TINJAUAN PUSTAKA Biologi Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.) Kingdom
:
Animalia
Filum
:
Nematoda
Kelas
:
Anelida
Ordo
:
Tylenchida
Famili
:
Meloidogynidae
Genus
:
Meloidogyne
Spesies
:
Meloidogyne spp.
Nematoda betina berwarna transparan, berbentuk seperti botol bersifat endoparsit yang tidak terpisah (sedentary). Panjangnya lebih dari 0,5 mm dan lebarnya antara 0,3-0,4 mm. Stiletnya lemah, panjang stliet 12-15 µm, melengkung kearah dorsal. Memiliki pangkal knop yang jelas. Nematoda betina dewasa mempunyai leher pendek dan tanpa ekor. Memiliki pola yang jelas pada stiasi yang terdapat di sekitas vulva dan anus disebut pola perineal yang dapat dipergunakan untuk identifikasi jenisnya (Saxena & Mukerji, 2007) (Gambar 2). Menurut Dropkin (1992) nematoda jantan dewasa berbentuk memanjang bergerak lambat di dalam tanah. Panjangnya bervariasi maksimum 2 mm, sedangkan perbandingan antara panjang tubuh dan lebarnya mendekati 45. Kepalanya tidak berlekuk, panjang stiletnya hampir dua kali panjang stilet betina. Bagian posterior berputar 180º memiliki 1-2 testis. Morfologi dan anatomi nematoda Meloidogyne spp.disajikan pada (Gambar 1).
Gambar 1.
Morfologi dan anatomi organ Meloidogyne incognita jantan dewasa (Eisenback, 1994)
Gambar 2.
Morfologi dan anatomi organ Meloidogyne incognita betina dewasa (Eisenback, 1994)
Siklus Hidup Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.) Umumnya perkembangan nematoda parasit tanaman terdiri dari empat fase yaitu juvenil I sampai juvenil IV dan nematoda dewasa. Semua spesies
nematoda puru akar memiliki siklus hidup yang sama. Lama siklus hidup nematoda puru akar sekitar 18 – 21 hari atau 3 – 4 minggu dan akan menjadi lama pada suhu yang dingin (Agrios, 1996). Jumlah telur yang dihasilkan oleh seekor betina tergantung pada kondisi lingkungannya. Pada kondisi biasa betina dapat menghasilkan 300- 800 telur dan kadang-kadang dapat menghasilkan lebih dari 2800 telur. Juvenil tingkat II menetas dari telur yang bergerak menuju tanaman inang untuk mencari makanan. Juvenil menuju bagian ujung akar di daerah meristem, kemudian menembus korteks. Akibatnya pada tanaman yang rentan terjadi infeksi dan menyebabkan pembesaran sel-sel. Di dalam akar juvenil menetap dan menyebabkan perubahan sel-sel yang menjadi makanannya. Gejala serangan dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Gejala serangan nematoda puru akar (Meloidogyne spp.) pada akar tembakau menyebabkan pembengkakan sel sehingga membuat akar membentuk puru. Ket: tanda menunjukkan puru akar
Juvenil menggelembung dan melakukan pergantian kulit dengan cepat untuk kedua dan ketiga kalinya, selanjutnya menjadi jantan atau betina dewasa yeng berbentuk memanjang di dalam kutikula. Stadium ke empat muncul dari jaringan akar dan menghasilkan telur secara terus menerus selama hidupnya sementara nematoda jantan akan meninggalkan akar (Robert, 1999). Siklus nematoda puru akar dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Siklus hidup Nematoda Meloidogyne (Abad et al., 2008)
Gejala Serangan Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.) Nematoda dewasa terus-menerus bergerak tiap detik, tiap jam, tiap hari dan menetap di sekitar akar, dalam gerakan - gerakan tersebut nematoda menggigit dan menginjeksikan air ludah pada bagian akar tumbuhan. Hal ini menyebabkan sel tumbuhan menjadi rusak. Gejala kerusakan pada akar akibat gigitan nematoda ditandai dengan adanya puru akar (gall) (Nugrohorini, 2000). Puru akar merupakan ciri khas dari serangan nematoda Meloidogyne. Puru akar tersebut terbentuk karena terjadinya pembelahan sel-sel raksasa pada jaringan tanaman sel-sel ini membesar dua atau tiga kali dari sel-sel normal. Selanjutnya akar yang terserang akan mati dan mengakibatkan pertumbuhan tanaman terhambat. Respon tanaman terhadap nematoda puru akar merupakan respon dari seluruh bagian tanaman dan respon dari sel-sel tanaman, seluruh bagian tanaman memberikan respon terhadap infeksi dan menurunnya laju fotosintesis, pertumbuhan dan hasil (Robert, 1999). Reaksi biokimia tanaman terhadap serangan nematoda puru akar ini adalah dengan terjadinya hipertropi dan hiperplasia. Hipertropi adalah ukuran sel dalam jaringan bertambah besar. Hiperplasia adalah jumlah sel dalam jaringan bertambah banyak. Contoh : Tanaman tomat yang terserang Meloidogyne hapla. Meloidogyne pada stadium II akan menyerang bagian ujung akar yang bersifat meristematik. Sel-sel ini akan selalu mengadakan pembelahan dan pembelahannya dikendalikan oleh senyawa IAA. Pada saat nematoda menyerang tanaman, dari kelenjar subdorsal dikeluarkan enzim protease. Enzim ini akan memecah protein menjadi asam amino. Salah satu jenis asam amino hasil pemecahan adalah triptofan. Triptofan diketahui sebagai prekursor terbentuknya IAA. Terbentuknya
IAA mengakibatkan peningkatan pembelahan sel. Oleh karena itu tanaman akan membentuk sel yang berukuran lebih besar (giant sel).
Sebenarnya tujuan
pembentukan puru ini bagi tanaman adalah untuk menghambat gerakan nematoda dalam jaringan (Nugrohorini, 2000). Pengendalian Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.) Pengendalian dengan penggunaan varietas toleran pada lahan yang tanahnya terinfeksi M. incognita. Penggunaan agens hayati termasuk
jamur,
bakteri, dan nematoda predator (Sayre, 1980; McKenry & Roberts, 1985). Musuh alami dari golongan jamur antara lain adalah Arthrobotrys oligospora, Dactylaria brochopaga, Dactylella spp., Paecilomyces lilacinus, Catenaria spp., dan Nematophthora gynophila, dari golongan bakteri adalah Pasteuria penetrans dan dari golongan nematoda predator di antaranya adalah Mononchus sp., Seinura sp., dan Discolaimus sp. Mustika (1999) menyatakan bahwa beberapa tanaman penting yang berfungsi sebagai nematisida nabati dan sudah banyak diteliti di Indonesia adalah mimba (Azadirachta indica), tagetes (Tegetes erecta & T. minuta), srikaya (Annona
squamosa,
A.
glabra,
A.
montana,
A.
reticulata),
jarak
(Rinus communis), serai wangi (Cymbopogon nardus), serai dapur (C. citratus), lempuyang pahit (Zingiber americans), lempuyang wangi (Z. aromaticum), dan lempuyang gajah (Z. zerumbet). Diantara tanaman-tanaman tersebut, mimba, jarak, tagetes, dan srikaya paling banyak digunakan. Kandungan bahan aktif mimba terutama adalah azadirachtin. Bungkil jarak mengandung senyawa aktif ricin yang sangat beracun bagi nematoda. Kandungan bahan aktif dalam srikaya
yang bersifat nematisidal adalah asimisin dan anonin, sedangkan kandungan bahan aktif dalam tagetes adalah senyawa tiopenik (Gommers, 1973). Potensi Bakteri Endofit Mikroba endofit merupakan mikroorganisme yang tumbuh dalam jaringan tumbuhan. Mikroba endofit dapat diisolasi dari jaringan akar, batang dan daun. Bakteri dan fungi adalah jenis mikroba yang umum ditemukan sebagai mikroba endofit, akan tetapi yang banyak diisolasi adalah golongan fungi. Hubungan antara mikroba endofit dan inangnya dapat berbentuk simbiosis mutualisma sampai hubungan yang patogenik. Hubungan simbiosis mutualisme ditandai dengan hubungan yang saling menguntungkan antara mikroba endofit dan tumbuhan inangnya. Mikroba endofit dapat melindungi tumbuhan inang dari serangan patogen dengan senyawa yang dikeluarkan oleh mikroba endofit. Senyawa yang dikeluarkan mikroba endofit berupa senyawa metabolit sekunder yang merupakan senyawa bioaktif dan dapat berfungsi untuk membunuh patogen. Tumbuhan inang menyediakan nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroba endofit untuk melengkapi siklus hidupnya (Strobel, 2003). Menurut Tan & Zou (2001), mikroba endofit memang dapat menghasilkan senyawa bioaktif yang karakternya mirip atau sama dengan inangnya. Hal ini disebabkan adanya pertukaran genetik yang terjadi antara inang dan mikroba endofit secara evolusioner. Mikroba endofit mampu menghasilkan senyawa metabolit sekunder seperti alkaloid, terpen, steroid, flavonoid, kuinon, fenoldan lain sebagainya. Senyawa-senyawa ini sebagian besar mempunyai potensi yang besar sebagai senyawa bioaktif.
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan bakteri endofit yang
diisolasi
dari
mentimun
dan
kapas
seperti
Aerococus
viridans,
Bacillus megaterium, B. subtilis, Pseudomonas chlororaphis, P. vasicularis, Serratia marcescens dan Spingomonas pancimobilis dapat mengurangi populasi M. incognita pada mentimun sampai 50% (Hallmann et al., 1995). Bakteri endofit mempunyai keunggulan yaitu mampu meningkatkan ketersediaan nutrisi, menghasilkan hormon pertumbuhan, mengendalikan penyakit tumbuhan (Kloe.er et al., 1992) serta dapat menginduksi ketahanan tanaman (Hallmann, 2001). Sedangkan bakteri endofit Bacillus spp. dapat menghalangi infeksi M. incognita ke dalam akar. Sehingga perlakuan dengan ini dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman nilam (berat tajuk tanaman, berat akar, dan panjang akar) (Mustika et al., 2001). Berdasarkan hasil penelitian Harni et al. (2007) bakteri endofit mampu menekan populasi nematoda puru akar sebesar 72,1%. Bakteri endofit dapat menghambat perkembangan nematoda melalui antibiotik dan enzim pendegradasi yang dihasilkan oleh bakteri tersebut (Hallmann et al,. 2001). Pemberian bakteri endofit asal akar juga nyata meningkatkan pertumbuhan tanaman karena kemampuan
bakteri
endofit
mampu
mensintesis
protein
protease
dan
menghasilkan senyawa pelarut fospat sehingga mampu menyediakan unsur P tersedia bagi tanaman (Harni et al., 2007).
