Eliminasi Virus Pada Bawang Merah (Allium Cepa Var. Aggregatum) Secara In Vitro Menggunakan Termoterapi Dan Kemoterapi

Abstract

Bawang merah merupakan salah satu komoditas hortikultura yang penting di Indonesia. Sentra produksi bawang merah di Indonesia terutama di darah Jawa Tengah, Jawa Timur, Jawa Barat, dan Nusa Tenggara Barat. Sebagian besar petani di Indonesia menggunakan umbi sebagai bahan perbanyakan vegetatif. Infeksi virus sangat mudah ditularkan melalui satu generasi ke generasi selanjutnya dan dari satu daerah ke daerah lainnya sehingga dikhawatirkan menurunkan kualitas dan hasil produksi. Infeksi virus pada umbi bawang merah di Indonesia telah dilaporkan, walaupun informasinya masih sangat terbatas. Penelitian ini bertujuan mengembangkan metode eliminasi virus pada bawang merah menggunakan kombinasi termoterapi dan kemoterapi dengan beberapa ukuran eksplan kultur ujung tunas. Penelitian dilaksanakan mulai Januari 2015 sampai dengan Juni 2016, bertempat di Laboratorium Virologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman dan Laboratorium Kultur Jaringan 3, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Umbi benih bawang merah terdiri atas dua kultivar, yaitu „Bima Curut‟ dan „Bima Brebes‟, diperoleh dari penangkar benih di desa Tenguli, Brebes, Jawa Tengah. Eksplan berupa ujung tunas diisolasi menjadi tiga ukuran yang berbeda (1 mm, 2 mm, dan 3 mm). Masing-masing eksplan diberi perlakuan suhu (30 oC, 37 oC, dan 25 oC sebagai kontrol) dan diinkubasi selama 4 minggu. Termoterapi dilakukan pada kondisi homogen dan heterogen. Plantlet hasil termoterapi yang masih terinfeksi virus kemudian digunakan sebagai sumber eksplan untuk kemoterapi. Ujung tunas berukuran 2 mm digunakan sebagai eksplan dan ditumbuhkan pada media yang mengandung ribavirin (10 mg L-1, 25 mg L-1, dan kontrol 0 mg L-1), selanjutnya diinkubasi pada suhu 30 oC. Deteksi virus setelah perlakuan menggunakan RT-PCR dengan primer spesifik Carlavirus, Poyvirus, dan Al lexivirus. Benih umbi bawang merah yang diperoleh dari penangkar benih diseleksi lebih dahulu melalui deteksi virus dengan metode dot immunobinding assay (DIBA) menggunakan antibodi OYDV, SLV, dan GCLV. Sebanyak 100 sampel umbi diambil secara acak pada masing-masing kultivar dan ditanam pada styrofoam yang telah diberi air di bawahnya. Setelah 7 hari diambil secara acak 50 sampel daun yang tumbuh dari masing-masing kultivar. Hasil deteksi awal umbi benih bawang merah menunjukkan bahwa kedua kultivar 100 % positif terinfeksi OYDV. Sampel „Bima Curut‟ yang bereaksi positif terhadap antibodi SLV dan GCLV berturut- turut sebanyak 100% dan 90%, sedangkan sampel „Bima Brebes‟ berturut- berturut sebanyak 96% dan 96%. Infeksi OYDV dominan dibandingkan dengan SLV dan GCLV. Hasil deteksi ini mengindikasikan bahwa infeksi virus pada pertanaman bawang merah di Indonesia sangat tinggi. Perlakuan termoterapi pada berbagai tingkatan suhu dan ukuran eksplan menunjukkan bahwa suhu mempengaruhi secara nyata pertumbuhan eksplan sedangkan ukuran eksplan tidak berpengaruh nyata. Pada kultivar Bima Curut, kombinasi perlakuan termoterapi terbaik terhadap pertumbuhan eksplan adalah ukuran eksplan 1 mm dengan kondisi heterogen, sedangkan pada kultivar Bima Brebes adalah kombinasi ukuran eksplan 2 mm dengan suhu heterogen. Konfirmasi melalui RT-PCR pada plantlet hasil termoterapi menunjukkan bahwa semakin kecil ukuran maka tingkat keberhasilan eliminasi semakin tinggi. Seluruh plantlet (100%) yang berasal dari ukuran eksplan 1 mm bebas virus pada semua perlakuan. Tingkat eliminasi pada kultivar Bima Curut dengan ukuran eksplan 2 mm dan 3 mm pada suhu 30 °C terhadap Potyvirus adalah 67%, sedangkan terhadap Carlavirus berturut-turut adalah 33% dan 67%. Tingkat eliminasi pada kultivar Bima Curut dengan ukuran eksplan 2 mm dan 3 mm pada suhu heterogen terhadap Potyvirus adalah 67%, sedangkan terhadap Carlavirus adalah 50%. Tingkat eliminasi pada kultivar Bima Brebes dengan ukuran eksplan 2 mm dan 3 mm terhadap Potyvirus pada suhu 30 °C berturut-turut 33% dan 50%, sedangkan terhadap Carlavirus berturut-turut adalah 50% dan 67%. Tingkat eliminasi pada kultivar Bima Brebes dengan ukuran eksplan 2 mm dan 3 mm pada suhu heterogen terhadap Potyvirus adalah 50% dan 67%, sedangkan terhadap Carlavirus adalah 50% dan 67%. Kultur ujung tunas berukuran 1 mm terbukti dapat mengeliminasi virus hingga 100%. Namun, kultur ujung tunas ini memerlukan keahlian dan membutuhkan waktu yang lama dalam mengisolasinya sebelum dapat digunakan sebagai eksplan. Oleh karena itu, perlakuan menggunakan ukuran eksplan 2 mm yang dikombinasikan dengan suhu heterogen merupakan perlakuan terbaik untuk ukuran eksplan yang lebih besar karena dapat meningkatkan eliminasi virus serta tidak mengganggu pertumbuhan plantlet. Kombinasi perlakuan termoterapi dan kemoterapi pada konsetrasi ribavirin lebih dari 10 mg L-1 pada kultivar Bima Curut tidak menghasilkan plantlet yang hidup. Perlakuan ribavirin 25 mg L-1 pada kultivar Bima Brebes menghasilkan plantlet yang tumbuh, namun vitrous. Konfirmasi dengan RT-PCR pada plantlet setelah perlakuan kemoterapi memperlihatkan bahwa Potyvirus dan Carlavirus masih terdeteksi pada semua plantlet. Hal ini mengindikasikan bahwa ribavirin 10 mg L-1 yang dikombinasikan dengan termoterapi belum mampu mengeliminasi virus. Umbi benih bebas virus diperlukan untuk meningkatkan produksi bawang merah dan menekan insidensi penyakit di pertanaman bawang merah di Indonesia. Perlakuaan eliminasi virus menggunakan kultur ujung tunas dengan ukuran eksplan 1 mm terbukti menghasilkan plantlet bebas virus. Eliminasi virus menggunakan ukuran eksplan ynag lebih besar (2 mm) membutuhkan kombinasi dengan termoterapi pada kondisi suhu heterogen. Kedua metode tersebut merupakan metode yang efisien dalam memperoleh umbi bebas virus.