengan prosedur

yang sudah ditentukan sesuai petunjuk.

Dari contoh daun, diambil tulang daun utamanya dan ditimbang kurang

lebih 100 mg. Potongan tulang daun ditambahi nitrogen cair hingga membeku

Page 26: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

6

selama 30 detik dalam mortar. Cairan nitrogen dibiarkan menguap, kemudian

ditambahkan 400 µl bufer AP1 dan 4 µl RNase A ke dalam potongan daun yang

membeku. Campuran digerus menggunakan pistil sampai berbentuk halus. Hasil

gerusan dipindahkan ke dalam tabung ependorf 1.5 ml. Suspensi diinkubasi pada

suhu 65 oC selama 10 menit. Selama proses inkubasi tabung dibolak-balik 2-3

kali. Sebanyak 130 µl bufer AP2 ditambahkan ke dalam lisat dan dicampur

dengan membolak-balik tabung. Lisat dalam tabung diinkubasi di es selama 5

menit. Lisat disentrifus 14 000 rpm selama 5 menit. Supernatan dipindahkan

dalam tabung Qiashredder Mini Spin column (yang berwarna lilac) yang

diletakkan di atas collection tube, dan disentrifus 14 000 rpm selama 2 menit.

Lisat dalam collection tube sebanyak 450 µl dipindahkan ke tabung yang baru.

Lisat ditambahi bufer AP3/E (AP3:ethanol 96%, 19:38 v/v), sebanyak 1.5 kali

volume dan dicampur merata. Sebanyak 650 µl lisat dipindahkan ke dalam

DNeasy Mini Spin column yang ditempatkan di atas collection tube 2 ml dan

disentrifus 8 000 rpm selama 1 menit. Lisat pada colection tube dibuang. Proses

tersebut diulangi kembali dengan sisa contoh yang masih tersedia. DNeasy Mini

Spin column dipindahkan ke dalam collection tube yang baru, ditambahkan 500 µl

bufer AW dan disentrifus 8 000 rpm selama 1 menit. Lisat yang terkumpul di

collection tube dibuang. Collection tube digunakan kembali, 500 µl bufer AW

ditambahkan ke DNeasy Mini Spin column dan disentrifus 14 000 rpm selama 2

menit. DNeasy Mini Spin column dipindahkan ke tabung ependorf 1.5 ml, dan 100

µl bufer AE ditambahkan ke bagian membran DNeasy dengan pipet secara tegak

lurus. Campuran diinkubasi pada suhu ruangan (15 sampai 25 oC) selama 5 menit.

Kemudian disentrifus 8.000 rpm selama 1 menit. Isolat DNA dapat langsung

digunakan pada proses PCR, atau disimpan dalam freezer.

Metode Ekstraksi untuk Optimasi PCR

Metode yang dilakukan untuk ekstraksi DNA total dalam optimasi PCR

terdiri atas empat metode berikut dan modifikasinya. Modifikasi terutama

ditujukan agar ekstraksi dapat dilakukan dalam skala kecil, yaitu untuk contoh

tanaman sebanyak 250 mg.

(1) Metode Hung et al. (1999): Tulang daun sebanyak 0.25 g dipotong kecil dan

digerus dengan ditambahkan 1.5 ml bufer ekstraksi. Suspensi diinkubasi pada

suhu 55 oC selama 1 jam, dan disentrifus pada 6 000 rpm selama 5 menit.

Supernatan dipindahkan ke tabung baru, kemudian ditambahkan 0.125

volume dari 5 M NaCl dan CTAB 10% dalam 0.7 M NaCl. Campuran

diinkubasi pada 65 oC selama 10 menit dan diekstrak dua kali menggunakan

kloroform/isoamil alkohol (24:1). Suspensi dicampurkan selama 15 menit.

Kemudian disentrifus pada 13 000 rpm selama 5 menit. Suspensi DNA pada

lapisan epifase dipindahkan ke tabung baru dan ditambahkan 0.6 volume

isopropanol dingin. Suspensi diinkubasi pada suhu 4 oC selama minimal 3

jam, kemudian sentrifus pada 12 000 rpm selama 10 menit. Pelet dicuci

mengunakan alkohol 70% sebanyak 200 µl, dikeringkan semalaman, dan

diresuspensi menggunakan 25 µl air steril.

(2) Metode Nakashima et al. (1996): Tulang daun sebanyak 0.25 g yang sudah

dipotong ditambahkan larutan CTAB, vortex dua kali selama 5 menit,

kemudian sap dipindahkan pada tabung baru. Suspensi ditambahkan

kloroform/isoamil alkohol (24:1) dengan volume setara, dan dicampur dengan

Page 27: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

7

hati-hati selama 15 menit. Sentrifus pada 12 000 rpm selama 5 menit.

Suspensi DNA pada lapisan epifase dipindahkan pada tabung baru, dan

diendapkan dengan menambahkan isopropanol dingin sebanyak 0.7 volume.

Suspensi diinkubasi pada suhu 4 oC selama minimal 3 jam. Sentrifus pada 12

000 rpm selama 5 menit, pelet dikeringkan semalaman dan diresuspensi

dengan 25 µl air steril.

(3) Metode Dellaporta et al. (1983) BE 1X: Tulang daun sebanyak 0.25 g

dipotong-potong, kemudian direndam dengan 1.5 ml bufer ekstraksi dingin

konsentrasi 1X dalam mortar selama 15 menit agar terjadi plasmolisis.

Selanjutnya digerus dengan pistil. Hasil gerusan disentrifus 3 000 rpm selama

5 menit, 4 oC. Supernatan dipindahkan ke tabung baru dan disentrifus 12 000

rpm pada 4 oC selama 25 menit. Supernatan dibuang dan endapan

diresuspensi dengan 1 ml bufer CTAB 60 oC. Suspensi dipindahkan ke

tabung ependorf dan diinkubasi pada 60 oC selama 30 menit. Selama inkubasi,

tabung digoyang hati-hati beberapa kali. Suspensi ditambah 0.8 ml

kloroform/isoamil alkohol (24:1 v/v). Suspensi dicampurkan hati-hati dan

disentrifus 13 000 rpm selama 5 menit. Suspensi DNA pada lapisan epifase

dipindahkan ke tabung ependorf baru dan dipresipitasi dengan isopropanol

dingin (-20 oC) dengan volume yang setara dan diinkubasi selama minimum 3

jam. Suspensi disentrifus 13 000 rpm selama 5 menit. Supernatan dibuang

dan endapan DNA dicuci dua kali dengan 200 µl alkohol 70% dingin (-20 oC)

dan disentrifus 13 000 rpm selama 2 menit. Alkohol dibuang dan endapan

DNA dikeringkan selama 24 jam. DNA diresuspensikan dengan akuades

steril 50 l. Pemilihan ketiga metode tersebut berdasarkan tiga metode

ekstraksi yang paling optimal menurut pengujian yang dilakukan oleh

Ruangwong dan Akarampisan (2006).

(4) Dellaporta et al. (1983) BE 2X: Cara ekstraksi yang digunakan sama dengan

modifikasi Dellaporta et al. (1983) tersebut di atas (Metode 3), hanya saja

menggunakan bufer ekstraksi dengan konsentrasi 2 kali.

Amplifikasi DNA dengan PCR

Untuk melakukan amplifikasi satu contoh menggunakan teknik PCR

dibutuhkan PCR beads, primer forward OI 1 µl (5’-GCG CGT ATG CAA TAC

GAG CGG CA-3’), primer reverse OI2c 1 µl (5’-GCC TCG CGA CTT CGC

AAC CCA T.-3’) (Jagoeuix et al. 1994), ddH2O 9.5 µl, dan template (DNA hasil

diekstraksi) 1 µl. Amplifikasi dilakukan dengan menggunakan mesin PCR Gene

AMP PCR System 9700. Kondisi PCR yang digunakan adalah: denaturasi awal 92 oC selama 2 menit, denaturasi pada 94

oC selama 1 menit, annealing pada 55

oC

selama 30 detik, ekstensi pada 72 oC selama 1 menit, ekstensi akhir pada 72

oC

selama 10 menit, dan diakhiridengan suhu 4 oC. Tahap berurutan denaturasi,

annealing dan ekstensi diulang sebanyak 40 kali.

Elektroforesis Gel Agarosa

DNA hasil amplifikasi PCR masing-masing sebanyak 5 µl, yang

sebelumnya ditambahkan loading dye 1 µl, dielektroforesis dalam gel agarosa 1%

(mengandung etidium bromida, dalam bufer TAE 2X), 75 Volt DC selama 25

menit. Elektroforesis dilakukan dengan alat elektroforesis horizontal. Untuk

memperkirakan ukuran DNA digunakan marker 1 Kbp (Thermo Scientific, USA).

Page 28: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

8

Pita DNA yang terbentuk hasil elektroforesis diamati di atas transilluminator UV

dan selanjutnya dipotret.

Page 29: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

9

HASIL DAN PEMBAHASAN

Gejala Eksternal Penyakit Huanglongbing

Pengamatan tanaman bergejala dilakukan di pertanaman jeruk milik petani

di Desa Situ Gede, Bogor. Sebanyak delapan tanaman bergejala klorosis yang

diduga terserang huanglongbing diamati daun dan tajuk tanamannya, kemudian

dibandingkan dengan tanaman yang tidak menunjukkan gejala klorosis (Gambar

1).

Gambar 1 Tanaman jeruk bergejala klorosis (SGI-1 sampai 8) dan tanaman yang

tidak bergejala (SGI K)

SGI K SGI-2 SGI-1

SGI-3 SGI-5 SGI-4

SGI-8 SGI-7 SGI-6

Page 30: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

10

Tanaman bergejala dengan dugaan penyakit huanglongbing di lapangan

memiliki tajuk yang kurang rimbun dan cenderung menyempit secara vetikal,

dengan daun berwarna kekuningan kusam dan berukuran lebih kecil secara nyata

dibandingkan dengan tanaman yang tidak bergejala. Gejala tersebut menyerupai

gejala kekurangan hara. Gejala kekurangan hara seperti Fe dan Zn akan

mempengaruhi tajuk tanaman jeruk. Gejala kekurangan unsur mikro Fe pada

tanaman jeruk berupa pengurangan ukuran tajuk, karena daun menjadi kecil dan

lebih cepat gugur. Gejala kekurangan Zn dapat juga menyebabkan tajuk tanaman

menjadi lebih kecil karena daun yang menjadi menjadi kecil, runcing, dan tegak

(Zekri & Obreza 2002).

Gambar 2 Daun jeruk bergejala klorosis dari setiap tanaman contoh di lahan SGI

(SGI-1 sampai 8) dan dari tanaman yang tidak bergejala (SGI-K)

SGI K SGI-1

SGI-2 SGI-3

SGI-4 SGI-5

SGI-6 SGI-7

SGI-8

Page 31: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

11

Gambar 3 Daun jeruk bergejala dari beberapa lokasi di Indonesia Keterangan: PPB= Pakpak Bharat, Sumatera Utara; SGA= Situ Gede lokasi 1,

Bogor, Jawa Barat; SGI= Situ Gede lokasi 2, Bogor; MLG= Malang, Jawa Timur

Hasil pengamatan pada daun menunjukkan bahwa tanaman yang diduga

terserang huanglongbing memiliki daun berwarna kekuningan (klorosis), dengan

bagian tulang daun berwarna hijau dan mengalami penebalan. Daun juga

mengalami deformasi bila dibandingkan dengan daun dari tanaman yang tidak

bergejala (Gambar 2).

Pengamatan gejala pada daun juga dilakukan terhadap beberapa contoh

daun bergejala dari beberapa lokasi yang berbeda. Gambar 3 menunjukkan bahwa

gejala klorosis dengan penebalan tulang daun juga terdapat pada contoh-contoh

daun, kecuali daun dengan kode SGI-b yang tidak mengalami penebalan pada

tulang daun, dan MLG-a dengan gejala klorosis dari ujung daun. Gejala klorosis

pada daun menyerupai gejala kekurangan hara. Kekurangan unsur Fe, Zn, dan

Mn pada tanaman jeruk akan mengakibatkan gejala klorosis. Kekurangan unsur

Fe ditandai dengan warna daun kuning keputihan, dengan pertulangan daun yang

lebih hijau dari bagian lainnya. Kekurangan unsur Zn ditandai dengan klorosis

PPB-a

SGA-a PPB-c

PPB-b

SGI-b

SGI-a SGA-b

MLG-a

Page 32: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

12

diantara pertulangan daun, sedangkan bagian pertulangan daun dan sekitarnya

berwarna hijau. Kekurangan unsur Mn juga ditandai dengan klorosis di sekitar

pertulangan daun yang hijau tua (Zekri & Obreza 2002). Menurut Smith et al.

(1950) tanaman jeruk yang kekurangan hara memiliki gejala klorosis pada daun.

Daun jeruk yang mengalami klorosis memiliki kandungan N, P, K, dan Na yang

tinggi, sedangkan kandungan Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, dan B yang lebih rendah

dibandingkan daun yang tidak mengalami klorosis.

Tabel 1 Panjang dan lebar daun dari tanaman jeruk sehat dan yang bergejala

penyakit huanglongbing

Contoh Tanaman

Ukuran daun a

Panjang

(cm)

Lebar

(cm)

Rasio

Panjang:Lebar

Tidak bergejala (Kontrol) 6.3 a 3.1 a 2.0 c

SGI-1 (Situgede 1) 3.0 c 1.4 c 2.1 bc

SGI-2 (Situgede 2) 4.0 bc 1.7 bc 2.4 a

SGI-3 (Situgede 3) 4.4 b 2.1 b 2.1 bc

SGI-4 (Situgede 4) 3.3 bc 1.5 bc 2.2 abc

SGI-5 (Situgede 5) 3.9 bc 1.7 bc 2.3 abc

SGI-6 (Situgede 6) 3.6 bc 1.5 c 2.4 ab

SGI-7 (Situgede 7) 3.7 bc 1.6 c 2.4 ab

SGI-8 (Situgede 8) 4.0 bc 1.7 bc 2.3 abc a

Huruf berbeda yang mengikuti angka pada lajur yang sama menunjukkan perbedaan nyata

dengan Uji Berganda Duncan pada taraf 5%.

Hasil pengukuran daun (Tabel 1) pada tanaman bergejala di lahan petani di

Desa Situ Gede menunjukkan bahwa kedelapan contoh tanaman bergejala

memiliki ukuran panjang dan lebar daun yang secara nyata lebih kecil daripada

tanaman yang tidak bergejala (kontrol). Rasio panjang dan lebar daun

menunjukkan tingkat kelansetan daun. Semakin tinggi nilai rasio panjang dan

lebar menunjukkan bahwa daun semakin lanset. Hasil pengamatan menunjukkan

bahwa rasio ukuran daun pada kedelapan tanaman bergejala lebih besar secara

nyata dari tanaman kontrol, meskipun hasil analisis statistik menunjukkan antara

kontrol, SGI-1, SGI-3, SGI-4, SGI-5 dan SGI-8 tidak berbeda nyata. Hal ini

menunjukkan selain klorosis dan penebalan tulang daun terdapat gejala berupa

perubahan bentuk daun menjadi lebih lanset.

Gejala Internal Akumulasi Pati

Hasil uji akumulasi pati menggunakan metode Noordam (1973) kemudian

diamati dibawah mikroskop dengan perbesaran 100X. Bagian yang diamati yaitu

pada tulang daun.

Page 33: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

13

Gambar 4 Penampang melintang tulang daun jeruk bergejala klorosis dari setiap

tanaman contoh di lahan SGI (SGI-1 sampai 8) dan dari tanaman yang

tidak bergejala (SGI-K)

Contoh daun yang menunjukkan akumulasi pati berupa butiran-butiran

berwarna biru gelap pada jaringan floem dari bagian tulang daun yaitu contoh

daun dengan kode SGI-1, SGI-2, SGI-4, SGI-5, SGI-6, SGI-7, dan SGI-8. Contoh

daun dengan kode SGI-K dan SGI-3 tidak menunjukkan akumulasi pati.

Akumulasi pati terutama terjadi pada bagian floem tulang daun, dan menyebar

pada bagian lainnya seperti pada jaringan parenkim bunga karang.

Deteksi Huanglongbing pada Jeruk dengan PCR melalui Ekstraksi DNA

menggunakan Kit Komersial

Contoh tanaman bergejala klorosis yang diperoleh dari lapang kemudian

dilakukan deteksi menggunakan kit komersial. Metode deteksi menggunakan kit

komersial dianggap sebagai cara yang praktis dengan hasil yang akurat. Hasil

ekstraksi DNA total menggunakan kit komersial selanjutnya digunakan sebagai

kontrol positif untuk optimasi. Hasil ekstraksi DNA total kemudian

dielektroforesis dan divisualisasi menggunakan transluminator UV.

SGI K SGI-1 SGI-2

SGI-3 SGI-4 SGI-5

SGI-6 SGI-7 SGI-8

Page 34: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

14

Gambar 5 DNA total hasil ekstraksi menggunakan kit Qiagen DNeasy

Keterangan: M = marker 1 kbp, SGI-1 sampai SGI-8 = contoh tanaman dari Situ

Gede nomor 1 sampai 8

Gambar 6 Hasil amplifikasi PCR terhadap DNA contoh daun jeruk sakit

huanglongbing

Keterangan: M = marker 1 kbp, SGI-1 sampai SGI-8 = contoh tanaman dari

Situgede nomor 1 sampai 8, kontrol + = tanaman terdeteksi huanglongbing (HLB),

kontrol - = air bidestilata steril

Hasil amplifikasi menggunakan PCR dengan ekstraksi menggunakan kit

komersial menunjukkan bahwa tanaman yang positif terserang huanglongbing

adalah tanaman dengan kode SGI-1, SGI-2, SGI-4, SGI-5, dan SGI-6 (Gambar 6).

Tanaman yang positif terserang patogen huanglongbing menunjukkan pita DNA

pada 1160 pb. Hasil elektroforesis pada kedelapan hasil ekstraksi DNA total

menunjukkan pita DNA yang tipis pada contoh tanaman dengan kode SGI-4, SGI-

5, SGI-6, SGI-7, dan SGI-8 (Gambar 5). Hasil ekstraksi DNA total yang tidak

menunjukkan pita DNA berukuran 1160 pb pada hasil PCR kemudian dilakukan

pengenceran berseri pada 10-1

dan 10-2

dan diamplifikasi PCR ulang.

M

Kontr

ol

+

SG

I-1

SG

I-2

SG

I-3

SG

I-4

SG

I-5

SG

I-6

SG

I-7

SG

I-8

Kontr

ol

-

SG

I-1

SG

I-2

SG

I-3

SG

I-4

SG

I-5

SG

I-6

SG

I-7

SG

I-8

1500 pb 1160 pb 1000 pb

Page 35: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

15

Gambar 7 Hasil amplifikasi PCR terhadap pengenceran DNA contoh daun jeruk

sakit huanglongbing

Keterangan: M = marker 1 kbp, SGI-3, SGI-7, SGI-8 = contoh tanaman dari Situ

Gede yang sebelumnya terdeteksi negatif dengan perlakuan pengenceran 10-1

dan

10-2

, kontrol + = tanaman terdeteksi HLB, kontrol - = air bidestilata steril

Hasil pengenceran ekstraksi DNA total menunjukkan contoh tanaman

dengan kode SGI-7 dan SGI-8 juga menghasilkan pita DNA pada 1160 pb

(Gambar 7). Hal ini menunjukkan perlakuan pengenceran dapat digunakan untuk

konfirmasi deteksi menggunakan PCR. Contoh yang sebelumnya menunjukkan

hasil negatif dapat disebut negatif palsu (false negative) kemungkinan disebabkan

oleh adanya inhibitor pada hasil ekstraksi DNA total, sehingga amplifikasi PCR

tidak dapat maksimal. Dengan pengenceran konsentrasi inhibitor menjadi tidak

lagi berpengaruh sementara DNA masih dalam kisaran yang dapat diamplifikasi.

Menurut Kreder (1995) beberapa inhibitor yang dapat mempengaruhi amplifikasi

DNA meliputi EDTA, NaCl, sodium dodesil sulfat, atau Triton X-100. Menurut

Dube (2014) kondisi elektroforesis yang tidak sesuai, seperti bufer dan suhu

selama elektroforesis, juga dapat menimbulkan keganjilan pada hasil visualisasi.

Besseti (2007) juga menyatakan bahwa inhibitor pada tanaman seperti

polisakarida dapat menyebabkan berkurangnya hasil bahkan kegagalan deteksi.

Hasil deteksi menggunakan PCR menunjukkan bahwa tujuh dari delapan tanaman

bergejala klorosis positif terserang huanglongbing.

M

Ko

ntr

ol

(+)1

00

Ko

ntr

ol

(+)1

0-1

Ko

ntr

ol

(+)1

0-2

SG

I-3

-10

-1

SG

I-3

-10

-2

SG

I-7

-10

-1

SG

I-7

-10

-2

SG

I-8

-10

-1

SG

I-8

-10

-2

Ko

ntr

ol

-

1500 pb 1160 pb 1000 pb

Page 36: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

16

Gambar 8 DNA total hasil ekstraksi menggunakan kit Qiagen DNeasy pada

elektroforesis gel agarosa 1%

Keterangan: M = marker 1 kbp;PPB-a, PPB-b, PPb-c= contoh tanaman dari

Pakpak Bharat, kode a, b, dan c; SGA-a dan SGA-b= contoh tanaman dari Situ

Gede lokasi 1, Bogor kode a dan b; SGI-a dan SGI-b=contoh tanaman dari Situ

Gede lokasi 2, Bogor kode a dan b; MLG-a= contoh tanaman dari Malang kode a

Gambar 9 Hasil amplifikasi PCR terhadap DNA contoh daun jeruk sakit

huanglongbing

Keterangan: M = marker 1 kbp;PPB-a, PPB-b, PPb-c= contoh tanaman dari Pakpak

Bharat kode a, b, dan c; SGA-a dan SGA-b= contoh tanaman dari Situ Gede lokasi

1, Bogor kode a dan b; SGI-a dan SGI-b=contoh tanaman dari Situ Gede lokasi 2,

Bogor kode a dan b; MLG-a= contoh tanaman dari Malang kode a; kontrol + =

tanaman terdeteksi HLB; kontrol - = air bidestilata steril

Hasil deteksi pada contoh daun bergejala dari beberapa lokasi menunjukkan

bahwa tanaman yang positif terserang huanglongbing adalah tanaman dengan

kode SGI-a dan SGI-b (Gambar 9). Sedangkan hasil elektroforesis hasil ekstraksi

DNA total menunjukkan smear tipis pada kedelapan contoh, tanpa garis pita

M

PP

B-a

PP

B-b

PP

B-c

SG

A-a

SG

A-b

SG

I-a

SG

I-b

ML

G-a

M

Kontr

ol

(+)

PP

B-a

PP

B-b

PP

B-c

SG

A-a

SG

A-b

SG

I-a

SG

I-b

ML

G-a

Kontr

ol

(-)

1500 pb 1160 pb 1000 pb

Page 37: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

17

DNA. Untuk mengonfirmasi deteksi, dilakukan pengenceran pada hasil ekstraksi

DNA total yang menunjukkan hasil negatif.

Gambar 10 Hasil amplifikasi PCR terhadap pengenceran DNA contoh daun jeruk

sakit huanglongbing

Keterangan: M = marker 1 kbp;PPB-a, PPB-b, PPb-c= contoh tanaman dari Phak-

Phak, Medan kode a, b, dan c; SGA-a dan SGA-b= contoh tanaman dari Situ Gede

lokasi 1, Bogor kode a dan b; MLG-a= contoh tanaman dari Malang kode a, yang

sebelumnya terdeteksi negatif dengan perlakuan pengenceran 10-1

dan 10-2

; kontrol

+ = tanaman terdeteksi HLB; kontrol - = air bidestilata steril

Hasil amplifikasi pengenceran DNA contoh dengan kode MLG-a pada

kedua pengenceran menghasilkan pita DNA pada 1160 pb (Gambar 10). Sehingga

dari delapan contoh daun yang diperoleh dari beberapa lokasi, tanaman yang

terserang huanglongbing adalah tanaman yang diperoleh dari lahan di Desa Situ

Gede, Bogor lokasi 2 dan Malang.

Hasil deteksi PCR kemudian dikorelasikan dengan gejala penyakit

huanglongbing pada daun maupun keseluruhan tajuk tanaman. Pada deteksi

pertama, daun yang mengalami klorosis dengan tulang daun yang menebal dan

berwarna hijau pada Gambar 2 hampir seluruhnya positif terserang huanglongbing

(Gambar 6 dan Gambar 7). Tajuk tanaman tidak rimbun dengan gejala

menyerupai kekurangan hara (Gambar 1). Sedangkan berdasarkan pengamatan

ukuran daun pada Tabel 1, semua tanaman yang menunjukkan gejala

huanglongbing mengalami perubahan ukuran daun. Hanya tanaman dengan kode

SGI-3 yang mengalami deformasi daun, namun terdeteksi negatif.

Hasil deteksi contoh daun dari beberapa lokasi menunjukkan bahwa tidak

semua daun dengan gejala klorosis dan penebalan tulang daun terdeteksi positif

huanglongbing (Gambar 3, Gambar 9, dan Gambar 10). Contoh daun dengan

klorosis merata hingga ke tulang daun (SGI-b) dan klorosis yang dimulai dari

ujung daun (MLG-a) terdeteksi positif, sedangkan contoh daun lain tidak. Hal ini

membuktikan bahwa bentuk gejala eksternal tidak selalu berkorelasi dengan

keberadaan patogen penyebab penyakit huanglongbing di tanaman jeruk.

M

Ko

ntr

ol

(+)1

00

Ko

ntr

ol

(+)1

0-1

Ko

ntr

ol

(+)1

0-2

PP

B-a

10

-1

PP

B-a

10

-2

PP

B-b

10

-1

PP

B-b

10

-2

PP

B-c

10

-1

PP

B-c

10

-2

SG

A-a

10

-1

SG

A-a

10

-2

SG

A-b

10

-1

SG

A-b

10

-2

ML

G-a

10

-1

ML

G-a

10

-2

Ko

ntr

ol

(-)

1500 pb 1160 pb 1000 pb

Page 38: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

18

Hasil pengujian gejala internal menunjukkan konsistensi antara keberadaan

akumulasi pati di jaringan floem tanaman dengan hasil deteksi menggunakan

PCR. Tanaman yang terdeteksi positif terserang huanglongbing dengan deteksi

PCR menunjukkan akumulasi pati pada jaringan floem tulang daun (Gambar 4,

Gambar 6, dan Gambar 7). Daun dari tanaman yang terserang huanglongbing akan

menunjukkan akumulasi pati (Tirtawijaya 1964). Menurut Carmi dan Shomer

(1979) akumulasi pati berkaitan dengan kerusakan, perubahan bentuk, dan

disorientasi pada grana dan tilakoid di kloroplas. Dari 8 tanaman yang

menunjukkan gejala klorosis, 7 tanaman positif terdeteksi huanglongbing

sedangkan 1 tanaman negatif. Dengan kata lain 87.5% tanaman bergejala klorosis

di lahan Situ Gede, positif terdeteksi huanglongbing menggunakan teknik PCR.

Metode Ekstraksi untuk Optimasi PCR

Perlakuan metode ekstraksi dilakukan terhadap contoh tanaman yang sudah

terdeteksi positif huanglongbing. Contoh tanaman yang digunakan yaitu SGI-1.

Gambar 11 DNA total hasil perlakuan optimasi metode ekstraksi

Keterangan: perlakuan metode ekstraksi modifikasi metode Hung et al. (1999) dengan

tulang daun (1, 2) dan ranting (3), modifikasi metode Nakashima et al. (1995) dengan

tulang daun (4, 5) dan ranting (6), modifikasi metode Dellaporta et al. (1983) bufer

ekstraksi 1 X dengan tulang daun (7, 8) dan ranting (9), modifikasi metode Dellaporta

et al. (1983) bufer ekstraksi 2 X dengan tulang daun (10, 11) dan ranting (12)

Gambar 12 Hasil amplifikasi PCR terhadap DNA perlakuan optimasi metode

ekstraksi

K + 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 K-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Page 39: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

19

Keterangan: hasil ekstraksi menggunakan kit Qiagen DNeasy (K+), modifikasi

metode Hung et al. (1999) tulang daun (1,2) dan ranting (3), modifikasi metode

Nakashima et al. (1995) tulang daun (4,5) dan ranting (6), modifikasi metode

Dellaporta et al. (1983) bufer ekstraksi 1X tulang daun (7,8) dan ranting (9),

modifikasi metode Dellaporta et al. (1983) bufer ekstraksi 2X tulang daun (10,11)

dan ranting (12), air bidestilata steril (K-)

Elektroforesis DNA total hasil ekstraksi menunjukkan bahwa pita DNA

nampak tipis dan smear pada semua perlakuan metode ekstraksi. Pita DNA tipis

terlihat pada perlakuan modifikasi dari metode Nakashima et al. (1995) dan

metode Dellaporta et al. (1986) dengan konsentrasi bufer ekstraksi 2X (Gambar

11). Hasil amplifikasi perlakuan metode ekstraksi menunjukkan bahwa pita DNA

dapat terlihat jelas pada 1160 pb dengan perlakuan modifikasi dari metode

Dellaporta et al. 1983. Perlakuan metode Dellaporta et al. (1983) dengan

konsentrasi bufer ekstraksi 2X menunjukkan hasil yang lebih jelas daripada

metode Dellaporta et al. (1983) dengan konsentrasi bufer ekstraksi 1X. Modifikasi

metode Nakashima et al. (1995) menunjukkan pita DNA yang sangat tipis,

sedangkan modifikasi dari metode Hung et al. (1999) tidak menunjukkan pita

DNA (Gambar 12).

Page 40: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

20

Lama Penyimpanan Contoh Tanaman

Daun jeruk dari lahan yang sama disimpan pada suhu ruang selama 2

minggu untuk melihat perkembangan morfologinya.

Gambar 13 Perkembangan daun jeruk yang disimpan pada suhu ruang selama 2

minggu

Keterangan: Nomor 1 sampai 14= perkembangan dari hari ke-1 sampai ke-14

Daun yang dibiarkan dalam suhu ruang selama 14 hari akan rusak dan

kering seperti yang ditunjukkan pada Gambar 13. Daun mulai mengalami layu

dan menggulung pada hari pertama, kemudian mengering pada hari kesembilan.

0 1 2

3 4 5

9 10 11

12 13 14

6 7 8

Page 41: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

21

Gambar 14 DNA total hasil perlakuan lama penyimpanan

Keterangan: Perlakuan lama simpan 1 hari dengan tulang daun (1, 2) dan ranting

(3), 1 minggu dengan tulang daun (4, 5) dan ranting (6), 2 minggu dengan tulang

daun (7, 8) dan ranting (9)

Gambar 15 Hasil amplifikasi PCR terhadap contoh tanaman dengan perlakuan

berbagai lama penyimpanan pada suhu 4 C

Keterangan: Hasil ekstraksi menggunakan kit Qiagen DNeasy (K+), perlakuan lama

simpan 1 hari dengan tulang daun (1, 2) dan ranting (3), 1 minggu dengan tulang

daun (4, 5) dan ranting (6), 2 minggu dengan tulang daun (7, 8) dan ranting (9), air

bidestilata steril (K-)

Contoh tanaman yang mendapat perlakuan lama penyimpanan pada suhu 4

C selama 1 hari, 1 minggu, dan 2 minggu kemudian diekstraksi menggunakan

modifikasi dari metode Dellaporta et al. (1986) dengan konsentrasi bufer ekstraksi

2 kali. Elektroforesis hasil ekstraksi DNA total menunjukkan smear pada ketiga

perlakuan, namun tidak terdapat pita DNA (Gambar 14). Hasil amplifikasi

perlakuan lama penyimpanan contoh tanaman terdeteksi huanglongbing

menunjukkan bahwa pita DNA muncul pada ketiga perlakuan lama penyimpanan

(Gambar 15). Meskipun ketiga perlakuan masih menunjukkan hasil positif, pada

perlakuan penyimpanan 1 minggu dan 2 minggu pita DNA yang muncul menjadi

tidak terlalu konsisten ketebalannya pada ketiga ulangan.

K+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K-

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Page 42: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

22

Cara Penyimpanan Contoh Tanaman

Daun jeruk dari lahan yang sama disimpan selama 2 minggu dengan

perlakuan penyimpanan pada suhu 4 oC, alkohol 70%, dan bufer CTAB.

Gambar 16 DNA total hasil perlakuan cara penyimpanan contoh tanaman

Keterangan: Perlakuan cara penyimpanan pada suhu 4 oC dengan tulang daun (1, 2)

dan ranting (3), alkohol 70% dengan tulang daun (4, 5) dan ranting (6), bufer CTAB

dengan tulang daun (7, 8) dan ranting (9)

Gambar 17 Hasil amplifikasi PCR terhadap DNA perlakuan cara penyimpanan

contoh tanaman

Keterangan: Hasil ekstraksi menggunakan kit Qiagen DNeasy (K+), perlakuan cara

penyimpanan suhu 4 oC dengan tulang daun (1, 2) dan ranting (3), alkohol 70%

dengan tulang daun (4, 5) dan ranting (6), bufer CTAB dengan tulang daun (7, 8)

dan ranting (9), air bidestilata steril (K-)

Contoh tanaman yang mendapat perlakuan cara penyimpanan selama 2

minggu menggunakan suhu 4 oC, alkohol 70%, dan bufer CTAB 2% kemudian

diekstraksi menggunakan modifikasi dari metode Dellaporta et al. (1986) dengan

konsentrasi bufer ekstraksi 2 kali. Elektroforesis hasil ekstraksi DNA total pada

perlakuan cara penyimpanan menunjukkan bahwa smear hanya terdapat pada

ketiga ulangan perlakuan cara penyimpanan suhu 4 oC, dan perlakuan

penyimpanan menggunakan bufer CTAB 2% dengan contoh bahan ekstraksi

ranting tanaman jeruk (Gambar 16). Hasil amplifikasi perlakuan cara

penyimpanan juga menunjukkan pita DNA pada ketiga ulangan perlakuan

penyimpanan suhu 4 oC, dan perlakuan penyimpanan menggunakan bufer CTAB

2%. Pada perlakuan penyimpanan menggunakan bufer CTAB 2% pita DNA

terlihat jelas pada ulangan dengan contoh bahan ekstraksi ranting tanaman jeruk,

namun terlihat tipis untuk ulangan mengunakan bahan tanaman daun jeruk

(Gambar 17).

1 2 3 4 5 6 7 8 9

K+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K-

Page 43: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

23

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Deteksi penyakit huanglongbing berdasarkan gejala eksternal pada tanaman

jeruk kip (Citrus nobilis) dan daun dapat tertukar dengan gejala akibat kekurangan

hara, seperti Zn dan Mn. Daun yang berasal dari tanaman sakit huanglongbing

memiliki ukuran lebih kecil dan lanset dibandingkan daun yang tidak bergejala.

Metode ekstraksi yang menghasilkan kualitas DNA terbaik untuk amplifikasi

dengan PCR adalah modifikasi metode Dellaporta et al. (1986) dengan

konsentrasi bufer ekstraksi 2 kali. DNA hasil ekstraksi perlu diencerkan terlebih

dahulu sebagai templat DNA pada PCR untuk menghindari hasil deteksi negatif

palsu akibat konsentrasi inhibitor bawaan. Hasil pengamatan gejala internal

melalui uji akumulasi pati dalam floem menunjukkan konsistensi dengan hasil

PCR, sehingga dapat digunakan sebagai cara deteksi yang lebih sederhana

daripada deteksi dengan PCR. Penyimpanan contoh tanaman jeruk selama 2

minggu pada suhu 4 oC lebih baik daripada peyimpanan dalam bufer CTAB atau

dalam alkohol 70%, karena masih menunjukkan hasil positif yang nyata.

Penyimpanan contoh tanaman dalam bufer CTAB 2% masih cukup baik untuk

menjaga kualitas DNA yang diekstraksi.

Saran

Perlu dilakukan deteksi huanglongbing dari organ lain seperti buah dan dari

tanaman jeruk kultivar lain. Perlu dilakukan penelitian lanjut untuk mengoptimasi

metode ekstraksi, lama penyimpanan, dan cara penyimpanan contoh tanaman

dengan taraf berbeda untuk keperluan deteksi penyakit huanglongbing maupun

penyakit lain menggunakan teknik PCR.

Page 44: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

24

DAFTAR PUSTAKA

[Balitbangtan] Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2007. Prospek dan

Arah Pengembangan Agribisnis Jeruk. Ed ke-2. Jakarta (ID): Badan

Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Dinas Pertanian.

Bessetti J. 2007. An introduction to PCR inhibitors [internet]. [diunduh pada 2014

Februari 12]. Tersedia pada: http://www.promega.com.

Bové JM. 2006. Huanglongbing: a destructive, newly-emerging, century-old

disease of citrus. Journal of Plant Pathology.88 (1): 7-37

Carmi A dan Shomer I. 1979. Starch accumulation & photosynthetic activity in

primary leaves of bean [abstrak]. Tersedia pada: aob.oxfordjournal.org.

Dellaporta SL, Wood J, Hicks JB. 1983. A Plant DNA minipreparation : version

II. Plant Molecular Reporter.4(1): 19-20.

Dube S. 2014. Troubleshooting DNA agarose gel electrophoresis [internet].

[diunduh pada 2014 Februari 1]. Tersedia pada:

http://www.bio.davidson.edu/molecular/tips/trblDNAgel.html.

Graca JV. 2005. Huanglongbing: biology and overview. Di dalam: Tim R, Wayne

N, James H, Philip B, editor. Proceedings of the Second International Citrus

Cancer and Huanglongbing Research Workshop; 2005 November 7-11;

Orlando. Orlando (US): United States Department of Agriculture,

Agricultural Research Service.hlm: 49.

Hung TH, Wu ML, Hong JS. 1999. Development of a rapid method for the

diagnosis of Citrus greening disease using the polymerase chain reaction. J

Phytopathology. 147(10): 599-604.

Jagoueix S, Bove JM, Garnier M. 1994. The phloem-limited bacterium of

greening disease ofcitrus is a member of the a subdivision of the

Proteobacteria.Int J of Systematic Bacteriology. 44(3):379-386.

Koizumi M, Prommintara M, Ohtsu Y. 1996. Wood Apple, Limonia acidissima: a

new host for huanglongbing (greening) vector, Diaphorina citri.

Prokaryotes and blight. Thirteen IOCV conference;1995 November 16-

23;Cina. Cina: Painter Printing Company. hlm: 271-275

Kreader CA. 1995. Relief of amplification inhibition in PCR with bovine serum

albumin or T4 gene 32 protein. Applied and Environmental Microbiology.

62(3): 1102–1106.

Li W, Teixeira DC, Hartung JS, Levy L. 2005. Development of multiplex real-

time PCR for detection and identificati Candidatus Liberibacter species

associated with citrus huanglongbing. Di dalam: Tim R, Wayne N, James H,

Philip B, editor. Proceedings of the Second International Citrus Cancer and

Huanglongbing Research Workshop; 2005 November 7-11; Orlando.

Orlando (US): United States Department of Agriculture, Agricultural

Research Service.hlm: 59. Nakashima K, Promintara M, Ohtsu Y, Kano T. 1996. Detection of 16S rDNA of

Thai isolates of bacterium-like organisms associated with greening disease

of citrus. JIRCAS Journal. 3: 1-8.

Noordam D. 1973. Identification of Plant Viruses Methods and Experiments.

Wegeningen (NLD): Centre of Agriculture Publishing and Documentation.

Page 45: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

25

Ruangwong O, Akarapisan A. 2006. Detection of Candidatus Liberibacter

asiaticus causing Citrus Huanglongbing disease. Journal of Agricultural

Technology. 2(1): 111-120.

Shivas R, Beasley D. 1968. Pengelolaan Koleksi Patogen Tanaman.

Kramadibrata K, Soetjipto NW, Machmud M, penerjemah. Australia (AUS):

Queensland Department of Primary Industries and Fisheries. Terjemahan

dari: Plant Pathology Herbarium.

Smith PF, Reuthee W, Specht AW. 1950. Mineral composition of chlorotic

orange leaves and some observation on the relation of sample preparation

technique to the interpretation of result. Plant Physiology. 25(3): 496-506.

Tatineni S, Sagaram US, Gowda S, Robertson CJ, Dawson WO, Iwanami T,

Wang N. 2008. In planta distribution of Candidatus Liberibacter asiaticus as

revealed by Polymerase Chain Reaction (PCR) and Real-Time PCR.

Phytopathology. 98(5): 592-599.

Timmer LW, Garnsey SM. Broadbent P. 2003. Diseases of Citrus. Di dalam:

Ploetz RC, editor. Disease of Tropical Fruit Crops. St. Paul (US) : APS

Press. Hlm: 163-195.

Tirtawijaya S. 1964. Citrus Vein-Phloem Degeneration virus penyebab dari citrus

chlorosis di Jawa [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Zekri M dan Obreza TA. 2012. Micronutrient deficiencies in citrus: Iron, Zink,

and Manganese [internet]. [diunduh pada 2014 Februari 2]. Tersedia pada:

http://edis.ifas.ufl.edu.

Page 46: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

26

LAMPIRAN

Page 47: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

27

Lampiran 1 Larutan Iodin Kalium Iodida

Nama bahan Jumlah untuk 10 ml

Iodin 0.2 g

Kalium Iodida 0.6 g

Larutan I-KI kemudian diencerkan dengan asam laktat dengan perbandingan 1:20.

Lampiran 2 Larutan-larutan penyangga

A. Bufer Penyangga Ekstraksi

Nama bahan Jumlah untuk 1 liter

K2HPO4-3H2O 21.7 g

KH2PO4 4.1 g

Sukrosa 100 g

Polyvinylpyrrolidone (PVP-10) 20 g

Akuades steril Ditambahkan sampai 1 l

Menjelang digunakan, ke dalam bufer ekstraksi ditambahkan larutan asam

askorbat (0.0176g/ml) sebanyak 500 l/50 ml bufer dan bovin serum albumin

(BSA) fraksi V sebanyak 0.075 g/50 ml buffer, dan pH bufer diatur menjadi 7.6

dengan NaOH 5 M.

B. Larutan Penyangga CTAB (CTAB buffer)

Nama bahan Konsentrasi Jumlah untuk 100 ml

CTAB 2% 2 g

NaCl 1.4 M 8.1816 g

Tris 100 mM 1.211 g

EDTA 20 mM 0.7444 g

Polyvinylpyrrolidone (PVP-40) 1 % 1.0 g

Akuades steril - Ditambahkan sampai 100 ml

Menjelang digunakan, Mercaptoethanol ditambahkan ke dalam bufer CTAB

sebanyak 2 l/ml larutan (0.2%). Selanjutnya pH larutan diatur menjadi 8.0.

Lampiran 3 Rasio panjang dan lebar daun pada tanaman yang menunjukkan

gejala klorosis dan kontrol (tanaman tidak menunjukkan gejala

klorosis)

Contoh

tanaman

Panjang (cm) Lebar (cm) Rasio (Panjang : Lebar) a

1 2 3 1 2 3 1 2 3

Kontrol 6.5 5.9 6.6 3.2 3.0 3.1 2.0 2.0 2.1

SGI-1 1.8 3.3 4.0 0.9 1.5 1.9 2.0 2.2 2.1

SGI-2 4.1 3.9 4.1 1.8 1.4 1.9 2.3 2.8 2.2

SGI-3 5.5 4.2 3.6 2.8 1.9 1.7 2.0 2.2 2.1

SGI-4 3.0 3.6 3.4 1.3 1.7 1.6 2.3 2.1 2.1

SGI-5 4.5 4.0 3.1 2.0 1.9 1.3 2.3 2.1 2.4

SGI-6 3.3 3.6 3.8 1.5 1.5 1.5 2.2 2.4 2.5

SGI-7 3.6 3.3 4.1 1.4 1.5 1.8 2.6 2.2 2.3

SGI-8 3.7 4.2 4.2 1.5 1.9 1.8 2.5 2.2 2.3 aSemakin tinggi nilai rasio panjang dan lebar menunjukkan bahwa daun semakin lanset

Page 48: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

28

Lampiran 4 Analisis ragam rasio daun pada tanaman yang menunjukkan gejala

klorosis dan kontrol (tanaman tidak menunjukkan gejala klorosis)

Sumber db JK KT F Pr > F

Model 8 0.49851852 0.06231481 2.21 0.0770

Galat 18 0.50666667 0.02814815

Total

terkoreksi

26 1.00518519

R2

Koefisien

varians Akar MSE

Rerata

Hasil

0.495947 7.487439 0.167774 2.240741

Lampiran 5 Analisis ragam panjang daun pada tanaman yang menunjukkan

gejala klorosis dan kontrol (tanaman tidak menunjukkan gejala

klorosis)

Sumber db JK KT F Pr > F

Model 8 21.96000000 2.74500000 7.56 0.0002

Galat 18 6.54000000 0.36333333

Total

terkoreksi

26 28.50000000

R2 Koefisien

varians Akar MSE

Rerata

Hasil

0.770526 14.94474 0.602771 4.033333

Lampiran 6 Analisis ragam lebar daun pada tanaman yang menunjukkan gejala

klorosis dan kontrol (tanaman tidak menunjukkan gejala klorosis)

Sumber db JK KT F Pr > F

Model 8 6.49185185 0.81148148 7.69 0.0002

Galat 18 1.90000000 0.10555556

Total

terkoreksi

26 8.39185185

R2 Koefisien

varians Akar MSE

Rerata

Hasil

0.773590 17.79334 0.324893 1.825926

Page 49: OPTIMASI DETEKSI PENYAKIT HUANGLONGBING PADA … · Symptom of the infected plants is leaf discoloration and deformation. The leaves showing symptoms of chlorosis, are smaller and

29

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kendal pada tanggal 8 Juni 1992, sebagai anak kedua

dari empat bersaudara keluarga Sinwan dan Pasrah Sri Lestari, S.Pd.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas Negeri 1

Kendal, Jawa Tengah pada tahun 2010, dan pada tahun yang sama diterima di

Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor

melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Pendidikan mayor penulis adalah

Proteksi Tanaman, sedangkan minor yang dipilih yaitu Ekonomi Pertanian.

Selama menjadi mahasiswa penulis aktif mengikuti berbagai lembaga

kemahasiswaan seperti Club Ilmiah Asrama Tingkat Persiapan Bersama tahun

2011 sebagai staff PSDM, Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Pertanian tahun

2012 sebagai bendahara Departemen PSDM, Organic Farming Club tahun 2013

sebagai bendahara, English Conversation Club tahun 2013 sebagai Kepala Divisi

Administrasi dan Keuangan, dan Majalah Metamorfosa tahun 2014 sebagai

reporter. Penulis juga aktif dalam berbagai kegiatan kepanitiaan di Departemen

Proteksi Tanaman dan Fakultas Pertanian. Penulis diberi kepercayaan menjadi

Asisten Praktikum di Departemen Proteksi Tanaman pada Mata Kuliah

Managemen Vertebrata Hama pada tahun 2013, Entomologi Umum pada tahun

2014, dan Dasar Proteksi Tanaman pada tahun 2014.