1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Ancaman serangan

1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Ancaman serangan organisme penganggu tumbuhan semakin bertambah
terhadap pertumbuhan ekonomi dan kesehatan manusia serta keamanan lingkungan.
Famili Tephritidae adalah salah satu organisme pengganggu tumbuhan penting yang
telah mengakibatkan kerugian secara ekonomi pada budidaya pertanian (Li et al.,
2013). Famili ini terdiri dari 4000 spesies yang terbagi dalam 500 genus dan telah
menyebar di seluruh dunia. Lalat buah genus Bactrocera termasuk dalam famili
Tephritidae yang merupakan famili dengan jumlah terbesar dari ordo Diptera. Genus
Bactrocera adalah kelompok lalat buah yang terdiri lebih dari 450 spesies (Drew dan
Hancock, 2000). Beberapa spesies Bactrocera adalah hama penting pada buah dan
sayuran (Allwood et al., 1999). Setidaknya 28 Subgenera Bactrocera telah
dinyatakan sebagai hama penting dan dibagi menjadi 4 Group yaitu: Bactrocera,
Melanodacus, Queenslandacus, dan Zeudacus (Drew,1989).
Karakter morfologi dapat digunakan sebagai dasar dalam melakukan
identifikasi dan ini merupakan cara yang paling sederhana serta mudah dilakukan,
karakter morfologi pada lalat buah yang digunakan untuk melakukan identifikasi
meliputi bagian caput, torak, karakter scutellum, karakter sayap dan karakter
abdomen (Suputa et al., 2006). Kesalahan atau kesulitan dalam identifikasi serangga
1
2
secara morfologi dapat terjadi. Kalsoven(1981) menyatakan bahwa terdapat enam
spesies lalat buah di Indonesia yaitu Dacus dorsalis Hendel, D.pedestris Fabricius, D.
cucurbitae Coquillet, D.umbrosus Fabricius, D. caudatus Fabricius dan Adrama
determinata Walker (Diptera: Tephritidae). Genus Dacus yang sebelumnya
diidentifikasi terdapat di Indonesia, merupakan kekeliruan dari identifikasi dari genus
Bactrocera. Dacus berasal dari Afrika bukan dari Indonesia (White dan Hancock,
2007). Contoh perbedaan mofologis yang sulit dibedakan satu sama lain antara B.
carambolae dan B. papayae karena kedekatan kekerabatannya sehingga dari ukuran
tubuh dan sayap terlihat sama.
Adanya perbedaan dari beberapa hasil identifikasi lalat buah secara morfologi
atau konvensional ini menunjukkan adanya kelemahan pada metode identifikasi
konvensional tersebut. Metode konvensional yang berdasarkan ciri morfologi kurang
akurat akibat adanya pengaruh perubahan-perubahan lingkungan. Karakter-karakter
morfologi sering tidak menggambarkan hubungan genetik akibat adanya interaksi
lingkungan dan sejumlah kontrol genetik yang tidak diketahui, sehingga perlu
dilakukan karakterisasi molekuler untuk mendapatkan hasil yang akurat dalam
mengkarakterisasi perbedaan spesies (McPheron dan Steck, 1996; Smith et al., 2003;
Siwi, 2004). Identifikasi molekuler digunakan untuk mendukung dan meningkatkan
akurasi identifikasi morfologi, Karakter DNA diketahui relatif lebih konsisten
dibandingkan karakter morfologi (Hidayat, 2005). Identifikasi molekuler dapat
dilakukan dengan teknik Polymerase chain reaction (PCR) dengan target gen Internal
Transcribed Spacer dari Ribosomal RNA operon atau yang dikenal dengan ITS1.
3
Banyak spesies yang dapat diidentifikasi dengan ukuran yang berbeda dari ITS1.
Daerah ITS terdiri atas ITS1 dan ITS2 yang mengapit gen 5,8S, yang memiliki laju
mutasi tinggi. Sekuen rDNA subunit kecil 18S berkembang relatif lambat dan
digunakan untuk studi hubungan kekerabatan pada tingkat spesies suatu organisme
sedangkan daerah ITS dan IGS pada unit pengulangan rRNA berkembang lebih cepat
dan memungkinkan terjadinya variasi di antara spesies dan populasi sehingga cocok
digunakan untuk identifikasi pada tingkat spesies (Jamil, 2005). DNA barcoding
yang menggunakan analis Gen Mitokondrial Cytochrome Oxidase Subunit I (MTCO1) banyak digunakan selain ITS1. Avise dan Lansman (1983) dan Brown (1983)
mengungkapkan peran DNA mitokondria (mtDNA) dalam studi keanekaragaman
genetika dan biologi populasi pada hewan. DNA mitokondria banyak digunakan
untuk mengungkap variasi genetik (Loftus et al., 1994; Suryanto, 2003), karena
ukurannya yang relatif kecil, terlibat dalam sintesis energi dan mempunyai kecepatan
mutasi 5-10 kali lebih tinggi daripada DNA inti. Mitokondria merupakan pusat
sintesis energi dan ketersediaan energi yang ada akan berpengaruh terhadap reaksi
metabolisme. Berbagai macam enzim terlibat dalam sintesis energi dan sebagian dari
enzim tersebut dikodekan oleh DNA mitokondria dan polimorfisme DNA
mitokondria mempengaruhi fenotipe (Loftus et al., 1994).
Hubungan filogenetik antar spesies Bactrocera masih sangat sedikit
dipahami. Penanda genetik dan sekuen dari gen Mitokondrial telah terbukti informatif
dalam hal ini (Shi et al., 2005; Xie et al.,2006). Mitokondrial DNA juga digunakan
dalam analisa hubungan filogenetik antar spesies lalat buah. Berdasarkan sekuen
4
mitokondrial DNA, hubungan kekerabatan secara filogenetik beberapa tephritidae
telah dipelajari khususnya sampai dengan tingkat genus (Nakahara dan Muraji, 2008).
Analisis filogenetik juga menunjukkan bahwa antar B. carambolae
memiliki
kekerabat tidak dalam satu clade dengan B. papayae dan B. philipinenesis tetapi B.
carambolae merupakan spesies parapilic jika dibandingkan dengan ketiga spesies
lainnya (Boykin, 2013).
Hasil pemantauan lalat buah yang dilakukan oleh Pusat Karantina Pertanian
sejak tahun 1979/1980 menunjukkan bahwa lalat buah ditemukan hampir di semua
wilayah di Indonesia. Saat ini terdapat 66 spesies lalat buah, tetapi baru beberapa
spesies yang sudah diketahui tanaman inangnya, yaitu B. dorsalis Hendel yang
menyerang lebih dari 20 jenis buah antara lain belimbing, mangga, jeruk, jambu,
pisang susu, pisang raja sere, cabai merah, B. cucurbitae Coq. yang menyerang
mentimun, melon serta beberapa tanaman dari famili Cucurbitaceae, B. umbrosus F.
yang menyerang nangka dan beberapa tanaman dari famili Moraceae, dan B.
caudatus F. yang menyerang beberapa tanaman dari famili Cucurbitaceae. Sasaran
utama serangan lalat buah ini, antara lain belimbing manis, jambu air, jambu biji,
mangga, nangka, semangka, melon dan cabai (Deptan, 2002). Tidak semua spesies
lalat buah secara ekonomi merugikan, hanya kira-kira 10% yang merupakan hama.
Pengetahuan untuk mengenal spesies yang mempunyai potensi sebagai hama, baik
spesies endemik atau eksotik dari luar harus dikuasai. Sebagai contoh di daerah IndoPasifik dilaporkan terdapat 800 spesies lalat buah tetapi hanya 60 spesies yang
merupakan hama penting (White dan Elson-Harris, 1992). Beberapa spesies eksotik
5
yang perlu diwaspadai antara lain: Mediterranian fruit fly (Ceratitis capitata),
Mexican fruit fly (Anastrepa ludens), Queensland fruit fly (B. tryoni), B. latifrons,
B.occipitalis, B. zonata,B. musae, B. philippinensis, B. bryoniae, B. passiflorae, B.
caryeae, mango fly (Dacus frauenfeldi), dan Monacrostichus citricola (Siwi, 2002)
Berdasarkan pemantauan tahun 2013 - 2015 Balai Karantina Pertanian Kelas
I Denpasar ditemukan jenis Bactrocera eksotik di Pulau Bali yaitu Bactrocera
bryoniae, spesies ini adalah salah satu spesies Bactrocera yang perlu diwaspadai, B.
bryoniae ditemukan di Kabupaten Buleleng pada pertanaman cabe, serangan lalat
buah ini dikhawatirkan dapat menimbulkan kerusakan dan kerugian ekonomi.
Informasi identifikasi dan filogenetik tentang B. bryoniae sangat diperlukan guna
pengambilan kebijakan manajemen pengendalian dan tindakan karantina yang akan
dilakukan untuk mencegah tersebarnya B. bryoniae ke seluruh wilayah Republik
Indonesia Sehingga identifikasi molekuler dan filogenetik lalat buah Bactrocera
bryoniae perlu dipelajari lebih lanjut.
1.2. Rumusan Masalah
1. Bagaimanakah karakteristik morfologi B. bryoniae yang ditemukan di Pulau
Bali?
2. Bagaimanakah karakteristik molekuler B. bryoniae yang ditemukan di Pulau Bali
berdasarkan gen ITS1 dan MT-CO1?
3. Bagaimanakah keragaman genetik B. bryoniae yang ditemukan di Pulau Bali
berdasarkan gen ITS1 dan MT-CO1?
6
4. Bagaimanakah hasil analisis filogenetik B. bryoniae yang ditemukan di Pulau
Bali berdasarkan gen ITS1 dan MT-CO1?
1.3. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui karakteristik morfologi B. bryoniae yang ditemukan di Pulau Bali.
2. Mengetahui karakteristik molekuler B. bryoniae dengan menggunakan Gen ITS1
dan MT-CO1.
3. Mengetahui keragaman genetik B. bryoniae yang ditemukan di Pulau Bali
berdasarkan gen ITS1 dan MT-CO1.
4. Mengetahui hasil analisis filogenetik B. bryoniae yang ditemukan di pulau Bali
berdasarkan ITS1 dan MT-CO1.
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian identifikasi morfologi, molekuler dan analis filogenetik
lalat buah Bactrocera bryoniae di Pulau Bali berdasarkan ITS1 dan MT-CO1 yaitu
memberikan informasi tentang karakter morfologi, karakter genetik dan filogenetik
lalat buah Bactrocera bryoniae yang ditemukan di Bali sehingga dapat digunakan
dalam penentuan kebijakan dalam manajemen pengendalian dan kebijakan Badan
Karantina Pertanian terkait dengan importasi buah, dan mencegah tersebarnya B.
bryoniae dalam wilayah Republik Indonesia.