Judul: Potential of Cuprous Oxide (Cu2O) Nanoparticles to Control Tobacco Mosaic Virus Infection on Chili Pepper
Abstrak: Tobacco mosaic virus (TMV), anggota kelompok genus Tobamovirus, merupakan salah satu virus yang berasosiasi dengan tanaman cabai merah di Indonesia. Karakter biologi TMV kompleks karena kisaran inangnya luas, partikel virusnya stabil, tular benih, dan mampu bertahan dalam sisa-sisa tanaman selama bertahun-tahun. Informasi mengenai upaya pengelolaan infeksi TMV di Indonesia masih perlu dikembangkan. Nanopartikel (NP) merupakan salah satu bahan potensial yang dapat dimanfaatkan untuk pengelolaan virus tanaman. Namun, kajian dan pemanfaatannya di bidang proteksi tanaman masih sangat terbatas di Indonesia. Penggunaan metode sintesis NP berbasis ekstrak tumbuhan masih diperlukan sebagai metode yang murah dan ramah lingkungan. Oleh karena itu, penelitian yang telah dilakukan ini bertujuan menyintesis nanopartikel cuprous oxide (Cu2O-NP) dengan metode green synthesis dan menganalisis karakteristiknya; menentukan waktu aplikasi dan konsentrasi terbaik dalam menekan pembentukan lesio lokal nekrotik karena infeksi TMV pada Chenopodium amaranticolor; dan mengkaji keefektifan Cu2O-NP untuk mengendalikan TMV pada benih dan tanaman cabai merah. Kajian pertama adalah sintesis Cu2O-NP dengan metode green synthesis menggunakan buah menteng (Baccaurea racemosa) sebagai agens pereduksi dan menganalisis karakteristiknya. Analisis karakteristik Cu2O-NP dilakukan menggunakan X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), spektrofotometer UV-Visual (UV-Vis), dan fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Peubah yang diamati adalah ukuran dan morfologi partikel, jenis NP, struktur dan ukuran kristal, sifat optik, dan peran ekstrak B. racemosa dalam green synthesis Cu2O-NP. Cu2O-NP berhasil disintesis menggunakan ekstrak buah B. racemosa sebagai reduktor. Cu2O-NP yang dianalisis berdasarkan TEM, XRD, dan UV-Vis menunjukkan karakteristik partikel berbentuk spheris (membulat) dengan ukuran partikel 5,1 nm, struktur kristal yang baik dengan ukuran 4,3 nm, dan memiliki penyerapan spesifik pada panjang gelombang 400-500 nm. Hasil analisis spektrum FTIR menunjukkan bahwa ekstrak buah B. racemosa berperan sebagai capping agent dan agen pereduksi dalam green synthesis Cu2O-NP. Kajian kedua adalah penentuan waktu aplikasi dan konsentrasi NP yang efektif melalui bioassay pada C. amaranticolor. Cu2O-NP diaplikasikan sebelum dan setelah 24 jam inokulasi TMV dengan konsentrasi mulai dari 0-120 ppm. Peubah yang diamati adalah masa inkubasi, jumlah lesio lokal nekrotik, tingkat hambatan relatif, dan titer virus. Aplikasi Cu2O-NP pada konsentrasi 80, 90, dan 100 ppm setelah inokulasi TMV terbukti mampu memperpanjang masa inkubasi, menunjukkan jumlah lesio lokal nekrotik yang lebih sedikit, dan menurunkan titer virus secara nyata dibandingkan dengan perlakuan sebelum inokulasi TMV dan kontrol. Tingkat hambatan relatif ketiga konsentrasi tersebut berkisar antara 77,0% hingga 82,4%. Bioassay menunjukkan waktu aplikasi dan konsentrasi Cu2O-NP terbaik adalah aplikasi semprot setelah inokulasi TMV dengan konsentrasi antara 80-100 ppm. Kajian ketiga adalah pengujian kemampuan Cu2O-NP dalam mengendalikan infeksi TMV pada tanaman cabai merah di rumah kaca. NP dengan konsentrasi 80-100 ppm diaplikasikan dua kali sebagai seed-nanopriming sebelum tanam dan disemprotkan ke daun setelah bibit dipindahtanam. Tanaman sakit tanpa perlakuan dan tanaman sehat digunakan sebagai kontrol. Peubah yang diamati adalah masa inkubasi, insidensi penyakit, skor keparahan penyakit, titer virus, morfologi partikel TMV, aktivitas enzim peroksidase, dan peubah agronomi (tinggi tanaman, jumlah daun, dan jumlah bunga). Di antara konsentrasi yang diuji pada tanaman cabai, 100 ppm adalah konsentrasi terbaik yang secara signifikan mampu mengurangi keparahan penyakit dan titer TMV dibandingkan dengan kontrol yang tidak diberi perlakuan. Berdasarkan pengamatan partikel virus dengan TEM, Cu2O-NP bersifat sebagai antivirus dengan
Keyword: antiviral, chili pepper, green-synthesis, nanopriming, tobamovirus