POSTULAT KOCH

Oleh :Nama: Annisa AuliaNIM: B1J013003Kelompok: 2Rombongan: IVAsisten: Uli Nurjanah

LAPORAN PRAKTIKUM VIROLOGI

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANFAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO2015I. PENDAHULUANA. Latar BelakangVirus tumbuhan pertama kali dilaporkan pada tahun 1576 sebagai patogen yang menimbulkan penyakit pada tanaman tulip dengan gejala perubahan warna bunga tulip yang semula polos menjadi bercak bergaris. Virus merupakan satu set dari satu atau lebih molekul genom berupa asam nukleat (RNA atau DNA), yang biasanya dibungkus oleh selubung pengaman berupa protein selubung atau lipoprotein dan hanya dapat memperbanyak diri dalam sel inang yang sesuai dengan memanfaatkan metabolisme, materi, dan energi dari sel inang (Akin, 2006).Penelitian virologi tumbuhan dilakukan untuk mengetahui penyakit yang diinduksi oleh virus tumbuhan dan karakteristik berbagai macam virus yang menyebabkan penyakit tanaman. Ketika diketahui respon fisiologis pada tanaman sebagai infeksi karena virus terdeteksi oleh metode biokimia, interaksi antar virus dan tumbuhan inangnya telah dapat dianalisis melalui metode molekuler, seluler dan level genetik. Berbagai macam teknik mulai dilakukan untuk mengetahui hubungan antara virus dan virus, virus dan inangnya serta virus dan vektor pembawanya (Foster et al., 2008).Virus tumbuhan dalam beberapa hal berbeda dengan virus yang menyerang hewan atau bakteri. Salah satu perbedannya adalah mekanisme penetrasi virus ke dalam sel inang. Virus tumbuhan hanya dapat masuk ke dalam sel tumbuhan melalui luka yang terjadi secara mekanis atau yang disebabkan oleh serangga vektor. Hal ini disebabkan karena virus tumbuhan tidak mempunyai alat penetrasi untuk menembus dinding sel tumbuhan. Virus yang menyerang hewan dan bakteri dapat melakukan penetrasi langsung melalui selaput sel, seperti bakteriofag mempunyai alat penetrasi yang dapat menembus selaput sel bakteri (Bos, 1990).Daur infeksi virus tumbuhan dimulai dengan virus masuk ke dalam sitoplasma melalui bantuan vektor atau perlakuan secara mekanis. Virus melepaskan asam nukleat setelah berada dalam sitoplasma sel inang. Asam nukleat virus bergabung dengan perangkap metabolisme inang untuk translasi protein virus. Ekspresi gen virus diperlukan untuk replikasi genom virus dan patogenesis virus. Replikasi genom virus ditujukan untuk sintesis virus baru (Bos, 1990).Postulat Koch merupakan teknik pendeteksian virus dan agen-agen mikrobiologi yang lain. Postulat Koch merupakan teknik yang telah populer karena sejak tahun 1880 tetap dianggap esensial untuk menentukan diagnosis yang handal mengenai penyakit infeksi. Penerapan postulat tersebut telah memberi keterangan tentang sifat berbagai macam penyakit dan sangat membantu untuk membeda-bedakannya (Inglis, 2007). B. TujuanPraktikum Postulat Koch ini bertujuan untuk memberikan pemahaman praktek Postulat Koch dalam penularan penyakit tanaman yang disebabkan oleh virus tumbuhan. Khususnya mengetahui bagaimana cara penularan virus dari tanaman yang satu ke tanaman yang lain menggunakan metode sap, karena sangat penting untuk penelitian virus dalam laboratorium.

II. MATERI DAN METODEA. MateriAlat yang digunakan dalam praktikum kali ini antara lain arang, polybag, mortal dan pestle, cotton bud steril, plastik transparan, kertas label, kertas saring, beker glass, membrane filter 0,45m dan milipore.Bahan yang digunakan dalam praktikum adalah tanaman kacang panjang berumur 2 minggu, tanah untuk media penanaman, tanaman kacang panjang yang terinfeksi penyakit, akuades steril.B. MetodeMetode yang dilakukan dalam praktikum ini adalah : Pengamatan langsung 1. Daun sakit dijadikan sebagai bahan SAP. 2. Diamati gejala penyakit dari daun.3. Didokumentasi sebagai data awal.Pembuatan SAP 1. Diambil 5 lembar daun yang sakit. 2. Dimeserasi dan ditambahan 25 ml akuades. 3. Hasil meserasi disaring menggunkaan kertas whatman nomer 41. 4. Ditunggu hasil saringan setelah melewati membrane filter 0,45 m sehingga menjadi SAP. 5. Hasil SAP disimpan. Inokulasi SAP1. Tanaman kacang panjang yang sudah ditanam selama 2 minggu disiapkan.2. Cotton bud steril dioleskan pada arang. 3. Daun terlebar dari tanaman kacang panjang dilukai. 4. Cotton bud steril dicelupkan kedalam SAP dan diulas ke bekas pelukaan daun. 5. Daun yang luka dan sudah dioleskan SAP dibungkus plastic transparan. 6. Diinkubasi 9 x 24 jam di green house. Uji penegasan 1. Daun hasil inkubasi selama 9 x 24 jam diamati gejalanya. 2. Dibandingkan dengan data awal.

III. HASIL DAN PEMBAHASANA. HasilTabel 1. Pengamatan Postulat Koch pada Tanaman Kacang Panjang (Kontrol)KelompokCiri-ciri AwalCiri-ciri Setelah PerlakuanInterpretasi

1Hijau dan daun sehatDaun hijau tetapi terdapat bercak coklat-

2Hijau dan daun sehatHijau tua dan sehat

3Hijau dan daun sehatDaun hijau

4Hijau dan daun sehatDaun hijau tua dan ada karat daun-

5Hijau dan daun sehatHijau dan daun sehat

6Hijau dan daun sehat- Bercak putih- Serangga di pucuk- Hijau kekuningan-

Tabel 1. Pengamatan Postulat Koch pada Tanaman Kacang Panjang (Perlakuan)KelompokCiri-ciri AwalCiri-ciri Setelah PerlakuanInterpretasi

1Daun menguning dan terdapat bercak kecoklatanDaun menguning dan terdapat bercak kecoklatan

2Daun menguning dan terdapat bercak kecoklatanDaun sedikit menguning

3Daun menguning dan terdapat bercak kecoklatanDaun menguning

4Daun menguning dan terdapat bercak kecoklatanDaun menguning dan terdapat bercak kehitaman

5Daun menguning dan terdapat bercak kecoklatanDaun menguning-

6Daun menguning dan terdapat bercak kecoklatanDaun menguning dan terdapat bercak coklat kehitaman di ujung daun

Gambar 1. Daun Tanaman Kacang Panjang yang Sakit

Gambar 2. Daun Tanaman Kacang Gambar 3. Daun Tanaman Kacang Panjang Kontrol Panjang PerlakuanB. PembahasanPostulat Koch adalah salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui ada tidaknya virus yang menginfeksi suatu tumbuhan. Postulat Koch tetap dianggap esensial untuk menentukan diagnosis yang handal mengenai penyakit infeksi yang disebabkan oleh mikroorganisme. Penerapan Postulat Koch tersebut telah memberi keterangan tentang sifat berbagai macam penyakit dan sangat membantu untuk membedakannya. Postulat Koch dapat diaplikasikan terhadap penyakit virus untuk menunjukkan bahwa patogennya adalah virus, jika :1. Virus harus menyertai penyakit2. Virus harus dapat diisolasi dari tumbuhan yang sakit3. Jika diinokulasikan ke dalam tumbuhan inang yang sehat, harus dapat menghasilkan kembali penyakit yang serupa4. Virus yang sama harus dapat ditunjukkan ada di dalam tumbuhan percobaan dan harus dapat diisolasi kembali (Pelczar and Chan, 2008).Virus tumbuhan sangat bermacam-macam. Ada beberapa karakteristik virus yang dapat digunakan untuk mengelompokkan virus tumbuhan. Pengelompokan virus tumbuhan didasarkan pada susunan genom virus, homologi runutan nukleotida, hubungan serologi, hubungan dengan vektor, kisaran inang, patogenisitas, gejala penyakit, serta penyebaran geografi. Berdasarkan susunan genom virus, virus dengan genom DNA misalnya Cauliflower mosaic virus, dsRNA misalnya Wound tumor virus, (-) ssRNA misalnya Rice stripe virus dan (+)ssRNA misalnya Tobacco mosaic virus (Akin, 2006).Bean common mosaic virus (BCMV) merupakan salah satu penyebab mosaik pada kacang panjang. Gejala infeksi BCMV pada tanaman kacang panjang berupa daun berwarna kuning terang, penebalan pada tulang daun, dan permukaan daun tidak rata akibat pertumbuhan urat daun tidak sebanding dengan pertumbuhan helaian daun Gejala infeksi BCMV yang lain berupa mosaik berupa lepuhan, pola warna kuning dan hijau pada daun, malformasi daun, daun menggulung, tanaman menjadi kerdil, dan polong serta biji yang dihasilkan lebih sedikit dibandingkan dengan tanaman sehat (Hamdayanty, 2014). Bean penyakit mosaik umum dapat secara efektif dikendalikan dengan menanam benih atau sertifikasi oleh penciptaan dan menggunakan kultivar tahan (Pasev, 2013).Mekanisme penginfeksian virus ke tumbuhan adalah masuknya partikel virus ke dalam tanaman melalui luka pada permukaan tanaman dengan perantaraan tepung sari dan sebagainya, maka akan terjadi kontak antara virus dengan sitoplasma sel tanaman. Sesudah terjadi inokulasi, RNA yang merupakan bagian virus yang infektif keluar dari selubung protein. Usaha tersebut dilakukan dengan perantaraan sel tanaman karena virus tidak mempunyai energi untuk keperluan tersebut. Protein yang ditinggalkan kemungkinan tertinggal dalam sel tanaman dan selanjutnya menjadi bagian protein sel tanaman inang. RNA yang keluar tersebut merangsang tanaman inang untuk membentuk enzim yang disebut RNA-polymerases, RNA-synthetases atau RNA-replicates. Enzim tersebut membentuk RNA baru dan RNA baru selanjutnya merangsang sel tanaman inang untuk mensintesa molekul protein yang spesifik untuk dijadikan selubung RNA (Bos, 1990).Perubahan tanaman yang terinfeksi virus dari tanaman normal disebut dengan gejala (symptom). Gejala penyakit virus merupakan dampak infeksi virus yang dapat diamati pada tanam terinfeksi. Gejala yang tampak merupakan akibat adanya gangguan fisiologi tanaman. Infeksi virus juga akan mempengaruhi jumlah dan bentuk sel serta organel. Gangguan fisiologi tanaman mengakibatkan tanaman inang menunjukkan gejala di seluruh bagian tanaman, seperti tanaman menjadi kecil, perubahan warna daun, ukuran dan bentuk buah yang dihasilkan. Infeksi virus pada tanaman inang tidak hanya menimbulkan satu tipe gejala, sebagai contoh tanaman yang menunjukan gejala bantut bersaman dengan gejala nekrosis (Gibbs and Harisson, 1980).Gejala eksternal merupakan gejala penyakit yang kasat mata, yang dapat dilihat secara langsung tanpa bantuan mikroskop. Secara umum gejala eksternal diakibatkan oleh infeksi primer pada sel yang diinokulasi dan oleh infeksi sekunder akibat penyebaran virus dari situs infeksi primer ke bagian lain dari tanaman inang. Gejala infeksi primer pada daun yang diinokulasi disebut gejala lokal. Gejala tersebut dapat dibedakan dengan jaringan di sekitarnya yang berbentuk bercak. Gejala ini dalam virologi tumbuhan disebut dengan gejala bercak lokal. Bercak lokal mempunyai ukuran yang beragam dan dapat berupa klorosis karena hilang atau berkurangnya klorofil, atau nekrosis karena kematian sel tanaman inang. Gejala sistemik terjadi apabila virus yang diinokulasikan pada tanaman inang tidak hanya terbatas pada situs infeksi primer, tetapi menyebar ke bagian lain dan menyebabkan infeksi sekunder. Macam-macam gejala sistemik adalah bantut, mosaik, bercak bercincin, layu dan malbentuk daun (Akin, 2006).Gejala internal penyakit virus merupakan perubahan histologi pada bagian tanaman yang terinfeksi virus khususnya daun, daun lembaga, dan cabang tanaman, dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu nekrosis, atau kematian sel, hiperplasia atau pertumbuhan sel yang berlebihan, serta hipoplasia atau penurunan pertumbuhan sel. Hipoplasia merupakan gejala yang muncul bersamaan dengan gejala mosaik, penurunan jumlah klorofil, tidak berkembangnya sel mesofil dan tidak terdapatnya rongga antar sel, seperti misalnya bagian daun yang menguning pada gejala mosaik (Akin, 2006).Penularan secara mekanis merupakan metode penularan yang mudah dilakukan dan banyak digunakan untuk percobaan penularan di laboratorium. Inokulasi secara mekanis dioleskan dengan mengoleskan sap pada permukaan daun tanaman yang mengalami luka mikro (sublethal wouding or abrasi) secara mekanis. Efisiensi inokulasi virus dapat dilakukan dengan penambahan karborundum ke dalam sap atau ditaburkan pada permukaan daun. Karborundum berfungsi sebagai agensia abrasi saat ekstrak dioleskan pada permukaan daun tanaman (Matthew, 1992).Mekanisme infeksi virus secara vegetatif dapat menggunakan setiap bagian tanaman yang digunakan menjadi tanaman baru. Mekanisme infeksi virus secara vegetatif dilakukan dengan cara okulasi, penyambungan, penyetekan, umbi, kultur jaringan dan rizoma akan mengandung virus yang berasal dari tanamn induk. Penyambungan merupakan metode perbanyakan tanaman yang dilakukan dengan menyambung bagian tanaman dengan tanaman lain. Penyambungan banyak digunakan dalam melakukan percobaan penularan virus di laboratorium (Matthew, 1992).Mekanisme infeksi virus secara generatif dapat dilakukan melalui biji. Setiap biji yang terinfeksi dapat menghasilkan sumber infeksi baru pada musim berikutnya atau di tempat lain. Penularan virus melalui biji terjadi apabila virus terdapat di dalam biji atau pada jaringan embrio dan kulit biji. Virus juga dapat bertahan secara eksternal dalam sisa daging buah yang mengering. Infeksi virus pada embrio hanya terjadi apabila tanaman terinfeksi sebelum penyerbukan bunga. Serbuk sari juga dapat terinfeksi dan menyebabkan terjadinya infeksi (Matthew, 1992).Sifat khas infeksi virus tumbuhan adalah tidak adanya alat penetrasi, sehingga apabila virus tumbuhan akan menginfeksi inangnya harus melalui mekanis perlukaan. Tortora et al. (2010) menambahkan karakteristik lain dari virus tumbuhan yaitu ukurannya sangat kecil, asam nukleatnya sebanyak 5-40%, tipe asam nukleatnya RNA dengan single stranded atau doble stranded, bentuknya ada yang rigid rods, flexuous rods, shorts rods dan eicosahendrons, dan virus tumbuhan menyebar dalam tubuh tumbuhan melalui sistem vaskuler.Tanaman kacang-kacangan (leguminosae) sering digunakan dalam postulat Koch karena memiliki pertumbuhan tanaman yang relatif cepat sehingga mudah diamati gejala yang ditimbulkan apabila terdapat penyakit yang disebabkan oleh berbagai macam agen penginfeksi. Selain itu tanaman kacang-kacangan sangat rentan terkena infeksi virus. Virus yang menyerang kacang-kacangan misalnya PStv dan PmoV yang dapat menimbulkan gejala bilur (blotch) pada kacang tanah (Semangun, 1991). Jenis kacang-kacangan yang digunakan dalam praktikum ini adalah kacang panjang, kacang yang sudah diinokulasikan virus diinkubasi di green house agar tidak terjadi kontaminasi dari virus lain, tidak terganggu vektor yang dapat mentransmisikan virus dari satu tanaman ke tanaman yang lain, selain itu untuk menciptakan lingkungan yang terkontrol.Praktikum Postulat Koch menggunakan tanaman kacang panjang sehat yang daunnya dilukai, sebelum dilakukan inokulasi virus tanaman kacang panjang pertama-tama tanaman kacang panjang yang sakit diamati gejalanya, setelai itu dilakukan tahap pembuatan sap sari tanaman tadi. Cara pembuatan sap siapkan 5 lembar daun yang sakit kemudian dilumatkan dengan mortal dan pestle, lalu ditambahkan akuades. Daun yang telah dilumatkan disaring dengan milipore sampai sap yang diperoleh hanya berupa cairan atau ekstrak. Setelah sap diperoleh, dilakukan inokulasi sap pada tanaman kacang panjang. Pertama-tama pilih daun yang paling sehat lalu lukai dengan arang agar virus yang diinokulasikan dapat menginfeksi kacang panjang. Setelah itu celupkan Cotton bud steril ke dalam sap tanaman yang memiliki tanda-tanda penyakit virus yang telah disaring, kemudian Cotton bud diulaskan pada seluruh permukaan daun yang telah dilukai. Daun yang telah diberi sap ditutup dengan plastik transparan agar tidak terjadi kontaminasi, dan penyebaran virus ke tanaman kontrol, selanjutnya tanaman di inkubasi di green house.Berdasarkan hasil pengamatan diperoleh pada tanaman yang diberi perlakuan pada kelompok 1, 4 dan 6 menunjukan gejala yang sama seperti tanaman sakit, yaitu gejala penyakit yang ditimbulkan adalah daun mengalami klorosis dan dan mosaik pada daun. Virus ini memiliki Tingkat mutasi yang tinggi dapat memfasilitasi perubahan kisaran inang yang akhirnya dapat menyebabkan epidemik (Miriam et al, 2012). Pada kelompok 2, 3 dan 5 tanaman yang terinfeksi oleh virus memiliki kenampakan daun yang berwana kuning kehijauan di hampir seluruh permukaan daun, tetapi permukaan daunnya masih terasa halus. Hal ini menunjukan daun yang terolesi sap tidak menunjukan gejala yang sama dengan daun yang telah terinfeksi virus sebelumnya, hal ini dapat terjadi karena perlukaan pada daun kurang baik.Keberhasilan inokulasi secara mekanis tergantung pada konsentrasi virus dalam sap, sumber inokulum, metode penyiapan inokulum, ketahanan virus terhadap sap, dan kondisi tanaman inang. Kondisi lingkungan sebelum dan sesudah inokulasi, seperti cahaya dan suhu juga mempengaruhi keberhasilan inokulasi. Daun yang terkena serangan serangga tanpa membawa virus, umumnya memiliki kenampakan yang permukaannya kasar dan berlubang tanpa adanya bercak. Daun yang terinfeksi virus umumnya memiliki kenampakan daun yang permukaannya halus, berbercak dan tidak berlubang (Foster et al., 2008).

IV. KESIMPULAN DAN SARANA. KesimpulanBerdasarkan hasil dan pembahasan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:1. Postulat Koch dapat digunakan untuk membuktikan ada tidaknya agen infeksius misalnya virus yang menyebabkan penyakit.2. Cara penularan virus dari satu tanaman ke tanaman yang lain data dilakukan secara mekanis yaitu melukai daun dengan sengaja lalu diinokulasikan sap virus pada daun yang telah dilukaiB. SaranSaran untuk praktikum Postulat Koch ketika melakukan pelukaan daun dengan arang dilakukan dengan baik agar tanaman benar-benar terluka dan virus yang diinokulasikan dapat menginfeksi tanaman.

DAFTAR REFERENSIAkin, H. M. 2006. Virologi Tumbuhan. Kanisius. Yogyakarta.Bos, L. 1990. Pengantar Virologi Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.Foster, G. D., Johansen, I. E. Hong, Y. and Nagy, P. D. 2008. Plant Virology Protocols. Humana Press. Hertz.Gibbs, A., and Harrison, B. 1980. Plant Virology: The Principles. Edward Arnold. London.Hamdayanty, dan Damayanti, T. A. 2014. Infeksi Bean common mosaic virus pada Umur Tanaman Kacang Panjang yang Berbeda. Jurnal Fitopatologi, 10(6) : 181-187.Inglis, T. J. J. 2007. Principia Aetiologica : Taking Causality Beyond Kochs Postulates. Journal of Medical Microbiology 56 : 1419-1422.Matthew, R. E. F. 1992. Fundamental of Plant Virology. 3rd Edition. Academic Press. New York.Miriam, B., Fernndez, R. T., Garrido, M. J., Mejas, A., Romano, M. and Marys, E. 2012. First Report of Cowpea Mild Mottle Carlavirus on Yardlong Bean (Vigna unguiculata subsp. sesquipedalis) in Venezuela. ISSN. Vol 4Pasev, G. Kostova, D. and Sovkova, S. 2013. Identification of Genes for Resistance to Bean Common Mosaic Virus and Bean Common Mosaic Necrosis Virus in Snap Bean (Phaseolus vulgaris L.) Breeding Lines Using Conventional and Molecular Methods. Journal Of Phytopathology, doi: 10.1111/jph.12149 : 1-7.Pelczar, M. J. and Chan, E. C. S. 2008. Dasar-dasar Mikrobiologi. UI Press. Jakarta.Semangun, H. 1991. Penyakit-penyakit Tanaman Pangan di Indonesia. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.Tortora, G. J., Berdell, R. Funke and Christine, L. C. 2010. Microbiology an Introduction 10th Edition. United States of Amerika. Pearson.