eksplorasi kapang antagonis terhadap phytophthora spp

8
NATURAL B, Vol. 1, No. 3, April 2012 Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp. Patogen pada Tanaman Apel Meisarina Nugrahani 1)* , Suharjono 1) , Otto Endarto 2) 1) Jurusan Biologi Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia 2) Balai Penelitian Tanaman Jeruk dan Buah Subtropika (Balitjestro), Kota Diterima tanggal 21 Maret 2012, direvisi tanggal 9April 2012 ABSTRAK Serangan Phytophthora spp. telah menyebabkan produksi tanaman apel turun hingga 90 %. Beberapa spesies kapang antagonis diketahui dapat menghambat pertumbuhan Phytophthora patogen pada tanaman apel. Penelitian ini bertujuan untuk identifikasi dan mempelajari potensi isolat kapang antagonis dalam menghambat pertumbuhan Phytophthora spp. patogen tanaman apel. Kapang Phytophthora diisolasi dengan metode umpan menggunakan buah apel sedangkan kapang antagonis diisolasi dengan metode seri pengenceran dari sampel tanah perkebunan apel. Uji penghambatan kapang antagonis terhadap Phytophthora dilakukan dengan dual culture method. Isolat kapang antagonis dan Phytophthora diidentifikasi berdasarkan karakter fenotip. Hasil penelitian menunjukkan enam spesies kapang yaitu Trichoderma sp.1, Trichoderma sp.4, Trichoderma sp.6, Aspergillus sp.2, Aspergillus sp.3 dan Penicillium sp.1 sebagai antagonis terhadap Phytophthora patogen pada tanaman apel. Kapang Trichoderma sp.6 memiliki potensi penghambatan tertinggi sebesar 62,95 % sedangkan Penicillium sp.1 memiliki potensi penghambatan terendah sebesar 28,82 % terhadap pertumbuhan Phytophthora. Kata kunci:antagonis, apel, kapang, Phytophthora sp. ABSTRACT The attack of Phytophthora spp. caused the descrease of apple crops production up to 90 %. Some antagonist mold species are able to inhibit the growth of Phytophthora pathogens onapple crops. The objectives of this research were to identifify and to study the potency of antagonist mold for inhibite the growth of Phytophthora spp. pathogens on apple crops. The Phytophthora spp. were isolated using baiting method with apple fruit while antagonist molds were isolated by dilution method from soil sample of apple plantation. The inhibition assay of antagonist molds against Phytophthora was carried out by dual culture method. The isolated both of Phytophthora spp. and antagonist mold isolates were identified based on phenotype characters. The research result showed six molds namely Trichoderma sp.1, Trichoderma sp.4, Trichoderma sp.6, Aspergillus sp.2, Aspergillus sp.3 and Penicillium sp.1 which were antagonist on the Phytophthora pathogens onapple crops. Among the antagonist mold species, Trichoderma sp.6 had the highest inhibitory potency (62.95 %) while Penicillium sp.1 had the lowest inhibitory potency (28.82 %) against the growth of Phytophthora. Key word:antagonist, apple, mold, Phytophthora sp PENDAHULUAN Buah apel merupakan komoditas andalan bahkan dijadikan sebagai simbol Kota Batu. Menurut Biro Pusat Statistik dan Bappeda [1] jumlah tanaman apel mencapai 3.107.159 pohon dengan produksi 1.085.471 kuintal per tahun. Peningkatan produktivitas tanaman apel dilakukan untuk meningkatkan pangsa pasar produk buah lokal guna membatasi impor buah --------------------- *Corresponding author : E-mail: [email protected]

Upload: others

Post on 01-Oct-2021

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp

NATURAL B, Vol. 1, No. 3, April 2012

Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp.Patogen pada Tanaman ApelMeisarina Nugrahani1)*, Suharjono1), Otto Endarto2)

1) Jurusan Biologi Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia2)Balai Penelitian Tanaman Jeruk dan Buah Subtropika (Balitjestro), Kota

Diterima tanggal 21 Maret 2012, direvisi tanggal 9April 2012

ABSTRAK

Serangan Phytophthora spp. telah menyebabkan produksi tanaman apel turun hingga 90 %.Beberapa spesies kapang antagonis diketahui dapat menghambat pertumbuhan Phytophthora patogenpada tanaman apel. Penelitian ini bertujuan untuk identifikasi dan mempelajari potensi isolat kapangantagonis dalam menghambat pertumbuhan Phytophthora spp. patogen tanaman apel. KapangPhytophthora diisolasi dengan metode umpan menggunakan buah apel sedangkan kapang antagonisdiisolasi dengan metode seri pengenceran dari sampel tanah perkebunan apel. Uji penghambatan kapangantagonis terhadap Phytophthora dilakukan dengan dual culture method. Isolat kapang antagonis danPhytophthora diidentifikasi berdasarkan karakter fenotip. Hasil penelitian menunjukkan enam spesieskapang yaitu Trichoderma sp.1, Trichoderma sp.4, Trichoderma sp.6, Aspergillus sp.2, Aspergillus sp.3 danPenicillium sp.1 sebagai antagonis terhadap Phytophthora patogen pada tanaman apel. KapangTrichoderma sp.6 memiliki potensi penghambatan tertinggi sebesar 62,95 % sedangkan Penicillium sp.1memiliki potensi penghambatan terendah sebesar 28,82 % terhadap pertumbuhan Phytophthora.

Kata kunci:antagonis, apel, kapang, Phytophthora sp.

ABSTRACT

The attack of Phytophthora spp. caused the descrease of apple crops production up to 90 %. Someantagonist mold species are able to inhibit the growth of Phytophthora pathogens onapple crops. Theobjectives of this research were to identifify and to study the potency of antagonist mold for inhibite thegrowth of Phytophthora spp. pathogens on apple crops. The Phytophthora spp. were isolated using baitingmethod with apple fruit while antagonist molds were isolated by dilution method from soil sample ofapple plantation. The inhibition assay of antagonist molds against Phytophthora was carried out by dualculture method. The isolated both of Phytophthora spp. and antagonist mold isolates were identified basedon phenotype characters. The research result showed six molds namely Trichoderma sp.1, Trichodermasp.4, Trichoderma sp.6, Aspergillus sp.2, Aspergillus sp.3 and Penicillium sp.1 which were antagonist on thePhytophthora pathogens onapple crops. Among the antagonist mold species, Trichoderma sp.6 had thehighest inhibitory potency (62.95 %) while Penicillium sp.1 had the lowest inhibitory potency (28.82 %)against the growth of Phytophthora.

Key word:antagonist, apple, mold, Phytophthora sp

PENDAHULUAN

Buah apel merupakan komoditas andalan

bahkan dijadikan sebagai simbol Kota Batu.Menurut Biro Pusat Statistik dan Bappeda [1]jumlah tanaman apel mencapai 3.107.159pohon dengan produksi 1.085.471 kuintal pertahun. Peningkatan produktivitas tanaman apeldilakukan untuk meningkatkan pangsa pasarproduk buah lokal guna membatasi impor buah

---------------------*Corresponding author :E-mail: [email protected]

Page 2: Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp

215M. Nugrahani, dkk : Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp.pada PatogenTanaman Apel

apel. Namun usaha peningkatan produksi buahapel terkendala oleh adanya seranganPhytophthora. Menurut Drent & Guest[2]Phytophthora sp.adalah kapang yang dapatmenyebabkan penyakit seperti busuk akar,kanker, busuk tunas, luka pada batang,busukbuah, dan hawar daun pada tanaman.Kapang Phytophthora sp. memilikikemampuan yang tinggi dalam merusakjaringan tanaman yangmenyebabkan produksitanaman turun hingga90 % dari total produksidalam waktu yang singkat.

Pengendalian Phytophthora sp. hinggasaat ini terutama dilakukan denganmenggunakan fungisida sistemik [3].Fungisida sistemik yang umum digunakanuntuk membasmi Phytophthora adalahbenthiavalicarb-isopropyl[4], phosphonate[5]serta phenylamide (PAFs) yang terdiri darimetalaxyl (ridomil), oxadixyl (sandofan),benalaxyl (balben) dan ofurace (patafol)[6].Pemakaian fungisida sistemik secara terus-menerus dan tidak sesuai dengan dosis dapatmenyebabkan timbulnya strain-strainPhytophthora baru yang resisten terhadapfungisida. Selain itu, pemakaian fungisidasistemik dapat menyebabkan pencemaranlingkungan serta matinya organisme non target.Oleh karena itu, alternatif metode denganmenggunakan agen hayati diperlukan untukmengendalikan dan menghambat pertumbuhanPhytophthora sp.

Agen hayati yang dapat digunakan untukmelawan Phytophthora sp. pada tanaman apeladalah kapang antagonis. Kapang antagonisdapat diisolasi dari tanah lokal di sekitartanaman apel yang terserang Phytophthora.Selain murah dan ramah lingkungan,penggunaan kapang antagonis diharapkanlebih efektif dalammengendalikandanmenghambat pertumbuhanPhytophthora sp. sehingga dapatmeningkatkan produktivitas tanaman apel dankesehatan lingkungan. Tujuan penelitian iniadalah untuk identifikasi dan uji potensikapang antagonis dalam menghambatpertumbuhan Phytophthora spp. patogentanaman apel.

METODE PENELITIAN

Isolasi dan identifikasi kapang.Phytophthora spp. diisolasi dari sampel tanahdi sekitar tanaman apel yang terserangpenyakit berdasarkan metode umpan (baitingmethod) menurut dengan menggunakan buahapel segar [7]. Buah apel sehat dibersihkandengan air mengalir dan permukaan kulit buahdidesinfeksi dengan ethanol 70 %. Buah diirisdengan silet steril sehingga membentuksobekan mirip bangun prisma dengan panjang± 2 cm, lebar ± 1 cm dan kedalaman ± 0,5 cm.Sampel tanah dari kebun apel disisipkan kedalamsobekan tersebut. Bagian bawah buahditusuk dengan jarum enten steril pada limatitik yang berbeda. Buah diletakkan padasuspensi tanah tersebut dan diinkubasi padasuhu ruang selama 5-7 hari.

Buah yang menunjukkan gejala busukdan berwarna kecoklatan dibuat sayatan tipis5x5 mm2 pada bagian permukaan kulit yangbusuk dan disterilisasi dengan larutan NaOCl1 % selama 30 detik [8]. Sayatan tersebutdicuci dengan akuades steril tiga kalikemudian diinokulasi dalam cawan petri berisimedium V8 Juice Agar (komposisi per litermengandung 200 ml V8 juice, 3 g CaCO3 dan15 g Bacto Agar) yang ditambah dengan 30mg/L streptomycin. Biakan diinkubasi padasuhu 25 oC selama 48 jam.

Kapang yang berpotensi sebagaiantagonis diisolasi dari sampel tanah di sekitartanaman apel yang terserang Phytophthora.Sampel diambil sebanyak 25 g dandisuspensikan ke dalam 225 ml larutan garamfisiologis 0,85 % kemudian dibuat seripengenceran sampai 10-4. Suspensi sampelpada setiap tingkat pengenceran diambil 0,1 mldan diinokulasikan secara pour plate ke dalamcawan petri steril kemudian medium PotatoDextrose Agar (PDA) yang mengandung 30mg/L streptomycin dituang ke dalam cawanpetri tersebut [5]. Biakan diinkubasi pada suhu25 oC selama 48 jam.

Koloni kapang Phytophthora spp.Diisolasi dan disubkultur dalam medium V8

Page 3: Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp

216 M. Nugrahani, dkk :Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp.pada PatogenTanaman Apel

Juice Agar sedangkan kapang antagonisdiisolasi dan disubkultur dalam medium PDA.Setiap isolat kapang dimurnikan menurutFunder [9] yaitu dengan cara suspensi sporakapang digores pada permukaan media agardan diinkubasi pada suhu 25 oC selama 10-18jam. Satu kecambah spora diisolasi danditumbuhkan dalam medium agar untukmendapatkan isolat murni monospora.

Phytophthora sp. dan kapang antagonisdiidentifikasi berdasarkan pengamatanmorfologi secara makroskopis danmikroskopis [8], [10]. Karakter morfologikoloni isolat yang diamati secara makroskopismeliputi bentuk, tepi, permukaan dan warnakoloni. Karakter kapang yangdiamatisecaramikroskopis meliputi strukturhifa, badan pembentuk spora, bentuk konidia,konidiosfor, metula, phialid, vesikula danwarna. Bagian-bagian kapang yangdiamatisecara mikroskopis tersebut dilakukanpewarnaan menggunakan lactophenol cottonblue (LCB) dan membuat slide kultur [11].

Seluruh karakter isolat Phytophthora dankapang antagonis dianalisis secara numerikmenggunakan program CLAD 97 untukmenentukan klaster berdasarkan nilaisimilaritas karakter fenotip. Aspergillus nigerdigunakan sebagai acuan terhadap isolatkapang antagonis. Data karakter fenotipdengan program microsoft excel yang bertandapositif (+) diubah menjadi angka 1, sedangkanyang bertanda negatif (-) diubah menjadiangka 0. Pengklasteran isolat-isolat untukmenunjukkan nilai similaritasnyamenggunakan algoritma average linkage(UPGMA: Unweight Pair Group Methode withAverage). Nilai similaritas antarisolatberdasarkan karakter-karakter yang dimilikiditentukan dengan metode Simple MatchingMethode (SSM) menurut Rumus 1 [12].

(1)

a = jumlah karakter yang (+) untuk keduastrain; b = jumlah karakter yang (+) untukstrain pertama dan (-) untuk strain kedua; c =jumlah karakter yang (-) untuk strain

yangpertama dan (+)untuk strain yang kedua; d= jumlah karakter yang (-) untuk kedua strain.

Uji potensi kapang antagonis dalammenghambat pertumbuhan Phytophthoraspp. Uji potensi penghambatan isolat kapangantagonis terhadap isolat kapang Phytophthoradilakukan dengan menggunakan dual culturemethod[13]. Percobaan ini menggunakanrancangan acak kelompok faktorial dengan tigaulangan. Perlakuan pada percobaan tersebutadalah jenis isolat kapang antagonis dan jenisisolat Phytophthora. Isolat Phytophthoraditumbuhkan pada medium V8 Juice Agar,sedangkan isolat kapang yang berpotensisebagai antagonis ditumbuhkan pada mediumPDA. Biakan diinkubasi selama empat haripada suhu 25 oC. Kapang antagonis maupunPhytophthora dicuplik dari bagian tepi masing-masing koloni dengan menggunakan cork boryang berdiameter empat milimeter. Cuplikanmasing-masing isolat tersebut kemudiandiinokulasikan pada medium V8 JuiceAgardengan jarak tiga sentimeter pada cawanpetri. Biakan diinkubasi selama 48 jam padasuhu 25 oC. Persentasepenghambatanpertumbuhan Phytophthora spoleh kapang antagonis dihitung denganmenggunakan Rumus 2 menurut Yeh &Sinclair [14].

(2)

P = persentase penghambatan kapangantagonis terhadap Phytophthora sp.; R1 =jarak pertumbuhan Phytophthora yangmendekati antagonis; R2 = jarak pertumbuhanPhytophthora yang menjauhi antagonis.

Data persentase penghambatan kapangantagonis terhadap pertumbuhan Phytophthoradilakukan analisis varians yang dilanjutkandengan uji Games howell pada selangkepercayaan 95 %. Analisis statistik datatersebut dilakukan menggunakan programSPSS versi 16.

Mekanisme penghambatan pertumbuhanPhytophthora oleh kapang antagonisdiujisecarain vitro[5]. Irisan medium V8 Juice Agardengan ukuran ± 5x5mm2 diletakkan padagelas obyek steril. Isolat Phytophthora

Page 4: Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp

217M. Nugrahani, dkk : Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp.pada PatogenTanaman Apel

yang berumur empat hari setelah inokulasipada bagian tepi koloni dicuplik denganmenggunakan jarum enten kemudiandiinokulasikan pada satu sisi dari irisanmedium V8 Juice agar. Kapang antagonisdengan umur empat hari setelah inokulasidicuplik dengan menggunakan jarum entenkemudian diinokulasikan pada sisi lain irisanmedium V8 Juice agar. Irisan medium agaryang telah diinokulasi dengan kedua kapangtersebut ditutup dengan gelas penutup. Biakandiinkubasikan pada suhu 25 oC selama 1-5 haridalam cawan petri steril. Biakan yang tumbuhdiamati struktur hifa, sporangium dan adanyasenyawa yang dihasilkan oleh kapangantagonis dengan menggunakan mikroskopOlympus CX21.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kapang Phytophthora spp. dan kapangantagonis. Isolat Phytophthora patogentanaman apel yang berhasil diisolasi adalahM1, M4, MB1 dan MB2. Isolat-isolat tersebutmemiliki karakter koloni berbentuk bulatdengan tepi rata memenuhi cawan petri danpermukaan koloni berfilamen. Koloni padabagian atas dan bawah berwarna putih. Elevasikoloni rata dengan permukaan medium agar(tipis) dan memiliki tekstur yang lengket jikadicuplik menggunakan jarum enten. KoloniPhytophthora dapat tumbuh pada medium V8Juice Agar (V8A), CarrotAgar (CA) danPotatoes Dextrose Agar (PDA). SporangiumPhytophthora berbentuk bulat, tunggal danberpapila dengan ukuran yang bervariasi.Sporangiofor tidak bercabang dan berdindinghalus serta lebarnya 2,5-5 µm. HifaPhytophthora memiliki sekat dan bercabang.Hifa tersebut berdinding halus dan tipis sertalebarnya 5-7,5 µm. Klamidosfor berbentukbulat hingga oval dan terletak pada bagianinterkalar dengan diameter 15 µm.

Keempat isolat Phytophthora spp.memiliki nilai similaritas fenotip 96,61 %(Gambar 1). Hal ini menunjukkan bahwakeempat isolat tersebut merupakan anggotadari genus yang sama. Isolat-isolat

Phytophthora tersebut dibedakan berdasarkanbentuk klamidosfor. Klamidosfor isolat M1dan M4 berbentuk bulat, sedangkanklamidosfor isolat MB1 dan MB2 berbentukbulat dan oval. Isolat M1 memiliki kesamaankarakter fenotip dengan isolat M4 sebesar97,67 %. Perbedaan kedua isolat tersebut yaitusebagian miselia isolat M1 tumbuh tegak lurusterhadap permukaan medium agar sedangkanisolat M4 memiliki miselia yang tumbuhmendatar di permukaan medium.

Gambar 1 Dendogram yang menunjukkan similaritasantara empat isolat anggota GenusPhytophthora didasarkan atas analisis SSMdan algoritma UPGMA

Isolat Phytophthora MB2 dan MB1memiliki nilai similaritas karakter fenotipsebesar 100 %. Kedua isolat tersebut memilikikarakter yang sama, yaitu bentuk koloni bulat,koloni bagian atas dan bawah berwarna putih.Koloni memiliki elevasi rata denganpermukaan medium agar (tipis), memilikitekstur yang lengket dan tidak ditemukanstruktur reproduksi pada kedua isolat tersebut.Koloni dapat tumbuh pada medium V8 JuiceAgar, Carrot Agar dan Potatoes DextroseAgar. Sporangium Phytophthora MB2 danMB1 berbentuk bulat, tunggal dan memilikipapila. Sporangium berdinding tipis, halus danberpigmen biru tua. Sporangiofor tidakbercabang. Hifa memiliki sekat yang jelas danbercabang. Hifa tersebutberdinding halus danberpigmen biru tua. Klamidosfor berbentukbulat atau oval. Klamidosfor tersebutberdinding tipis dan halus serta terletak padabagian interkalar. Adanya kesamaan karakter

Phytophthora sp. 2 (M4)

Phytophthora sp. 3 (MB1)

Phytophthora sp. 4 (MB2)

Phytophthora sp. 1 (M1)

HTU297,67%

Page 5: Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp

218 M. Nugrahani, dkk :Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp.pada PatogenTanaman Apel

antara kedua isolat Phytophthora tersebutmenunjukkan bahwa kedua isolat MB2 danMB1 termasuk ke dalam satu spesies yangsama.

Ditemukan enam isolat kapang(Trichoderma sp.1, Trichoderma sp.4,Trichoderma sp.6, Aspergillus sp.2,Aspergillus sp.3, dan Penicillium sp.1) yangbersifat antagonis terhadap Phytophthoradiantara 20 isolat kapang hasil isolasi darisampel tanah. Nilai similaritas karakter fenotipdari keenam isolat kapang antagonis denganisolat kapang acuan adalah 58,02 % (Gambar2). Hal ini menunjukkan bahwa isolat-isolattersebut merupakan anggota dari genus yangberbeda, yaitu Genus Aspergillus (sp.1, sp.2,dan A. niger), Trichoderma (sp.1, sp.4, dansp.6), dan Penicillium.

Aspergillus sp.2 dan Aspergillus sp.3memiliki nilai similaritas karakter fenotipsebesar 93,93 %. Karakter fenotip yangmembedakan kedua isolat tersebut yaituAspergillus sp.3 memiliki bentuk vesikulasubglobuse dan berwarna hialin, sedangkanAspergillus sp.2 memiliki bentuk vesikulasubglobuse hingga oval dan berwarna hijaukekuningan. Kedua isolat tersebut memilikisimilaritas karakter fenotip sebesar 83,33 %dengan Aspergillus niger. Aspergillus nigerberbeda dengan Aspergillus sp.2danAspergillus sp.3 karena memiliki pigmenkonidia berwarna cokelat kehitaman,sedangkan kedua isolat konidianya berwarnahijau. Dinding konidia A. niger berdindingkasar, struktur phialid biseriate, vesikulaberbentuk globuse, sedangkan kedua isolattidak memiliki karakter tersebut. Penicilliumsp.1 memiliki similaritas karakter fenotipsebesar 76,26 % dengan isolat-isolat anggotaGenus Aspergillus. Hal ini menunjukkanbahwa Penicillium sp.1 anggota genus yangberbeda dengan Genus Aspergillus.

Trichoderma sp.6 dan Trichoderma sp.4memiliki nilai similaritas karakter fenotipsebesar 92,42 %. Karakter fenotipTrichoderma sp.4 yang membedakan denganTrichoderma sp.6 yaitu memiliki garis radialpada bagian bawah koloni dan hifa berpigmenbiru tua, sedangkan Trichoderma sp.6

memiliki karakter sebaliknya. Trichodermasp.1 memiliki similaritas karakter fenotipsebesar 85,60 % dengan kedua isolatTrichoderma tersebut. Trichoderma sp.1dibedakan dengan kedua isolat Trichodermakarena memiliki konidia berbentuk elips danhifa yang bersekat tebal, sedangkan keduaisolat Trichoderma memiliki konidiaberbentuk elips dan bulat serta hifa yangbersekat tipis.

Gambar 2. Dendogram yang menunjukkan similaritasantara tujuh isolat kapang antagonisPhytophthora didasarkan atas analisis SSM

dan algoritma UPGMA

Potensi kapang antagonis dalammenghambat pertumbuhan kapang patogen.Hasil analisis ragam menunjukkan bahwakapang antagonis yang sama tidak berpengaruhnyata (p>0,05) pada persentasepenghambatanterhadap keempat isolatPhytophthora. Hal ini kemungkinandisebabkan keempat isolat Phytophthora spp.memiliki kekerabatan yang dekat yangditunjukkan nilai similaritas karakter fenotip >96 %, sehingga responnya relatif samaterhadap kapang antagonis. Persentasepenghambatan pertumbuhan Phytophthoraberbeda secara signifikan (p<0,05) olehperlakuan isolat kapang antagonis yangberbeda (Gambar 3). Isolat kapangPhytophthora memiliki respon yang berbedaterhadap setiap jenis kapang antagonisterutama yang berbeda spesies atau genus.

Rata-rata persentase penghambatanpertumbuhan Phytophthora sp. yang terkecil

Aspergillus sp. 3

Aspergillus sp. 2

HTU297,67%

Aspergillus niger

Penicillium sp. 1

HTU576,26%

HTU483,33%

HTU193,93%

HTU385,60%

HTU292,42%

Trichoderma sp.6

Trichoderma sp.4

Trichoderma sp.1

Page 6: Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp

219M. Nugrahani, dkk : Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp.pada PatogenTanaman Apel

adalah 28,82 % oleh Penicillium sp.1,sedangkan yang terbesar 62,95 % olehTrichoderma sp.6. Dalam genus yang sama,perbedaan isolat kapang antagonis jugamenyebabkan perbedaan persentasepenghambatan pertumbuhan Phytophthora sp.Pada Genus Trichoderma, isolat Trichodermasp.6 memiliki daya penghambatan sebesar62,95 % tidak berbeda dengan isolatTrichoderma sp.1 (52,52 %) tetapi berbedadengan isolat Trichoderma sp.4 (43,92 %),sedangkan isolat Trichoderma sp.1 danTrichoderma sp.4 tidak berbeda dayahambatnya. Isolat Aspergillus sp.2 memilikidaya hambat sebesar 47,94 % terhadappertumbuhan Phytophthora sp. yang tidakberbeda nyata dengan Trichoderma sp.1 dansp.4, tetapi lebih besar dibandingkan dayahambat Aspergillus sp.3 (35,20 %).

Gambar 3. Rata-rata persentase penghambatanpertumbuhan Phytophthora sp. oleh berbagaiisolat kapang antagonis

Hasil pengamatan mikroskopismenunjukkan bahwa Trichoderma sp.menghambat pertumbuhan Phytophthoramelalui mekanisme mikoparasit (Gambar 4)dan antibiosis (Gambar 5). Mekanismemikoparasit melibatkan kontak langsung danpenetrasi hifa Trichoderma ke dalam hifaPhytophthora sp. Menurut Singh dan Islam[15] kapang Trichoderma spp. mampu

memparasit dan menyebabkan hifaPhytophthora spp. lisis karena menghasilkanenzim terutama kitinase dan glukanase.Trichoderma harzianum menghasilkan enzimekstraselular β-1,3-glukanasedan kitinase yangdapat mendegradasi dinding sel kapangpatogen untuk menyerang dan menghancurkanpropagul patogen yang ada di sekitarnya [16].

Gambar 4. Mekanisme mikoparasit hifa Trichoderma sp.pada hifa Phytophthora sp.a. pelingkaran hifa Phytophthora sp. olehTrichoderma sp.1;b. penetrasi hifa Trichoderma sp.6 ke dalamhifa Phytophthora (perbesaran 400x)

Gambar 5. Mekanisme antibiosis Trichoderma sp.terhadap Phytophthora sp.a.senyawa berbentuk jarum dihasilkan olehTrichoderma sp.6 setelah inkubasi dua hari;b. senyawa dihasilkan oleh Trichoderma sp.setelah inkubasi dua hari;c. hifa dan sporangium Phytophthora sp. lisissetelahinkubasi tiga hari (perbesaran 400x).

a.

b.

c.

Page 7: Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp

220 M. Nugrahani, dkk :Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp.pada PatogenTanaman Apel

Trichoderma sp. dapat melawanPhytophthora sp. dengan memproduksisenyawa yang bersifat toksik, seperti enzim,senyawa volatil dan non-volatil serta antibiotik.Antibiotik yang dihasilkan oleh Trichodermasp. antara lain 2-phenyl-ethanol, tyrosol, 6-penthyl-α-pyrone dan sorbicillin[17].

Gambar 6.Mekanisme antibiosis Aspergillus sp.terhadap Phytophthora sp.a. kristal yang dihasilkan Aspergillus sp.b. sporangium Phytophthora rusak setelah inkubasi lima

hari;c.hifa Phytophthoralisis setelah inkubasi lima hari

(perbesaran 400x)

Gambar 7.Mekanisme antibiosis Penicillium sp.terhadap Phytophthora sp.a. kristal yang dihasilkan Penicillium sp.;b. hifa Phytophthora sp. lisis (perbesaran 400x)

Aspergillus sp. dan Penicillium sp.menghambat pertumbuhan Phytophthora sp.dengan mekanisme antibiosis (Gambar 6 dan7). Mekanisme ini diketahui dengandihasilkannya senyawa berbentuk kristal disekitar miselium kedua kapang antagonis

tersebut. Senyawa ini kemungkinan bersifattoksik dan litik yang dapat melisiskan hifa danmerusak struktur sporangium Phytophthora.Hal ini didukung oleh hasil pengamatan secaramakroskopis yang menunjukkan adanya zonabening atau zona hambat di sekitar koloniAspergillus dan Penicillium. Hasil serupadilaporkan Noveriza dan Quimino [17] yangmenyatakan bahwa Aspergillus sp.menyebabkan hifa patogen tumbuh secaraabnormal. Aspergillus sp. menghasilkanbeberapa antibiotik seperti nominine,aflavinines, paspalinine dan aspernomine[17].Yuleli [16] menyebutkan bahwa Penicilliumnotatum dan Penicillium crisogenummenghasilkanantibiotik yang bekerja sepertipestisida sehingga sistem perakaran tanamanterlindung dari infeksi mikroba yang bersifatpatogen. Penicillium menghasilkan senyawatoksik citrinin(CH13H14O5) yang berbentukkristal. Selain itu, Penicillium sp. jugamenghasilkan metabolitsekunder berupagriseofulvin yang dapat mengurangi infeksitanaman oleh beberapa mikroba tanah.

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian ditemukan enamisolat kapang yaitu Trichoderma 3 isolat,Aspergillus 2 isolat, dan Penicillium 1 isolat.Isolat Penicillium sp.1 memiliki rata-ratapersentase penghambatan terendah (28,82 %)sedangkan Trichoderma sp.6 memiliki rata-rata persentase penghambatan tertinggi(62,95 %) terhadap pertumbuhan isolat kapangPhytophthora dibandingkan isolat kapangantagonis lain (Trichoderma sp.1,Trichoderma sp.4, Aspergillus sp.2, danAspergillus sp.3).

UCAPAN TERIMA KASIH

Penelitian ini dapat terlaksana denganbaik karena bantuan dari berbagai pihak. Olehkarena itu ucapan terima kasih disampaikankepada Direktur DGHE-IU I-MHERE yangmenyetujui dan mendanai penelitian ini, sertaPenanggung jawab I-MHERE Jurusan Biologidan I-MHERE Universitas Brawijaya serta

a.

c.

b.

Page 8: Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp

221M. Nugrahani, dkk : Eksplorasi Kapang Antagonis terhadap Phytophthora spp.pada PatogenTanaman Apel

LPPM Universitas Brawijaya yang membantuadministrasi penelitian.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Triwiratno, A. (2008),Koleksi VarietasBaruApel Dari Negara Belanda,BalaiPenelitian Tanaman Jeruk dan BuahSubtropika (Balitjestro), Batu.

[2] Drenth dan D. I. Guest (2004),Diversityand Management of Phytophthora inSoutheast Asia,ACIAR Monograph, No.114.

[3] Hartman, J., J. Beale dan P.Bachi(2008),Root and Collar Rots of TreeFruits, Plant Pathol Fact Sheet.University of Kentucky, UK.

[4] Miyake, Y., J. Sakai, M. Shibata, N.Yonekura, I. Miura, K. Kumakura dan K.Nagayama(2005), Fungicidial ActivityofBenthiavalicarb-isopropyl againstPhytophthora infestans and ItsControlling Activity Against Late BlightDisease,J. Pestic. Sci., 30 (4): 390-396.

[5] Aryantha, I. N .P. dan D. I. Guest(2006),Mycoparasitic and AntagonisticInhibition on Phytophthoracinnamomi,Plant Pathol. J., 5 (3): 291-298.

[6] Gisi, U. dan Y. Cohen(1996), Resistanceto Phenylamide Fungicides: A Case Studywith Phytophthora infestans InvolvingMating Type and Race Structure,Ann.Rev. Phytopathol,34: 549-72.

[7] Muryati, L. Octriana, D. Emilda, P.J.Santoso dan D. Sunarwati (2009), EffectOf Organic Fertilizers On SusceptibilityOf Potted Durian Seedlings ToPhytophthora Diseases,J. Fruit andOrnamental Plant Research,17(1): 67-77.

[8] Kwon, J. H., H. J. Jee, S. S. Shen dan Y.S.Chae (2007),Phytophthora Rot of BroadBean (Vicia faba) Caused by Phytophthoranicotianae in Korea,Plant Pathol. J.,23(1): 31-33.

[9] Funder, S. (1953),Practical Mycology:Manual For Identification of Fungi,Hafner Publishing Company, New York.

[10] Koneman, E. R., G. D. Roberts dan S. A.Wright (1978),Practical LaboratoryMycology, Preston Street, USA.

[11] Harris, J. L. (1986), Modified Method forFungal Slide Culture,Clinical Microbiol.24 (3): 460-461.

[12] Suharjono (2008),Keanegaraman danPotensi Pseudomonas Strain IndigenousPendegradasi Surfaktan Anionik diEkosistem Sungai Tercemar Detergen,Disertasi, Fakultas Biologi, UniversitasGajah Mada, Yogyakarta.

[13] Mpika,J., I. B. Kébé1, A. E. Issali, F. K.N’Guessan, S. Druzhinina, M. Komon-Zélazowska, C. P. Kubicek dan S. Aké.(2009),Antagonist Potential ofTrichoderma Indigenous Isolates forBiological Control ofPhytophthoraPalmivora The CausativeAgent of Black Pod Disease on Cocoa(Theobroma Cacao L.) in Côted’Ivoire,African J. Biotechnol., 8 (20):5280-5293.

[14] Suharjono, T. H. Kurniati, Soejono dan S.Dewi (2004), Uji Antagonis Trichodermasp. dan Gliocladium sp. terhadapFusarium Penyebab Penyakit Layu padaBeberapa Jenis Tanaman Pisang di KebunRaya Purwodadi secara in-vitro,Biota IX,(2): 119-124.

[15] Singh, A. dan M.N. Islam (2010),In VitroEvaluation of Trichodermaspp. AgainstPhytophthora nicotianae,Int. J. Expt.Agric., 1(1): 20-25.

[16] Yuleli (2009),Penggunaan BeberapaJenis Fungi Untuk MeningkatkanPertumbuhan Tanaman Karet (HeveaBrasiliensis) di Tanah Gambut, Tesis,Program Studi Biologi, SekolahPascasarjana Universitas Sumatera Utara,Medan.

[17] Noveriza, R. dan T. H. Quimio (2004),Soil Mycroflora of Black PepperRhizospere In The Philippine And TheirIn Vitro Antagonism AgaintPhytophthora capsici L. Indonesian J.,Agric. Sci., 5(1) 2004:1-10.