AKTIVITAS KITINASE, PEROKSIDASE DAN ANTICENDAWAN IN VITRO DARI EKSTRAK PROTEIN TANAMAN TRICHOSANTHES (CUCURBITACEAE)
DEWI SUKMA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
SURAT PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa segala pernyataan dalam disertasi yang berjudul : AKTIVITAS KITINASE, PEROKSIDASE DAN ANTICENDAWAN IN VITRO DARI EKSTRAK PROTEIN TANAMAN TRICHOSANTHES (CUCURBITACEAE) adalah benar-benar karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing, bukan hasil jiplakan atau tiruan serta belum pernah diajukan dalam bentuk apapun untuk memperoleh gelar program sejenis di perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
Bogor, Juli 2008
Dewi Sukma NIM A361030031
ii
ABSTRACT DEWI SUKMA. Chitinase, Peroxidase and In Vitro Antifungal Activities of Protein Extract of Trichosanthes (Cucurbitaceae). Supervised by : ROEDHY POERWANTO as the chairman, SUDARSONO, NURUL KHUMAIDA, I MADE ARTIKA and SURYO WIYONO as the member of advisory commitee.
Trichosanthes is a genus of Cucurbitaceae. Some species of this genus were reported containing bioactive protein such as Ribosome Inactivating Protein and chitinase. Studies on peroxidase were not much reported on these plants. The research was carried out to : 1) study morphology, growth, development, pest and disease of 3 Trichosanthes species 2) analyze chitinase and peroxidase activities from T. tricuspidata dan T. cucumerina var. anguina, 3) analyzed the effect of salicylic acid (SA) and etefon (ETF) on the chitinase and peroxidase activities, 4) evaluate in vitro antifungal activity of crude protein extract of Trichosanthes. The first part of the research showed the differences of morphological characters and growth habit of T. cucumerina var. anguina, T. tricuspidata and T. quinquangulata. T. cucumerina live as annual while the two others species lived as perennial plants. T. cucumerina var. anguina had more problem of pest and disease than T. tricuspidata and T. quinquangulata. The second part of the research described the biochemical characters for chitinase and peroxidase activities from some tissues of T. tricuspidata and T. cucumerina var. anguina. T. tricuspidata had the highest chitinase activity in crude protein extract of in vitro shoots, calli and plant roots and peroxidase activity in plant roots grown in field. T. cucumerina var. anguina had the highest chitinase and peroxidase activities in crude protein extract of plant roots grown in field and calli. Roots of T. cucumerina var. anguina showed the highest chitinase activity in seedling, young and mature plants follow by stem and leaves. The fourth part of the research showed that chitinase and peroxidase activities of calli crude protein extract of T. tricuspidata could be increased by SA. Adversely, ETF decreased the peroxidase activity of calli crude protein exract of T. tricuspidata. In T. cucumerina var. anguina, SA could not increase the chitinase activity but increase the peroxidase activity in crude protein exract of calli and plant roots grown in field. The fifth part of the research showed that in spore germination assay, the crude protein from in vitro shoots of T. tricuspidata could inhibited the spore germination of Fusarium sp. from T. cucumerina var. anguina, Fusarium oxysporum from shallot, Puccinia arachidis from peanut and Pseudoperonospora cubensis from cucumber. The protein could not inhibit spore germination of Curvularia eragrostidis. The leaves and roots crude protein extract of T. tricuspidata and the leaves, stem and roots protein extract from T. cucumerina var. anguina inhibited the hypha growth of Helmithosporium tursicum in radial growth inhibition assay. Crude root protein extract of T. tricuspidata showed greater inhibition on hypa growth than leaves. In T. cucumerina var. anguina, crude protein extract from stem resulted greater inhibition on hypha growth of Helminthosporium tursicum than crude protein extract from root or leaves.
iii
RINGKASAN
DEWI SUKMA. Aktivitas Kitinase, Peroksidase dan Anticendawan In Vitro dari Ekstrak Protein Tanaman Trichosanthes (Cucurbitaceae). Komisi Pembimbing : ROEDHY POERWANTO (Ketua), SUDARSONO, NURUL KHUMAIDA, I MADE ARTIKA, SURYO WIYONO (Anggota). Trichosanthes merupakan salah satu genus dari famili Cucurbitaceae. Beberapa spesies dari genus ini menghasilkan protein bioaktif seperti Ribosome Inactivating Protein dan kitinase. Studi tentang peroksidase belum banyak di laporkan pada tanaman ini. Penelitian ini bertujuan untuk : 1) mempelajari morfologi, pertumbuhan, perkembangan, hama dan penyakit dari 3 spesies Trichosanthes, 2) menganalisis aktivitas enzim kitinase dan peroksidase dalam ekstrak kasar protein dari jaringan tanaman T. tricuspidata dan T. cucumerina var. anguina, 3) menganalisis pengaruh perlakuan senyawa induser salicylic acid (SA) dan etefon (ETF) terhadap aktivitas enzim kitinase dan peroksidase dalam ekstrak kasar protein dalam jaringan tanaman T. tricuspidata dan T. cucumerina var. anguina serta 4) mengevaluasi aktivitas anticendawan secara in vitro dari ekstrak kasar protein dari jaringan tanaman T. tricuspidata dan T. cucumerina var. anguina. Bagian pertama dari hasil penelitian menunjukkan perbedaan morfologi dari T.cucumerina var. anguina, T. tricuspidata, dan T. quinquangulata. Perbedaan lain juga terlihat pada kebiasaan hidup (annual/perenial) dan gejala kerusakan karena serangan hama dan penyakit. T. cucumerina var. anguina menghadapi lebih banyak masalah hama dan penyakit dibanding T. tricuspidata dan T. quinquangulata. Bagian kedua dari penelitian menunjukkan karakter biokimia berupa aktivitas kitinase dan peroksidase pada ekstrak kasar protein dari beberapa jaringan tanaman Trichosanthes. Ekstrak kasar protein dari tunas in vitro T. tricuspidata, kalus dan akar tanaman dari lapang memiliki aktivitas kitinase lebih tinggi dibanding daun. Aktivitas peroksidase paling tinggi ditemukan pada ekstrak kasar protein akar tanaman dari lapang. Pada T. cucumerina var. anguina aktivitas kitinase dan peroksidase paling tinggi ditemukan pada ekstrak kasar protein dari akar tanaman dari lapang dan kalus in vitro. Uji aktivitas kitinase dan peroksidase juga dilakukan pada ekstrak kasar protein dari akar, batang dan daun tanaman T. cucumerina var. anguina dari lapang yang berumur 3 Minggu Setelah Berkecambah (MSB), tanaman berumur 1 bulan setelah penanaman (1 BST) dan tanaman berumur 2 bulan setelah penanaman di polibag (2 BST). Hasil pengujian menunjukkan bahwa aktivitas kitinase dan peroksidase pada T. cucumerina var. anguina paling tinggi pada ekstrak kasar protein akar, diikuti oleh batang dan daun dan cenderung meningkat dengan bertambahnya umur tanaman. Akar juga menunjukkan aktivitas kitinase dan peroksidase yang tinggi pada bibit, tanaman muda dan tanaman dewasa. Pada bagian ketiga dari penelitian ditemukan bahwa pada tanaman T. tricuspidata di lapang SA tidak meningkatkan aktivitas kitinase namun dapat meningkatkan aktivitas peroksidase. SA dapat meningkatkan aktivitas kitinase
iv
dan peroksidase pada ekstrak kasar protein dari kalus in vitro. Sementara perlakuan ETF dapat meningkatkan aktivitas kitinase dari ekstrak kasar protein kalus T. tricuspidata namun menekan aktivitas peroksidase. Pada T. cucumerina var. anguina, SA tidak dapat meningkatkan aktivitas kitinase pada tanaman di lapang maupun pada kalus in vitro. Sebaliknya SA dapat meningkatkan aktivitas peroksidase pada akar tanaman T. cucumerina var. anguina di lapangan dan juga pada kalus in vitro. Pada bagian ke empat dari penelitian ditemukan bahwa pada pengujian aktivitas anticendawan dengan uji perkecambahan spora, ekstrak kasar protein dari tunas in vitro T. tricuspidata dapat menghambat perkecambahan spora beberapa cendawan patogen tanaman yaitu Fusarium sp. dari tanaman T. cucumerina, Fusarium oxysporum dari bawang merah, Puccinia arachidis dari kacang tanah dan Pseudoperonospora cubensis dari ketimun. Namun protein tersebut tidak dapat menghambat perkecambahan spora Curvularia eragrostidis dari anggrek Dendrobium. Pada uji penghambatan pertumbuhan hifa, esktrak kasar protein dari daun dan akar tanaman T. tricuspidata menunjukkan penghambatan terhadap pertumbuhan hifa cendawan Helminthosporium turcicum.. Ekstrak protein dari akar menunjukkan efek penghambatan yang lebih besar terhadap pertumbuhan hifa cendawan dibanding protein daun. Pada T. cucumerina var. anguina, ekstrak protein dari batang menunjukkan penghambatan yang lebih besar terhadap pertumbuhan hifa cendawan Helminthosporium turcicum dibanding ekstrak protein dari akar atau daun.
v
©Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2008 Hak cipta dilindungi Undang-Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
vi
AKTIVITAS KITINASE, PEROKSIDASE DAN ANTICENDAWAN IN VITRO DARI EKSTRAK PROTEIN TANAMAN TRICHOSANTHES (CUCURBITACEAE)
DEWI SUKMA
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Agronomi
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
vii
Judul Disertasi
:
Nama Nomor Pokok Program Studi
: : :
Aktivitas Kitinase, Peroksidase dan Anticendawan In Vitro dari Ekstrak Protein Tanaman Trichosanthes (Cucurbitaceae) Dewi Sukma A361030031 Agronomi
Disetujui, Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. H. Roedhy Poerwanto, MSc. Ketua
Prof. Dr. Ir. H.Sudarsono, MSc. Anggota
Dr. Ir. I Made Artika, MApp.Sc. Anggota
Dr. Ir. Nurul Khumaida, MS. Anggota
Dr. Ir. Suryo Wiyono, MSc.Agr Anggota
Diketahui, Ketua Program Studi Agronomi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. H. Munif Ghulamahdi, MS.
Prof. Dr. Ir. Khairil A.Notodiputro, MS
Tanggal Ujian: 21 Juli 2008
Tanggal Lulus:
viii
PRAKATA Bismillaahirrahmanirrahiim. Puji dan syukur penulis sampaikan ke hadirat ALLAH SWT atas segala karunia dan petunjuk-NYA, sehingga penelitian dan penulisan disertasi ini dapat diselesaikan. Salawat dan Salam semoga senantiasa tercurah kepada Nabi Muhammad SAW. pembawa cahaya dan petunjuk bagi kehidupan umat manusia hingga akhir zaman. Disertasi
dengan
judul
”Aktivitas
Kitinase,
Peroksidase
dan
Anticendawan In Vitro dari Ekstrak Protein Tanaman Trichosanthes (Cucurbitaceae)” disusun berdasarkan percobaan-percobaan yang dilakukan di lapangan, di laboratorium Bioteknologi Tanaman Departemen Agronomi dan Hortikultura, dan di Laboratorium Klinik Tanaman Departemen Proteksi Tanaman, IPB. Disertasi ini dapat diselesaikan atas kerjasama dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, penghargaan dan ungkapan terimakasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada ketua komisi pembimbing Prof. Dr. Ir. H. Roedhy Poerwanto, MSc., yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi. Ungkapan penghargaan dan terimakasih juga penulis sampaikan kepada anggota komisi pembimbing : Prof. Dr. Ir. H. Sudarsono, MSc., Dr. Ir. Nurul Khumaida, MS., Dr. Ir. I Made Artika, Mapp.Sc., dan Dr. Ir. Suryo Wiyono, MSc.Agr., yang telah banyak membimbing, mengarahkan dan memberi masukan dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi ini. Terimakasih yang sebesar-besar-besarnya penulis sampaikan kepada Dr.Ir. Sandra A. Azis, MS dan Dr.Ir. Rugayah yang telah berkenan menjadi penguji luar komisi pada sidang terbuka. Berbagai pihak juga telah banyak berperan sehingga penelitian dan penulisan disertasi dapat diselesaikan. Karena itu ungkapan terimakasih penulis sampaikan kepada : 1. Departemen Pendidikan Nasional yang telah memberikan beasiswa BPPS dan biaya penelitian melalui Program Hibah Bersaing, sehingga penulis dapat menyelesaikan Program S3 di Institut Pertanian Bogor dan melakukan penelitian yang menjadi bagian dari disertasi ini.
ix
2. Rektor Institut Pertanian Bogor, Dekan dan Wakil Dekan Fakultas Pertanian, Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura, IPB, Kepala Bagian Bioteknologi Tanaman Departemen Agronomi dan Hortikultura atas ijin dan dukungan yang diberikan sehingga penulis dapat menjalankan penelitian dan menyelesaikan penulisan disertasi ini dengan baik. 3. Staf Pengajar Program Studi Agronomi, Sekolah Pascasarjana, IPB yang telah memberikan ilmu selama penulis mengambil kuliah untuk program S3 di IPB. 4. Dr. Ir. Widodo, MSc. Yang telah mengijinkan penulis melaksanakan pengujian aktivitas anticendawan di Klinik Tanaman, Departemen Proteksi Tanaman IPB. 5. Dr. Ir. Agus Purwito, MSc. dan Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MSc. yang telah menguji penulis pada ujian Prakualifikasi Program Doktor. 6. Dr. Ir. Darda Efendi, MS selaku dosen penguji luar komisi pada sidang ujian tertutup. 7. Staf Pengajar Departemen Agronomi dan Hortikultura yang telah banyak memberikan bantuan, kerjasama dan dukungan dalam pelaksanaan tugas penulis sebagai staf pengajar dan juga pengertian selama penulis menyelesaikan disertasi. 8. Bapak/Ibu dan Rekan-Rekan yang selalu memberikan dukungan, semangat dan bantuan bagi penulis selama pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi, yaitu : Prof. Dr. Ir. Sri Setyati Harjadi, Dr. Sandra A. Azis, Dr. Trikoesoemaningtyas, Dr. Darda Efendi, Dr. Winarso D. Widodo, Dr. Adiwirman, Dr. Syarifah Iis Aisyah, Dr. M. Syukur, Dr. Rahmi Yunianti, Dr. Desta Wirnas, Ir. Ketty Suketi, MS., Ir. Supijatno, MS., Ir. Diny Dinarti, MS., Ir. Ani Kurniawati, MS., Evi T. Tondok, SP, MSc., Juang Gema Kartika, SP., dan berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu dalam tulisan ini. 9. Rekan-rekan di Laboratorium dan pegawai Departemen Agronomi dan Hortikultura IPB : Mbak Juju, Mbak Iip, Bu Ika, Mbak Pepi, Mbak Emi, Susi, Mas Agus, Bu Jun, Saiful, Pak Kohar, Pak Khaerudin dan berbagai pihak yang telah banyak membantu terlaksananya penelitian ini.
x
10. Terimakasih yang khusus dan mendalam penulis sampaikan kepada kedua orang tua penulis : Bapak Mukhtar Syarif Dt. Mudo Nan Panjang, Ibu Rasima Ali atas kasih sayang, perjuangan dan doanya dalam membesarkan dan mendidik penulis. 11. Terimakasih kepada Bapak dan Ibu Mertua (Bapak Abdul Samad [alm] dan Ibu Soeparti, yang telah mendidik dan memberikan suami yang baik bagi penulis. 12. Terimakasih yang sebesar-besarnya kepada suami tercinta Ir. Susilan Hidayat serta ananda M. Imam Adi Wicaksana dan M. Fajar Ash Shiddieqy yang telah melengkapi dan memberikan kebahagian bagi kehidupan penulis dan atas segala pengertian, pengorbanan dan kesabarannya selama penulis menyelesaikan studi S3 ini. 13. Rasa terimakasih juga penulis sampaikan kepada kakak-kakak Penulis Deswita dan Holdani, Mas Budi, Mas Damar, Mas Pras, Mas Guntur, Mbak Sri, adek-adek Elda dan Yat, beserta keluarga, mamanda Sofyan Ali Dt. Reno Bijayo nan Panjang, serta kepada Umi Sartini dan Mamanda Ratius, Umi Harnelis dan Pak Etek Unin serta sanak famili lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu dalam tulisan ini. 14. Terimakasih kepada berbagai pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian disertasi Penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu dalam tulisan ini. Semoga bimbingan, bantuan, dukungan dan doa dari berbagai pihak akan menjadi amal baik dan mendapatkan balasan yang berlipat ganda dari Allah SWT. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi pengembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan dan bagi kehidupan kita bersama. Amin
Bogor, Juli 2008
Penulis
xi
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Payakumbuh, Sumatera Barat pada tanggal 4 April 1970 dari pasangan Mukhtar Syarif Dt. Mudo nan Panjang dan Ibu Rasima Ali, sebagai anak ketiga dari 5 bersaudara. Pada tahun 1997 penulis menikah dengan Ir. Susilan Hidayat dan dikaruniai dua orang anak Muhammad Imam Adi Wicaksana (10 tahun) dan Muhammad Fajar Ash Shiddieqy (5 tahun). Pendidikan dasar diselesaikan tahun 1983 di SDN 1 Andalas. Pendidikan menengah pertama diselesaikan pada tahun 1986 di SMPN 2 Payakumbuh dan menengah atas di SMAN 3 Payakumbuh pada tahun 1989. Pada tahun 1989 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI. Pendidikan Sarjana diselesaikan pada tahun 1994 di Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian IPB. Tahun 2001 penulis menyelesaikan Program S2 di Program Studi Agronomi, Sekolah Pasca Sarjana IPB. Sejak tahun 1997 sampai sekarang penulis aktif sebagai Staf Pengajar di Jurusan Budidaya Pertanian (sekarang Departemen Agronomi dan Hortikultura) Fakultas Pertanian IPB.
xii
DAFTAR ISI
Hal DAFTAR TABEL .................................................................................... DAFTAR GAMBAR ................................................................................ BAB I.
BAB II.
BAB III.
xx 1
PENDAHULUAN ............................................................. Latar Belakang ....................................................................
1
Tujuan Penelitian .................................................................
4
Kerangka Berpikir dan Garis Besar Disertasi .....................
4
TINJAUAN PUSTAKA ....................................................
10
Trichosanthes ......................................................................
10
Cendawan .............................................................................
11
Protein Anticendawan...........................................................
13
Kitinase.... ............................................................................
17
Peroksidase ...........................................................................
20
Asam Salisilat .......................................................................
21
Etilen ...... .............................................................................
23
MORFOLOGI, PERTUMBUHAN, PERKEMBANGAN, HAMA DAN PENYAKIT 3 SPESIES TRICHOSANTHES ..........................................................
26
Abstrak .................................................................................
26
Abstract ................................................................................
BAB IV.
xvi
27
Pendahuluan.... .....................................................................
28
Bahan dan Metode. ...............................................................
29
Hasil ........................ ............................................................
30
Pembahasan ..........................................................................
43
Simpulan ...............................................................................
44
AKTIVITAS KITINASE DAN PEROKSIDASE DARI EKSTRAK PROTEIN ASAL KALUS, TUNAS IN VITRO, DAUN DAN AKAR TANAMAN T. tricuspidata Lour. .........................................................
46
Abstrak .................................................................................
46
xiii
Abstract ............................................................................... Pendahuluan.... .....................................................................
BAB V.
49
Hasil ........................ ..............................................................
52
Pembahasan ..........................................................................
58
Simpulan ...............................................................................
60
AKTIVITAS KITINASE DAN PEROKSIDASE DARI BERBAGAI JARINGAN DAN TINGKAT PERKEMBANGAN TANAMAN T. cucumerina var. anguina ....
61
Abstrak ..................................................................................
61
Abstract ................................................................................
62 63
Bahan dan Metode. .............................................................
64
Hasil ....................................................................................
66
Pembahasan ..........................................................................
76
Simpulan ..............................................................................
79
INDUKSI AKTIVITAS KITINASE DAN PEROKSIDASE PADA 2 SPESIES TRICHOSANTHES ............
81
Abstrak .................................................................................. Abstract ................................................................................
BAB VII.
48
Bahan dan Metode. ...............................................................
Pendahuluan.... .....................................................................
BAB VI.
47
81 82
Pendahuluan.... .....................................................................
83
Bahan dan Metode. ...............................................................
84
Hasil ........................ ............................................................
89
Pembahasan ..........................................................................
106
Simpulan ...............................................................................
112
AKTIVITAS ANTICENDAWAN IN VITRO DARI EKSTRAK KASAR PROTEIN TANAMAN TRICHOSANTHES .......................................................
114
Abstrak ..................................................................................
114
Abstract ................................................................................ Pendahuluan.... .....................................................................
115 116
xiv
Bahan dan Metode. ..............................................................
118
Hasil .....................................................................................
122
Pembahasan ..........................................................................
135
Simpulan ...............................................................................
138
BAB VIII.
PEMBAHASAN UMUM.................................................
139
BAB IX.
SIMPULAN UMUM DAN SARAN ...............................
145
Simpulan Umum ................................................................
145
Saran ..................................................................................
147
DAFTAR PUSTAKA .........................................................
148
GLOSSARY ..............................................................................................
164
BAB X.
xv
DAFTAR TABEL
No
Judul
Halaman
1
Rataan ukuran buah dan benih T. cucumerina var. anguina, T. tricuspidata dan T. quinquangulata .................
32
2.
Ringkasan karakter morfologi buah T. cucumerina var. anguina, T. quinquangulata, T. tricuspidata ……………..
32
3.
Pertumbuhan tanaman Trichosanthes hingga 3 minggu setelah tanam di lapang…………………………………..
39
4.
Keberhasilan menginduksi pembentukan kalus dalam berbagai media MS dengan penambahan berbagai konsentrasi NAA dan BA ...................................................
53
5.
Rataan bobot kalus pada 4 MST dari berbagai komposisi media MS dengan penambahan berbagai konsentrasi NAA dan BA ……………………………………………..
53
6.
Nilai total protein terlarut dan kadar protein pada ekstrak kasar protein dari berbagai jaringan tanaman T. tricuspidata .....................................................................
55
7.
Aktivitas kitinase pada ekstrak kasar protein dari berbagai jaringan tanaman T. tricuspidata ........................................
56
8.
Aktivitas peroksidase pada ekstrak kasar protein dari berbagai jaringan tanaman T. tricuspidata .........................
57
9.
Rataan bobot kalus T. cucumerina var. anguina pada 4 MST dari berbagai komposisi media MS dengan penambahan berbagai konsentrasi NAA dan BA .............
66
10.
Rataan total protein terlarut dan kadar protein dari kalus in vitro, daun dan akar tanaman dari lapang tanaman T. cucumerina var. anguina ……………………………...
68
11.
Rataan aktivitas kitinase per mg protein dan per gram bobot segar berbagai jaringan tanaman T. cucumerina var. anguina ........................................................................
69
12.
Rataan aktivitas peroksidase per mg protein dan per gram bobot segar berbagai jaringan tanaman T. cucumerina var. anguina ........................................................................
70
xvi
No
Judul
Halaman
13.
Rataan total protein terlarut dan kadar protein jaringan pada daun, akar dan batang tanaman T. cucumerina var. anguina dari berbagai umur………………………………
72
14.
Rataan aktivitas kitinase pada ekstrak protein daun, akar dan batang tanaman T. cucumerina var. anguina dari berbagai umur……………………………………………..
73
15.
Rataan aktivitas enzim peroksidase dari ekstrak kasar protein total dari akar, batang dan daun tanaman T. cucumerina var. anguina pada berbagai umur tanaman ……….
75
16.
Rataan total protein terlarut dan kadar protein jaringan pada ekstrak kasar protein dari akar tanaman T. tricuspidata yang diberi perlakuan SA.........................................
89
17.
Rataan total protein terlarut dan kadar protein jaringan pada ekstrak kasar protein dari akar tanaman T. tricuspidata yang diberi perlakuan SA............................
90
18.
Rataan total protein terlarut dan kadar protein jaringan pada ekstrak kasar protein dari akar tanaman T. tricuspidata pada 2 dan 9 HSP SA ……………………………...
90
19.
Rataan aktivitas kitinase dan peroksidase pada ekstrak kasar protein dari akar tanaman T. tricuspidata yang diberi perlakuan SA........................................................................
91
20.
Rataan aktivitas peroksidase pada ekstrak kasar protein dari akar tanaman T. tricuspidata yang diberi perlakuan SA pada 2 dan 9 HSP...........................................................
92
21.
Rataan total protein terlarut (TPT) pada ekstrak kasar protein dari tanaman T. cucumerina yang diberi perlakuan SA.........................................................................................
93
22.
Rataan kadar protein jaringan (KPJ) pada ekstrak kasar protein dari tanaman T. cucumerina yang diberi perlakuan SA.........................................................................................
94
23.
Rataan aktivitas kitinase per mg protein pada ekstrak kasar protein dari tanaman T. cucumerina yang diberi perlakuan SA........................................................................
95
24.
Rataan aktivitas kitinase per g BS jaringan tanaman T. cucumerina var. anguina yang diberi perlakuan SA.......
96
xvii
No
Judul
Halaman
25.
Rataan aktivitas kitinase per g BS jaringan pada pengaruh interaksi antara waktu dan jenis jaringan T. cucumerina var. anguina yang diberi perlakuan SA...............................
97
26.
Rataan aktivitas peroksidase per mg protein pada ekstrak kasar protein dari tanaman T. cucumerina var. anguina yang diberi perlakuan SA.....................................................
98
27.
Rataan aktivitas peroksidase per g BS jaringan tanaman dari T. cucumerina var. anguina yang diberi perlakuan SA.........................................................................................
99
28.
Rataan TPT dan aktivitas kitinase pada ekstrak kasar protein dari tunas in vitro T. tricuspidata yang diberi perlakuan SA 0.00 dan 0.05 mM ........................................
100
29.
Rataan TPT, aktivitas kitinase dan peroksidase pada ekstrak kasar protein tunas in vitro T. tricuspidata dengan SA 0.00 dan 0.025 mM........................................................
100
30.
Rataan TPT, aktivitas kitinase dan peroksidase pada ekstrak kasar protein dari kalus in vitro T. tricuspidata yang diberi perlakuan SA.....................................................
101
30.
Rataan TPT, aktivitas kitinase dan peroksidase pada ekstrak kasar protein dari kalus in vitro T. cucumerina yang diberi perlakuan SA.....................................................
102
31.
Rataan TPT, aktivitas kitinase dan peroksidase pada ekstrak kasar protein dari kalus in vitro T. tricuspidata yang diberi perlakuan etefon ...............................................
104
32.
Rataan TPT, aktivitas kitinase dan peroksidase pada ekstrak kasar protein dari kalus in vitro T. tricuspidata yang diberi perlakuan ETF...................................................
105
33.
Presentase perkecambahan spora dan pertumbuhan tabung kecambah pada uji perkecambahan spora Fusarium asal T. cucumerina var. anguina dengan protein asal tunas in vitro T. tricuspidata..............................................................
122
34.
Presentase perkecambahan spora dan skor panjang tabung kecambah pada uji perkecambahan spora cendawan dengan protein asal tunas in vitro T. tricuspidata................
131
xviii
No
Judul
35.
Hasil pengujian kualitatif aktivitas ekstrak kasar protein dari T. tricuspidata dan T. cucumerina var. anguina terhadap pertumbuhan hifa cendawan Helminthosporium turcicum...............................................................................
Halaman 132
xix
DAFTAR GAMBAR
No
Judul
Halaman
1.
Kerangka Disertasi .....................................................................
8
2.
Skema dinding sel cendawan struktur kimia kitin ......................
12
3.
Proses dan enzim yang terlibat dalam degradasi senyawa kitin
18
4.
Lintasan biosintesis asam salisilat (Metraux 2002) ....................
22
5.
Pengaruh etilen terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman : (searah jarum jam dari atas) mendorong pematangan buah, penghambatan dalam ekspansi sel, menyebabkan triple response(pembelokan ujung apikal, pembengkokan radial dari hipokotil dan pemendekan akar pada perkecambahan benih, mendorong ketahanan terhadap layu dan nekrosis setelah mengalami infeksi patogen, mendorong pembentukan rambut akar, mempercepat senesen bunga dan mendorong absisi petal (Johnson dan Ecker 1998). …………………………………….
24
6.
Bentuk buah : (a). T. cucumerina var. anguina (buni, silindris panjang), (b). T. tricuspidata (buni silindris, oval). (c). T. quinquangulata (buni silindris, bulat)………………………………
31
7.
Bentuk bagian dalam buah dan biji Trichosanthes : (a). isi buah dan (b) biji T. cucumerina var. anguina, (c) isi buah dan (d) biji T. tricuspi-data, (e) isi buah dan (f) biji T. quinquangulata……………………………………………...
33
8.
Bentuk permukaan daun Trichosanthes (a) bagian atas daun dan (b) bagian bawah daun T. cucumerina var. anguina, (c) bagian atas daun dan (d) bagian bawah daun T. tricuspidata, (e) bagian atas daun dan (f) bagian bawah daun T. quinquangulata……………………………………………...
34
9.
Morfologi bunga Trichosanthes (a) bunga jantan pada tandan bunga, (b) bunga jantan dilihat dari arah atas dan (c) bunga betina dari T. cucumerina var. anguina, (d) tandan bunga jantan, (e) bunga dilihat dari arah atas dan (f) satu bunga jantan dari T. tricuspidata……………………………………………..
36
xx
No
Judul
Halaman
10.
Morfologi akar tanaman Trichosanthes sp : (a) akar tanaman Morfologi bibit dan tanaman muda Trichosanthes sp. (a) bibit dan (b) tanaman umur 1 bulan setelah tanam (BST) T. cucumerina var. anguina, (c) bibit dan tanaman umur 1 BST T. tricuspidata, (e) bibit dan (f) tanaman muda 1 BST T. quinquangulata ………………………………………………………..
38
11.
Hama dan gejala kerusakan tanaman Trichosanthes sp : (a) gejala Liriomyza pada bibit T. cucumerina, (b) Liriomyza pada bibit T. tricuspidata, (c) Liriomyza pada T. quinquangulata; (d) dan (e) ulat yang menyerang daun T. cucumerina var. anguina, (f) Epilachna pada T. cucumerina var. anguina (g) telur hama pada tangkai bunga, (h) larva Epilachna dan gejala serangannya pada daun, (i ) hama serangga (Hemiptera, Coreidae, n = nimpa, m = imago) penghisap cairan buah T. cucumerina var. anguina, (j) gejala keriting pada daun T. quinquangulatan, (k) bekas tusukan hama pada bagian bawah daun T. quinquangulata, dan (l) hama kumbang daun (spot cucumber beetle) yang menghisap cairan daun T. quinquangulata……………………………………………...
41
12.
Gejala penyakit dan patogen yang ditemukan pada Trichosanthes sp. T. cucumerina var. anguina : (a) busuk batang oleh cendawan, (b) cendawan Oidium sp. diatas permukaan daun, (c) gejala embun bulu (Pseudoperonospora cubensis), (d) busuk dari pinggir daun, (e) busuk ujung buah pada T. cucumerina var. anguina, (f) gejala penyakit keriting daun pada T. quinquangulata, (g) spora cendawan Oidium sp. (h) isolat Fusarium sp, dan (i) spora cendawan Fusarium sp. dari T. cucumerina var. anguina………………………………..
42
13.
Morfologi bahan tanaman dalam penelitian : kalus in vitro pada media : (a) N1B1 (1 µM NAA + 1 µM BA), (b) N2B2 (2 µM NAA + 2 µM BA), (c) N3B3 (3 µM NAA + 3 µM BA), (d) N4B4 (4 µM NAA + 4 µM BA). (e) tunas in vitro (TIV) dalam media MS + BA 1 mg/l, serta (f) daun tanaman dari lapang (DLP) dan (g) akar tanaman dari lapang (ALP).......
54
14.
Representasi jaringan yang dianalisis dalam percobaan 1: (a)eksplan untuk induksi kalus, (b, c, d) kalus pada media N1B1, N3B3 dan N4B4, (e) daun dan (f) akar tanaman dari lapang..........................................................................................
67
xxi
No
Judul
Halaman
15.
Representasi bahan tanaman yang dianalisis dalam percobaan 2 : (a) bibit umur 3 MSB, (b) akar bibit, (c) daun tanaman umur 1 BST, (d) akar tanaman umur 1 BST, (e) daun dan buah tanaman umur 2 BST, (f) akar tanaman umur 2 BST.................
71
16.
Representasi bahan tanaman T. tricuspidata yang digunakan pada percobaan : (a). Tanaman dilapang umur 9 BST, (b). akar primer, (c). akar sekunder, (d). tunas in vitro (e). kalus in vitro
87
17.
Representasi bahan tanaman T. cucumerina var. anguina yang digunakan dalam percobaan : (a) tajuk tanaman dan (b) akar tanaman berumur 2 MST, serta (c) kalus in vitro………………
86
18.
Penghambatan perkecambahan spora cendawan Fusarium sp. oleh protein asal tunas in vitro pada 24 jam setelah perlakuan : (a) isolat Fusarium sp. sumber spora, (b) spora awal sebelum perlakuan (c) K1 (kontrol bufer, tumbuh), (d) K2 (kontrol benlate, tidak tumbuh), (e) P1 [(protein 0.77 mg/ml), (f) P2 [(protein 0.031 mg/l), (g) P3 [(protein 0.015 mg/ml), dan (d) P4 [(protein 0.0077 mg/ml)…………………………………….
123
19.
Penghambatan perkecambahan spora cendawan Fusarium oxysporum asal bawang merah oleh protein asal tunas in vitro pada 24 jam setelah perlakuan : (a) dan (b) K0 (kontrol bufer, tumbuh), (c) E0 (protein asal tunas in vitro), (d) E1 (protein asal tunas yang diberi perlakuan etefon 0.7 mM)………………
124
20.
Perkecambahan spora (a-f) cendawan (Puccinia arachidis) asal kacang tanah pada 24 jam setelah dikecambahkan dalam kontrol larutan bufer fosfat 50 mM pH 6, (g-i) kontrol benlate 1 mg/ml), (j-l) E0 (protein asal tunas in vitro), (m-o) E1 (protein asal tunas yang diberi perlakuan etefon 0.7 mM)…….
126
21.
Peronospora cubensis pada ketimun : a. Gejala bercak pada daun, b. Bercak sumber spora untuk pengujian, c. Spora diujung sporangiofor di atas permukaan daun dilihat dengan mikroskop stereo, d. Bentuk spora cendawan………………….
127
22.
Penghambatan perkecambahan spora cendawan Pseudoperonopora cubensis asal ketimun oleh protein asal tunas in vitro pada 24 jam setelah perlakuan : (a) K0 (kontrol bufer, tumbuh), (b) K1 (kontrol benlate 1 mg/ml), (c) E0 (protein asal tunas in Vitro), (d) E1 (protein asal tunas yang diberi perlakuan etefon 0.7 mM)……………………………….
128
xxii
23.
Cendawan Curvularia eragrostidis : (a) gejala serangan pada bunga anggrek Dendrobium, (b) kultur cendawan berumur 12 HST, (c). bentuk spora cendawan……………………………
129
24.
Perkecambahan spora cendawan Curvularia eragrostidis tanaman anggrek pada berbagai pada 24 jam setelah perlakuan : (a) K0 (kontrol bufer, tumbuh), (b) K1 (kontrol benlate 1 mg/ml), (c) E0 (protein asal tunas in Vitro), (d) E1 (protein asal tunas yang diberi perlakuan etefon 0.7 mM)………………
130
25.
Morfologi cendawan Helminthosporium turcicum yang diberi perlakuan ekstrak kasar protein akar dan daun T. tricuspidata pada 5 hari setelah perlakuan protein : (a) kontrol tampak atas , (b) kontrol tampak bawah, (c) Protein akar tampak atas, (d) protein akar tampak bawah, (e) protein daun tampak atas, (f) protein daun tampak bawah…………………………………….
133
26.
Morfologi cendawan Helminthosporium turcicum yang diberi Perlakuan ekstrak protein akar, batang dan daun T. cucumerina 5 HSP : (a) kontrol tampak atas , (b) kontrol tampak bawah, (c) Protein akar tampak atas, (d) protein akar tampak bawah, (e) protein batang tampak atas, (f) protein batang tampak bawah, (g) protein daun tampak atas, (h) protein daun tampak bawah
134
xxiii
