Klasifikasi, Struktur, penularan dan Inang ScMV (Sugarcane Mosaic Virus)

Klasifikasi ScMV (Sugarcane Mosaic Virus)

ScMV (Sugarcane Mosaic Virus) termasuk kedalam suku Potyviridae, marga Potyvirus. Menurut jumlah molekul genomnya Potyvirus adalah anggota kelompok monopartite (satu molekul asam nukleat) berupa RNA. Penentuan klasifikasi virus pada tingkat suku didasarkan pada komposisi kimia, cara replikasi virus, struktur dan bentuk, partikel virus, dan genom virus (Akin, 2006). Sedangkan pada tingkat marga didasarkan pada cara replikasi virus, ukuran nukleotida, homologi runutan nukleotida, hubungan dengan vektor, organisasi, dan jumlah segmen virus.

ScMV (Sugarcane Mosaic Virus) pertama kali diidentifikasi di California pada tanaman jagung manis pada tahun 1962. Tanaman yang terinfeksi dengan virus menunjukkan pola mosaik pada daun yang terdiri dari garis- garis linier yang rusak antara pembuluh daun.

Terdapat 13 strain ScMV di Amerika yaitu: ScMV-A, ScMV-B, ScMV-C, ScMV-D, ScMV-E, ScMV-F, ScMV-G, ScMV-H, ScMV-I, ScMV-J, ScMV-K, ScMV-L dan ScMV-M. Terdapat empat strain ScMV di Australia yang telah diidentifikasi gejala pada tanaman lain, antigenic property, dan karakter dasarnya. Strain-strain tersebut adalah Johnsongrass (ScMV-JG), Sugarcane (ScMV-SC), Queensland blue couch grass (ScMV-BC), dan Sabi grass (ScMV-Sabi).

Baca Juga : Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik

Komposisi dan Struktur ScMV (Sugarcane Mosaic Virus)

Kelompok Potyvirus pada umumnya memiliki ukuran partikel 11 nm x 680-900 nm dan lebih berbentuk benang, akan tetapi di dalam beberapa tumbuhan dan dalam konsentrasi magnesium yang tinggi dapat lebih kaku. Partikel virus ScMV memiliki ukuran antara 650 dan 730 nm dan diameter 11 sampai 13 nm.

Struktur virus mosaik marga Potyvirus berbentuk seperti tongkat lentur atau flexious rod). Potyvirus memiliki selubung protein yang berfungsi untuk penularan melalui kutu daun, pergerakan virus dari sel ke sel, pergerakan virus secara sistemik, pembentukan selubung virus, dan replikasi virus. Selubung protein juga mempunyai peranan penting dalam hal penyebaran virus, sehingga informasi mengenai tingkat keragaman selubung protein penting untuk diketahui. 

Partikel virus marga Potyvirus; a). Partikel murni Sugarcane Mosaic Virus didalam jaringan daun jagung,  b). Morfologi partikel virus marga Potyvirus 

Genom ScMV berupa positive single-standed RNA (+ssRNA) yang ujung 3’ mengalami poliadenilasi panjangnya sekita 10 kb. Tipe +ssRNA merupakan tipe genom yang dapat langsung berfungsi sebagai mRNA dan di dalam sel tanaman inang akan langsung ditranslasi menjadi protein struktur dan fungsional yang diperlukan dalam replikasi dan patologitas.

Genom Potyvirus mempunyai satu open reading frame (ORF) yang mengkode 340-350 KDa prekursor polyprotein. Translasi RNA Potyvirus dimulai dari kodon awal AUG pada posisi nukleotida 145-147 dari ujung 5’ genom Potyvirus, stop kodon terletak pada nukleotida ke 9525- 9589 bp dari ujung 3’ genom Potyvirus dan diikuti oleh sikuen poliadenilasi (poly A).

Struktur gen pada Potyvirus  

Genom Potyvirus diekspresikan melalui translasi polyprotein dari genom virus. Selanjutnya, polyprotein mengalami pemotongan menjadi protein fungsional dan struktural sesuai dengan gen yang menyandikannya di dalam sitoplasma. Selama dan sesudah translasi, terjadi pemotongan polyprotein oleh protease yang berasal dari ekspresi dari genom Potyvirus. Polyprotein yang diekspresikan oleh genom virus diproses menjadi 10 protein fungsional oleh tiga jenis enzim proteinase yang dihasilkan oleh virus itu sendiri.

Protein-protein tersebut memiliki peran yang saling berkaitan dan berhubungan. Protein inklusi (CI) dan protein selubung (CP) berguna untuk pergerakan dari satu sel inang ke sel inang lainnya melalui plasmodesmata. CP juga digunakan untuk pergerakan virion protein dalam jaringan vaskuler melalui
interaksi dengan Hc-Pro pada domain C- dan N- terminalnya. HC-Pro berfungsi untuk menekan mekanisme pertahanan tanaman. Viral genome-linked protein (VPg) merupakan protein multifungsi yang berperan pada saat amplifikasi dan pergerakan virus yang berada pada ujung 5’ genom virus. Protein ini merupakan bagian Nproximal dari protein inklusi inti (NIa) dan terpisah secara autokatalik dari domain C-proximal proteinase (NIa-Pro). VPg berikatan secara kovalen dengan ujung 5’ RNA virus melalui ikatan fosfodiester pada residu asam amino tirosin yang terletak di bagian N-proximal. VPg mempunyai peranan penting untuk proses infeksi virus. VPg juga berinteraksi dengan faktor inisiasi translasi (eIF(iso)4E), dan diperlukan untuk infeksi secara sistemik. Genom Potyvirus mempunyai bagian yang tidak berubah (conserved) dan daerah yang bervariasi. Hc-Pro dan Nib merupakan bagian yang tidak berubah. Daerah yang bervariasi adalah P1, P3, dan CP.

Baca Juga : Protein Membran Sel yang Berperan Untuk Interaksi Sel

Kisaran Inang ScMV (Sugarcane Mosaic Virus)

Sejak akhir abad 20-an para ahli virologi menggunakan kisaran inang sebagai salah satu cara mengidentifikasi virus tanaman. Virus ditularkan secara mekanik pada beberapa tanaman yang memiliki kekerabatan dekat dengan inang dan dilihat gejalanya.

ScMV adalah tipe virus non persisten sehingga dapat ditularkan dengan sap dan memiliki kisaran inang yang luas . Kisaran inang ScMV meliputi Graminae, sorgum, jagung dan beberapa rumput-rumputan liar termasuk juga tebu. Kisaran inang ScMV adalah Saccharum spp., Sorghum bicolor, Eleusine spp., Setaria spp., Panicum spp., dan Zea mays.

Penularan dan Gejala ScMV (Sugarcane Mosaic Virus)

Marga Potyvirus termasuk kelompok virus yang banyak menyerang tanaman. Mekanisme infeksi virus kedalam sel tumbuhan melalui luka yang terjadi secara mekanis atau disebabkan oleh serangga vektor golongan Aphid. Hal ini disebabkan sebagian besar virus tumbuhan tidak memiliki alat untuk penitrasi materi genetik ke dalam dinding sel. 

ScMV ditularkan secara mekanik oleh serangga vektor dengan cara nonpersisten. Serangga vektor penularan SCMV adalah Dactynotus ambrosiae, Hysteroneora setariae, R. maidis, Toxoptera graminum, dan beberapa spesies Aphid. Aphid adalah marga yang mampu menularkan lebih dari 160 virus berbeda. Virus yang ditularkan Aphid kebanyakan menyebabkan penyakit mosaic. 

Infeksi ScMV juga dapat melalui pengolesan cairan tanaman tebu yang terinfeksi (sap) pada daun yang telah dilukai dengan karborundum (silicon karbida). Karborundum berfungsi sebagai agensia aberasi saat sap dioleskan pada permukaan daun.

Keberhasilan inokulasi mekanik bergantung pada konsentrasi virus, sumber inokulum, metode penyiapan inokulum, ketahanan virus di dalam sap.  Tingkat kerentanan inang dan jumlah partikel virus yang dibutuhkan dalam inokulasi adalah 105 atau lebih dalam inokulum. 

Tidak adanya secara inhibitor relatif dan inaktivator (seperti tanin pada
Rosaciae) dan enzim-enzim pengoksidasi juga merupakan faktor yang mempengaruhi keberhasilan inokulasi mekanik. Penularan dapat dipertinggi dengan memilih jenis tumbuhan yang tepat sebagai sumber inokulum. Selanjutnya pengenceran cairan ekstraksi yang mengandung virus (misalnya 1:10 dengan air atau 0,01 ml/ 1 penyangga fosfat pH 7,0) mungkin akan lebih cepat menghilankan inhibitor di dalam inokulum virus. Ativitas oksidasi mungkin dapat dihilangkan dengan pereduksi (seperti sistein hidroklorida, 2-Merkapto Ethanol, dan asam trigliokolat).

Infeksi virus akan mempengaruhi metabolism sel yang mengakibatkan terjadinya perubahan biokimiawi dan fisiologi sel. Perubahan metabolisme akan menimbulkan perubahan tanaman yang berbeda jika dibandingkan dengan tanaman sehat. Gejala yang tampak oleh mata pada tanaman yang berbeda dengan tanaman lain disebut sebagai gejala eksternal. Sedangkan gejala yang bersifat internal di dalam jaringan tanaman hanya dapat diamati dengan mikroskop cahaya atau elektron seperti nekrosis atau kematian sel, Hiperplasia atau pertumbuhan sel yang berlebihan, serta Hipoplasia atau penurunan pertumbuhan sel.

Gejala Eksterna penyakit mosaik yang disebabkan oleh virus ScMV 

Gejala yang ditimbulkan pada daun tebu yang terserang ScMV adalah terdapat garis-garis kuning diantara pembuluh daun dan terjadi penurunan kandungansukrosa. Gejala mosaik berupa garis putus-putus hijau muda,hijau tua, dan kuning sepanjang tulang daun. Gejala paling tampak pada daun yang masih muda.

Demikian Postingan tentang Klasifikasi, Struktur, penularan dan Inang ScMV (Sugarcane Mosaic Virus) Semoga bermanfaat