Keragaman Bakteri yang Berasosiasi dengan Penyakit Kanker Jeruk dan Tingkat Ketahanan Beberapa Jenis Inangnya

Abstract

Kanker jeruk merupakan salah satu penyakit penting pada tanamaan jeruk setelah Citrus Vein Phloem Degeneration (CVPD) atau huanglongbing dan Citrus Tristeza Virus (CTV). Kanker jeruk disebabkan oleh bakteri Xanthomonas citri subsp.citri (Sinonim: Xanthomonas axonopodis pv. citri) yang dapat menginfeksi bagian daun, buah, batang, ranting dan pucuk tanaman jeruk. Gejala penyakit biasanya diawali dengan bintik-bintik kecil, bulat, berwarna kuning yang kemudian membesar membentuk lesi berwarna kecoklatan yang dikelilingi halo. Lesi memiliki permukaan dan tekstur kasar dengan bagian tengah bergabus. Daun yang berlesi dapat menjadi berlobang dan mengalami defoliasi, ranting dan pucuk mongering dan mati, pohon yang terserang mengalami penurunan produksi buah. Kanker jeruk sangat merugikan dan dapat menimbulkan kehilangan hasil hingga 30-40%. X. citri subsp. citri mampu menginfeksi hampir seluruh jenis jeruk, antara lain jeruk manis siam (Citrus sinensis), nipis (C. aurantifolia), purut (C. hystrix), lemon (C. limon), jeruk bali (C. maxima), dan jeruk keprok (C. reticulata). Bakteri patogen tersebut keragaman strain tergantung dari wilayah geografis dan jenis tanaman inangnya. Setiap jenis tanaman jeruk memiliki ketahanan yang berbeda-beda terhadap penyakit kanker jeruk. Ketahanan berbagai jenis tanaman jeruk terhadap berbagai strain patogen kanker di Indonesia menjadi informs yang baru. Penelitian ini adalah tentang identifikasi dan karakterisasi patogen penyebab kanker pada berbagai jenis jeruk dan dilanjutkan dengan pengujian patogenisitas dan virulensi patogen terhadap berbagai jenis jeruk untuk mengetahui tinggat kerentanan jenis jeruk terhadap patogen. Hasil penelitian ini memberikan informasi tentang keragaman bakteri patogen kanker jeruk dan jenis tanaman jeruk yang tahan terhadap penyakit kanker. Sampel daun jeruk diperoleh di perkebunan jeruk Gunuang Omeh Kabupaten Lima Puluh Kota Sumatra Barat dan di tempat penjualan bibit di Kota Bogor. Sampel-sampel daun bergejala kanker diambil dari jeruk jenis siam, nipis , lemon dan purut. Identifikasi dan karakterisasi patogen penyebab kanker dilakukan secara morfologi, fisiologi, biokimia dan molekuler. Analisis molekuler dilakukan dengan PCR menggunakan primer universal gen 16S rRNA dan primer spesifik XACF/XACR dan dilanjutkan dengan sekuensing urutan nukleotida. Pengujian patogenisitas dilakukan pada masing-masing tanaman inang asal. Virulensi patogen diujikan pada beberapa jenis tanaman jeruk menggunakan rancangan acak lengkap faktorial dengan lima kali ulangan. Data dianalisis menggunakan sidik ragam, apabila berbeda nyata dilanjutkan dengan uji Tukey pada taraf 5%. Berdasarkan hasil isolasi patogen diperoleh sebanyak 16 isolat bakteri patogen yang terdiri atas 9 isolat dari Bogor dan 7 isolat dari Padang yang terdiri atas 7 isolat dari jeruk lemon (C. limon), 4 isolat dari jeruk nipis (C. aurantifolia), 3 isolat dari jeruk purut (C. hystrix), 1 isolat dari jeruk siam (C. sinensis) dan 1 isolat dari Fortunella. Karakter morfologi semua isolat yaitu berbentuk bulat dengan tepian rata, ketinggian cembung, permukaan koloni halus mengkilat dan tidak tembus cahaya. Beberapa karakter lain seperti ukuran, pigmentasi dan tekstur beberapa isolat berbeda dengan isolat lainnya. Ukuran isolat terdiri atas kecil (kurang dari 2 mm), sedang (2-3 mm) dan besar (lebih dari 3 mm). Pigmentasi isolat terdiri atas kuning, kuning cerah, krem dan krem kekuningan, sedangkan untuk tekstur bakteri terdiri atas berlendir dan seperti mentega. Karakter fisiologi dan biokimia isolat bakteri menunjukkan keragaman. Semua isolat bersifat positif katalase, hidrolisis gelatin dan Tween-80, mampu tumbuh pada medium TTC 0,02% dan bersifat reduksi pada uji litmus milk. Selain itu semua isolat bersifat negatif uji reduksi nitrat dan tidak mampu tumbuh pada medium TTC 0,1%. Pada uji oksidase, hidrolisis kasein, starch dan protease beberapa isolat ada yang bersifat positif dan lainnya bersifat negatif. Pengujian reaksi hipersensitivitas pada daun tembakau untuk semua isolat terpilih adalah positif yang menunjukkan bahwa bakteri bersifat patogen pada tanaman, begitu juga dengan pengujian patogenisitas pada tanaman inang masing-masing asal bakteri diisolasi, semua isolate terpilih bersifat patogenik dengan tingkat virulensi beragam. Masa inkubasi isolat patogen jeruk lemon, nipis dan purut berbeda nyata. Masa inkubasi isolat yang berasal dari jeruk lemon yaitu 12,90-21,00 hari dengan insidensi penyakit 63,63%-80,00%, jeruk nipis 15,44-20,33 hari dengan insidensi penyakit 41,66%-81,81%, jeruk purut 15,75-20,66 hari dengan insidensi penyakit 60%-80%, jeruk siam 15,33 hari dengan insidensi penyakit 60% dan fortunella 25,40-25,60 hari dengan insidensi penyakit 50,00%-55,56%. Gejala yang muncul pada awal masa inkubasi yaitu water soaking yang kemudian diikuti dengan bercak klorosis berwarna kuning kecoklatan. Empat isolat yang paling virulen dari masing-masing jenis jeruk, yaitu LB04, NP02, PB05 and SP05 diuji lebih lanjut pada jeruk lemon, nipis, purut dan siam. Berdasarkan masa inkubasi, insidensi, severitas dan persentase gejala penyakit semua isolat berbeda nyata. LB04 merupakan isolat paling virulen berdasarkan masa inkubasi paling singkat dan nilai insidensi, severitas dan AUDPC tertinggi. Jeruk nipis merupakan jenis paling rentan, sedangkan siam relatif kurang rentan. Sebanyak enam belas isolat patogen kanker jeruk teramplifikasi pada 1500 bp dengan PCR primer universal 27F/1429R, sedangkan PCR dengan primer spesifik XACR/XACF hanya isolat PB01 yang teramplifikasi pada 500 bp. Hasil analisis nukleotida lima isolat diketahui bahwa hanya isolat PB01 yang terindentifikasi sebagai Xanthomonas citri subsp. citri dengan query cover 99% dan percent identity 99%.