Oleh: Irfan Suliansyah, Prof. Dr. Ir. MS
Fakultas Pertanian Universitas Andalas
Virus tanaman menyebabkan kerugian besar pada hasil panen, kualitas, dan produk banyak tanaman pertanian dan hortikultura di seluruh dunia. Virus menimbulkan risiko tertentu karena sulit dideteksi dan diidentifikasi. Tidak seperti patogen tanaman lainnya, belum ada metode langsung yang tersedia untuk mengendalikan virus dan akibat yang ditimbulkannya. Tindakan yang dapat dilakukan hanya mengandalkan strategi tidak langsung untuk mengendalikan penyakit yang disebabkan oleh virus. Sehingga, metode untuk mendeteksi keberadaan virus dan mengidentifikasi virus, baik pada tumbuhan maupun vektor, memainkan peran penting dalam pengelolaan penyakit virus.
Mendiagnosis penyakit virus yang tepat/akurat adalah langkah awal yang penting bagi setiap sistem pengelolaan tanaman. Jika tanaman telah terinfeksi virus, maka upaya pengendalian tanaman setelah itu menjadi tidak efektif. Dengan demikian, pengelolaan yang paling efektif adalah jika langkah-langkah pengendalian diterapkan sebelum infeksi terjadi. Penggunaan bahan perbanyakan tanaman yang sehat merupakan salah satu pendekatan yang paling efektif untuk diterapkan oleh petani. Salah satu elemen penting untuk keberhasilan program sertifikasi untuk menghasilkan bahan perbanyakan yang bebas virus adalah ketersediaan metode diagnostik yang sensitif dan akurat.
Banyak metode telah dikembangkan untuk deteksi dan identifikasi virus tanaman. Metode deteksi virus dapat didasarkan pada sifat biologisnya, protein mantelnya, atau berdasarkan asam nukleatnya. Teknik diagnostik untuk virus terbagi dalam dua kategori besar, yaitu sifat biologis yang terkait dengan interaksi virus dengan inang dan/atau vektornya (misalnya uji simtomatologi dan transmisi) dan sifat intrinsik virus itu sendiri (protein mantel dan asam nukleat). Metode deteksi berdasarkan protein selubung meliputi uji presipitasi/aglutinasi, uji imunosorben terkait-enzim, dan imunobloting. Teknik berbasis asam nukleat virus seperti tes hibridisasi dot-blot dan reaksi berantai polimerase lebih sensitif daripada metode lain. Ketersediaan metode diagnostik ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar, meningkatkan sensitivitas, dan spesifisitas untuk diagnosis cepat penyakit virus dalam survei penyakit, studi epidemiologi, karantina tanaman dan sertifikasi benih, serta program pemuliaan tanaman. Metode deteksi dan identifikasi berdasarkan sifat biologis terdiri atas uji simptomatologi, uji transmisi, ciri fisik, teknik biokimia, dan mikroskop elektron.
Simptomatologi. Kemampuan untuk menginfeksi satu atau lebih spesies tumbuhan dan menimbulkan gejala khas menunjukkan potensi patogenik dari suatu virus. Gejala yang timbul pada tanaman pada umumnya digunakan untuk mencirikan suatu penyakit yang memiliki etiologi virus dan dapat digunakan untuk untuk rouging tanaman yang sakit dalam upaya pengendalian penyakit. Pengamatan visual dapat relatif mudah apabila gejala memang jelas merupakan karakteristik dari penyakit virus tertentu. Namun demikian, banyak faktor seperti strain virus, kultivar/varietas tanaman inang, waktu infeksi, dan lingkungan dapat mempengaruhi gejala yang muncul. Tumbuhan dapat menunjukkan gejala mirip virus sebagai respon terhadap kondisi cekaman, baik cekaman abiotik maupun cekaman biotik non-virus. Beberapa virus dapat juga tidak menimbulkan gejala yang jelas atau menyebabkan infeksi tanpa gejala. Di samping itu, virus yang berbeda dapat menghasilkan gejala yang serupa atau strain virus yang berbeda menyebabkan gejala yang berbeda pada inang yang sama. Perlu pengalaman lapang yang cukup memadai pada saat membuat keputusan berdasarkan uji simptomatologi saja. Pada umumnya, pengamatan visual untuk gejala di lapangan perlu dilakukan bersamaan dengan tes konfirmasi lainnya untuk memastikan diagnosis infeksi virus yang akurat.
Tes transmisi. Proses transmisi virus dari tanaman sakit ke tanaman sehat berbeda dibandingkan patogen jamur dan bakteri. Infeksi oleh virus baru dapat berlangsung jika bagian permukaan tanaman terluka. Virus tanaman baru bisa masuk ke inangnya melalui penyambungan/grafting, penempelan mata tunas, inokulasi mekanis, atau melalui tali putri parasit (spesies cuscuta). Deteksi dan identifikasi virus dilakukan melalui transmisi mekanik, cangkok, atau melalui vektor virus ke tanaman indikator yang rentan. Penularan mekanis melalui inokulasi cairan sel (sap) ke tanaman indikator dapat dilakukan dengan cara sederhana dan karakteristik gejala yang ditimbulkannya memungkinkan dilakukan pendeteksian dan identifikasi berbagai virus. Meskipun tanaman inang virus bukan petunjuk yang tepat untuk identifikasi virus, namun cara ini masih banyak digunakan di berbagai laboratorium sebagai pengujian penting dalam diagnosis virus. Kehandalan uji tanaman inang untuk diagnosis virus dapat ditingkatkan melalui pengalaman empirik serta dengan menggunakan kisaran spesies tanaman indikator yang sesuai.
Karakteristik fisik. Deteksi virus tanaman dapat juga dilakukan melalui karakteristik/sifat fisik virus, seperti suhu inaktivasi, tingkat pengenceran, dan lamanya umur simpan cairan sel (sap) infektif secara in vitro. Namun demikian, saat ini penggunaan karakteristik fisik untuk diagnosis virus tanaman sudah tidak lagi direkomendasikan.
Teknik biokimia. Infeksi virus mengakibatkan berbagai perubahan fisiologis dan biokimia yang dapat menyebabkan penyakit. Virus yang menginfeksi tanaman dapat menyebabkan beberapa perubahan aktivitas fisiologis tanaman inang, meskipun virus itu sendiri tidak memiliki fungsi fisiologis. Oleh karena itu, dengan mempelajari variasi fungsi fisiologis tanaman sehat dan tanaman yang terinfeksi virus, maka infeksi oleh virus dapat dideteksi. Infeksi virus dapat dideteksi melalui perbedaan pola isozim daun sehat dan dan daun terinfeksi yang ditentukan dengan teknik elektroforesis. Penyakit virus dapat mengubah asam amino dan kadar fitohormon, menyebabkan distorsi struktur sel, menurunkan kloroplas yang akan menurunkan kapasitas fotosintesis daun, dan menurunkan serapan nutrisi yang dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Infeksi virus juga dapat menurunkan kandungan klorofil dan karotenoid 20% dibandingkan pada tanaman yang terinfeksi dibandingkan dengan tanaman sehat. Virus tanaman yang ditularkan serangga juga dapat memodifikasi tingkat pigmen tanaman untuk menarik vektor menyebarkan virus. Di samping itu, fitokimia lain yang dapat dipengaruhi oleh virus tanaman antara lain karbohidrat, polifenol, dan enzim oksidatif seperti peroksidase, katalase, askorbat peroksidase, dan superoksida dismutase.
Mikroskop elektron. Penggunaan mikroskop elektron dapat memberikan informasi yang sangat berguna pada morfologi partikel virus. Virus-virus berbentuk filamen dan virus berbentuk batang seperti potyvirus, potexvirus, dan virus tobamo dapat lebih mudah dibedakan melalui staining negatif preparasi celup daun daripada virus isometrik dan virus lainnya. Virus yang muncul dalam konsentrasi rendah pada cairan (sap) tanaman tidak mudah terlihat kecuali virus dalam bahan uji dirapatkan sebelum visualisasi. Efisiensi visualisasi virus dapat ditingkatkan dengan cara mengkombinasikannya dengan serologi. Karena mikroskop elektron sangat intesif digunakan dan sangat mahal, maka mikroskop elektron seringkali tidak dapat digunakan untuk pemrosesan cepat banyak sampel. Banyak virus tanaman menginduksi inklusi intraseluler yang khas; pemeriksaan mikroskopis elektron terhadap inklusi dapat membantu identifikasi dan karakterisasi yang cepat dari banyak virus tanaman. Beberapa individu virus dapat dibedakan dengan inklusi yang mereka induksi.
