Kajian Inang Alternatif Perenosclerospora maydis (Jamur

Penyebab Penyakit Bulai) dan Eksplorasi Jamur-Jamur Endofit

pada Jagung

OLEH

JIDRON TAIFA0604040006

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Petani jagung di Nusa Tenggara Timur selalu mengalami

kendala dalam kegiatan budidaya setiap kali musim tanam dan salah satu penyababnya yaitu adanya penyakit bulai pada tanaman yang disebabkan oleh jamur Peronosclerospora maydis. Serangan patogen menyebabksn kehilangan hasil yang cukup besar serta merugikan petani secara ekonomi.

Patogen ini termasuk parasit obligat sehingga hanya hidup dalam jaringan tanaman hidup. Pada saat tanaman dipanen, tidak ada inang utama (tanaman jagung) pada lokasi pertanaman sehingga kemungkinan patogen ini bertahan hidup pada tumbuhan lain di sekitar lokasi pertanaman yang dijadikan sebagai inang alternatif.

Dengan mengetahui inang alternatif dari patogen ini, maka dapat dilakukan tindakan pengendalian dengan sanitasi tumbuhan lain yang dapat menjadi inang alternatif di sekitar areal pertanaman.

• Pada hamparan tanaman jagung yang sakit, kadang-kadang ditemui beberapa tanaman yang sehat. Hal ini mengindikasikan bahwa tanaman sehat tersebut memiliki ketahanan tersendiri yang memungkinkannya tidak diserang atau dapat bertahan dari serangan patogen. Salah satu ketahan yang dimilki kemungkinan adalah terdapatnya jamur endofit dalam jaringan tanaman yang memungkinkannya untuk bertahan. Keuntungan jamur endofit adalah bersifat antagonis terhadap patogen dan menginduksi ketahanan tanaman. Dengan mengetahui jamur endofit yang terdapat pada tanaman sehat, maka dapat dilakukan tindakan pengendalian dengan memanfaatkan jamur endofit tersebut.

• Berdasarkan hal-hal yang telah dikemukakan di atas, maka perlu dilakukan penelitian mengenai inang alternatif P. maydis, penyebab bulai pada jagung dan eksplorasi untuk mengetahui keragaman jamur endofit pada jagung serta potensinya sebagai agen pengendali hayati bulai pada jagung sehingga upaya penyediaan informasi tersebut menjadi sangat penting dan bermanfaat bagi pengembangan paket teknologi pengendalian penyakit bulai pada jagung.

1.2 Tujuan dan Kegunaan • Untuk mengetahui jenis tumbuhan apa saja di

sekitar areal pertanaman jagung yang dapat menjadi inang alternatif P. maydis (jamur penyebab penyakit bulai pada jagung).

• Untuk mendapatkan jamur endofit pada jagung dan mengetahui seberapa besar potensinya sebagai agen pengendali hayati terhadap P. maydis.

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu informasi bagi peneliti dan pihak-pihak yang berkepentingan dalam usaha pengendalian penyakit bulai pada jagung yang disebabkan oleh P. maydis.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penyakit Bulai pada Jagung Penyakit bulai pada jagung yang disebabkan oleh jamur

Perenosclerospora maydis (Rac.) Shaw. adalah salah satu penyakit penting pada jagung di dunia, termasuk di Indonesia. Kerugian akibat penyakit bulai pada jagung dapat mecapai 90 % (Semangun, 1996)

Penyakit bulai dapat menimbulkan gejala sistemik yang meluas ke seluruh tubuh tanaman dan dapat menimbulkan gejala lokal. Keadaan ini tergantung dari penyebaran jamur penyebab penyakit di dalam tubuh tanaman yang terinfeksi. Gejala sistemik hanya terjadi bila jamur dari daun yang terinfeksi dapat mencapai titik tumbuh sehingga menginfeksi semua daun yang dibentuk oleh titik tumbuh tersebut (Semangun, 1996).

Pada tanaman yang masih muda, daun-daun yang baru saja membuka mempunyai bercak-bercak klorotis kecil-kecil. Bercak-bercak ini akan berkembang menjadi jalur-jalur yang sejajar dengan tulang induk. Daun-daun yang berkembang sesudah itu mempunyai gejala klorotis yang merata atau bergaris-garis. Di waktu pagi hari, pada sisi bawah daun ini terdapat lapisa beledu putih yang terdiri dari konidiofor dan konidium jamur (Semangun, 1996).

2.2 Inang Alternatif Jamur Penyebab Penyakit Bulai pada Jagung P. maydis adalah patogen biotrof, tidak dapat hidup secara saprofitik

dan tidak membentuk oospora. Oleh karena itu, jamur ini bertahan dari musim ke musim pada tanaman hidup. Sampai saat ini belum ditemukan adanya tumbuhan inang lain dari P. maydis di alam (Semangun, 1996). Pada percobaan infeksi terhadap bermacam-macam tumbuhan, diketahui bahwa jamur ini dapat menginfeksi Euchlaena mexicana dan Tripsacum, namun di Indonesia kedua macam tumbuhan ini tidak terdapat di alam (Semangun dan Martoredjo, 1971 dalam Semangun, 1996).

2.3 Jamur Endofit Jamur endofit adalah jamur yang hidup di dalam jaringan tanaman

sehat tanpa menyebabkan gejala infeksi atau kerusakan pada tanaman inang. Keuntungan dengan adanya jamur endofit pada tanaman inang adalah dapat menekan serangan hama, dan ketahanan sistemik atau terinduksi terhadap patogen. Ketahanan terinduksi merupakan ketahanan tanaman terhadap infeksi patogen karena tanaman sebelumnya telah terinfeksi oleh mikroorganisme lain, baik dari jenis yang sama maupun dari jenis yang lain.

Jamur endofit menghasilkan alkaloid dan mikotoksin lainnya sehingga memungkinkan digunakan untuk meningkatkan ketahan terinduksi tanaman terhadap penyakit (Petrini, 1993).

Jamur endofit diduga mempunyai potensi yang lebih baik untuk menghambat infeksi P. maydis daripada mikroba filosfer maupun rhizosfer karena endofit hidup dalam jaringan tanaman sehingga dapat berperan langsung dalam menghambat perkembangan patogen dalam tanaman.

Bruner dan Petrini (1992) mengidentifikasi empat kelompok jamur endofit berdasarkan pengetahuan tentang tingkah laku endofit di dalam tanaman, yaitu: 1) Jamur yang aktif berkembang di dalam jaringan inang, sehingga menghasilkan koloni yang ekstensif; 2) Jamur yang berkembang dalam jaringan tanaman inang tetapi hanya mengalami kolonisasi dalam persentase yang kecil pada jaringan tanaman inang; 3) Jamur yang secara cepat terhambat kolonisasinya oleh respon ketahanan tanaman dan tetap diam sampai tanaman inang mengalami senesen; 4) Jamur yang terhambat, tetapi secara metabolik tetap aktif dalam tanaman inang. Endofit kelompok ketiga seringkali menyerupai patogen laten, sebab geja-gejala akan muncul pada inang di bawah kondisi lingkungan tertentu atau kondisi nutrisi tertentu atau oleh kondisi kematangan inang.

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Juni sampai

dengan Desember 2009 di Laboratorium Ilmu Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Nusa Cendana Kupang.

3.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : laminair

flow, cawan Petri, erlenmeyer, gelas ukur, mikroskop, gelas obyek dan penutupnya, kamera dan film serta autoklaf. Bahan-bahan yang digunakan adalah tanaman jagung dari beberapa varietas dan daerah asalnya, benih jagung, tanaman jagung yang terinfeksi P. maydis, tumbuhan yang tumbuh di sekitar tanaman jagung (terutama yang ada saat tanaman jagung sudah dipanen), medium potato dekstrose agar (PDA), asam laktat atau antibiotik, klorox, alkohol, aquadest, kapas, jamur P. maydis dan jamur-jamur endofit hasil isolasi dari tanaman jagung.

3.3 Prosedur Kerja3.3.1 Kajian Inang Alternatif Perenosclerospora maydis : Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan inang alternatif dari P. maydis, yang akan dilakukan di rumah plastik Fakultas Pertanian Universitas Nusa Cendana. Penelitian ini dirancang dengan rancangan acak lengkap dalam tiga ulangan. Adapun perlakuan yang dicobakan yaitu : 5 jenis tumbuhan (bergejala bulai atau tidak) yang ada di sekitar tanaman jagung yang selalu terserang P. maydis. Masing-masing tumbuhan diambil daunnya sebanyak 250 g kemudian diberi 250 cc aquadest steril, diblender dan disaring. Cairan hasil saringan dipakai sebagai sumber inokulum yang akan diinokulasikan pada bibit jagung yang berumur satu dan dua minggu setelah tanam benih. Jagung yang digunakan adalah varietas lokal yang rentan terhadap penyakit bulai. Penanaman dilakukan dalam pot yang berisi tanah steril sebanyak 1kg/pot. Pengamatan dilakukan terhadap ada dan tidaknya gejala bulai dan waktu timbulnya gejala. Pengamatan dilakukan sampai tanaman berumur 30 hari. Data dihasilkan dengan cara memberi tanda (+) apabila bergejala dan (-) apabila tidak bergejala. Sedangkan data waktu timbulnya gejala (hari) dianalisis ragam, kemudian dilanjutkan dengan uji DMRT.

3.3.2 Eksplorasi Jamur-Jamur Endofit pada Jagung Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan jamur-jamur dari beberapa varietas dan daerah asal pertanaman jagung. Tahap-tahap dalam kegiatan ini meliputi :

3.3.2.1 Pengambilan Sampel Sampel tanaman jagung diambil dari 3 daerah pertanaman jagung di sekitar Kota

Kupang yakni Desa Tarus dan Oesao Kecamatan Kupang Tengah dan Desa Naibonat Kecamatan Kupang Timur. Tanaman sampel dipilih dari tanaman jagung sehat yang tumbuh diantara tanaman yang sakit. Pada masing-masing tanaman dari varietas dan lokasi yang telah dipilih, diambil 5 tanaman, kemudian akar, batang dan biji masing-masing tanaman jagung tersebut dimasukkan ke dalam kantong plastik, selanjutnya dibawa ke laboratorium.

3.3.2.2 Isolasi Jamur Endofit Jamur endofit diisolasi berdasarkan cara yang dilakukan oleh Widayanto, dkk.

(2004). Akar, batang dan biji tanaman jagung (sampel) yang telah dikumpulkan dari beberapa varietas dan daerah asal pertanaman dipotong-potong sepanjang 0,8-1,5 cm, dilakukan sterilisasi permukaannya dengan menggunakan klorox 1, 25 % selama 1 menit, alkohol absolut (96 %) dan aquadest steril sebanyak 3 kali. Masing-masing bahan yang sudah disterilkan, permukaannya diletakkan pada medium potato dekstrose agar (PDA) yang sudah dituang dalam cawan petri lalu diangkat lagi untuk mengetahui apakah permukaan bahan-bahan yang telah disterilkan tadi benar-benar steril. Selanjutnya potongan-potongan bagian tanaman tersebut dipotong lagi sepanjang 0,5 cm lalu dibelah dan ditumbuhkan pada medium PDA yang telah diberi asam laktat atau antibiotik untuk menghindari kontaminasi oleh bakteri.

Jamur-jamur yang tumbuh kemudian diisolasi, ditumbuhkan pada medium PDA pada cawan Petri yang lain kemudian diberi label. Untuk meyakinkan bahwa yang tumbuh adalah jamur endofit, maka pada medium yang digunakan untuk mengecek ada tidaknya kontaminasi, tidak ditemukan jamur (mikroorganisme) yang tumbuh. Pengamatan dilakukan terhadap kecepatan pertumbuhan, warna koloni, hifa atau miselium dan spora yang dihasilkan.

3.3.2.3 Isolasi Jamur Patogen Isolasi patogen dilakukan dengan mengisolasi dari tanaman jagung

yang menunjukkan gejala bulai. Bagian daun dari tanaman sakit dipotong, dicelupkan dalam alkohol 70 % kemudian dicelupkan lagi ke dalam aquadest steril. Setelah itu, bagian tanaman tersebut dimasukkan ke dalam kantong plastik yang di dalamnya diletakkan kapas basah sehingga ruang di dalam kantong plastik lembab dan memungkinkan patogen tetap tumbuh dan berkembang, kemudian dibawa ke laboratorium sebagai sumber patogen.

3.3.2.4 Uji Antagonisme Jamur Endofit Terhadap Jamur Penyebab Penyakit Bulai Secara In Vivo

Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan jamur endofit yang paling efektif dalam mengendalikan Perenosclerospora maydis yang menyebabkan bulai pada jagung. Penelitian ini akan dilakukan di rumah plastik Fakultas Pertanian Universitas Nusa Cendana. Penelitian ini dirancang dalam rancangan acak lengkap dengan tiga ulangan. Adapun perlakuan yang dicobakan yaitu 4 jenis jamur endofit yang berbeda (Isolat jamur endofit dari Desa Tarus, Oesao, Naibonat dan kontrol). Dari masing-masing perlakuan diberikan dosis endofit yang sama, yaitu dengan menyemprotkan secara merata suspensi dengan kerapatan spora atau propagul masing-masing perlakuan sebesar 10/ml pada daun bibit jagung yang berumur 10 hari setelah tanam (HST). Varietas jagung yang digunakan adalah varietas lokal yang rentan terhadap penyakit bulai. Penanaman dilakukan dalam pot yang berisi tanah steril sebanyak 1 kg/pot. Inokulasi patogen dilakukan dengan menggunakan suspensi spora P. maydis pada kerapatan 10/ml yang disemprotkan pada bibit jagung yang berumur 14 HST. Pengamatan dilakukan sampai tanaman berumur 30 HST. Data yang dihasilkan dianalisis ragam, kemudian dilanjutkan dengan uji DMRT.

666

3.3.2.5 Identifikasi Jamur Endofit

Berdasarkan hasil uji efektivitas terhadap penyakit bulai pada jagung, dipilih jamur endofit yang mempunyai efektivitas paling besar. Jamur ini kemudian diidentifikasi secara konvensional berdasarkan kunci identifikasi atau pustaka tertentu. Untuk mengidentifikasi masing-masing isolat, dilihat morfologinya baik miselium maupun sporanya, warna koloni dan kecepatan tumbuhnya pada medium..

3.3.2.6 Analisis Keanekaragaman Analisis keanekaragaman (diversitas) dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui keanekaragaman jamur endofit pada tanaman jagung. Keanekaragaman diukur dengan indeks diversitas H’ (Indeks keanekaragaman Shanon Weaver) dengan menggunakan persamaan matematik Cheng (1995) dalam Mahrub (1999) sebagai berikut :H’ = [(ni/n) ln (ni/n)]Keterangan :ni = Jumlah individu spesiesn = Total jumlah individu contohln = Logaritma naturalis