Fusarium sp. ENDOFIT NON PATOGENIK

INDUKSI KETAHANAN KULTUR JARINGAN PISANG TERHADAP LAYU FUSARIUM MENGGUNAKAN Fusarium sp. ENDOFIT NON PATOGENIK

INDUKSI KETAHANAN KULTUR JARINGAN PISANG TERHADAP LAYU FUSARIUM MENGGUNAKAN Fusarium sp. ENDOFIT NON PATOGENIK Arif Wibowo, Aisyah Irmiyatiningsih, Suryanti, dan J. Widada Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta E-mail: [email protected]

ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ketahanan tanaman pisang kultivar Ambon Kuning terhadap penyakit layu fusarium dengan aplikasi Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 pada planlet pisang dan mengetahui penyebaran Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) dan Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 pada jaringan tanaman. Penelitian ini terdiri dari 8 perlakuan dan 9 ulangan, yaitu perendaman akar planlet pisang dengan suspensi konidia Bnt12 dan inokulasi Foc (S1P1), perendaman akar planlet pisang dengan suspensi konidia Bnt12 tanpa inokulasi Foc (S1P0), perendaman akar planlet pisang dengan air steril dan inokulasi Foc (S0P1), perendaman akar planlet pisang dengan air steril tanpa inokulasi Foc (S0P0), aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet pisang dan inokulasi Foc (M1P1), aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet pisang tanpa inokulasi Foc (M 1P0), aplikasi air steril pada medium planlet pisang dan inokulasi Foc (M0P1), aplikasi air steril pada medium planlet pisang tanpa inokulasi Foc (M0P0). Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan S1P1 tidak mampu menekan perkembangan penyakit layu fusarium, sedangkan pada perlakuan M 1P1 mampu menekan perkembangan penyakit layu fusarium pada tanaman pisang kultivar Ambon Kuning. Pada perlakuan M1P1, Bnt12 ditemukan pada bagian akar, bonggol, dan batang semu, sedangkan Foc hanya ditemukan di bagian akar dan bonggol tanaman. Hal ini menunjukkan Bnt12 masih dapat berkembang pada jaringan tanaman dan Foc tidak mampu menyebar sampai batang semu. Pada perlakuan S1P1, Foc diduga sudah menyebar sampai batang semu, sehingga menyebabkan tanaman mati. Kata kunci: planlet pisang, layu fusarium, Fusarium

sp. endofit non

patogenik

PENDAHULUAN Salah satu penyakit penting pada tanaman pisang yang dapat menurunkan produksi dan mutu buah adalah penyakit layu fusarium 195

Wibowo et al. Semnasl Pestisida Nabati IV, Jakarta 15 Oktober 2012

(penyakit panama) yang disebabkan oleh jamur Fusarium oxysporum f.sp.

cubense (Foc). Gejala penyakit ini adalah menguningnya daun yang kemudian menjadi layu, tangkainya menjadi terkulai dan patah. Kadangkadang lapisan luar batang semu terbelah dari bawah ke atas. Gejala paling khas adalah jika pangkal batang semu dibelah membujur, terlihat garis-garis nekrotik berwarna coklat atau hitam dari bonggol ke atas melalui jaringan pembuluh ke pangkal dan tangkai daun. Penularan penyakit ini dapat melalui bibit, tanah dan air (Anonim 2010a). Penyakit layu fusarium merupakan penyakit yang sulit dikendalikan karena patogennya merupakan patogen tular tanah. Pengendalian yang sering dilakukan khususnya dengan menggunakan agens kimia belum mampu mengendalikan penyakit, karena agens kimia yang digunakan tidak khas terhadap patogen dan belum mampu mengendalikan patogen yang dapat membentuk struktur tahan. Hal ini yang menyebabkan agens pengendali hayati diharapkan mampu mengendalikan patogen tular tanah. Mikroorganisme yang dapat digunakan sebagai agens pengendali hayati adalah

dari

kelompok

jamur

dan

bakteri.

Salah

satu

mekanisme

pengendalian hayati adalah ketahanan terimbas dengan mengaktifkan ketahanan alami tanaman seperti produksi fitoaleksin dan penambahan sel lignin untuk pertahanan tanaman terhadap infeksi patogen (Soesanto 2008). Salah satu mikroorganisme yang dapat digunakan sebagai agens pengendali hayati adalah Fusarium non patogenik. Fusarium non patogenik merupakan jamur yang tidak menimbulkan penyakit pada tanaman. Fusarium non patogenik mempunyai sifat asosiasi dengan tanaman inang yang tinggi, kemampuan saprofitik sedang dan mudah diperbanyak. Penggunaan Fusarium non patogenik pada beberapa tanaman cukup efektif dalam menekan penyakit karena Fusarium sp. (Wiyono 2009). Preinokulasi tanaman inang dengan dengan menggunakan Fusarium non patogenik akan mengurangi tingkat keparahan penyakit ketika tanaman inang diinokulasi dengan patogen (Soesanto 2008). Pengendalian penyakit layu fusarium pisang dengan menggunakan mikroorganisme

non

patogenik

telah

berhasil

dilakukan,

penelitian

sebelumnya yang dilakukan di rumah kaca menunjukkan bahwa tanaman pisang kultivar Ambon Kuning yang diperlakukan dengan Fusarium sp. non 196


patogenik isolat Bnt12 mampu mengendalikan penyakit layu fusarium bila dibandingkan dengan isolat Fusarium sp. non patogenik lainnya. Fusarium sp. non patogenik pada pengamatan selama 8 minggu mampu menghambat perkembangan penyakit layu fusarium (Wibowo 2002). Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui: (1) Ketahanan tanaman pisang kultivar Ambon Kuning terhadap penyakit layu fusarium dengan aplikasi Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 pada planlet pisang, dan (2) Penyebaran Foc dan Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 pada jaringan tanaman pisang. Diharapkan dengan melakukan perendaman akar dan inokulasi dengan Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 pada medium planlet pisang, akan diperoleh tanaman pisang yang sehat dan tahan terhadap penyakit layu fusarium.

METODOLOGI PENELITIAN Rancangan percobaan. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 8 perlakuan dan 9 ulangan, dengan perlakuan sebagai berikut: (1) S1P1 : Perendaman akar planlet pisang dengan suspensi konidia Bnt12 dan inokulasi Foc; (2) S1P0 : Perendaman akar planlet pisang dengan suspensi konidia Bnt12 tanpa inokulasi Foc; (3) S0P1 : Perendaman akar planlet pisang dengan air steril dan inokulasi Foc; (4) S0P0 : Perendaman akar planlet pisang dengan air steril tanpa inokulasi Foc; (5) M1P1 : Aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet pisang dan inokulasi Foc; (6) M1P0 : Aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet pisang tanpa inokulasi Foc; (7) M0P1 : Aplikasi air steril pada medium planlet pisang dan inokulasi Foc; (8) M0P0 : Aplikasi air steril pada medium planlet pisang tanpa inokulasi Foc Perbanyakan isolat. Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 dan Foc isolat Bnt2 diperoleh dari koleksi Laboratorium IPT Klinik Fakultas Pertanian UGM. Perbanyakan dilakukan pada medium PDA (Potato Dextrose

Agar). Penyiapan suspensi konidia Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 dilakukan dengan cara menambahkan air steril ke dalam biakan murni yang ada dalam petridish kemudian miselium digosok dengan menggunakan L-glass. Setelah itu, kerapatan konidia diatur hingga 106 konidia /ml. Untuk 197


inokulasi planlet pisang dengan Foc isolat Bnt2 dilakukan dengan menggunakan medium beras. Beras dicuci, ditiriskan, dan sebanyak 200 gram dimasukkan ke dalam kantong plastik kemudian disterilkan dengan menggunakan autoklaf pada tekanan 1 atm dengan suhu 1210 C selama 15 menit. Setelah dingin, medium beras diinokulasi dengan biakan murni Foc isolate Bnt2 yang telah dikulturkan pada medium PDA dalam petridish selama tujuh hari sebanyak 3-4 cakram biakan. Selanjutnya medium beras diinkubasi pada suhu kamar selama 7-14 hari. Persiapan media dan bahan tanam. Untuk persiapan media tanam digunakan tanah steril dan kompos (1:1), kemudian dimasukkan ke dalam pot dengan diameter 14 cm. Adapun untuk persiapan bahan tanam, ada dua perlakuan. Perlakuan yang pertama dengan cara merendam perakaran planlet pisang kultivar Ambon Kuning menggunakan suspensi konidia

Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 dengan kerapatan 106 konidia /ml selama 48 jam. Perlakuan kedua dengan melakukan inokulasi pada planlet pisang kultivar Ambon Kuning yang masih berada dalam erlenmeyer berisi medium MS dengan menggunakan suspensi konidia

Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 dengan kerapatan 106 konidia /ml dan diinkubasi selama 2 minggu pada suhu 230C. Proses aklimatisasi dilakukan selama 2 minggu, yaitu dengan menyungkup planlet pisang kultivar Ambon Kuning dengan menggunakan plastik dan diletakkan pada tempat yang teduh di dalam rumah kaca. Inokulasi planlet dengan Foc isolat Bnt2. Planlet tanaman pisang kultivar Ambon Kuning yang sudah ditanam dalam pot yang berisi tanah steril dan kompos selama 2 bulan, diinokulasi dengan medium beras yang sudah diinokulasi dengan Foc isolat Bnt2 sebanyak 20 gram tiap pot, kemudian diinkubasi kembali dalam rumah kaca selama 2 bulan dan diamati perkembangan penyakitnya setiap 1 minggu sekali. Pengamatan.

Pengamatan dilakukan dengan teknik skoring. Leaf

Symptom Index (LSI) atau pengamatan gejala layu pada daun setiap 1 minggu sekali selama 8 minggu dimana skor1=Daun tidak berwarna kuning/layu; 2=Terdapat warna kuning/layu pada daun bagian bawah; 3=3 daun paling bawah berwarna kuning/layu; 4=Sebagian besar/seluruh daun berwarna kuning/layu dan 5=Tanaman mati. Rhizome Discoloration Index 198


(RDI) atau pengamatan gejala pembusukan pada bonggol diamati pada akhir pengamatan dengan cara pembelahan bonggol dimana skor 1=Tidak ada perubahan warna pada bonggol dan daerah perakaran atau di sekitar jaringan; 2=Tidak ada perubahan warna pada daerah perakaran, perubahan warna hanya dipersimpangan akar dan daerah perakaran; 3=Perubahan warna sampai 5 % pada bonggol; 4=6-20 % perubahan warna pada bonggol; 5=21-50 % perubahan warna pada bonggol; 6=Lebih dari 50 % terjadi perubahan warna pada bonggol; 7=Perubahan warna pada seluruh daerah perakaran dan 8=Tanaman mati (Mak et al., 2004). Indeks keparahan penyakitnya atau Disease Severity Index (DSI) dengan rumus berikut:

Data hasil pengamatan dianalisis secara statistik dengan ANOVA, dilanjutkan dengan uji beda nyata dengan DMRT pada aras 5%. Pada akhir pengamatan, dilakukan isolasi Foc dan Bnt12 dari akar, bonggol, dan batang semu tanaman pisang pada PDA sebanyak tiga ulangan setiap tanaman. Pengamatan Bnt12 dan Foc yang dilakukan adalah dengan melihat warna koloni, tipe pelekatan konidia pada konidiofor dan ada tidaknya makro dan mikrokonidia.

HASIL DAN PEMBAHASAN A. Indeks keparahan peyakit Perlakuan perendaman akar planlet pisang dengan suspensi konidia Bnt12 (S1P1) tidak dapat menekan perkembangan penyakit layu fusarium, sedangkan pada perlakuan aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet pisang (M1P1) mampu menekan perkembangan penyakit layu fusarium pada tanaman pisang kultivar Ambon Kuning.

Tabel 1

menunjukkan bahwa pada minggu ke-8 setelah inokulasi Foc, perlakuan perendaman akar planlet pisang dengan air steril dan diinokulasi Foc (S 0P1) tidak menunjukkan adanya beda nyata dengan perlakuan perendaman akar planlet pisang dengan suspensi konidia Bnt12 dan diinokulasi Foc (S1P1). Perlakuan aplikasi air steril pada medium planlet dan diinokulasi Foc (M 0P1) 199


menunjukkan adanya beda nyata dengan perlakuan aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium dan diinokulasi Foc (M1P1). Aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet pisang (M1P1) lebih efektif untuk menekan perkembangan penyakit layu fusarium dibandingkan dengan perendaman akar planlet pisang dengan suspensi konidia Bnt12 (S1P1). Hal ini mungkin dikarenakan waktu inokulasi Bnt12 pada medium planlet (M1P1) lebih lama dibandingkan perlakuan perendaman akar planlet dengan Bnt12 (S1P1), sehingga Bnt12 dapat menyebar ke seluruh jaringan tanaman. Tabel 1. Tingkat keparahan penyakit layu fusarium pada minggu ke-8 setelah inokulasi Perlakuan

Skoring untuk LSI

Skoring untuk RDI

Nilai DSI untuk LSI

Nilai DSI untuk RDI

S0P1

5a

8

a

5

8

S1P1

5a

8

a

5

8

M0P1

4b

5,6 b

4

5,66

M1P1

3c

3,4 c

3

3,44

M0P0

1d

1

d

1

1

M1P0

1d

1

d

1

1

S0P0

1d

1

d

1

1

S1P0

1d

1

d

1

1

Keterangan: angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak menunjukkan beda nyata pada uji DMRT dengan alpha 5%.

Perlakuan perendaman akar planlet pisang dengan air steril dan diinokulasi Foc (S0P1) dan perlakuan perendaman akar planlet pisang dengan suspensi konidia Bnt12 dan diinokulasi Foc (S1P1) gejalanya mulai muncul pada minggu pertama setelah inokulasi dengan nilai DSI tertinggi yaitu sebesar 5 (Gambar 1). Pada pengamatan selama 4 minggu, laju perkembangan penyakit layu fusarium pada perlakuan S 0P1 dan S1P1 meningkat dari minggu pertama sampai minggu ke-4 dan akhirnya tanaman mengalami kematian pada minggu ke-4.

200


Gambar 1. Perkembangan penyakit layu fusarium pada tanaman pisang kultivar Ambon Kuning selama 8 minggu. Tidak ada perbedaan perkembangan penyakit layu fusarium antara perlakuan perendaman akar planlet dengan suspensi konidia Bnt12 dan diinokulasi Foc (S1P1) dengan perlakuan perendaman akar planlet dengan air steril dan diinokulasi Foc (S0P1) (Gambar 1). Laju perkembangan penyakit pada kedua perlakuan mengalami peningkatan sampai minggu keempat dan tanaman mati. Pada perlakuan aplikasi air steril pada medium planlet dan diinokulasi Foc (M0P1) gejala mulai muncul pada minggu pertama setelah inokulasi, sedangkan pada perlakuan aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet dan diinokulasi Foc (M1P1) gejala layu fusarium mulai muncul pada minggu ke-2 setelah inokulasi. Pada pengamatan selama 8 minggu, laju perkembangan penyakit layu fusarium pada perlakuan M 1P1 lebih lambat dibandingkan dengan perlakuan M 0P1. Pada perlakuan perendaman akar planlet dengan air steril (S0P0), perendaman akar planlet dengan suspensi konidia Bnt12 (S1P0), aplikasi air steril pada medium planlet (M0P0) dan aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet (M1P0) tidak menunjukkan adanya gejala penyakit layu fusarium. Nilai Disease Severity Index (DSI) untuk Rhizome Discoloration Index (RDI) tanaman pisang kultivar Ambon Kuning. Perlakuan perendaman akar planlet pisang dengan air steril dan diinokulasi Foc (S 0P1) memiliki nilai DSI paling tinggi yaitu sebesar 8 sama dengan perlakuan perendaman akar planlet pisang dengan suspensi konidia Bnt12 dan diinokulasi dengan Foc (S1P1) (Gambar 2). Hal ini menunjukkan perlakuan S1P1 tidak mampu 201


menekan perkembangan penyakit layu fusarium.

Pada perlakuan aplikasi

suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet dan diinokulasi Foc (M1P1) memiliki nilai DSI yang lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan aplikasi air steril pada medium planlet dan diinokulasi dengan Foc (M 0P1). Hal ini menunjukkan perlakuan M1P1 mampu menekan perkembangan penyakit layu fusarium.

Gambar 2. Disease Severity Index (DSI) untuk Rhizome Discoloration Index (RDI) pada minggu ke-8. B. Penyebaran Foc dan Bnt12 pada Jaringan Tanaman Pisang Hasil pengamatan warna koloni menunjukkan bahwa Foc isolat Bnt 2 memiliki warna koloni ungu sedangkan Fusarium sp endofit non patogenik isolat Bnt12 memiliki warna koloni putih. Gambar 3 adalah morfologi mikroskopis jamur Fusarium sp. hasil reisolasi dari jaringan tanaman pisang. Gambar 3A adalah kenampakan morfologi Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12. Pengamatan di bawah mikroskop menunjukkan bahwa Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 lebih banyak membentuk makrokonidia daripada mikrokonidia. Makrokonidia berbentuk seperti bulan sabit, hialin, dan bersekat. Tipe pelekatan konidia Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 dapat dilihat pada gambar 3C dimana konidia melekat pada konidiofor yang panjang. Gambar 3B adalah 202


kenampakan morfologi Foc isolat Bnt2 yang memiliki mikrokonidia lebih banyak daripada mikrokonidia. Mikrokonidia berbentuk lebih pendek, bulat, atau lonjong dan hialin. Tipe pelekatan konidianya dapat dilihat pada gambar 3D dimana konidia melekat pada konidiofor yang lebih pendek.

Gambar 3. Morfologi jamur Fusarium sp. (A). Fusarium sp. non patogenik (Bnt12), (B). Foc (Bnt2), (C). Pelekatan konidia Bnt12 pada konidiofor, (D). Pelekatan konidia Bnt2 pada konidiofor. Dari hasil reisolasi Foc dan Bnt12 pada jaringan tanaman pisang dapat diamati penyebaran Foc dan Bnt12 pada jaringan tanaman.

Pada

perlakuan perendaman akar planlet dengan air steril dan diinokulasi Foc (S0P1) dan perlakuan perendaman akar planlet dengan suspensi konidia Bnt12 dan diinokulasi Foc (S1P1), tidak dilakukan pengamatan penyebaran Foc dan Bnt12 pada jaringan tanaman dikarenakan tanaman pisang sudah mengalami kematian sebelum dilakukan isolasi (Tabel 2). Foc dimungkinkan sudah

menyebar

sampai

pada

batang

semu

tanaman,

sehingga

menyebabkan kematian tanaman pisang. Pada perlakuan perendaman akar planlet dengan air steril tanpa diinokulasi Foc S0P0) dan perlakuan aplikasi air steril pada medium planlet tanpa diinokulasi Foc (M0P0) tidak ditemukan adanya Foc dan Bnt12 pada jaringan tanaman. Pada perlakuan perendaman akar planlet dengan suspense koniidium Bnt12 tanpa diinokulasi Foc (S1P0) dan perlakuan 203


aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet tanpa diinokulasi Foc (M1P0) hanya ditemukan Bnt12 pada jaringan tanaman. Hal ini menunjukkan Bnt12 merupakan mikroorganisme yang hidup di dalam jaringan tanaman (endofit). Pada perlakuan aplikasi air steril pada medium planlet dan diinokulasi Foc (M0P1) hanya ditemukan Foc pada jaringan tanaman. Pada perlakuan aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet dan diinokulasi Foc (M1P1), Bnt12 ditemukan di bagian akar, batang semu dan bonggol sedangkan Foc hanya ditemukan di bagian akar dan bonggol. Hal ini menunjukkan Bnt12 masih dapat berkembang pada jaringan tanaman dan Foc tidak mampu menyebar sampai batang semu tanaman pisang. Tabel 2. Penyebaran Fusarium sp. endofit non patogenik isolat Bnt12 dan Foc isolat Bnt2 pada jaringan tanaman pisang Perlakuan S0P1 S0P0 S1P1 S1P0 M0P1 M0P0 M1P1 M1P0

Akar Bonggol Batang semu Akar Bonggol Batang semu Akar Bonggol Batang semu Akar Bonggol Batang semu Akar Bonggol Batang semu Akar Bonggol Batang semu Akar Bonggol Batang semu Akar Bonggol Batang semu

: tidak diamati karena tanaman sudah mati - : tidak ditemukan Fusarium sp. + : ditemukan Fusarium sp.

204

Penyebaran Foc

Bnt12

* * * * * * + + + + + -

* * * * * * + + + + + + + + +


KESIMPULAN Fusarium

sp.

non

ketahanan tanaman pisang.

patogenik

endofit

mampu

Aplikasi

suspensi

konidia

medium planlet pisang mampu menekan

meningkatkan Bnt12

pada

perkembangan penyakit layu

fusarium, sedangkan perendaman akar planlet pisang dengan suspensi konidia Bnt12 tidak mampu menekan per-kembangan penyakit

layu

fusarium. Pada perlakuan aplikasi suspensi konidia Bnt12 pada medium planlet, Foc hanya mampu menyebar hingga bagian akar dan bonggol tanaman, sedangkan pada perlakuan perendaman akar planlet dengan suspensi konidia Bnt12, Foc mampu menyebar hingga batang semu dan menyebabkan kematian tanaman.

DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2010. Pengendalian Penyakit Layu pada Tanaman Pisang. . Diakses tanggal 2 April 2010. Mak, C., A. A. Mohamed, K. W. Liew dan Y. W. Ho. 2004. Early screening technique for Fusarium wilt resistance in banana micro-propagated plants. http://www. Fao.org/docrep/007/ae216e/ae216eOK.htm. Banana Improvement. Diakses tanggal 8 Maret 2010. Soesanto, L. 2008. Pengantar Pengendalian Hayati Penyakit Tanaman. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta. Wibowo, A. 2002. Pengendalian penyakit layu fusarium pada pisang dengan menggunakan isolat non patogenik Fusarium sp. Jurnal Fitopatologi Indonesia 6 : 65-70. Wiyono. 2009. Pengendalian Hayati Penyakit Tumbuhan dalam Praktek. Pusat Kajian Pengendalian Hama Terpadu. Dept. Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian IPB dan Direktorat Perlindungan Tanaman Pangan. Ditjen Tanaman Pangan Departemen Pertanian. Bogor. . Diakses tanggal 8 Maret 2010.

205


Pertanyaan/komentar: Alfi (Balitkabi) T:

Aplikasi endofit terbaik dilakukan saat tanaman sebagai planlet atau setelah di pembibitan ?

J:

Saat aplikasi terbaik masih dalam tahap evaluasi.

206


Fusarium sp. ENDOFIT NON PATOGENIK

Recommend Documents