plant structure

STRUKTUR TANAMANsebagai Perlindungan Terhadap Herbivora

ANDI AMAL HAYAT MAKMUR

UNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR

2015

PERTAHANAN TANAMAN

Pertahanan fisik atau mekanik merupakan sifat tahan yang disebabkan oleh keadaan morfologi tanaman sebagai penghalang untuk mencegah atau mengurangi kerusakan organ tanaman oleh herbivora. Misalnya duri, bulu halus, daun yang tajam, lapisan lilin.

FAKTOR-FAKTOR TANAMAN PENGARUHNYA TERHADAP SERANGGA

Ketebalan dinding sel, peningkatan kekerasan jaringan

Gangguan pada makan dan mekanisme peletakan telur

Kekokohan dan sifat-sifat lain dari batang

Gangguan pada makan, mekanisme peletakan telur, dehidrasi telur

Rambut-rambut, Duri Pengaruh pada makan, pencernaan, peletakan telur, daya gerak, melekat

Akumulasi Lilin pada Permukaan Hambatan makan

Faktor-faktor ketahanan morfologi yang umum ditemukan pada tanaman :

Brassica oleracea (Kubis)

Lilin kristal dalam bentuk lempeng, khas kristal yang dibentuk oleh rantai panjang alkohol primer

Festuca arundinacea (Rumput)

Cyathodes colonsoiPita-pita pendek, berlapis kristal lilin, trikoma rapat yang menonjol di sekitar stomata

Picea sitchensisterdiri dari n-nonacosan-10ol, di pusat konektor lilin anti-transpirant yang mengisi ruang depan stomata

Cuercus pubescensKompleks stomata berlapiskan dengan lilin kristal primer yang kaya alkohol pada permukaan daun abaxial (bawah)

Rosmarinus officinalisPermukaan bawah daun dengan bulu yang padat yang berasal dari perkembangan cabang trikoma

Lapisan Lilin Epikutikula


Lapisan lilin penghambat penguapan air yang berlebihan menghambat aktivitas makan serangga herbivora

Lapisan lilin pada daun yang licin dan mengkilap menyebabkan penghambatan aktivitas kutu2an pada daun

Tanaman Inang Hama Efek

Allium cepa Thrips tabaci Kedatangan Rendah

Brassica napus Lipaphis erysimi Resisten

B. campestris L. erysimi Rendah Populasi

B. oleracea L. Erysimi Rentan

Phyllotreta albionica Rentan

Erioischia brassicae Jumlah Telur Berkurang

Thrips tabaci Mengurangi Bahaya

Myzus persicae Kadang2 Populasi Tinggi

Plutella xylostella Survival larva turun

Hordeum vulgare 4 spesies Aphids Populasi Meningkat

Sorghum bicolor Schizaphis graminum Kurang diminati

Triticum aestivum Sitobion avenae Populasi Rendah

Keadaan Tanaman dengan Glossy terhadap Serangan Herbivora

Dapat mengganggu pelekatan, mobilitas dan efektivitas serangga predator

Larva Chrysoperla plorabunda lebih efektif mengurangi populasi Plutella xylostella pada kondisi glossy

Coccinella sp. pada Aphids pada tanaman kacang polong


Modifikasi Serangga

LARVA PEMAKAN DAUN MEMILIKI TUNGKAI PALSU/PROLEG UNTUK BERPEGANG

BEBERAPA JENIS LARVA MENGELUARKAN BAHAN YANG LENGKET PADA BAGIAN UJUNG ABDOMEN KETIKA BERJALAN PADA DAUN

LARVA Chrysomelidae MENGGUNAKAN UJUNG ABDOMEN UNTUK BERPEGANG PADA DAUN KETIKA BERGERAK

BEBERAPA JENIS LARVA MENGELUARKAN BENANG UNTUK MEMBANTU BERPEGANG SELAMA BERGERAK

STRUKTUR PRE-TARSUS MEMBANTU UNTUK BERPEGANG PADA PERMUKAAN HALUS/LICIN

Trikoma merupakan bagian pertahanan tanaman secara fisik terhadap herbivora Nimfa dan larva instar 1 mobilitas & makan akan

terganggu mati Serangga kecil dengan alat mulut menusuk-mengisap

sulit untuk menusukkan alat mulut atau stiletnya pada permukaan bagian tanaman

Mencegah serangga betina menggunakan ovipositornya untuk meletakkan telur

Trikoma

Encarsia formosa jauh lebih efisien (20% efektif) dalam menemukan Bemisia tabaci pada tanaman yang daunnya halus dari pada daun berbulu

Jenis Tanaman terhadap Beberapa OrdoTANAMAN RESISTEN RENTAN

Gandum C, Hy, D, Ho, D A, D

Padi L

Jagung C L

Sorgum D

Tebu Ho L

Kedelai C, Ho, C, D, L L

Alfalfa (Pakan Ternak) Ho, C, Hy, Ho

Kapas L, C, He, L, Ho L, Co, Ho

Kacang-Kacangan Ho L, T

Kubis C L

Semua Tanaman 36 Spesies Serangga 15 Spesies Arthropoda

A, Acarina; C, Coleoptera; D, Diptera; He, Heteroptera; Ho, Homoptera; Hy, Hymenoptera; L, Lepidoptera; T, Thysanoptera

• Kekerasan dan Ketebalan Daun penggabungan senyawa zeng dan mangan serta selulosa dalam kutikula daun

• Tanaman tropis menunjukkan 3 kali lipat lebih keras dari tanaman zona iklim sedang

• Mengunyah partikel tanaman keras membutuhkan energi yang lebih besar dan menyebabkan keausan pada mandibel

Kekerasan dan Ketebalan Daun

Selulosa, sebuah komponen penting dari dinding sel kekerasan daun resistensi pada herbivora

15% berat kering daun.

Tersimpan di dinding sel dan lumen sel berfungsi sebagai efek kekerasan daun yang dapat menghambat kerja mandibula mati kelaparan.

Peningkatan kadar silikon dalam gandum, padi, tebu memberikan kontribusi untuk ketahanan terhadap beberapa spesies serangga hama


Spodoptera exigua tiga kali lebih lama dalam mengunyah dan menelan partikel dari Seledri (Apium graveolens) daripada tanaman Chenopodium murale, karena daun seledri 1,5 kali lebih tebal


Pada kondisi ekstrim Pseudaletia unipunctata memiliki otot bagian kepala 2 kali lebih kuat jika makan rumput keras dari pada makanan yang lembut

Adaptasi Kekerasan dan Ketebalan Daun

Pada kondisi ekstrim Kumbang Galerucella nymphaeae makan daun tanaman Bunga Lily memiliki mandibel lebih besar dibandingkan pada tanaman Rumex hydrolapathum

Adaptasi Kekerasan dan Ketebalan Daun

Brachystola magna Mermiria maculipennis

Tingkat Kekuatan Daun Tanaman pada Pertumbuhan Jenis Tanaman yang Berbeda

Tipe Tanaman Jumlah Spesies yang Diamati Kekuatan Relatif

Rumput-Rumputan, Semua Daun 166 1.0

Tanaman Berkayu, Daun Baru 25 1.7

Rumput C3 ; Semua Helaian 42 3.1


Tanaman Berkayu, Daun Lama 89 6.3

Tanaman Palm 8 9.8

• Perbedaan dalam proses fiksasi karbon fisiologis yang berbeda perbedaan morfologi

• Tanaman C4 Karbon dioksida menyatu dengan senyawa PEP (PhosfoEnolPiruvat), membentuk senyawa 4-C ditransfer ke sel-sel lapisan buntalan di daun lalu memberikan CO2, yang memasuki C3 pada lapisan buntalan fotosintetik

• Tanaman C4 memiliki susunan khusus di jaringan daunnya Anatomi Kranz. Sel-sel lapisan buntalan diposisikan dalam bentuk lingkaran mengelilingi buntalan pembuluh (tabung-tabung xilem dan floem)

• Rumput, tebu dan sorgum serta jagung

Tanaman Fotosintesis C4

Tingkat Kekuatan Daun Tanaman pada Pertumbuhan Jenis Tanaman yang Berbeda

Tipe Tanaman Jumlah Spesies yang Diamati Kekuatan Relatif

Rumput-Rumputan, Semua Daun 166 1.0

Tanaman Berkayu, Daun Baru 25 1.7



Tanaman Berkayu, Daun Lama 89 6.3

Tanaman Palm 8 9.8

Simbiosis Mutualistik

Domatia Produksi tanaman kapas meningkat 30% karena populasi predator yang tinggi baik dari segi jumlah maupun jenisnya populasi herbivore yang lebih kecil.

Gall Pada Tanaman

Pertumbuhan atau pembengkakan pada jaringan tanaman akibat pembesaran sel tanaman sebagai tempat makan atau perlindungan bagi organisme

Gall Pada Tanaman

Pada Taraxacum officinale, menunjukkan bahwa galls berfungsi secara fisiologis membantu dalam asimilasi cahaya (tergantung pada jumlah galls per tanaman) mencapai 70% dari total karbon yang dihasilkan oleh inang.

Konsentrasi asam amino 5 X lebih besar pada daun Sorbus commixta dengan galls dibanding tanpa gall.

Galls disebabkan oleh sawflies (Eupontania spp.) tanaman willow 12-94%, (rata-rata 59%) menyerah akibat reaksi hipersensitif (senyawa fenolik).

Arsitektur Tanaman

Arsitektur tanaman mempengaruhi jumlah spesies serangga yang hidup dan berkembang di atasnya.

Istilah arsitektur tanaman diterapkan pada bentuk, ukuran dan pertumbuhan tanaman termasuk kanopi, batang, daun, bentuk tunas dan dimensi, bercabang sudut dan kompleksitas permukaan (tekstur dan pubertas) pada titik waktu

Pepohonan memiliki jumlah serangga yang lebih banyak dari tanaman lainnya

Arsitektur Tanaman

Larva kumbang kepik menangkap 2,5 kali lebih banyak kutu daun pada rumput gandum India (Oryzoprsis hymenoides) dari pada Asropyron desertorum

LarvaKumbang

Kepik

Kepadatan larva Lepidoptera sekitar dua kali lipat pada setiap pertambahan ukuran ketinggian 20 cm dari vegetasi Calluna

REFERENSI

Diolah dari Buku berjudul Insect–Plant Biology (Second Edition) yang ditulis olehLouis M. Schoonhoven, Joop J.A. van Loon dan Marcel Dicke Laboratory of Entomology, Wageningen University, The Netherlands

plant structure

Science