Distribusi dan Identifikasi Virus Utama pada Mentimun di Jawa

Abstract

Mentimun merupakan tanaman sayuran penting, termasuk di Indonesia. Produksi mentimun berfluktuasi setiap tahunnya. Banyak faktor yang memengaruhi produksi mentimun dan penyakit oleh virus menjadi salah satu penyebabnya. Diagnosis penyakit virus berdasarkan gejala luar sulit untuk mengetahui virus penyebabnya. Informasi mengenai identitas virus yang menginfeksi mentimun dan distribusinya di Jawa sangat terbatas, oleh karena itu tujuan dari penelitian ini adalah mendeteksi dan mengidentifikasi virus yang menginfeksi mentimun di Jawa. Sampel telah dikoleksi dengan metode purposive sampling yaitu 50 sampel yang bergejala diambil dari masing-masing lokasi. Sampel diambil dari beberapa pertanaman mentimun di Jawa Barat (Bogor, Subang, Indramayu), Jawa Tengah (Brebes, Klaten), Yogyakarta (Kulon Progo), dan Jawa Timur (Nganjuk, Kediri, Tulungagung). Umur tanaman, varietas, sumber benih, dan kondisi lingkungan digunakan sebagai data pendukung. Frekuensi penyakit virus diperoleh menggunakan metode dot blot immunobinding assay (DBIA) dengan 9 antiserum, yaitu Cucumber aphid borne yellows virus (CABYV), Cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV), Cucumber mosaic virus (CMV), Papaya ringspot virus (PRSV), Squash mosaic virus (SqMV), Squash leaf curl virus (SLCV), Tomato leaf curl New Delhi virus (ToLCNDV), Watermelon mosaic virus (WMV), dan Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV). Identifikasi virus baru dan virus yang dominan dilakukan dengan polymerase chain reaction (PCR) atau reverse transcription (RT)-PCR menggunakan primer spesifik atau universal, TA-kloning pada vektor pTZ57R/T, perunutan plasmid DNA dan analisis DNA. Hasil DBIA menunjukkan bahwa dari total 543 sampel yang diuji, 541 sampel positif CABYV, 485 sampel positif PRSV, dan 469 sampel positif ToLCNDV. Virus yang dominan ditemukan pada semua lokasi survei yaitu CABYV, CMV, CGMMV, PRSV, SLCV, dan ToLCNDV. Infeksi campuran antara beberapa virus terjadi antara CMV, CABYV, SLCV, ToLCNDV, PRSV, ZYMV, SqMV, WMV, dan CGMMV pada tanaman mentimun. Kesembilan virus telah terdeteksi menginfeksi tanaman mentimun pada semua lokasi. Namun, CGMMV tidak terdeteksi di Kulon Progo, Yogyakarta. CMV dan CABYV menginfeksi tanaman mentimun di Jawa dengan frekuensi penyakit mencapai 100% dan kedua virus selalu terdeteksi dalam infeksi campuran bersama virus lainnya. Infeksi campuran kesembilan virus paling dominan terdeteksi pada sampel dari Jawa Timur. DNA virus berukuran ± 489 pb dan ± 470 pb berhasil diamplifikasi dengan RT-PCR pada sampel mentimun dari semua lokasi menggunakan primer spesifik, yaitu berturut-turut CP CABYV-489-F/POL-G-R dan CP PRSV326F/PRSV800. CGMMV tidak berhasil diamplifikasi menggunakan primer spesifik, namun dari sampel yang sama berhasil diamplifikasi Tobamovirus menggunakan primer universal Tobamovirus. Analisis sikuen nukleotida pada sampel yang menunjukkan reaksi positif dengan antiserum CGMMV telah teridentifikasi sebagai Tobacco mosaic virus (TMV). Sampel yang menunjukkan reaksi positif dengan antiserum SLCV atau ToLCNDV telah teridentifikasi sebagai ToLCNDV. Keragaman gen coat protein (CP) pada 4 isolat CABYV, 4 isolat PRSV strain P (PRSV-P), 4 isolat TMV, dan 5 isolat ToLCNDV telah berhasil diidentifikasi. Analisis nukleotida dan asam amino menunjukkan bahwa homologi semua isolat CABYV, PRSV-P, TMV, ToLCNDV berkisar berturut-turut berkisar 92.4-99.5% dan 92.7-100%, 92.3-99.7% dan 96.0-100%, 86.5-97.7% dan 91.1- 99.4%, 88.9-99.2% dan 93.4-100% terhadap isolat virus yang sama dari negara lain di dunia. Homologi nukleotida paling tinggi gen CP CABYV dengan isolat Timor Leste (KY617826), PRSV-P dengan isolat Bali, Indonesia (LC223115), TMV dengan isolat Cina (HE818421), dan ToLCNDV dengan isolat Indonesia (AB613825). Analisis pohon filogeni menunjukkan bahwa semua isolat CABYV, PRSVP, TMV, dan ToLCNDV dari Indonesia terdapat dalam satu kelompok dan terpisah dengan kelompok isolat dari negara lain. Virus dari Jawa memiliki kelompok yang dekat dengan isolat Asia. Penelitian ini merupakan laporan pertama CABYV, PRSV-P, dan TMV yang menginfeksi mentimun di Indonesia.