sebaran spesies nematoda sista kentang hasil dan pembahasan

7/28/2019 Sebaran Spesies Nematoda Sista Kentang Hasil Dan Pembahasan

1/87

SEBARAN SPESIES NEMATODA SISTA KENTANG

(Globodera pallida (Stone) Behrens dan Globodera

rostochiensis (Woll.) Behrens) BERDASARKAN KETINGGIAN

TEMPAT DI DATARAN TINGGI DIENG JAWA TENGAH

NURJANAH

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2009 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN

SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Sebaran Spesies Nematoda

Sista Kentang (Globodera pallida (Stone) Behrens dan Globodera rostochiensis

(Woll.) Behrens) Berdasarkan Ketinggian Tempat di Dataran Tinggi Dieng Jawa

Tengah adalah 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 tesis ini.

Bogor, Januari 2009

Nurjanah

NIM A451064114 ABSTRACT

NURJANAH. Distribution of Potato Cyst Nematode (Globodera pallida

(Stone) Behrens and Globodera rostochiensis (Woll.) Behrens) Based on

Altitude in Dieng Highland Central Java. Supervised by SUPRAMANA and


2/87

GEDE SUASTIKA.

Potato Cyst Nematodes / PCN, (Globadera pallida (Stone) Behrens and

Globodera rostochiensis (woll) Behrens are the most important parasitic

nematodes of potato. The nematodes have the ability to devastate and kill potato

plants. Previous studies estimated the loss of potato at about 2 ton per Ha in

every 20 eggs of these nematode per gram of soils. Therefore, this loss

decreased the level of potato harvest up to 80%, particularly in the continuing of

potato planting. This research was aimed to map out the regions of Potato Cyst

Nematodes distributions of G.pallida and G.rostochiensis. This mapping out was

based on the altitude of the potato plants in the Dieng higland in Central Java.

Then, the result of this research was expected to be used as a material to verify

the status of these two species related to the quarantine pest category A1 group

II for G.pallida and quarantine pest category A2 group II for G. rostochiensis. The

survey was carried out at the potato planting centers at Dieng highland in Central

Java. The altitudes of planting centers were determined in the 5 ranges, i.e.

2000 m dpl. This determination was performed in 26

locations scattered in Wonosobo and Banjarnegara. Morphological characters

and Polymerase Chain Reaction (PCR) assay were used to identify the PCN

species. PCN was detected in 17 location from the 26 observation and survey

locations which scattered within the Dieng highland at the altitude 1460 m a. s. l

to the altitude 2123 m a. s. l. By counting the cysts of these nematodes, it was

identified that the density of these nematodes were elevated in the location with

the altitude at the range of 1750 m a. s. l to the 2000 m a. s. l. A mix species


3/87

population of PCN was detected at all locations based on morphological and

molecular identification. At the lower altitude (1250 1550 m a.s.l.),

G.rostochiensis was more prevalence than G. pallida. However, G. pallida tend

to predominate the area by increasing altitude of the plantation. It is assumed that

the higher altitude, the cooler temperature and lower soil temperature were more

favorable to G. pallida.

Key words: Altitude, Prevalence, G. pallida, G.rostochiensis, Polymerase Chain

Reaction.RINGKASAN

NURJANAH. Sebaran Spesies Nematoda Sista Kentang (Globodera pallida

(Stone) Behrens dan Globodera rostochiensis (Woll.) Behrens) Berdasarkan

Ketinggian Tempat di Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah. Dibimbing oleh

SUPRAMANA dan GEDE SUASTIKA.

Kentang (Solanum tuberosum L.) merupakan komoditas hortikultura

penting di Indonesia yang saat ini menjadi bahan pangan alternatif, sebagai

sumber karbohidrat untuk menunjang program diversifikasi pangan. Nematoda

Sista Kentang/NSK (Globodera pallida (Stone) Behrens dan Globodera

rostochiensis (Woll.) Behrens) merupakan nematoda penting pada tanaman

kentang karena kemampuan merusak dan mematikan tanaman kentang yang

sangat besar. Telah dilakukan estimasi bahwa telah terjadi kehilangan hasil

kentang sebesar 2 ton/Ha untuk setiap 20 telur/g tanah. Salah satu tugas pokok

dan fungsi dari Unit Pelaksana Teknis di Badan Karantina Pertanian adalah

melakukan survai & pemantauan daerah sebar OPT/OPTK, hasil survai dan dari

pemantauan dapat dijadikan bahan pertimbangan untuk penyempurnaan

peraturan dan perundang-undangan karantina. Dari hal tersebut maka perlu


4/87

dilakukan penelitian mengenai sebaran NSK (G. pallida dan G. rostochiensis)

berdasarkan ketinggian tempat. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat

menjadi bahan untuk memverifikasi status G. pallida yang merupakan OPTK

kategori A1 golongan II dan G. rostochiensis yang merupakan OPTK kategori A2

golongan II. Penelitian ini bertujuan untuk memetakan daerah sebar Nematoda

Sista Kentang G. pallida dan G. rostochiensis berdasarkan ketinggian tempat

pada tanaman kentang di Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah.

Survei dilaksanakan pada bulan Agustus sampai dengan Desember

2008 di sentra pertanaman kentang di Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah

dengan kisaran ketinggian tempat mulai kurang dari 1250 m dpl sampai dengan

ketinggian tempat lebih dari 2000 m dpl pada 26 lokasi yang tersebar di

Kabupaten Wonosobo dan Kabupaten Banjarnegara. Identifikasi spesies NSK

dengan menggunakan karakter morfologi dilakukan dengan metode sidik pantat

(perineal pattern) sista NSK dan untuk memverifikasi Spesies NSK dilakukan

deteksi NSK menggunakan Metode PCR (Polymerase Chain Reaction).

Sista NSK ditemukan terdapat pada 17 lokasi dari 26 lokasi yang disurvai.

Sista NSK ditemukan tersebar pada ketinggian tempat mulai dari ketinggian 1460

m dpl sampai dengan 2123 m dpl. Prevalensi NSK pada ketinggian tempat 1250

m 1500 m sebesar 14,3%, pada kisaran ketinggian 1500 m 1750 m

prevalensi NSK sebesar 60%, dan prevalensi NSK pada ketinggian tempat lebih

dari 1750 m mencapai 100%. NSK di Dataran tinggi Dieng Jawa Tengah

merupakan populasi campuran G. pallida dan G. rostochiensis. Pada kisaran

ketinggian tempat antara 1250 m 1500 m diketahui bahwa spesies G.

rostochiensis lebih dominan dibanding G. pallida. Seiring dengan semakin tinggi


5/87

tempat, maka dominasi digantikan oleh G. pallida. Hasil identifikasi dengan

teknik PCR terdeteksi campuran spesies G. Pallida (391 bp) dan G.

rostochiensis (238 bp) pada 17 lokasi yang terdeteksi NSK.

Kata kunci : Ketinggian tempat, prevalensi, G. pallida, G. rostochiensis,

Polymerase Chain Reaction. Hak Cipta milik IPB, tahun 2009

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 SEBARAN SPESIES NEMATODA SISTA KENTANG

(Globodera pallida (Stone) Behrens dan Globodera

rostochiensis (Woll.) Behrens) BERDASARKAN KETINGGIAN

TEMPAT DI DATARAN TINGGI DIENG JAWA TENGAH

NURJANAH

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Magister Sains pada

Program Studi Entomologi/Fitopatologi

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR


6/87

BOGOR

2009 Judul Tesis : Sebaran Spesies Nematoda Sista Kentang

(Globodera pallida (Stone) Behrens dan

Globodera rostochiensis (Woll.) Behrens)

Berdasarkan Ketinggian Tempat di Dataran Tinggi

Dieng Jawa Tengah

Nama Mahasiswa : Nurjanah

NIM : A451064114

Disetujui :

Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Supramana, M.Si Dr. Ir. Gede Suastika, M.Sc

Ketua Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana IPB

Entomologi/Fitopatologi

Dr. Ir. Sri Hendrastuti Hidayat, M.Sc Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S

Tanggal Ujian : 19 Januari 2009 Tanggal Lulus : PRAKATA

Bismillahi rohmaani rohiim. Alhamdulillahi robbilalamin.

Segala puji dan syukur kepada Allah SWT atas limpahan rahmat dan

hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan tesis yang

berjudul Sebaran Spesies Nematoda Sista Kentang (Globodera pallida (Stone)


7/87

Behrens dan Globodera rostochiensis (Woll.) Behrens) Berdasarkan Ketinggian

Tempat di Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah. Salawat dan salam tercurah

kepada Rasullulah SAW, keluarga, para sahabat, dan para pengikutnya.

Penulis menyampaikan rasa terima kasih yang tidak terhingga kepada

Dr. Ir. Supramana M.Si. dan Dr. Ir. Gede Suastika M.Sc. atas bimbingan,

kesabaran, pengkayaan wawasan, saran, kritik dan dukungan moril yang sangat

besar peranannya dalam penyelesaian penulisan tesis ini. Ucapan terima kasih

juga disampaikan kepada Ir. Syukur Iwantoro, MS, MBA, Dr. Ir. Eliza S. Rusli, Dr.

Ir Catur Putra Budiman M.Agric. atas kesempatan yang diberikan kepada penulis

untuk mengikuti program magister di IPB.

Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Dr. Ir. Arifin Tasrif, M.Sc

yang bersedia menjadi Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis. Ucapan terima

kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Aris Widiyanto ( Koordinator PHP

Dinas Pertanian Kab. Banjarnegara) atas bantuannya selama survai di

Kabupaten Wonosobo dan Kabupaten Banjarnegara.

Penulis juga menyampaikan terimakasih kepada rekan-rekan di Balai

Besar Uji Standar Karantina Pertanian Rumenda Ginting, Yani Dawi, Jati

Adiputra, Dwi Sugipriatini, Titi Sumarti, Derhani LG, Rahmawati, Ummu Salamah

R, Andi Prasetiawan, Ariningsih SE dan R. Yudiarto atas persahabatan dan

kerjasamanya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada mbak Tuti dari

laboratorium Virologi IPB dan Bruce Ochieng Obura atas persahabatan dan

bantuannya selama penelitian.

Rasa hormat yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada kedua

orang tua tercinta, ayahanda Muhamad Saripin (alm), ibunda Julaecha dan


8/87

kakanda Nurlaela yang telah mencurahkan kasih sayang, doa dan bimbingan.

Ucapan terima kasih yang tidak terhingga juga penulis ucapkan kepada suami

tercinta Fajarudin Mijiono dan ananda tercinta Kamila Nurhanifah atas kesabaran,

kasih sayang dan dukungannya. Ucapan terima kasih disampaikan pula pada

Mertua Bapak M Dahlan dan Ibu Siti Absah, dan adik ipar Atun dan Tiyok atas

doa, dorongan semangat dan bantuan moril selama ini.

Akhir kata saya haturkan terima kasih kepada semua pihak dan semoga

hasil penelitian ini bermanfaat untuk kepentingan umat manusia dan ilmu

pengetahuan.

Bogor, 13 Januari 2009

Nurjanah RIWAYAT HIDUP

Nurjanah, SP. Dilahirkan di Bandung tanggal 13 Agustus 1976, sebagai

anak kedua dari dua bersaudara, pasangan Bapak Muhamad Saripin dan Ibu

Julaecha. Penulis menikah dengan Fajarudin Mijiono pada tahun 2005 dan

dikaruniai anak bernama Kamila Nurhanifah pada tahun 2006.

Penulis menempuh pendidikan di SMA Negeri 11 Bandung, lulus pada

tahun 1994. Penulis melanjutkan ke pendidikan tinggi di Universitas Padjadjaran

Bandung, Fakultas Pertanian, Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan pada

tahun 1994 -1999.

Penulis pernah bekerja sebagai Tenaga Pendamping Penyuluh Pertanian

pada Program Peningkatan Penyuluhan Pertanian Untuk Memberdayakan

Masyarakat Tani (kerjasama Deptan-IPB-Depkop PKM) tahun 1999-2000. Pada

Tahun 2000-2001 penulis bekerja sebagai Service Supervisor di PT. Rentokil

Indonesia di Jakarta, kemudian penulis bekerja sebagai Technical Executive di


9/87

PT. AGRICON Bogor tahun 2001-2005. Pada Tahun 2005-2006 penulis

diterima sebagai Tenaga Pengendali Organisme Pengganggu Tumbuhan di

Stasiun Karantina Tumbuhan Kelas II Cilacap. Kemudian sejak tahun 2006

penulis bekerja sebagai Tenaga Pengendali Organisme Pengganggu Tumbuhan

di Balai Besar Uji Standar Karantina Pertanian, Jakarta.

Pada tahun 2007 penulis berkesempatan melanjutkan pendidikan ke

Program Magister Sains pada Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor,

Program Studi Entomologi dan Fitopatologi. Beasiswa pendidikan pascasarjana

diperoleh dari Badan Karantina Pertanian Departemen Pertanian. DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL .........................................................................................

DAFTAR GAMBAR .....................................................................................

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................

PENDAHULUAN .......................................................................................

Latar Belakang ...........................................................................................

Tujuan ........................................................................................................

Perumusan Masalah .................................................................................

Hipotesis ....................................................................................................

TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................................

Klasifikasi Nematoda Sista Kentang (Globodera rostochiensis dan

Globodera pallida).......................................................................................

Morfologi Nematoda sista emas (G. rostochiensis) ..................................

Morfologi Nematoda sista putih (G. pallida) ...............................................

Biologi dan Ekologi NSK ...........................................................................


10/87

- Biologi NSK .....................................................................................

- Ekologi NSK ....................................................................................

Sebaran NSK .............................................................................................

- Sebaran Geografi NSK ..................................................................

- Sebaran Horisontal NSK ...............................................................

Karakterisasi NSK .....................................................................................

- Karakterisasi NSK berdasarkan Morfologi ......................................

- Karakterisasi NSK berdasarkan Biomolekuler ...............................

BAHAN DAN METODE ..............................................................................

Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................................

Metode Penelitian ......................................................................................

- Penentuan lahan contoh .................................................................

- Pengumpulan sampel tanah dari tanaman kentang yang terinfeksi

- Ekstraksi sista NSK .......................................................................

Identifikasi spesies NSK berdasarkan karakter morfologi ..........................

Identifikasi spesies NSK berdasarkan karakter molekuler..........................

x

xi

xii

1

1

3

3

4


11/87

5

5

5

6

7

7

9

11

11

13

13

13

15

18

18

18

18

18

19

19

21 Analisis Data ............................................... ..............................................

HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................

Prevalensi NSK berdasarkan Ketinggian Tempat ...................................

- Hubungan antara Ketinggian Tempat dengan Jumlah Sista NSK..


12/87

- Hubungan antara Suhu Tanah dengan Jumlah Sista NSK.............

- Korelasi antara Jumlah Sista NSK dengan Ketinggian Tempat

dan Suhu Tanah ............................................................................

Dominasi Spesies NSK berdasarkan Ketinggian Tempat .........................

Verifikasi Spesies NSK melalui PCR .........................................................

SIMPULAN DAN SARAN ...........................................................................

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................

23

24

24

26

27

28

30

31

37

38

ixDAFTAR TABEL

Halaman

1

2

3

Daerah sebar NSK di Pulau Jawa ...........................................

Perbedaan ciri morfologi G. rostochiensis dan G. pallida........


13/87

Hasil korelasi antara ketinggian, jumlah sista, suhu tanah dan

jumlah tanaman ........................................................................

12

20

29 DAFTAR GAMBAR

Halaman

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Skema Siklus hidup Globodera spp (Evans & Stone 1977 dalam

Marks & Brodie 1998) .......................................................................


14/87

Tipe bentuk sista untuk Globodera, Punctodera, Cactodera dan

Heterodera (Marks & Brodie 1998) ....................................................

Pola perkembangan fenestra dari sista Heteroderinae (Marks &

Brodie 1998).......................................................................................

Bagian perineal sista Globodera (Marks & Brodie 1998) ..................

Bentuk ridge vulval-anal G. rostochiensis dan G. pallida (Marks &

Brodie 1998) .....................................................................................

G. rostochiensis (a), G. pallida (b) ...................................................

Gejala serangan NSK (a) & (b), sista NSK di sekitar daerah

perakaran tanaman kentang (c) (Nurjanah 2008) ............................

Prevalensi sista NSK berdasarkan ketinggian tempat di Dataran

tinggi Dieng Jawa Tengah ................................................................

Hubungan antara ketinggian tempat dengan jumlah sista NSK ........

Hubungan antara suhu tanah dengan jumlah sista NSK ...................

Pengaruh ketinggian tempat terhadap proporsi spesies

NSK ....................................................................................................

Produk PCR sista G. rostochiensis dan G. Pallida yang diambil dari

lokasi dengan ketinggian tempat 1250 m dpl1750 m dpl : ....... ..

Produk PCR sista G. rostochiensis yang diambil dari lokasi pada

ketinggian tempat 1750 m dpl2000 m dpl : ....... ........................

Produk PCR sista G. pallida yang diambil dari lokasi pada

ketinggian tempat 1750 m dpl2000 m dpl : ....... ........................

Produk PCR sista G. rostochiensis, G. pallida yang diambil dari

lokasi pada ketinggian tempat lebih dari 2000 m dpl: ....... ...........


15/87

Produk PCR sista NSK menggunakan primer spesifik G.

rostochiensis, G. pallida dan primer universal (Muholland et al.

1988), dengan jumlah sista NSK yang diekstraksi adalah 1, 5, dan

10 sista................................................................................................

7

14

14

15

15

21

24

25

27

28

30

31

32

32

33

35 DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1

2

3


16/87

4

5

6

7

Lokasi Pengambilan sampel sista NSK .............................................

Daerah sebar NSK di Dataran Tinggi Dieng Jawa

Tengah ...............................................................................................

Data prevalensi NSK di Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah

Hasil analisis regresi : Jumlah sista NSK versus ketinggian

tempat ................................................................................................

Hasil analisis regresi : Jumlah sista NSK versus suhu

tanah ..................................................................................................

Identifikasi morfologi sista NSK .........................................................

Hasil pengamatan sidik pantat sista NSK ...........................................

43

44

47

48

49

50

51 PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kentang (Solanum tuberosum L.) merupakan komoditas hortikultura penting

di Indonesia yang saat ini menjadi bahan pangan alternatif, sebagai sumber


17/87

karbohidrat untuk menunjang program diversifikasi pangan. Kebutuhan kentang

dari tahun ke tahun semakin bertambah sejalan dengan bertambahnya jumlah

penduduk dan semakin tingginya kesadaran masyarakat akan gizi (Rukmana

1997). Perubahan pada konsumsi masyarakat Indonesia dewasa ini juga turut

berperan dalam memacu peningkatan kebutuhan kentang.

Berdasarkan data Biro Pusat Statistik (2008) di indonesia setiap tahun

terjadi penurunan produksi kentang. Pada tahun 2007 terjadi penurunan

produksi kentang sebesar 5.887 ton, yaitu dari produksi 1.009.619 ton pada

tahun 2005 menjadi 1.003.732 ton pada tahun 2007. Pada tahun 2005 produksi

kentang mengalami penurunan sebesar 62.421 ton, yaitu dari produksi 1.072.040

ton pada tahun 2004 menjadi 1.009.619 ton pada tahun 2005.

Rendahnya produktivitas kentang disebabkan beberapa faktor, diantaranya

adalah gangguan hama dan penyakit, iklim, teknik budidaya, pembibitan (mutu

bibit) dan kesuburan tanah. Di antara faktor-faktor tersebut, gangguan hama dan

penyakit merupakan penyebab utama penurunan produksi kentang di Indonesia.

Penyakit penting yang menyebabkan penurunan produksi kentang di Indonesia

adalah penyakit tanaman yang disebabkan oleh berbagai cendawan, bakteri,

virus, viroids dan nematoda dengan intensitas serangan yang sangat tinggi.

Keberadaan nematoda pada tanaman kentang merupakan salah satu kendala

yang mempengaruhi produksi kentang. Nematoda Sista Kentang (Globodera

pallida (Stone) Behrens dan Globodera rostochiensis (Woll.) Behrens)

merupakan nematoda terpenting pada tanaman kentang (Luc et al. 1995) karena

kemampuan merusak dan mematikan tanaman kentang yang sangat besar.

Nematoda sista kentang (NSK) dapat dengan mudah menyebar melalui tanah,


18/87

mesin pertanian , umbi kentang, dan melalui air.

Gejala yang nampak akibat serangan NSK adalah terjadinya kerusakan

akar yang menyebabkan berkurangnya penyerapan air dan hara, sehingga

sistem perakaran berkurang, terdapat betina berwarna putih dan sista berwarna

putih, kuning emas, sampai coklat mengkilat, permukaan umbi 2

pecah-pecah atau terdapat lekuk-lekuk kecil. Bagian tanaman di atas permukaan

tanah pertumbuhannya terhambat (kerdil) dan daunnya menguning (klorosis) dan

layu pada siang hari yang terik (Luc et al. 1995). Interaksi antara NSK dengan

patogen kentang lainnya menyebabkan kerusakan tanaman lebih parah

(kompleks penyakit). Menurut CABI (2007) tingkat keparahan penyakit, dalam

hubungannya dengan berat umbi kentang yang dihasilkan adalah tergantung dari

jumlah telur NSK per unit tanah.

Nematoda sista kentang diketahui terdapat di 70 negara khususnya di

daerah dingin pada wilayah trofis, subtrofis dan daerah temperate di dunia (CABI

2007). Telah dilakukan estimasi bahwa terjadi kehilangan hasil kentang sebesar

2 ton/Ha untuk setiap 20 telur/g tanah. Oleh karena itu dapat terjadi kehilangan

hasil panen kentang sekitar 80% jika populasi NSK terus meningkat akibat

penanaman kentang secara terus-menerus dan tingkat serangan NSK yang

sangat tinggi (Spears 1968).

Nematoda sista kentang Globodera spp., merupakan organisme

pengganggu tumbuhan karantina (OPTK), sebagaimana tercantum dalam Surat

Keputusan Menteri Pertanian Nomor 38/Kpts/HK.060/1/ 2006, Tanggal 27

Januari 2006, Tentang Jenis-jenis Organisme Pengganggu Tumbuhan Karantina

Golongan I Kategori A1 dan A2, Golongan II Kategori A1 dan A2, Tanaman Inang,


19/87

Media Pembawa dan Daerah Sebarnya. G. pallida termasuk OPTK kategori A1

golongan II, sedangkan G. rostochiensis termasuk OPTK kategori A2 golongan II.

Sebagai OPT baru yang mempunyai potensi menyerang, menetap dan/atau

menyebar ke kawasan tertentu perlu dilakukan tindakan eradikasi/eliminasi

dengan tujuan akhir OPT tersebut berhasil dimusnahkan.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Lisnawita (2007) diketahui

bahwa NSK telah terdeteksi di sentra-sentra pertanaman kentang di Jawa Timur,

Jawa Tengah dan Jawa Barat dan diduga NSK sudah ada di daerah tersebut

untuk waktu yang cukup lama. Di Jawa Tengah, petani telah menanam kentang

dengan menggunakan bibit asal Jerman sejak tahun 1985 (Suwardiwijaya et al.

2007). Kondisi ini memungkinkan bagi NSK untuk menetap di daerah tersebut.

Menurut Brodie (1984), untuk dapat terdeteksi dan menyebabkan endemik di

suatu daerah, NSK memerlukan waktu sekitar 7 tahun.

Salah satu tugas pokok dan fungsi dari Unit Pelaksana Teknis di Badan

Karantina Pertanian adalah melakukan survai & pemantauan daerah sebar 3

OPT/OPTK, hasil survai dan dari pemantauan dapat dijadikan bahan

pertimbangan untuk penyempurnaan peraturan dan perundang-undangan

karantina. Dari hal tersebut maka perlu dilakukan penelitian mengenai sebaran

nematoda sista kentang (G. pallida dan G. rostochiensis) berdasarkan

ketinggian tempat. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi bahan

untuk memverifikasi status G. pallida yang merupakan OPTK kategori A1

golongan II dan G. rostochiensis yang merupakan OPTK kategori A2 golongan II.

Berdasarkan data perkembangan kumulatif luas serangan NSK, maka penelitian

dilaksanakan di beberapa sentra penanaman kentang di daerah Dieng Jawa


20/87

Tengah.

Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk memetakan daerah sebar spesies NSK G.

pallida dan G. rostochiensis di Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah.

Perumusan Masalah

Nematoda sista kentang (NSK) merupakan patogen yang sulit dikendalikan.

Menurut Stevenson et al. (2001) sekali NSK terinfestasi pada suatu lahan, maka

nematoda akan tetap ada di lahan tersebut dan mungkin lahan tersebut sulit

untuk dapat bersih dari NSK. Di Inggris dilaporkan ambang ekonomi untuk G.

rostochiensis adalah 15 telur/g tanah. Di Jerman dilaporkan infestasi G.

rostochiensis menimbulkan kerugian 11%, 27% dan 43% pada kepadatan

populasi 100, 1000 dan 10.000 larva/100 cm

3

tanah (CABI 2007). NSK dapat

tersebar secara pasif bersama tanah atau umbi. Untuk mencegah penyebaran

NSK yang lebih luas, dibutuhkan survei mengenai sebaran NSK berdasarkan

ketinggian tempat. Dari hasil survai dapat diperoleh data mengenai jenis dan

jumlah NSK berdasarkan ketinggian tempat. Data yang diperoleh sangat

diperlukan untuk menentukan kepadatan populasi NSK, pola penguasaan ruang

oleh NSK dan tipe penyebaran NSK. Berdasarkan penelitian sebelumnya

(Lisnawita 2007) dinyatakan bahwa NSK telah terdapat di 4 desa yang di Dieng

pada kisaran ketinggian tempat antara 1600 m dpl 1700 m dpl, sehingga

diperlukan data mengenai sebaran NSK pada ketinggian tempat di bawah 1400

m dpl dan di atas 1700 m dpl. Pada penelitian ini dilakukan survai di Dataran


21/87

Tinggi Dieng Jawa Tengah dengan kisaran ketinggian tempat antara 1250 m dpl

lebih dari 2000 m dpl. Dari data hasil survai dapat diperoleh data kejadian 4

penyakit (prevalensi) NSK pada daerah-daerah yang sudah dilaporkan

terinfestasi maupun yang belum terinfestasi NSK.

Hipotesis

1. Terdapat korelasi antara ketinggian tempat dan sebaran spesies NSK.

2. Semakin tinggi tempat maka populasi Globodera pallida semakin

banyak.

3. Kejadian penyakit (prevalensi) NSK telah menyebar hampir di seluruh

hamparan pada sentra penanaman kentang di Dataran Tinggi Dieng,

Jawa Tengah. 5

TINJAUAN PUSTAKA

Klasifikasi Nematoda Sista Kentang

(Globodera rostochiensis dan Globodera pallida)

Klasifikasi nematoda sista kentang berdasarkan CABI (2007) adalah

sebagai berikut : Globodera sp termasuk ke dalam superkingdom Eukaryota,

kingdom Animalia, phylum Nematoda, Kelas Chromadea, ordo Tylenchida,

subordo Tylenchina, superfamili Tylenchoidea, famili Heteroderidae, subfamili

Heteroderinae, dan genus Globodera. Globodera mempunyai 14 spesies,

terdapat 2 spesies yang menjadi parasit utama pada kentang yaitu spesies

Globodera rostochiensis (Wollenweber) Behrens dan Globodera pallida (Stone)

Behrens. G. rostochiensis dengan sista berwarna emas/kuning (Golden cyst

nematode), dan G. pallida dengan sista berwarna putih (white cyst nematode).

Morfologi Nematoda Sista Emas (G.rostochiensis)


22/87

Telur. Telur berada di dalam sista. Permukaan telur licin, mempunyai

panjang 101 104 m dan lebar 46 - 48 m. Rasio panjang dan lebar adalah

2,1-2,5.

Juvenil. Juvenil 1 berada di dalam telur, Juvenil 2 (J2) menetas dari telur.

Juvenil 2 berbentuk seperti cacing (vermiform) dengan kepala yang bulat dan

stilet berkembang dengan baik serta knob stilet bulat (rounded). Panjang tubuh

468,0 100,0 m. panjang kepala 4,6 0,6 m, panjang stilet 22,0 0,7 m,

panjang ekor 44,0 12,0 m, dan panjang ekor yang hilain 26,5 2 m.

Jantan. Jantan berbentuk seperti cacing (vermiform), bentuk kepala bulat

dan stilet pendek dengan knob yang berkembang baik (Stone 1973). Jika

difiksasi tubuh akan melengkung seperi huruf C atau S. Testis tunggal terdapat di

tengah tubuh. Panjang tubuh 0,89 - 1,27 mm dengan lebar tubuh pada lubang

ekskresi 28 1,7 m, lebar dasar kepala 11,8 0,6 m, panjang kepala 7 0,3

m, dan panjang stilet 26,0 1 m.

Betina. Betina berbentuk bulat tanpa kerucut (cone) dan berwarna putih

bersih (Supramana, 2004). Betina keluar dari korteks akar sekitar 4-5 minggu 6

setelah J2 berinvasi. Panjang stilet 23,0 1 m, lebar kepala 5,2 0,7 m, dan

jumlah lekukan antara vulva dan anus (cuticular ridges) adalah 21 3.

Sista. Sista berbentuk globuler (Dropkin 1999). Sista berisi telur yang

merupakan generasi berikutnya dari G. rostochiensis dan dibentuk dari kutikula

betina yang mati. Sista berwarna kuning sampai coklat muda, berkilat, berbentuk

bulat. Panjang sista tanpa leher 445 50 m dan lebar 382 60 m, panjang

leher 104 19 m. Rata-rata diameter fenestra 19 2 m. Jarak dari anus ke

fenestra 66,5 10,3 m, serta rasio Granek 3,6 0,8 (CABI 2007).


23/87

Morfologi Nematoda Sista Putih (G.pallida)

Telur. Telur berada di dalam sista dan permukaan telur licin. Telur

berukuran 108,3 2 m x 43,2 3,2 m.

Juvenil. Juvenil (J2) merupakan stadia yang infektif. J2 G.pallida umumnya

lebih besar, stilet lebih panjang dengan knob stilet meruncing (pointed) dan lebih

kuat dibandingkan G. rostochiensis. Juvenil sering ditemukan di dalam tanah

bersama-sama dengan sista. Panjang tubuh 486 + 2,8 m, panjang stilet 23,0

1,0 m, panjang ekor 51,1 2,8 m dan lebar ekor pada anus 12,1 0,4 m.

Jantan. Jantan berbentuk seperti cacing (vermiform), bentuk kepala bulat

dan stilet pendek dengan knob yang berkembang baik. Bila diperlakukan dengan

panas maka tubuh akan berbentuk C atau S. Ekor pendek, setengah melingkar,

spikula terbuka di dekat ujung ekor. Terdapat testis tunggal yang berada kirakira 60% dari

panjang tubuh jantan 1200 + 100 m, lebar dasar kepala 12,3 + 0,5

m, panjang kepala 6 0,3 m, panjang stilet 27,5 1,0 m, panjang ekor 5,2

1,4 m, lebar ekor pada anus 13,5 2,1 m

Betina. Betina berbentuk bulat, dengan leher yang pendek. Panjang stilet

27,4 1,1 m, lebar kepala 5,2 0,5 m, dan jumlah lekukan antara vulva dan

anus (cuticular ridges) adalah 12,5 3,1 m.

Sista. Sista berwarna krem sampai coklat muda, berkilat, berbentuk bulat

dan mempunyai leher yang menonjol. Setiap sista berisi 200-500 telur. Sista

berukuran lebar 534 66 m, panjang tidak termasuk leher 579 70 m,

panjang leher 188 20 m. Rata-rata diemeter fenestra 24,5 5 m. Jarak dari

anus ke fenestra 50 13,4 m dan rasio Granek 2,2 1(CABI 2007). 7

Biologi dan Ekologi NSK


24/87

Biologi NSK

Sebagian besar nematoda parasit tumbuhan hidup di dalam tanah dan

mendapat sumber bahan makanan dari perakaran tanaman. Nematoda sista

kentang merupakan endoparasit menetap, betina berkembang menjadi sista

(dapat bertahan hidup dalam tanah > 20 tahun). Sebagian besar spesies

Globodera sudah membentuk sista menempel dengan bagian anterior tubuhnya

menyusup dalam korteks, sedangkan bagian posteriornya di luar jaringan akar

(semi endoparasit). Bentuk sista membulat (globular atau spheroid), warnanya

sebagian besar kuning emas, sebagian lagi putih dan kuning tua sampai coklat

(Spears et al. 1968).

Siklus hidup nematoda sista kentang berlangsung selama 45 hari

(tergantung kesesuaian tanaman dan suhu tanah). Adapun siklus hidup NSK

adalah sebagai berikut :

- Fase telur

- Fase juvenil terdiri dari juvenil 1 (J1), juvenil 2 (J2), juvenile 3 (J3) dan

juvenile 4 (J4). Juvenil mengalami 4 kali pergantian kulit (molting).

- Nematoda dewasa yang terdiri dari nematoda jantan () dan

nematoda betina ().

Gambar 1 Skema Siklus hidup Globodera spp (Evans & Stone 1977 dalam Marks

& Brodie 1998) 8

Bagian yang aktif dari siklus hidup dimulai ketika juvenil stadia ke dua (J2)

menetas dari telur. Penetasan terjadi bila temperatur tanah cukup hangat (di

atas 10

0


25/87

C) dan ada rangsangan senyawa kimia yang dikeluarkan oleh ujung akar

tanaman inang (Clark & Hannessy 1984; Rawsthorne & Brodie 1986).

Rangsangan ini bersifat spesifik yaitu hanya terjadi pada tanaman dari famili

Solanaceae seperti kentang, tomat, terung dan S. dulcamara (sejenis gulma).

Menurut Devine & Jones (2000), sedikitnya ada sembilan senyawa kimia yang

disebut faktor penetasan (hatching factors) yang berperan dalam penetasan telur

NSK. Beberapa dari senyawa ini telah diidentifikasi dan dikarakterisasi, salah

satunya adalah solanoeclepin A (Mulder et al. 1997).

Rangsangan eksudat akar menyebabkan 60 80 % telur menetas, sekitar

5% penetasan terjadi di dalam air dan 30% penetasan terjadi secara spontan

tanpa inang (Fenwick 1994). Bila kondisi lingkungan tidak mendukung dan tidak

ada rangsangan untuk menetas, telur berada dalam kondisi dorman di dalam

sista. Pada stadia dorman, nematoda lebih resisten terhadap nematisida

(Spears et al. 1968).

Nematoda mempunyai empat stadia juvenil dan stadia dewasa (jantan dan

betina). J2 yang menetas dari telur, keluar dari sista, dan melakukan penetrasi

pada ujung akar tanaman inang. Selanjutnya J2 masuk ke dalam akar di dekat

titik tumbuh atau akar-akar lateral dengan menusukkan stiletnya pada sel

epidermis, masuk dan bergerak dalam akar secara intraselluler dan akhirnya

menetap dan memulai makan di perisikel, korteks atau endodermis. Tusukan

stilet menyebabkan masuknya saliva ke dalam sel dan merangsang

pembentukan sinsitium yang dikelilingi oleh satu lapisan sel hiperplastik yang

berguna untuk mentransfer nutrisi ke nematoda (Jones & Nortconte 1972).

Interaksi inang-parasit mempengaruhi perkembangan juvenile stadia empat


26/87

(J4) untuk menjadi betina atau jantan. Jenis kelamin dipengaruhi oleh

kecukupan nutrisi. Nutrisi yang kurang akan menghasilkan NSK jantan,

sebaliknya jika nutrisi cukup tersedia akan menghasilkan betina. Pada saat

terjadi infeksi berat, NSK jantan menjadi lebih dominan, dan sebaliknya. Proses

pelukaan terjadi pada saat NSK betina membengkak, memecah korteks akar,

dan mengeluarkan bagian posterior, sedangkan bagian kepala dan leher masih

tetap berada di dalam akar. Dalam perkembangannya, NSK jantan melingkar di

dalam kutikula larva J4 dan memecah kutikula, kemudian menetas. Jantan 9

dewasa berbentuk cacing (vermiform), keluar dari akar dan masuk ke dalam

tanah (Evans & Turner 1998).

Reproduksi NSK terjadi secara seksual. Nematoda betina menghasilkan

feromon untuk memikat atau menarik jantan yang berada di dalam tanah.

Perkawinan segera terjadi beberapa saat kemudian. Setelah kawin, setiap

betina menghasilkan sekitar 200 500 telur, kemudian betina mati dan dinding

tubuhnya akan membungkus telur dan membentuk sista. Perkembangan embrio

terjadi di dalam telur hingga juvenil kedua. Penetasan kembali terjadi bila ada

rangsangan yang dihasilkan oleh akar tanaman inang dan kondisi lingkungan

yang sesuai dan siklus hidup akan berulang kembali. NSK akan melengkapi

siklus hidupnya selama 38-48 hari tergantung pada temperatur tanah (Lisnawita

2007).

Nematoda sista kentang mempunyai struktur untuk mempertahankan diri di

dalam tanah yang disebut sista. Sista merupakan tubuh betina yang telah mati,

yang di dalamnya berisi telur (Lisnawita 2007). Sista dan telur merupakan stadia

yang persisten dari siklus hidup NSK. Sista yang baru terbentuk mengandung


27/87

sekitar 500 telur. Telur dapat bertahan hidup selama 30 tahun di dalam sista.

Ketika tidak ada tanaman kentang, sista tetap tinggal di dalam tanah, sebagian

dari sista akan menetas secara alami untuk mengurangi kepadatan populasi, dan

sebagian sista lainnya akan tetap berada di dalam tanah untuk waktu yang lama

tanpa inang. Kemampuan bertahan hidup, reproduksi dan dinamika populasi

NSK sangat dipengaruhi oleh temperatur, kelembaban, panjang hari dan faktor

lingkungan di sekitarnya (Lisnawita 2007).

Ekologi NSK

Faktor lingkungan yang berpengaruh adalah biotik (tanaman dan

organisme yang lain), dan abiotik (tanah, suhu, kelembaban, senyawa kimia, dll).

Di antara faktor lingkungan tersebut, suhu merupakan faktor abiotik yang paling

penting. NSK mempunyai temperatur optimum untuk metabolisme, pertumbuhan

dan aktivitasnya. Disamping itu temperatur juga mempengaruhi dormansi

(diapause) (Huang & Pereira 1994), siklus hidup, daya tahan hidup (survival) dan

perilaku (behaviour) NSK (Wharton et al. 2002). Aktivitas larva berlangsung

pada suhu mulai 10

o

C dan terhenti pada suhu 40

o

C. Temperatur optimum

untuk perkembangan G. rostochiensis pada tanaman inang berkisar antara 18

24

o

C. Perkembangan G. rostochiensis pada tanaman inang akan terhambat 10


28/87

pada temperatur 29 - 32

o

C, tetapi larva masih bisa keluar dari sista sampai

temperatur 37

o

C.

Populasi larva hidup dalam tanah tanpa adanya tanaman inang akan

menurun 18% per tahun pada tanah dingin, dan sampai 50 - 80% pada tanah

hangat. Tipe tanah juga berpengaruh terhadap laju perkembangan larva. Larva

yang menetas pada tanah berpasir jumlahnya lebih banyak dibandingkan dengan

pada tanah gembur dan tanah liat. Beberapa nematoda dapat bertahan sampai

28 tahun dalam tanah yang dingin (Ditlin 2007).

Distribusi/penyebaran NSK di dalam tanah tidak seragam. Nematoda

biasanya banyak ditemukan di sekitar daerah perakaran (rhizozphere) atau di

dalam jaringan akar. Biasanya NSK banyak ditemukan pada kedalaman antara 0

20 cm. Pola penyebaran yang demikian disebabkan karena nematoda

cenderung tertarik oleh zat yang dikeluarkan oleh akar tumbuhan inangnya. Zatzat yang

dikeluarkan oleh akar tanaman juga dapat mempengaruhi proses

penetasan telur nematoda, sehingga zat tersebut sebagai faktor penetas

(hatching factor). Eksudat akar dari tanaman inang dapat merangsang 60-80%

larva untuk menetas. Ketika tidak ada tanaman kentang, umbi kentang yang

ditaruh di atas tanah (kentang kerap kali ditinggalkan di atas tanah pada saat

panen bahkan sampai keluar tunas) dapat mempertahankan sejumlah nematoda

(Ditlin 2007).

Nematoda mengambil nutrisi dari akar sehingga pasokan nutrisi dan air ke


29/87

batang dengan cara melukai akar dan daun berkurang akibatnya tanaman

tumbuh kerdil. Tingkat infestasi yang sedang (moderate) mempunyai sedikit

pengaruh terhadap penurunan pertumbuhan atau terhadap jumlah umbi yang

dihasilkan, namun berpengaruh terhadap ukuran umbi kentang (Ditlin 2007).

Laju perkembangbiakan pada tanaman inang tergantung pada kepadatan

populasi awal. Hal tersebut disebabkan oleh adanya kompetisi untuk ruang pada

akar yang berpengaruh terhadap sex ratio. Ketika terdapat sedikit telur per gram

tanah maka laju perkembangbiakan sebanyak 60 kali lipat, tetapi ketika terdapat

lebih dari 100 telur/g tanah, populasi setelah panen lebih kecil karena sistem

perakaran terbatas, sehingga serangan yang terjadi menurun (Ditlin 2007).

Kehilangan hasil berkorelasi dengan tingkat infestasi. Dilaporkan bahwa

setiap 20 telur/g tanah dapat menyebabkan kehilangan hasil 1 ton/acre.

Demikian pula, kemampuan populasi NSK untuk memperbanyak diri berbeda

pada kultivar dengan gen resisten yang disilangkan dengan gen dari kentang liar. 11

Di Inggris dan Belanda, populasi dibedakan menurut pathotype tertentu,

tergantung pada kemampuannya berbiak pada galur resisten tertentu (Ditlin

2007).

Sebaran NSK

Sebaran Geografi NSK

Daerah asal tempat ditemukannya G.rostochiensis dan G. pallida adalah

Danau Titicaca (3850 m d.p.l.) Pegunungan Andes Amerika Selatan, kemudian

terintroduksi ke Eropa melalui kentang, yang kemungkinan terjadi pada

pertengahan abad 19. Dari Eropa kemudian NSK menyebar seiring dengan

penyebaran benih kentang ke area lainnya di dunia. NSK menyebar ke


30/87

pertanaman kentang di berbagai daerah trofis dan subtrofis di 70 Negara di dunia

(CABI 2007).

CABI (2007) menyatakan bahwa G. rostochiensis telah terdapat di negaranegara Eropa

(Albania, Austria, Belarus, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus,

Czech Republic, Denmark, Estonia, Faroe Island, Finland, France, Germany,

Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Liechtenstein, Lithuania,

Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Russian

Federation, Serbia & Montenegro, Slovakia, Slovania, Spain, Sweden,

Switzerland, Ukraine, United Kingdom), negara-negara di Asia (Armenia, India,

Indonesia, Israel, Japan, Lebanon, Malaysia, Oman, Pakistan, Philippines, Sri

Lanka, Tajikistan, Turkey), negara-negara di Afrika (Algeria, Egypt, Libya, Sierra

Leone, South Africa, Tunisia, Panama), negara-negara di Amerika Utara

(Canada, Mexico, USA, Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador, peru, Venezuela), dan

negara-negara di Oceania (Australia, New Zealand, Norfolk Island).

G. pallida telah menyebar di negara- negara Eropa (Austria, Belgium,

Croatia, Cyprus, Chech Republic, Denmark, Faroe Islands, Finland, France,

Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg,

Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Spain, Sweeden,

Switzerland, Ukraine, United Kingdom), negara-negara di Asia (India, Japan,

Malaysia, Pakistan, Turkey), negara-negara di Afrika (Algeria, Libya, Afrika

Selatan, Tunisia, Panama), negara-negara di Amerika Utara (Canada, Mexico,

USA), negara-negara di Amerika selatan (Argentina, Bolivia, Chile, Colombia, 12

Ecuador, Falkland Islands, Peru, Venezuela), dan negara Di Oceania (New

Zealand) (CABI 2007).

Di Indonesia, berdasarkan penelitian yang dilakukan Lisnawita (2007)


31/87

diketahui bahwa NSK telah terdeteksi di sentra-sentra pertanaman kentang di

Jawa Timur, Jawa Tengah dan Jawa Barat dan diduga NSK sudah ada di daerah

tersebut untuk waktu yang cukup lama. Dari hasil survai Lisnawita (2007)

diketahui bahwa di Jawa Timur NSK telah terdapat pada ketinggian tempat mulai

dari 1600m dpl, di Jawa Tengah NSK ditemukan dilokasi survai dengan

ketinggian tempat antara 1600 m sampai dengan 1900 m, sedangkan di Jawa

Barat NSK telah ditemukan pada ketinggian tempat yang lebih rendah yaitu

antara 1343 m sampai 1544 m (Tabel 1). Di Jawa Tengah, petani telah

menanam kentang dengan menggunakan bibit asal Jerman sejak tahun 1985

(Suwardiwijaya et al. 2007). Kondisi ini memungkinkan bagi NSK untuk menetap

di daerah tersebut.

Tabel 1 Daerah sebar NSK di pulau Jawa (Lisnawita 2007)

No Lokasi Ketinggian tempat

(m dpl)

Jumlah

Sista/

100ml

tanah

Umur

tanaman

Kultivar

1 Desa Tulung Rejo Kota Batu

Malang Timur

1600


32/87

1700

1800

21

44

675

40

40

>100

Granola

kembang

2 Desa Pawuhan Banjarnegara Jawa

Tengah

1900 400 Siap panen Granola

3 Desa Karangtengah Banjarnegara

Jawa Tengah

1700 270 60 Granola

4 Desa Patak Banteng 1700 2 60 Granola

Wonosobo Jawa Tengah

5 Desa Kepakisan Banjarnegara

Jawa Tengah

1600 21 Siap panen Granola

6 Desa Sukamanah Pangalengan

Jawa Barat

1456


33/87

1508

1544

28

2

19

70

50

70

Granola

Granola

Granola &

Atlantik

7 Desa Mekarwangi Sindangkerta

Jawa Barat

1343 17 60 Granola 13

Sebaran Horisontal NSK

Sebaran/distribusi sista NSK pada area yang terinfeksi tidak bersifat acak.

Pola infestasi NSK pada tiap generasi mengikuti pola petak yang menyebabkan

terjadinya foci sekunder yang menyebar dengan cara serupa (Marks & Brodie

1998). Foci-foci kecil ini nampak seperti terisolasi, tetapi ketika infestasi sudah

terdeteksi seluruh lahan telah terinfeksi. Hal tersebut memerlukan beberapa

tahun dari infestasi pertama di lapangan sebelum kerusakan tanaman pada area

pertanaman diperhatikan untuk pertama kalinya. Foci seringkali berbentuk

lonjong, dengan kepadatan populasi yang besar pada pusat gejala serangan


34/87

NSK. Sebaran dan bentuk dari foci ditentukan oleh kegiatan mekanis, seperti

panen yang berpengaruh dalam memindahkan tanah pada proses penggarapan

tanah. Daerah sebar dari sista di lapangan dan sebaran sista dari foci awal

berarti posisi posisi sista tidak bebas dari sista lainnya di lapangan (Marks &

brodie 1998).

Frekuensi sebaran dari jumlah nematoda tidak menjelaskan penggunaan

ruang yang sesungguhnya, karena lokasi dari unit-unit sampel dikesampingkan

dan hanya daftar jumlah yang diambil. Oleh karena itu lokasi, bentuk, ukuran

dan jarak antara area terserang hampir tidak dapat ditentukan dengan frekuensi

sebaran, meskipun jumlah relatif unit dari kepadatan yang berbeda menghasilkan

beberapa informasi pengamatan area yang terserang. Khususnya, hubungan

antara unit yang tidak terinfestasi dan rata-rata kepadatan lahan mungkin dapat

ditelusuri (Marks & brodie 1998).

Beberapa peneliti menemukan bahwa pola sebaran dari sista NSK banyak

sekali/melimpah di lapangan adalah paling tepat mengikuti sebaran binomial

negatif (Marks & brodie 1998).

Karakterisasi NSK

Karakterisasi NSK berdasarkan Morfologi

Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi spesies

NSK, yaitu secara konvensional, misalnya dengan pengamatan dan pengukuran

ciri-ciri morfologi. Metode sidik pantat sista NSK merupakan metode yang cukup

baik untuk membedakan spesies G. rostochiensis dan G. pallida.

Berikut ini disajikan skema karakter morfologi NSK (Marks & brodie 1998). 14


35/87

Gambar 2 Tipe bentuk sista untuk Globodera, Punctodera, Cactodera dan

Heterodera (Marks & Brodie 1998)

Gambar 3 Pola perkembangan fenestra dari sista Heteroderinae (Marks &

Brodie 1998)

Bagian Perineal Vulva

Leher depan

Circum fenestra dari bagian vulva.

Tidak terdapat fenestra pada anus.

Contoh Globodera dan Cactodera

Circum fenestra dari bagian vulva dan

bagian anus. Contoh Punctodera

Semifenestra-bifenestra dari bagian

vulva. Tidak terdapat fenestra pada

anus. Contoh Heterodera

Semifenestra-ambifenestra dari bagian

vulva. Tidak terdapat fenestra pada

anus. Contoh Heterodera

Bagian anus Bagian vulva 15

Gambar 4 Bagian perineal sista Globodera (Marks & Brodie 1998)

G. rostochiensis G. pallida

Gambar 5 Bentuk ridge vulval-anal G. rostochiensis dan G. pallida (Marks &

Brodie 1998)

Karakterisasi NSK berdasarkan Biomolekuler


36/87

Polymerase Chain reaction (PCR) merupakan suatu reaksi In Vitro untuk

menggandakan jumlah molekul DNA pada target tertentu dengan cara

mensintesis molekul DNA baru yang berkomplemen dengan molekul DNA target

tersebut dengan bantuan enzim dan oligonukleotida sebagai primer dalam suatu

Anus

Lapisan fenestra

Celah vulva

Garis transfenestra

Lengkungan papilate

Fenestra

Tonjolan kutikula 16

Thermocycler (Wulandari 2006). Teknik ini dipakai untuk menggandakan atau

memperbanyak urutan basa DNA spesifik. Teknik PCR dapat mengatasi

masalah jumlah DNA yang rendah per individu. Keuntungan teknik PCR

adalah sistem analisisnya cepat, tidak memerlukan DNA dalam jumlah banyak,

dapat dilakukan pada fase awal pertumbuhan, dan metode ekstraksi DNAnya

sederhana.

Teknik PCR memerlukan DNA polymerase, dNTPs, molekul DNA templete,

serta dua buah oligonukleotida sebagai primer. Reaksi amplifikasi sangat

tergantung pada keberadaan enzim polimerase sebagai katalisator, terutama

yang bersifat tahan panas. Produk PCR kemudian dielektroforesis melalui gel

(agarose gel) dengan prosentase tertentu untuk memisahkan DNA sesuai

dengan ukuran molekulnya, kemudian hasil elektroforesis divisualisasi di bawah

lampu Ultra Violet (Rustiani 2006).


37/87

Pada metode PCR yang digunakan untuk identifikasi nematoda, fragmen

DNA genom nematoda yang menjadi sasaran analisa diamplifikasi terlebih

dahulu dengan PCR. Dari analisis genom nematoda, diperoleh informasi bahwa

bagian internal transcribed spacer (ITS) dari rDNA merupakan daerah variabel

sebagai kandidat yang baik untuk studi taksonomi molekuler dan filogenik

sehingga sering digunakan untuk analisa patotipe suatu populasi nematoda

(Thiery & Mugniery 1996). Dalam bidang fitopatologi, teknik PCR banyak

digunakan untuk tujuan deteksi patogen, identifikasi patogen, karakterisasi

keanekaragaman patogen maupun untuk diferensiasi patogen tumbuhan.

Dengan demikian bersama-sama dengan teknik konvensional, prosedur yang

didasarkan analisis DNA dan protein secara kontinyu dikembangkan untuk

mengidentifikasi NSK sehingga dapat ditemukan metode pengendalian yang

tepat.

Penggunaan metoda PCR dalam mendeteksi G. rostochiensis dan G.

pallida telah banyak dilakukan, diantaranya adalah penelitian Pylyppenko et al.

(2005) yang melakukan identifikasi G. rostochiensis dan G. pallida di Ukraine

dengan menggunakan PCR, penelitian Ibrahim et al. (2001) yang melakukan

evaluasi teknik PCR, IEF dan ELISA untuk deteksi dan identifikasi NSK di

England dan Wales UK, penelitian Jogaite et al. (2007) yang melakukan

monitoring Globodera spp. di Lithuania dengan menggunakan karakter

morphology dan PCR dan penelitian Sedlak et al. (2004) yang melakukan studi 17

populasi NSK (G. rostochiensis dan G. pallida) Eropa dan Czech menggunakan

metode RAPD).18

BAHAN DAN METODE


38/87

Tempat dan Waktu Penelitian

Survei dilaksanakan di sentra pertanaman kentang di Dataran Tinggi Dieng

Jawa Tengah. Lokasi hamparan pengambilan contoh tanah ditandai dengan

GPS (Geo Positioning System) untuk mengukur posisi geografis dan elevasi

tanah dan dilakukan pengukuran suhu tanah. Penelitian dilaksanakan pada

bulan Agustus sampai dengan Desember 2008.

Metode Penelitian

Penentuan lahan contoh

Lahan yang digunakan untuk pengambilan sampel NSK (lahan contoh)

adalah hamparan tanaman kentang berumur lebih dari 50 hari, yang diduga

terinfeksi NSK di lapangan dengan gejala daun menguning, layu dan

pertumbuhan kerdil dari beberapa daerah pertanaman kentang di Dataran Tinggi

Dieng Jawa tengah.

Lokasi lahan contoh dibagi menjadi 5 wilayah berdasarkan ketinggian

tempat di atas permukaan laut (d.p.l.) (Lampiran 1) : kurang dari 1250 m, 1250 m

1500 m, 1500 m 1750 m, 1750 m -2000 m dan Lebih dari 2000 m. Jumlah

lahan contoh yang digunakan berdasarkan ketersediaan lahan kentang (2 7

lahan / kategori).

Pengumpulan sampel tanah dari tanaman kentang yang terinfeksi

Pada setiap lokasi diambil 10 sampel tanah yang mewakili kondisi lahan

pada hamparan tersebut. Pengambilan sampel tanah dan akar tanaman

dilakukan dengan menggunakan metode yang dikembangkan oleh Been &

Schomaker (1996;2000) dalam Marks & brodie (1998) yang merekomendasikan

cara pengambilan sampel NSK dengan Sistem Grid yaitu mengambil sampel


39/87

tanah pada petak berukuran 5 x 5 m pada setiap titik infeksi NSK. Jumlah

sampel tanah yang diambil pada setiap petak adalah sebanyak 250 ml, jumlah

tersebut berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Southey (1974) mengenai

Probabilitas sista yang terdeteksi pada sampel tanah dari lahan yang terinfeksi

NSK, yang mengambil sampel tanah sebanyak 250 ml untuk setiap titik infeksi

(Marks & brodie 1998). 19

Metode pengambilan sampel untuk mengetahui sebaran spesies NSK

berdasarkan ketinggian tempat dan prevalensi NSK, dilakukan dengan cara

mengambil sampel tanah sebanyak 250 ml/petak pada kedalaman 0-20 cm

(daerah perakaran tanaman/rizosfer). Pada setiap lokasi diambil 10 petak yang

mewakili kondisi lahan pada hamparan tersebut. Semua sampel tanah dan akar

dibawa dan dianalisis di laboratorium Nematologi dan laboratorium Biomolekuler

Balai Besar Uji Standar Karantina Pertanian. Dari 10 sampel yang terkumpul

yang berasal dari lokasi yang sama dilakukan pencampuran di laboratorium,

kemudian diambil sampel tanah sebanyak 500 ml ( Been & Schomaker 2000;

Reid et al. 2005) untuk dilakukan ekstraksi sista NSK (dilakukan pemisahan sista

dari tanah).

Prevalensi NSK diketahui dengan cara menghitung persentase lokasi

yang terserang NSK dari seluruh lokasi yang disurvai untuk setiap kisaran

ketinggian tempat, yang ditentukan dengan rumus :

Prevalensi NSK = Jumlah lokasi tanaman kentang bergejala NSK x 100%

Jumlah lokasi total tanaman kentang yang disurvai

Ekstraksi sista NSK

Ekstraksi sista NSK dilakukan terhadap 500 ml tanah/lokasi lahan contoh.


40/87

Tanah dicampur dengan air (1 : 3) ke dalam beaker glass, kemudian di aduk,

setelah itu bagian yang terangkat kepermukaan air (sista NSK , tanah, bahan

organik dan kotoran) diambil, kemudian ditiriskan selama 24 jam. Bahan yang

telah ditiriskan tersebut dimasukkan ke dalam beaker glass, kemudian dicampur

dengan ethanol (1:3) dan diaduk, sista akan terangkat ke permukaan ethanol.

Kemudian larutan yang mengandung sista NSK disaring, sista NSK yang

menempel di kertas saring diambil dan dihitung.

Identifikasi Spesies NSK berdasarkan Karakter Morfologi

Identifikasi spesies NSK dengan menggunakan karakter morfologi

dilakukan dengan metode sidik pantat (perineal pattern) sista NSK. Sista NSK

yang akan digunakan untuk sidik pantat diambil masing-masing 10 sista dari tiap

lokasi yang positif NSK berdasarkan kelas ketinggian. Kemudian sista dari kelas

ketinggian yang sama dicampur untuk kemudian diambil 10 sista untuk dilakukan

pengamatan sidik pantat. 20

Pembuatan preparat untuk sista dilakukan dengan mengambil satu sista

menggunakan kuas, dan diletakkan diatas gelas objek, kemudian sista dipotong

3/4 bagian dari anterior di bawah mikroskop stereo dengan pembesaran 50X,

kemudian bagian anteriornya dibuang dan 1/4 bagian ujung posterior / pantat

digunakan untuk identifikasi. Telur dan juvenil yang berada di dalam sista

dikeluarkan dengan memencet bagian posterior dengan menggunakan kuas,

sehingga diperoleh irisan perennial pattern (sidik pantat). Irisan perennial pattern

dibersihkan dengan menambahkan satu tetes larutan asam laktat 45% sambil

dibersihkan perlahan-lahan dengan menggunakan kuas, lalu dibiarkan selama

beberapa jam. Asam laktat dibuang dengan menggunakan kertas tissue, setelah


41/87

itu ditambahkan lactofenol kemudian tutup dengan cover glass dan diberi kutek

dibagian sisi-sisi cover glass. Kemudian dilakukan pengamatan di bawah

mikroskop compound dengan pembesaran 200X.

Perbedaan ciri morfologi antara G. rostochiensis dan G. pallida diketahui

dengan melakukan penghitungan jumlah tonjolan kutikula antara anus dan

fenestra, melakukan pengukuran jarak antara anus dan fenestra, mengukur

diameter fenestra, dan dilakukan penghitungan rasio graneks (tabel 2 dan

gambar 6).

Rasio graneks = jarak antara anus dengan fenestra

Diameter fenestra

Tabel 2 Perbedaan ciri morfologi G. rostochiensis dan G. pallida (CABI 2007)

G. rostochiensis G. pallida

Jarak anus

fenestra

66,5 10,3 (m) 50 13,4 (m)

Diameter fenestra

(VB)

19 2 (m) 24,5 5 (m)

Rasio Granek 1,3 9,5 1,2 -3,5

(4,5) (2,3)

Jumlah garis

/gelombang antara

anus-fenestra


42/87

(ridge) (CR)

16 -21

( umumnya sekitar 22)

8 20

(umumnya sekitar 12) 21

(a) (b)

Gambar 6 (a) G. rostochiensis (b) G. pallida (CABI 2007)

Identifikasi Spesies NSK berdasarkan Karakter Molekuler

Ekstraksi DNA

Identifikasi NSK dengan menggunakan teknik PCR dilakukan untuk semua

sampel yang positif NSK. Metode ekstraksi DNA dilakukan berdasarkan metode

Fullaondo et al. (1999); Subotin et. al. (2001) dalam Lisnawita (2007) yang

dimodifikasi. Lima puluh sista dikumpulkan secara acak dari setiap sampel

(Cunha et al. 2008), kemudian dimasukkan ke dalam eppendorf steril yang berisi

150 l buffer lisis (125 mM KCl; 25 mM Tris-HCl, pH 8,0 ; 3,75 mM MgCl2 ; 2,5

mM DTT ; 1,125% Tween 20 dan 0,025% gelatin) dan ditambahkan 5 l

Proteinase K (600 g/ml) (USB UK). Sista digerus dengan pistil mikro plastik

selama 2-3 menit, divorteks dan diinkubasi pada suhu 65

o

C selama 1 jam,

dilanjutkan pada suhu 95

o

C selama 10 menit, setelah itu disentrifugasi dengan

kecepatan 11000 rpm selama 10 menit. Supernatan dipindahkan pada tabung


43/87

baru dan ditambahkan 1 volume kloroform : isoamil alkohol (24:1), divorteks dan

disentrifugasi dengan kecepatan 11000 rpm selama 10 menit. Supernatan

dipindahkan ke tabung baru dan ditambahkan NAOAc 3 M (pH 5.2) 2.5 kali

volume total supernatan, kemudian diinkubasi selama 20 menit pada suhu -20

o

C.

Supernatan dibuang setelah disentrifugasi 14000 rpm selama 10 menit. Pelet

dicuci dengan 500 l etanol 70% dan disentrifugasi 14000 rpm selama 10 menit.

Etanol dibuang kemudian pellet dikeringkan di dalam pompa vakum selama 10

menit, selanjutnya pellet diresuspensi dengan 20 l ddH2O. Jika DNA belum

segera digunakan, dapat disimpan pada temperatur -20

o

C. DNA hasil ekstraksi

diamplifikasi dengan tehnik PCR berdasarkan metode Fullaondo et. al. (1999)

dalam Lisnawita (2007).

AV

AV

V

V

A

A

CR


44/87

CR 22

Reaksi PCR

Komposisi dari setiap reaksi PCR (25 l) terdiri atas 25ng DNA template

dari masing-masing sampel, yang terdiri dari 50mM Tris-HCl (pH 9,0) ; 50 mM

KCl ; 1,5 mM MgCl2

; 0,1% Triton X-100 ; 0,2 mM setiap dNTP (New England

Biolabs) ; 50 ng setiap primer dan 0,5 unit taq polymerase (New England Biolabs).

Tiga primer digunakan, masing-masing primer spesifik untuk G.

rostochiensis yaitu ITS-1R (5- TGT TGT ACG TGC CGT ACC TT -3), primer

spesifik untuk G. pallida yaitu ITS-1P (5- GGT GAC TCG ACG ATT GCT GT -3)

(Mulholland et al. 1996 dalam Luc et al. 2005)dan primer universal untuk NSK

yaitu 5,8 S rRNA (5- GCA GAA GGC TAG CGA TCT TC -3) (Eurogentec AIT)

(Mulholland et al. 1996 dalam Lisnawita 2007). Ukuran produk PCR untuk G.

rostochiensis adalah 238 bp dan untuk G. pallida adalah 391 bp.

Amplifikasi DNA dilakukan dengan denaturasi awal pada 96

o

C selama 2

menit, kemudian dilanjutkan dengan 35 siklus yang melalui tiga tahapan, yaitu

pemisahan utas DNA (denaturation) pada 94

o

C selama 1 menit, penempelan

primer (annealing) pada suhu 50

o

C selama 1 menit dan sintesis DNA (extention)


45/87

pada 72

o

C selama 2 menit. Khusus untuk siklus terakhir ditambah tahapan

sintesis selama 7 menit, kemudian siklus berakhir pada suhu 4

o

C.

Elekroforesis

Sepuluh l fragmen DNA hasil amplifikasi PCR dianalisis dengan

elektroforesis pada 2% gel agarose dalam buffer TAE 1X dengan tegangan 75

Volt selama 60 menit dan diamati dengan UV transiluminator setelah diberi

warna dengan ethidium bromide.

Optimasi ekstraksi DNA sista NSK

Pada penelitian ini dilakukan juga optimasi ekstraksi DNA sista NSK yang

bertujuan untuk mengetahui jumlah minimal sista yang diekstraksi yang dapat

menghasilkan pola pita (band) pada gel agarose. Jumlah sista yang diekstraksi

dimulai dari 1, 5, dan 10 sista. Metode ekstraksi DNA disusun berdasarkan

metode Fullaondo et al. (1999); Subotin et. al. (2001) dalam Lisnawita (2007)

yang dimodifikasi. 23

Analisis Data

Analisis statistik dilakukan dengan menggunakan program Minitab 14.

Untuk mengetahui hubungan antara ketinggian tempat dengan jumlah sista NSK

dan hubungan antara suhu tanah dengan jumlah sista NSK digunakan analisis

regresi. Sementara untuk mengetahui keeratan hubungan antara 2 peubah

tersebut dilakukan analisis korelasi. HASIL DAN PEMBAHASAN


46/87

Prevalensi NSK berdasarkan Ketinggian Tempat

Berdasarkan survai yang telah dilakukan di sentra produksi kentang di

Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah yang meliputi dua kabupaten, yaitu

Kabupaten Wonosobo dan Kabupaten Banjarnegara diketahui NSK telah

tersebar luas di beberapa lokasi yang disurvei. Hal ini sesuai dengan hasil

penelitian yang dilakukan oleh Suwardiwijaya et al. (2007) yang menyebutkan

bahwa secara umum prevalensi NSK di masing-masing sumber pengambilan

tanah di Dieng Jawa Tengah cukup tinggi yaitu 81,1% pada lahan bera, 78,9%

pada lahan tanaman kentang, dan 72,7% pada lahan tanaman kubis.

Keberadaan NSK pada sentra penanaman kentang di Pegunungan Dieng, Jawa

Tengah telah menyebar hampir di seluruh hamparan.

Gejala kerusakan pada tanaman kentang yang nampak akibat serangan

NSK di Dataran Tinggi Dieng adalah pertumbuhan beberapa tanaman kentang

menjadi kerdil, pertumbuhan akar terhambat, daun menjadi layu, berwarna

kuning dan mengering diantara tanaman lainnya dalam satu hamparan. Pada

tanaman yang terinfeksi apabila dicabut akan terlihat sista NSK pada akar

tanaman (gambar 7).

(a) (b) (c)

Gambar 7 (a) & (b) Gejala serangan NSK, (c) sista NSK di sekitar daerah

perakaran tanaman kentang (Nurjanah 2008)

Sista NSK ditemukan pada 17 lokasi dari 26 lokasi yang disurvai. Hasil

survai juga menunjukkan bahwa NSK tersebar pada ketinggian tempat mulai dari

ketinggian 1460 m dpl sampai dengan 2123 m dpl. Lokasi sebaran NSK


47/87

berdasarkan ketinggian tempat selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 8 dan

Lampiran 2 . 25

0

20

40

60

80

100

120

2000 m

Ketinggian tempat (m dpl)

Prevalensi sista NSK (%)

Gambar 8 Prevalensi sista NSK berdasarkan ketinggian tempat di Dataran

tinggi Dieng Jawa tengah

Gambar 8 menunjukkan prevalensi sista NSK yang dihitung berdasarkan

ketinggian tempat. Pada gambar tersebut diketahui bahwa semakin tinggi

tempat maka prevalensi sista NSK semakin tinggi. Pada ketinggian tempat

kurang dari 1250 m dpl tidak ditemukan sista NSK. Hal ini kemungkinan


48/87

disebabkan karena suhu tanah pada daerah tersebut sebesar 24

o

C tidak sesuai

untuk perkembangan NSK dan pada suhu tersebut NSK tidak bisa menginokulasi

tanaman. Pada kisaran ketinggian tempat 1250 m 1500 m prevalensi NSK

sebesar 14,3%, pada daerah ini kisaran suhunya antara 21

o

C sampai 25

o

C

(Lampiran 3). Pada kisaran ketinggian 1500 m 1750 m prevalensi NSK

sebesar 60%, pada daerah ini kisaran suhunya antara 19

o

C sampai 24

o

C.

Prevalensi sista NSK mencapai 100% pada kisaran ketinggian tempat 1750 m

2000 m dan lebih dari 2000 m, yang mana pada kedua kisaran ketinggian

tersebut sista NSK ditemukan di semua lokasi yang disurvai. Pada kisaran

ketinggian tempat 1750 m 2000 m dan lebih dari 2000 m suhunya berkisar

antara 16

o

C sampai 23

o


49/87

C, suhu ini sangat sesuai untuk perkembangan NSK.

Menurut Trifonova (1999) suhu optimum untuk perkembangan NSK berkisar

antara 15,7

o

C sampai dengan 23,1

o

C, NSK dapat menginokulasi tanaman pada

suhu lebih dari 10

o

C dan NSK menyerang tanaman secara optimum pada suhu

14,2

o

C.

Dari hasil penghitungan sista diketahui bahwa kepadatan sista terbanyak

pada lokasi dengan ketinggian berkisar antara 1750 m sampai dengan 2000 m. 26

Kepadatan NSK tertinggi terdapat pada desa Karang Tengah kecamatan Batur

kabupaten Banjarnegara dengan jumlah sista 1007/500 ml tanah.

Nematoda sista kentang dapat terdeteksi di sentra pertananaman kentang

di Jawa Tengah diduga karena NSK sudah ada di daerah tersebut untuk waktu

yang cukup lama. Seperti diketahui bahwa penggunaan bibit kentang impor asal

Jerman telah dilakukan sejak tahun 1985 (Suwardiwijaya et al. 2007). Kondisi

ini memungkinkan bagi NSK untuk mantap di daerah tersebut. Menurut Brodie

(1984), untuk dapat terdeteksi dan menyebabkan endemik di suatu daerah, NSK

memerlukan waktu sekitar 7 tahun. Hasil yang didapat dari survai ini dapat


50/87

menjadi ancaman yang serius bagi pertanaman kentang lain di Indonesia. Hal ini

disebabkan karena NSK merupakan patogen yang sulit dikendalikan. Stevenson

et al (2001) menyatakan, sekali NSK terinfestasi pada suatu lahan, maka

nematoda akan tetap ada di lahan tersebut dan mungkin lahan tersebut sulit

untuk dapat bersih dari NSK. Oleh karena itu, walaupun jumlah sista NSK di

lokasi survai bervariasi dari rendah sampai tinggi, kondisi ini tidak menghalangi

untuk terjadinya ledakan penyakit di lokasi tersebut.

Penyebaran NSK di Jawa Tengah terjadi sangat cepat, menurut laporan

Rapat Kerja NSK Nasional (2007), saat ini ada sekitar 121 ha pertanaman

kentang di Jawa Tengah yang terinfeksi NSK. Penyebaran ini sangat cepat, bila

dibandingkan pada tahun 2003, luas lahan yang terinfeksi baru sekitar 23 ha.

Hal ini diduga karena di Dataran Tinggi Dieng tidak pernah dilakukan rotasi

tanaman, tidak adanya usaha pengendalian NSK secara serius. Selain itu

penggunaan insektisida dan fungisida yang sangat tinggi, Kondisi ini

menyebabkan kompetitor maupun musuh alami NSK di daerah tersebut

berkurang, sehingga menyebabkan NSK menyebar cepat.

Hubungan antara Ketinggian Tempat dengan Jumlah Sista NSK

Pada Gambar 9 disajikan plot antara ketinggian tempat dengan jumlah

sista NSK. Jumlah sista NSK yang ditemukan cenderung semakin banyak

dengan bertambahnya ketinggian tempat. 27

Ketinggian tempat

Jumlah sista

1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100

1000


51/87

800

600

400

200

0

Gambar 9 Hubungan antara ketinggian tempat dengan jumlah sista NSK

Dengan melakukan analisis regresi (lampiran 4), pola dugaan hubungan antara

ketinggian tempat dengan jumlah sista NSK dapat dimodelkan menjadi :

Jumlah sista = -686 + 0.543 ketinggian tempat

Berdasarkan model di atas dapat diartikan bahwa ada pengaruh ketinggian

tempat terhadap banyaknya sista NSK. Makin tinggi tempat maka jumlah sista

NSK juga semakin banyak. Pada rentang ketinggian antara 1188 m - 2123 m di

atas permukaaan laut, penambahan jumlah sista NSK untuk setiap satu meter

ketinggian diduga sebesar 0.543 atau sekitar 50 sista NSK untuk setiap kenaikan

100 meter.

Hubungan suhu tanah dengan jumlah sista NSK

Dari hasil analisis regresi (lampiran 5) diketahui bahwa jumlah sista NSK

cenderung semakin banyak dengan bertambahnya ketinggian tempat. Makin

tinggi tempat, maka suhu tanah akan makin menurun, dengan semakin

menurunnya suhu tanah maka cenderung menyebabkan makin bertambahnya

jumlah sista NSK (Gambar 10). 28

Suhu tanah

Jumlah sista

15.0 17.5 20.0 22.5 25.0


52/87

1000

800

600

400

200

0

Gambar 10 Hubungan antara suhu tanah dengan jumlah sista NSK

Dari pola yang terbentuk seperti pada gambar, dapat dibuat model hubungan

antara suhu tanah dengan jumlah sista NSK yaitu:

Jumlah Sista = 1996 - 83.8 Suhu Tanah

Berdasarkan model di atas dapat diartikan bahwa ada pengaruh suhu tanah

terhadap banyaknya sista. Makin rendah suhu tanah maka jumlah sista NSK

juga makin banyak. Pada rentang suhu tanah antara 15

o

C 25

o

C, penurunan

suhu tanah setiap satu derajat celsius diduga akan menambah sekitar 84 sista

NSK.

Kolerasi antara Jumlah Sista NSK dengan ketinggian tempat dan suhu

tanah

Pada tabel 3 berikut disajikan hasil kolerasi antara jumlah sista dengan

ketinggian tempat, suhu tanah dan jumlah tanaman. Dari hasil analisis statistik

diketahui bahwa jumlah sista NSK berkorelasi positif (0,553) dengan


53/87

bertambahnya ketinggian tempat. Sebaliknya jumlah sista NSK berkorelasi

negatif (- 83,8) dengan naiknya suhu tanah. Adapun hubungan antara jumlah

tanaman dengan jumlah sista NSK tidak berbeda nyata (non signifikan), artinya

tidak ada hubungan linear antara jumlah sista NSK dengan jumlah tanaman. 29

Tabel 3 Hasil korelasi antara ketinggian, jumlah sista NSK, suhu tanah dan

jumlah tanaman

Ketinggian Jumlah Sista Suhu Tanah

Jumlah Sista 0.553

0.003

Suhu Tanah -0.528 -0.678

0.006 0.000

Jumlah tanaman -0.028 0.010 0.120

0.891 0.960 0.559

Cell Contents: Pearson correlation

P-Value

Pada daerah yang disurvai, semakin tinggi ketinggian tempat maka

semakin rendah suhu tanahnya, menghasilkan jumlah sista NSK yang semakin

banyak. Semakin tinggi suatu tempat maka suhu tanahnya semakin rendah,

CABI (2007) menyatakan bahwa telur G. pallida dapat menetas pada suhu

sekitar 10

o

C dan G. rostochiensis dapat menetas pada suhu 15

o

C. G. pallida


54/87

dan G. rostochiensis dapat beradaptasi dan berkembang pada suhu berkisar

antara15 25

o

C. Pada lokasi penelitian yang memiliki suhu tanah berkisar

antara 16 20

o

C ditemukan jumlah sista yang lebih banyak dibandingkan

dengan lokasi lainnya yang bersuhu tanah lebih dari 20

o

C. Berdasarkan

penelitian yang dilakukan Lisnawita (2007) diketahui bahwa temperatur optimum

untuk mendapatkan jumlah sista yang tinggi adalah antara 15-21

o

C. Jumlah

sista yang dihasilkan akan menurun secara nyata pada temperatur di bawah

15

o

C dan di atas 21

o

C. Kemampuan bertahan hidup optimum dari setiap isolat

NSK dicapai pada temperatur 15

o

C - 21

o


55/87

C. Kemampuan bertahan hidup akan

menurun pada temperatur di bawah 15

o

C atau di atas 21

o

C. Mulder (1988)

melaporkan bahwa temperatur optimum untuk multipikasi dan penetasan G.

rostochiensis adalah mendekati 20

o

C, dan proses ini akan menurun drastis pada

temperatur di bawah 10

o

C dan di atas 27

o

C. Sedangkan G. pallida mempunyai

temperatur optimum yang lebih rendah.

Hal tersebut di atas juga didukung oleh tipe iklim yang terjadi di

Banjarnegara yang menyebutkan bahwa menurut Tipe Iklim Oldeman,

Kabupaten Banjarnegara (tempat pengambilan sista NSK) termasuk kedalam 30

tipe B1 yang mempunyai curah hujan sebulan 200 mm selama 8 bulan

(Oktober Mei) dan < 100 mm selama satu bulan (Agustus), sisanya antara 100

sampai dengan 200 mm (Ditlin-TP, 1986). Pada ketinggian 2.000 m dari

permukaan laut suhu berkisar antara 12,2

o


56/87

- 18,9

o

C dan pada ketinggian 1.000 m

berkisar antara 17,5

o

25,1

o

C. Kelembaban udara pada bulan Oktober 80% dan

maksimum pada bulan Februari mencapai 94% (Hadisoeganda, 2006).

Sehingga pada ketinggian tempat 1500 m suhunya sekitar 21

o

C dan pada

ketinggian tempat 2000 m dpl suhunya sekitar 17

o

C merupakan kondisi iklim

yang cocok untuk perkembangan NSK.

Dominasi Spesies NSK berdasarkan Ketinggian Tempat

Hasil pengamatan sidik pantat sista NSK pada sampel sista yang berasal

dari Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah dinyatakan pada gambar 11 dan

lampiran 6.

0 0

7

3

5 5


57/87

4

6

5 5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Ro Pa Ro Pa Ro Pa Ro Pa Ro Pa

< 1250 1250 - 1500 m

dpl

1500 - 1750 m

dpl

1750 - 2000 m > 2000 m

Ketinggian tempat (m d.p.l)

Jumlah jenis Spes ies

Gambar 11 Pengaruh ketinggian tempat terhadap proporsi spesies NSK

Dari Gambar 11 diketahui bahwa populasi campuran spesies NSK

ditemukan pada semua kisaran ketinggian tempat yang disurvai (Lampiran 6).

Pada kisaran ketinggian tempat antara 1250 m 1500 m diketahui bahwa


58/87

spesies G. rostochiensis lebih dominan dibanding G. pallida. Seiring dengan

semakin tinggi tempat, maka dominasi digantikan oleh G. pallida. Hal tersebut

dapat dilihat dari kisaran ketinggian tempat antara 1750 m 2000 m diketahui

bahwa spesies G. pallida lebih dominan di banding G. rostochiensis. Spesies 31

yang dominan dalam populasi NSK campuran, kemungkinan karena tekanan

seleksi lingkungan atau kompetisi inter-spesifik (Marshall 1989 dalam Marshall

1993). Dalam hal ini kepadatan populasi G. pallida dan tipe penyebarannya

pada kondisi yang sangat memungkinkan untuk terdeteksi. Menurut Port &

Ferris (1992) dalam Ibrahim et al.(2000) faktor lingkungan, waktu dan perilaku

akan menghasilkan pola penguasaan ruang dari banyak populasi biologi, dan

nematoda parasit tumbuhan. Kepadatan populasi dan tipe penyebaran spesies

mempengaruhi kemungkinan terdeteksinya populasi tersebut. G. pallida yang

lebih dominan dibanding G. rostochiensis juga dapat disebabkan karena G.

pallida lebih persisten di tanah. Hal ini dinyatakan oleh Evans (1993) bahwa

berdasarkan survai di UK kepadatan G. rostochiensis berkurang 33% per

musim/tahun pada saat lahan diberakan, sedangkan kepadatan G. pallida

menurun 15% pada saat lahan diberakan. Dari hal di atas maka diketahui bahwa

G. pallida lebih persisten di tanah.

Populasi NSK campuran telah dilaporkan pula terdapat di beberapa negara

asal bibit kentang seperti Netherland, U.K., Scotland dan New Zealand.

Verifikasi Spesies NSK melalui PCR

Hasil amplifikasi DNA sista NSK dengan teknik PCR menggunakan

primer spesifik untuk G. rostochiensis dan G. pallida serta primer universal

terhadap 17 populasi NSK menghasilkan 2 pola pita, masing-masing dengan


59/87

ukuran 238 bp dan 391 bp. Berikut ini disajikan hasil amplifikasi DNA sista NSK

berdasarkan kelas ketinggian tempat.

13R 12R 10R 7R 13P 12P 10P 7P M

Gambar 12 Produk PCR sista G. rostochiensis dan G. pallida yang diambil dari

lokasi dengan ketinggian tempat 1250 m 1750 m : 7. Ds. Serang

1460 m), 10. Ds. Sidareja (1597 m), 12. Dsn. Kalianget (1626 m). 13.

Dsn Bujangsari (1651 m), M. Marker 100 bp.

391 bp G. pallida

238 bp G. rostochiensis 32

20R 19R 18R 17R 16R 15R 14R M

Gambar 13 Produk PCR sista G. rostochiensis yang diambil dari lokasi pada

ketinggian tempat 1750 m 2000 m : 14. Ds. Bakal (1787 m), 15.

Ds. Bakal (1830 m), 16. Ds. Bakal (1895 m), 17. Dsn. Buntu (1952

m), 18. Ds. Patak Banteng (1974 m), 19. Dsn. Buntu (1980 m), 20.

Ds. Karang Tengah (1994 m), M. Marker 100 bp.

19P 20P 18P 17P 16P 15P 14P M

Gambar 14 Produk PCR sista G. pallida yang diambil dari lokasi pada ketinggian

tempat 1750 m 2000 m : 14. Ds. Bakal (1787 m), 15. Ds. Bakal

(1830 m), 16. Ds. Bakal (1895 m), 17. Dsn. Buntu (1952 m), 18. Ds.

Patak Banteng (1974 m), 19. Dsn. Buntu (1980 m), 20. Ds. Karang


60/87

Tengah (1994 m), M. Marker 100 bp.

238 bp G. rostochiensis

391 bp G. pallida33

26R 25R 24R 23R 22R 21R 26P 25P 24P 23P 22P 21P M

Gambar 15 Produk PCR sista G. rostochiensis, G. pallida yang diambil dari

lokasi pada ketinggian tempat lebih dari 2000 m dpl: 21. Dsn.

Karang Tengah (2037 m), 22. Dsn. Pawuhan (2053 m), 23. Dsn.

Telaga Merdada (2055 m), 24. Ds. Dieng Kulon (2090 m), 25. Ds.

Karang Sari (2089 m), 26. Dsn Pawuhan (2123 m), M. Marker 100

bp.

Identifikasi spesies NSK berdasarkan karakter molekuler memberikan hasil

yang cukup baik. Hasil amplifikasi dengan teknik PCR pada daerah ITS dengan

menggunakan pasangan primer ITS-1 R dengan 5,8 S rRNA menghasilkan

fragmen DNA berukuran 238 bp pada semua isolat. Ukuran fragmen DNA hasil

PCR menggunakan pasangan primer ini adalah sesuai dengan harapan untuk

mengamplifikasi segmen genom spesifik G. rostochiensis. Demikian pula pada

pasangan primer ITS-1 P dan 5,8 S rRNA menghasilkan fragmen DNA

berukuran 391 bp pada semua isolat. Ukuran fragmen DNA hasil PCR

menggunakan pasangan primer ini adalah sesuai dengan harapan untuk

mengamplifikasi segmen genom spesifik G. pallida. Dari hasil tersebut maka

isolat NSK di Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah merupakan populasi campuran

Globodera rostochiensis dan Globodera pallida.

Hasil yang sama juga telah diperoleh oleh peneliti terdahulu (Muholland et

al. 1988; Ibrahim et al. (2001); Fleming (1998) ) bahwa fragmen genom pada


61/87

daerah ITS dari NSK merupakan daerah variabel dan dapat digunakan untuk

membedakan antara G, rostochiensis dan G. pallida. Deteksi dilakukan dengan

mengamplifikasi daerah ITS dengan primer PCR yang berlokasi pada gen 5,8 S.

Variasi sequen DNA pada daerah ITS dari cistron DNA ribosom dapat digunakan

untuk mengidentifikasi banyak taxa nematoda. Penggunaan primer ITS 1

391 bp G. pallida

238 bp G. rostochiensis34

sangat relevan untuk mendiagnosa sista nematoda yang seringkali ditemukan

dalam populasi campuran (Fleming et al. 1998)

Jones et al. (1997) dan Power & Fleming (1998) dalam Pylypenko et al.

(2005) menyatakan PCR merupakan teknik yang sangat efektif untuk mendeteksi

variasi inter dan intra-spesifik dalam mengidentifikasi nematoda. Begitu pula

Kenyon (2000) menyatakan bahwa metode PCR sangat sensitif dan mampu

mengidentifikasi populasi NSK campuran. Hal tersebut terbukti dengan

terdeteksinya populasi campuran G. rostochiensis dan G. pallida di Dataran

Tinggi Dieng Jawa Tengah dengan menggunakan teknik PCR.

Identifikasi spesies berdasarkan karakter molekuler mempunyai tingkat

akurasi yang tinggi, sebab pada metode ini perbedaan antar isolat dilacak pada

tingkat gen, sehingga memiliki sensitifitas yang tinggi untuk mengidentifikasi

spesies campuran.

Pada hasil penelitian Lisnawita (2007) yang dilaksanakan sejak tahun 2004

disebutkan bahwa hasil amplifikasi DNA sista NSK ditemukan ukuran pita 238 bp

(G. rostochiensis) dan ukuran pita 391 (G. pallida) di Desa Pawuhan

Banjarnegara, Desa Karang Tengah Banjarnegara, Desa Kepakisan


62/87

Banjarnegara dan Desa Patak Banteng Wonosobo Jawa Tengah. Dari hal

tersebut di atas maka penelitian ini menguatkan hasil penelitian Lisnawita,

karena pada penelitian ini berdasarkan uji PCR telah terdeteksi Globodera

rostochiensis dan Globodera pallida pada 17 lokasi yang disurvai yang tersebar

di Kabupaten Wonosobo dan Kabupaten Banjarnegara.

Populasi campuran G. rostochiensis dan G. pallida yang ditemukan di

Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah bisa disebabkan oleh aktivitas manusia dan

penggunaan kultivar tanaman kentang yang resisten terhadap G. rostochiensis

tetapi rentan terhadap G. pallida, yang mana hal tersebut akan menyebabkan

perubahan kese

sebaran spesies nematoda sista kentang hasil dan pembahasan

Documents