Penelitian bertujuan untuk: (1) mengetahui gejala-gejala penyakit, disease incidence (DI), disease severity (DS) dan karakterisasi isozim pada tanaman cabai yang terinfeksi virus; (2) mengembangkan buku pengayaan biologi berbasis hasil penelitian disease incidence (DI), disease severity (DS) dan karakterisasi isozim pada tanaman cabai yang terinfeksi virus; (3) mengetahui validitas buku pengayaan biologi berbasis hasil penelitian disease incidence (di), disease severity (ds) dan karakterisasi isozim pada tanaman cabai yang terinfeksi virus; dan (4) mengetahui profil pemahaman siswa setelah menggunakan buku pengayaan.

Penelitian dilakukan pada dua tahapan yaitu penelitian laboratorium dilanjutkan dengan implementasi di bidang pendidikan. Penelitian gejala-gejala penyakit, disease incidence (DI), disease severity (DS) dilakukan di lima Kecamatan yang berada di Kabupaten Sukoharjo dan penelitian karakterisasi isozim dilakukan di Laboratorium Kehutanan UGM. Penelitian lapangan merupakan penelitian pengembangan (R&D) dengan model 4D yaitu define, design, develop, dan disseminate. Sampel penelitian berjumlah 170 siswa kelas X. Teknik pengumpulan data dilakukan dengan observasi (lapangan dan laboratorium), wawancara, dokumentasi, angket dan tes. Data hasil penelitian dianalisis dengan Model Rasch menggunakan aplikasi Winstep.

Hasil penelitian menunjukkan gejala infeksi virus Pepper Yellow leaf Curl pada tanaman cabai yaitu daun muda menguning, tulang daun mengalami penebalan, helaian daun menggulung dan gejala lanjutan menunjukkan daun-daun muda mengecil bahkan beberapa menjadi kerdil. Hasil Disease Incidence tertinggi berada di Kecamatan Gatak (78,63%) sedangkan Disease Incidence terendah berada di Kecamatan Bendosari (57,04%). Hasil karakterisasi isozim pada pewarnaan peroksidase pola pita muncul pada delapan Rf, Sedangkan pada pewarnaan esterase pola pita muncul pada pada sembilan Rf.

Hasil penelitian laboratorium yang dilakukan oleh peneliti menjadi dasar dalam penyusunan materi di buku pengayaan biologi. Hasil penelitian menunjukkan profil pemahaman siswa setelah menggunakan buku pengayaan berada pada kategori baik dilihat dari kemampuan siswa dalam menjawab soal-soal. Profil pemahaman siswa dilihat dari gender dan usia menunjukkan adanya perbedaan namun tidak signifikan. Siswa laki-laki dan perempuan memiliki kemampuan yang hampir sama dalam menjawab soal mengenai materi virus. Sedangkan pemahaman siswa dilihat dari jenjang usia tidak begitu terlihat perbedaannya karena jarak usia yg digunakan oleh peneliti terlalu berdekatan yaitu hanya selisih 1 tahun untuk masing-masing kategori usia.