plant virus

PLANT VIRUS
DISUSUN OLEH:
KELOMPOK 2:
1.
MARCELIA SUGATA
10407010
2.
RATNA NINDYARANI
10407011
3.
MEILLYA FITRIATY
10407012
4.
ALDYLA NISA RADITYA
10407013
5.
TAMARA APRILLIA
10407014
6.
IVANNA
10407015
7.
ARIANI INTAN
10407016
8.
RAHMA TEJAWATI MARYAMA
10407017
9.
MUHAMMAD FERDYANSYAH SECHAN
10407018
10. YOSI AYU AULIA
10407019
KARAKTERISTIK UMUM VIRUS
•
•
Terdiri atas
nukleotida yang
dikelilingi protein
bernama kapsid
Berbentuk rod
(helical) dan sphere
(icosahedral)
Beberapa memiliki amplop, yakni membran yang
menyelimuti nukleokapsid
Bereplikasi dan
bermetabolisme
dengan menginfeksi
sel lain
OVERVIEW PLANT VIRUS
PLANT VIRUS
overview
• Genome RNA rantai tunggal dan kecil
• Genome ini mengkode 3-4 protein :
• Replikase
• Protein selubung
• Protein bergerak untuk membantu pergerakan dari
sel ke sel melalui plasmodesmata
• Protein yang berperan dalam transmisi lewat vektor
• Tidak punya mekanisme spesifik untuk menginfeksi
• Beberapa asimptomatik
PENYEBARAN
Transmisi Horizontal
invertebrata (serangga, nematoda, protozoa)
fungi
Transmisi vertikal
Diwariskan dari orang tua, penyebaran melalui reproduksi seksual dan
aseksual
Infeksi virus dapat menyebabkan kematian pada tanaman
Punya derajat virulensi yang berbeda – beda
Beberapa spesies virus dapat berpenetrasi melalui jaringan
meristematik atau menginfeksi generasi tanaman berturut turut
VIROID
RNA sirkular, kecil, tidak bisa mengkode protein sendiri
Viroids dapat mengganggu metabolisme pada tanaman
Virion mengganggu proses transkripsi pada sel, karena memiliki
kemiripan ‘recognition site’ dengan produk transkripsi primer
Viroids mencegah pemotongan intron di sisi yang tepat
PROTEKSI TANAMAN
Hipersensitivitas
kematian sel pada sisi yang terinfeksi dan sekitarnya untuk
menghentikan penyebaan virus (menjadi layu)
Menghentikan suplai nutrisi sehingga parasit kehabisan nutrisi
Menghilangkan senyawa fenol
Kematian sel ini ditandai dengan spot berwarna coklat yang disebut
necroses
Hipersensitivitas bukan merupakan reaksi yang umum, hanya beberapa
spesies yang memilikinya (gen resisten)
Contoh : produk gen Nicotiana mempunyai hipersensitivitas terhadap semua
strain TMV
SYMPTOM
Primary symptom : infeksi pada daerah primer
Secondary symptom : infeksi menyebar pada bagian lain dari
tanaman
Infeksi menyebar dari pembuluh daun ke seluruh daun
Virus dikenali dari pola mosaic pada daun : hijau terang dan gelap
Chloroses = daerah daun yang lebih terang menandakan daerah
infeksi primer
Chloroses disebabkan rusaknya klorofil sehingga menurunkan
lau fotosintesis
Infeksi yang berat ditandai dengan hilangnya seluruh klorofil
(lokal)
Area yang terinfeksi berwarna kuning seperti karotenoid
Infeksi Laten : virus tidak menyebabkan symptom langsung,
sebaliknya virus wound tumor dapat menyebabkan tumbuhnya
tumor
TRANSMISI VIRUS TANAMAN
Virus Tumbuhan
RUTE UTAMA TRANSMISI VIRUS
TANAMAN
Transmisi
Tanaman
Horizontal
terinfeksi virus yang berasal
dari luar. Virus penyerang harus berhasil
melewati lapisan pelindung luar sel.
Tanaman yang rentan adalah tanaman
yang telah mengalami kerusakan.
Vektor juga (seperti serangga) merupakan
ancaman ganda. Merusak, membawa
virus, dan menyebarkan ke tanaman lain
Peralatan petani
Transmisi Vertikal
Tanaman
mewarisi infeksi virus dari
induknya
Dapat terjadi pada propagasi aseksual
(misal: stek)
Pada reproduksi seksual lewat benih yang
telah terinfeksi
Ketika virus masuk ke sel tanaman dan
bereproduksi, partikel virus dapat menyebar
melewati plasmodesmata, sambungan
sitoplasmik yang menembus dinding diantara
sel-sel tanaman yang berdampingan. (Campbell
et.al, 2005)
METODE TRANSMISI VIRUS TANAMAN
1. KONTAK MEKANIK
2. PROPAGASI VEGETATIF
3. BOTANICAL SEXUAL SEED
4. POLLEN
5. COMMON DODDER
6. VECTORS
Kontak mekanik
•Terjadi karena terdapat luka pada tanaman
(ex: saat tanaman menumbuhkan rambut-rambut akar)
•Biasanya metode transmisi ini mebutuhkan waktu yang agak
panjang
• Contoh virus yang menyebar lewat metode ini:
tomato mosaic virus (TMV), potato virus X (PVX), potato virus S
(PVS),
Andean potato mottle virus (APMV), Andean potato latent
virus (APLV), andpotato spindle tuber viroid (PSTVd).
Inhibitor pada mekanisme infeksi secara mekanik
Senyawa quinone yang dihasilkan
pada vakuola sel tanaman dapat
menghancurkan protein virus.
Ditunjukan dengan terbentuk area
hitam (melanin)
Dibentuk
karena
polifenol
teroksidasi dan bercampur dengan
cytoplasmic enzyme saat jaringan
tanaman rusak
Grafting ( propagasi vegetatif)
Grafting : tekning penyambungan 2 jaringan tanaman yang berbeda untuk
membentuk suatu kesatuan
Contoh virus:
Potato Leafroll virus menginfeksi lewat daerah penyatuan jaringan
vaskuler
Seed transmission
Terjadi bila benih tanaman terinfeksi virus
Dikenal sebagai metode transmisi vertikal
Keberadaan vektor sangat membantu proses
transmisi ini
Menginfeksi secara enternal maupun eksternal:
1. Secara eksternal pada bagian kulit benih dari
tanaman
2. Secara internal pada bagian embrio dan
endosperm
Contoh virus :
Bean common mosaic, tobacco ringspot
POLLEN TRANSMISSION
Infeksi menular pada benih namun dan dapat
menginfeksi tanaman induk
Sangat jarang ditemukan
DODDER TRANSMISSION
Infeksi lewat tanaman pengganggu
Tanaman pengganggu akan berperan sebagai jalur transmisi virus
ke tanaman inang
Contoh dodder : Cuscuta sp.
VEKTOR VIRUS TANAMAN
Vektor adalah organisme yang menyebarkan
virus antar tumbuhan (dari tumbuhan yang
terinfeksi ke tumbuhan yang sehat)
Vektor merupakan salah satu cara penyebaran
virus, biasanya menyerang organ-organ penting
tumbuhan (daun, batang, akar).
ORGANISME VEKTOR
Bakteri
Fungi
Nematoda
Serangga
Arachnida – mites
Plasmodiophorids
INSECT
Aphid (Myzus persicae)
•Potyvirus
•Cucumovirus
•Luteovirus
Contoh : Potato virus Y
Whiteflies (Bemisia tabaci)
Begomovirus
Contoh :
Tomato yellow leaf curl virus
Lettuce infectious yellows virus.
Thrips (Frankinella occidentalis)
ospovirus
Contoh
Tomato spotted wilt virus
Hoppers (Micrutalis malleifera)
Rhabdoviridae
Reoviridae.
Contoh :
Tomato pseudo-curly top virus
Beetles
Comovirus
Sobemovirus
NEMATODES (PARATRICHODORUS
PACHYDERMUS)
Nepovirus
Tobravirus
Contoh
Tobacco rattle virus
TOBACCO RATTLE VIRUS
Sinonim :
potato corky ringspot virus
potato stem mottle virus
PLASMODIOPHORIDS (POLYMYXA
GRAMINIS)
Benyvirus
Bymovirus
Furovirus
Pecluvirus
Pomovirus
Contoh
Barley yellow mosaic virus
BARLEY YELLOW MOSAIC VIRUS
The disease is soilborne because the
viruses are
transmitted by the
plasmodiophorid
fungus Polymyxa
graminis which has
resting spores that
survive in soil
MITES (ACERIA TOSICHELLA)
Rymovirus
Tritimovirus.
Contoh :
Wheat streak mosaic virus
AGROBACTERIUM
TUMEFACIENS
Memiliki Plasmid Ti yang bila terinsersi ke
genom tumbuhan akan menyebabkan gall.
Ti plasmid memiliki region transmitor genom
virus pada tanaman.
The 30 kb virulence (vir) region is a regulon
organized in six operons that are essential for the
T-DNA transfer (virA, virB, virD, and virG) or for
the increasing of transfer efficiency
(virC and virE)
LITERATUR
http://www.ejbiotechnology.info/content/vol1/issu
e3/full/1/
http://plpnemweb.ucdavis.edu/nemaplex/Plntpara
/pltvirus.htm
http://www.microbiologybytes.com/virology/Plant.
html
http://vir.sgmjournals.org/cgi/content/abstract/80/
5/1111
TOBACCO MOSAIC VIRUS
TOBACCO MOSAIC VIRUS (TMV)
TMV merupakan virus yang pertama kali ditemukan.
Akhir abad ke-19
Para ilmuwan menemukan bahwa agen infeksius kecil –
yang terlalu kecil untuk ukuran bakteri – adalah penyebab
penyakit pada tumbuhan tembakau.
PENEMUAN STRUKTUR TMV
1883 Adolf Mayer pertama kali mendeskripsikan adanya penyakit
yang dapat berpindah di antara tanaman, yang mirip dengan infeksi
bakteri.
1889 Martinus Beijerinck menunjukkan bahwa medium kultur yang
sudah difiltrasi bebas-bakteri masih mengandung agen infeksius.
1892 Dmitri Ivanovsky menemukan bukti nyata mengenai
penemuan Beijerinck.
1935 Wendell Meredith Stanley (peraih Nobel Prize in Chemistry
1946) mengkristalisasi TMV materi penyusun utama adalah
protein.
PENEMUAN STRUKTUR TMV
(LANJUTAN)
1955 Heinz Fraenkel-Conrat dan Robley Williams menemukan
bahwa RNA TMV yang sudah dimurnikan dan protein kapsid-nya
dapat menyusun-diri menjadi virus fungsional
Menunjukkan bahwa stuktur tersebut adalah yang paling stabil (energi
bebas terendah) dan kemungkinan merupakan mekanisme
penyusunan alami TMV di dalam sel inang.
1958 Rosalind Franklin berspekulasi bahwa virus tersebut berongga,
tidak solid, dan berhipotesis bahwa RNA TMV adalah singlestranded.
1972 sekuens asam amino dari selubung protein TMV
dipublikasikan dalam American Chemical Society's Chemical
Abstracts.
STRUKTUR TMV (LANJUTAN)
TMV memiliki wujud seperti
batang
Diameter virion 18 nm
Diameter rongga-dalam 2 nm
RNA terletak pada radius 4 nm
dan terlindungi dari aktivitas
enzim selular berkat selubung
protein (kapsid)
Tiap 3 nukleotida dari RNA
berasosiasi dengan monomer
protein kapsid
STRUKTUR TMV
ssRNA (merah)
Kapsid (biru) tersusun atas protein
tunggal yang menyusun-diri di
sekeliling RNA virus dalam struktur
helical (16.3 protein setiap helix turn)
Kapsid tersusun atas 158 asam amino
yang disusun menjadi 4 alpha-helix
utama
RNA mengkode 4 protein yang
berperan dalam siklus hidup virus:
2 protein yang mereplikasi RNA virus
protein yang mentranspor RNA dari
satu sel ke sel lainnya
protein kapsid
TANAMAN YANG DISERANG TMV
TMV
menyerang
tanaman, khususnya
tembakau.
Juga
menyerang tomat,
paprika, mentimun, dan
sejumlah tanaman hias
berbunga strain
berbeda
GEJALA
Muncul bercak kekuningan atau hijau
tua seperti mosaik pada daun
tanaman
Bercak hijau kadang menebal dan
menonjol
Daun mengkerut seperti pohon paku
dan berujung tajam
Infeksi pada tanaman muda
mereduksi ukuran buah dan
menyebabkan warna kusam
Kadang seluruh tanaman menjadi
kerdil dan bunga mengalami
diskolorasi
DAMPAK
Tobacco
mosaic merusak
Daun
Bunga
Buah
Menghambat
Virus
pertumbuhan tanaman
hampir tidak pernah membunuh tanaman
tetapi menurunkan kualitas dan kuantitas panen
terutama jika tanaman terinfeksi saat masih
muda
PERSEBARAN SECARA GEOGRAFIS
Penyakit tanaman yang disebabkan oleh infeksi
TMV sangat banyak dan tersebar di seluruh
dunia
TMV merupakan salah satu penyebab utama
timbulnya penyakit tanaman di Minnesota
TRANSMISI ANTARTANAMAN
1.
Penyebaran melalui serangga
2.
Penyebaran secara mekanis yakni, melalui
peralatan pertanian
3.
Penyebaran melalui proses handling
PROSES TRANSMISI
•
•
•
Virus dapat dengan mudah berpenetrasi ke
dalam sel melaui kutikula daun hingga mencapai
sel tempat terjadinya replikasi.
Gesekan sedikit pada daun akan membuat
rambut daun (trichome) menjadi rusak sehingga
menimbulkan luka yang menyebabkan TMV
dapat masuk ke dalam sel daun.
Proses transmisi yang mudah menyebabkan
penyebaran vius antartanaman terjadi dengan
cepat.
A COMPARISON OF HEALTHY AND TOBACCO MOSAIC VIRUS-INFECTED LEAF
TISSUE. A. HEALTHY TISSUE, AND B. TOBACCO MOSAIC VIRUS-INFECTED
TISSUE.(COURTESY R. FORD)
PENANGGULANGAN
•
•
•
Belum ditemukan adanya senyawa kimia yang
dapat melindungi tanaman dari TMV
Pencegahan infeksi TMV dilakukan dengan
menjaga sanitasi lingkungan dari berbagai
sumber virus
Sumber TMV :
1. Tanaman yang telah terinfeksi
2. Tangan para petani yang terkontaminasi
3. Peralatan yang terkontaminasi TMV
4. Serangga pembawa virus
LANGKAH PENGANGGULANGAN TMV
Tangan pekerja selalu dijaga kebersihannya
Kebersihan alat dijaga dengan cara merendam dalam air
mendidih selama lima menit kemudian dicuci bersih
menggunakan sabun
Tanaman atau semaian yang sudah memiliki gejala mosaik
atau kerdil harus segera disingkirkan dan dimusnahkan
Satu tanaman lain di setiap sisi tanaman yang terkena
virus juga harus disingkirkan
Tidak menanam tanaman sehat pada tanah yang telah
digunakan olah tanaman terinfeksi meski telah
disingkirkan
Melakukan proses steam sterilized (Sterilisasi uap air pada
400 derajat F selama 40 menit) sebelum menanam bibit
baru pada tanah.
Memelihara tanaman dari insecta
SPINDLE STREAK MOSAIC VIRUS
PENDAHULUAN
Spindle Streak Mosaic Virus (SS) hanya
menyerang gandum
SS menyebabkan penyakit dan menurunkan
hasil panen pada tanah yang basah dan dingin
Vektor SS adalah organisme mirip fungi, yaitu
Polymyxa graminis
Virus dan vektornya dapat dipindahkan dari
tanah di satu ladang ke ladang lainnya
menggunakan mesin
GEJALA
SS biasanya muncul di musim semi
SS muncul sebagai pola tak beraturan
yang berwana kuning atau hijau pucat
pada daun gandum
Pematangan gandum tertunda selama
5-10 hari
Arah goresan (streak) paralel dengan
pembuluh pada daun
Goresan melukai daun dan membuat
terbentuknya bentuk kumpran (spindle)
Terjadi pengurangan cabang muda
FAKTOR LINGKUNGAN
Temperatur dan kelembaban tanah setelah penanaman
sangat penting
dapat mengetahui banyaknya transmisi virus yang akan
terjadi
dapat mengetahui seberapa serius penyakit menyerang
tanaman dan asosiasinya dengan penurunan hasil yang
akan terjadi
Kelembaban tanah di atas kapasitas lahan sangat kondusif
bagi perkembangan penyakit
SS dapat ditransmisi pada suhu 46-64º F
Transmisi maksimum terjadi saat temperatur sekitar
41ºF
di malam hari dan 59º F selama siang hari
PENURUNAN HASIL
Sekitar 3% sampai 87%
Faktor utama penurunan hasil adalah
berkurangnya cabang muda
Penurunan hasil seimbang dengan berapa lama
temperatur tetap berada pada rentang 36-52º F
selama musim semi
Pengendalian
tidak efektif :
• rotasi tanaman virus dapat hidup hingga 8 tahun tanpa host
dan masih bersifat infektif
• manipulasi tanggal penanaman mempercepat penanaman
tidak berpengaruh pada transmisi virus
• kontrol kimiawi tidak praktis
Efektif:
menumbuhkan varietas yang resisten dan toleran
jika mulai muncul symptom, segera lakukan uji
serologi dan pilih varietas yang resisten.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.bio-medicine.org/biologydefinition/Tobacco_mosaic_virus/
http://www.erain.com/community/contests/vectorl
ove/entry11.html
http://www.extension.umn.edu/distribution/hortic
ulture/DG1168.html
http://pdbbeta.rcsb.org/pdb/static.do?p=education
_discussion/molecule_of_the_month/pdb109_1.ht
ml