Pendahuluan
Penyakit hawar daun bakteri adalah penyakit penting yang menyerang pertanaman padi (Ou, 1985; Gnanamanickam, 2009). Patogen ini menjadi salah satu penyebab kehilangan hasil di negara-negara penghasil padi khususnya di Asia (Ezuka dan Kaku 2000). Berbagai upaya pengendalian penyakit ini telah dilakukan baik secara biotik (Suryadi et al. 2012; Candra Putra dan Giyanto 2014; Krishanti et al. 2015) maupun secara abiotik (Mustafa et al. 2013; Kim et al. 2015), namun sampai saat ini penyakit ini masih menjadi kendala utama produksi padi di daerah tropis maupun subtropis.
Pengendalian patogen melalui induksi ketahanan dapat menjadi alternatif pengendalian terhadap penyakit ini. Asam salisilat adalah salah satu agens penginduksi ketahanan dilaporkan dapat digunakan dalam pengendalian patogen tanaman Menurut Hayat et al. (2010), asam salisilat merupakan senyawa fenol sederhana yang berperan penting dalam mengatur proses fisiologi dan respons imunisasi tanaman. Pemanfaatan asam salisilat sebagai sinyal transduksi dalam jaringan pertahanan tanaman diamati melalui karakterisasi sejumlah gen yang berfungsi dalam biosintesis asam salisilat diantaranya konyugasi, akumulasi, dan
“crosstalk” hormon tanaman seperti asam jasmonat, etilen, asam absisi, auksin,
giberrelin, sitokinin, dan brassinosteroid (An dan Mou 2011).
Menurut Mohan-Babu et al. (2003) induksi ketahanan tanaman padi terhadap penyakit HDB dengan konsentrasi asam salisilat 1000 μmol terjadi peningkatan kandungan senyawa fenol dan mampu menekan perkembangan penyakit HDB. Aplikasi tanaman tomat dengan 10 mM asam salisilat dapat mengurangi jumlah lesio, diameter becak, dan keparahan penyakit bercak daun wortel (Xanthomonas vesicatoria) (Ibrahim 2012). Kombinasi perlakuan asam salisilat dan sodium nitroprusside (SNP) terhadap Peanut mottle virus pada kacang tanah terjadi peningkatan pigmen fotosintesis dan aktivitas beberapa enzim pertahanan tanaman (Kobeasy et al. 2011). Demikian juga pada kombinasi perlakuan asam salisilat dan kitosan (Veladi et al. (2013).
Mandal et al. (2009) melaporkan bahwa aplikasi asam salisilat 200 µM pada daun dan akar dapat menekan perkembangan penyakit layu Fusarium (Fusarium oxyxporium f.sp. lycopersicum) pada tanaman tomat dan terjadi peningkatan enzim fenilalaninamonia liase dan peroksidase. Hayat et al. (2012); Zamaninejad
et al. (2013), mengatakan bahwa asam salisilat secara eksogen juga mempengaruhi pertumbuhan tanaman, fotosintesis, hubungan air dan tanaman, dan aktivitas beberapa jenis enzim yang berperan terhadap cekaman biotik dan abiotik. Berdasarkan hal tersebut maka penelitian bertujuan memperoleh konsentrasi asam salisilat yang optimum sebagai penginduksi ketahanan varietas IR64, Ciherang, dan Conde terhadap X. oryzae pv. oryzae patotipe IV dan VIII.
36
Bahan dan Metode
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juni 2014 sampai Nopember 2014. Penelitian lapang dilakukan di rumah kaca, Dramaga IPB Bogor. Pengamatan in vitro dilakukan di Laboratorium Bakteri Patogen Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman dan Laboratorium BIORIN IPB, Bogor.
Penelitian menggunakan percobaan faktorial tiga faktor dalam Rancangan Acak Lengkap dan diulang sebanyak 3 kali, dengan masing-masing perlakuan antara lain: faktor A (asam salisilat: A0=0, A1=5, A2=10, A3=15 mM), faktor B (patotipe, B0=kontrol, B1= X. oryzae pv. oryzae patotipe IV dan B2= X. oryzae
pv. oryzae patotipe VIII), faktor C (varietas: C1=IR64; C2=Ciherang; C3=Conde). Sampel tanaman yang diambil sebanyak 4 tanaman dari setiap satuan percobaan dan diulang sebanyak 3 kali.
Penyiapan Isolat X. oryzae pv oryzae
Isolat bakteri X. oryzae pv oryzae patotipe IV dan VIII diperoleh dari Balai Besar Penelitian Padi, Sukamandi. Isolat-isolat bakteri patogen ini diremajakan untuk mendapatkan koloni tunggal pada media Wakimoto (Lampiran 11).
Persiapan Tanaman
Benih padi tiga varietas (IR64, Ciherang, dan Conde) (deskripsi masing- masing varietas disajikan Lampiran 9), didesinfeksi dengan natrium hipoklorit selama 2 menit dan dibilas 3 kali dengan air steril. Benih ini dikering-anginkan kemudian disterilisasi dengan metode hot water treatment pada suhu 55oc selama 20 menit. Selanjutnya benih padi direndam dalam air steril selama semalam untuk selanjutnya disemai pada wadah plastik berisi media campuran tanah dan pupuk kandang steril dengan perbandingan 1 : 1. Setelah tanaman berumur 14 hari setelah sebar, siap dipindahkan ke dalam ember plastik berukuran 30 x 40 cm. Tanaman disiram setiap hari dengan air steril dan dilakukan aplikasi asam salisilat pada umur 40 hst.
Aplikasi Asam Salisilat
Pembuatan konsentrasi asam salisilat pro analisis dengan melarutkan dalam alkohol 70% dan ditambah dengan air steril untuk setiap konsentrasi asam salisilat yaitu 5, 10, dan 15 mM. Dibuat larutan stok sebanyak 180 ml untuk setiap konsentrasi asam salisilat. Penggunaan konsentrasi ini berdasarkan hasil uji pra penelitian ketika melalui penyemprotan di daun dengan konsentrasi asam salisilat yang berbeda (0, 5, 10, 15, dan 20 mM) pada varietas padi IR64 sebanyak 100 mL-1 tanaman. Aplikasi asam salisilat ini menggunakan konsentrasi 20 mL-1 untuk setiap perlakuan pada umur tanaman 40 hst
Inokulasi Xanthomonas oryzae pv. oryzae
Inokulasi X. oryzae pv. oryzae dilakukan pada umur tanaman 43 hari setelah tanam (3 hari setelah aplikasi asam salisilat) menggunakan clipp method (Ou, 1985), disiapkan kultur murni X. oryzae pv. oryzae patotipe IV dan VIII yang disimpan pada agar miring, diperbanyak pada media Wakimoto berumur 48 jam konsentrasi 107 cfu (Gambar 5). Akuades sebanyak 10 mL ditambahkan pada biakan agar miring. Alkohol dan air steril disiapkan untuk merendam gunting dan disterilkan dengan api bunsen. Gunting dicelup ke dalam suspensi X. oryzae pv.
37
oryzae dan daun digunting sesuai dengan konsentrasi asam salisilat yang diuji. Tanaman disungkup dengan plastik transparan selama 3-4 hari untuk menjaga kelembaban udara tetap tersedia bagi perkembangan patogen.
Pemeliharaan Tanaman
Pemeliharaan tanaman dilakukan dengan pemupukan NPK Mutiara dengan dosis 0,5 g-1 /tanaman selama 3 kali pemberian. Pemupukan pertama pada umur tanaman 17 hari setelah tanam, selanjutnya dilakukan pemupukan kedua dan ketiga dengan interval waktu 2 minggu. Penyemprotan pestisida dilakukan selang waktu 2 minggu sekali untuk mencegah serangan hama. Penyiangan dilakukan dengan mencabut gulma yang tumbuh dan anakan yang tumbuh tidak normal setiap seminggu sekali.
Pengamatan
Pengamatan perkembangan penyakit dilakukan dengan mengamati periode laten, keparahan penyakit, laju infeksi (van der Planck, 1963), dan area dibawah kurva perkembangan penyakit (ADKPP/AUDPC) (Madden et al. 2007). Pengamatan penyakit dilakukan setiap 5 hari menggunakan diagram standar penyakit HDB. Skor diagram standar ini digunakan untuk menghitung keparahan penyakit HDB (Gambar 6). Pertumbuhan tanaman diamati area dibawah kurva pertumbuhan tinggi tanaman (ADKPTT) dan area dibawah kurva pertumbuhan jumlah anakan (ADKPJA) (Cooke 1998), jumlah anakan produktif, bobot 1000 biji, dan bobot gabah kering.
Analisis Enzim-enzim dalam Pertahanan Tanaman
Analisis dilakukan terhadap enzim-enzim yang terlibat dalam pertahanan tanaman seperti peroksidase (Hammerschmidt et al. 1982), polifenoloksidase (Malick & Singh 1980), dan β-1-3 glukanase (Pan et al. 1991) dilakukan dengan mengambil komposit daun segar dari setiap perlakuan sebanyak 1 g/tanaman. Jumlah perlakuan yang digunakan untuk analisis enzim-enzim pertahanan sebanyak 12 sampel dilakukan sebelum dan sesudah inokulasi X. oryzae pv.
oryzae pada tanaman berumur 42 dan 48 hari setelah tanam.
Analisis Ekspresi Gen Pathogenesis related protein (PR1)
Analisis ekspresi gen PR1 dilakukan untuk membuktikan terjadinya induksi ketahanan tanaman padi setelah aplikasi asam salisilat. Primer yang
digunakan untuk analisis PR1 yaitu primer forward
(5’TAACTATGGAGGTATCAAGCTGCC3’) dan primer reverse
(5’CCAGTACGTACGCCCGTGTGTATAA3’). Ekstraksi RNA total tanaman sebelum dan setelah inokulasi X. oryzae pv. oryzae dengan menggunakan GeneJET plant RNA purification kit (Thermoscientific). Sintesis cDNA total dan analisis ekspresi gen PR1 dengan menggunakan One step RT-PCR dengan Verso Hot Start kit (Thermoscientific).
Analisis Data
Analisis data menggunakan perangkat lunak microsoft Excel 2013 dan SAS 9.2, jika terdapat perbedaan nyata dilanjutkan dengan uji DMRT pada taraf nyata 5%.
∑
+
+
� �
+
+ �
�
38
Hasil Penelitian
Nilai F-hitung dalam analisis ragam pengaruh asam salisilat dalam menginduksi ketahanan dan memacu pertumbuhan tanaman padi terhadap X. oryzae pv. oryzae patotipe IV dan VIII disajikan pada Lampiran 2. Pengaruh konsentrasi asam salisilat yang berbeda dalam menginduksi ketahanan varietas padi berpengaruh nyata terhadap periode laten dan ADKPP, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap laju infeksi. Pengaruh konsentrasi asam salisilat yang berbeda mampu menekan laju infeksi patotipe X. oryzae pv. oryzae pada varietas padi yang telah terinduksi ketahanannya oleh asam salisilat, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap periode laten. Perlakuan asam salisilat yang berbeda pada varietas yang berbeda berpengaruh nyata dalam menekan ADKPP pada patotipe yang berbeda, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap periode laten dan laju infeksi (Lampiran 2).
Perlakuan asam salisilat yang berbeda memberikan respons yang berbeda pada varietas berbeda berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan jumlah anakan produktif dan bobot 1000 biji, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap ADKPTT dan ADKPJA. Perlakuan asam salisilat berpengaruh nyata dalam memacu meningkatkan ADKPJA dan bobot 1000 biji dalam menekan patotipe IV dan VIII, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap ADKPTT, jumlah anakan produktif dan bobot gabah kering. Perlakuan asam salisilat yang berbeda pada varietas yang berbeda tidak berpengaruh nyata dalam memacu meningkatkan ADKPTT, ADKPJA, jumlah anakan produktif, bobot 1000 biji dan bobot gabah kering ketika dipapar oleh patotipe X. oryzae pv. oryzae (Lampiran 2).
Respons Tiga Varietas Padi yang Terinduksi Ketahanannya oleh Asam Salisilat terhadap Xanthomonas oryzae pv. oryzae Patotipe IV dan VIII
Respons tiga varietas padi yang terinduksi ketahanannya oleh asam salisilat disajikan pada Tabel 7. Tabel 7 menunjukkan bahwa induksi ketahanan varietas yang berbeda dengan konsentrasi asam salisilat yang berbeda memberikan respons berbeda terhadap periode laten dan laju infeksi X. oryzae pv. oryzae patotipe IV dan VIII.
Varietas IR64
Periode laten penyakit HDB pada varietas IR64 menunjukkan tidak berbeda nyata diantara ketiga perlakuan konsentrasi AS dan tanpa pemberian AS (AS0) pada tanpa inokulasi patogen, namun ketika diinokulasi dengan patotipe IV berbeda nyata pada perlakuan konsentrasi 10 mM AS dibandingkan dengan tanpa pemberian AS, sedangkan pada patotipe VIII pemberian AS 10 mM periode latennya lebih panjang dibandingkan dengan tanpa AS. Laju infeksi diamati tidak berbeda nyata pada setiap konsentrasi AS yang diuji. Namun laju infeksi penyakit ini diamati lebih rendah pada pemberian konsentrasi 10 mM AS terhadap patotipe IV. Laju infeksi dari tanpa patotipe maupun patotipe VIII pada ketiga varietas tidak berbeda nyata.
Uji beda pengaruh konsentrasi asam salisilat dalam menginduksi ketahanan tiga varietas padi untuk menekan X. oryzae pv. oryzae patotipe IV dan VIII berdasarkan ADKPP disajikan pada Tabel 8.
39
Tabel 7 Uji beda pengaruh asam salisilat dalam menginduksi ketahanan tiga varietas padi terhadap patotipe IV dan VIII berdasarkan periode laten (PL) dan laju infeksi (LI)
Ket.: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom tidak berbeda nyata pada taraf α= 0.05 uji DMRT pada setiap karakter pengamatan
Tabel 8 Uji beda pengaruh asam salisilat dalam menginduksi ketahanan tiga varietas padi terhadap X. oryzae pv. oryzae patotipe IV dan VIII berdasarkan ADKPP Perlakuan ADKPP* IR64-AS0-PatIV 316.7 efghi IR64-AS0-PatVIII 1 950.0 a IR64-AS5-PatIV 1 406.7 abc IR64-AS5-PatVIII 383.3 efghi IR64-AS10-PatIV 415.0 efghi IR64-AS10-PatVIII 938.3 bcde IR64-AS15-PatIV 923.3 bcdef IR64-AS15-PatVIII 1 906.7 a Ciherang-AS0-PatIV 226.7 efghi Ciherang-AS0-PatVIII 200.0 fghi Ciherang-AS5-PatIV 398.3 efghi Ciherang-AS5-PatVIII 698.3 efghi Ciherang-AS10-PatIV 46.7 hi Ciherang-AS10-PatVIII 26.7 hi Ciherang-AS15-PatIV 568.3 defghi Ciherang-AS15-PatVIII 1 076.7 bcd Conde-AS0-PatIV 15.2 i Conde-AS0-PatVIII 750.0 cdefgh Conde-AS5-PatIV 778.3 cdefg Conde-AS5-PatVIII 146.7 ghi Conde-AS10-PatIV 45.1 i Conde-AS10-PatVIII 73.3 ghi Conde-AS15-PatIV 920.0 bcdef Conde-AS15-PatVIII 1 558.3 ab
Ket.: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom tidak berbeda nyata pada taraf α= 0.05 uji DMRT pada setiap karakter pengamatan; *=nilainya dikurangi dengan kontrol.
Perlakuan Kontrol Patotipe IV Patotipe VIII
PL LI PL LI PL LI
IR64+ SA0 6.00 d 0.50 5.67 fg 0.62 5.67 d 0.21
IR64 + SA5 7.00 cd 0.72 6.33 efg 0.47 6.67 cd 0.37
IR64+ SA10 8.67 abcd 0.67 9.00 ab 0.29 8.00 bc 0.21
IR64 + SA15 8.00 bcd 0.69 7.00 cde 0.21 7.00 bcd 0.89
Ciherang + SA0 8.33 d 0.84 5.33 g 0.65 5.67 d 0.54
Ciherang + SA5 7.33 cd 0.96 6.67 def 0.50 6.33 cd 0.55
Ciherang + SA10 5.67 abcd 0.88 8.00 bc 0.36 8.67 b 0.20
Ciherang + SA15 8.33 abcd 0.95 7.13 cde 0.46 7.00 bcd 0.53
Conde + SA0 11.00 ab 0.23 8.00 bc 0.59 10.67 a 0.40
Conde + SA5 8.67 abcd 0.82 7.67 cd 0.39 7.00 bcd 0.54
Conde + SA10 11.33 a 0.77 9.67 a 0.23 10.67 a 0.20
40 Perlakuan AS10 mM pada varietas IR64 mampu menekan ADKPP patotipe IV dan VIII, tetapi tidak berbeda dengan perlakuan IR64-AS0. Nilai ADKPP pada perlakuan IR64-AS10 diamati lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan IR64-AS5 dan IR64-AS15, tetapi tidak berbeda dengan IR64-AS0 dan IR64- AS15 pada patotipe yang sama. Perlakuan IR64-AS10 terhadap patotipe IV diamati ADKPP lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan Conde-AS5 dan CondeAS15. Perlakuan yang sama tidak berbeda nyata dengan Ciherang-AS0, Ciherang-AS5, Ciherang-AS10, dan Ciherang-AS15, serta Conde-AS0 dan Conde-AS10 (Tabel 8).
Varietas Ciherang
Periode laten penyakit HDB pada varietas Ciherang menunjukkan tidak berbeda nyata diantara ketiga pemberian konsentrasi AS dan AS0. Perlakuan AS10 mM terhadap patotipe IV maupun VIII diamati periode laten berbeda nyata dibandingkan dengan AS0, tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan Ciherang-AS10 dan Conde-AS10. Laju infeksi terendah pada varietas ini diamati pada perlakuan konsentrasi 10 mM terhadap patotipe IV dan VIII dibandingkan dengan konsentrasi lainnya (Tabel 7).
Perlakuan AS10 pada varietas Ciherang terhadap patotipe IV diamati nilai ADKPP tidak berbeda nyata dengan perlakuan Ciherang-AS0, Ciherang-AS5, dan Ciherang-AS15, tetapi berbeda nyata dengan Ciherang-AS15 terhadap patotipe VIII. Perlakuan yang sama juga tidak berbeda nyata terhadap perlakuan IR64- AS10 dan IR64-AS5 dalam menekan patotipe VIII serta IR64-AS0 terhadap patotipe IV (Tabel 8).
Varietas Conde
Periode laten penyakit HDB pada perlakuan Conde-AS0 diamati tidak berbeda nyata dibandingkan dengan perlakuan Conde-AS5, Conde-AS10, dan Conde-AS15 maupun Ciherang-AS15, Ciherang-AS10, dan IR64-AS10, tetapi tidak berbeda nyata terhadap perlakuan Ciherang-AS0, Ciherang-AS10, serta IR64-AS15, IR64AS5, dan IR64-AS0. Perlakuan yang sama terhadap patotipe IV maupun VIII berbeda nyata terhadap perlakuan Conde-AS5, Conde-AS10, dan Conde-AS15, tetapi tidak berbeda nyata terhadap Conde-AS0 pada pada patotipe IV. Laju infeksi terendah pada varietas ini diamati pada perlakuan Conde-AS10 terhadap patotipe IV dan VIII (Tabel 7).
Pemberian asam salisilat 10 mM (AS10) dan tanpa AS (AS0) pada varietas Conde diamati nilai ADKPP berbeda nyata dibandingkan dengan perlakuan Conde-AS15 dalam menekan patotipe IV dan VIII, tetapi tidak berbeda terhadap perlakuan Ciherang-AS15, Ciherang-AS10, Ciherang AS0, IR64-AS10, IR64- AS5, dan IR64-AS0. Nilai ADKPP terendah diamati pada perlakuan Conde-AS0 dan Conde-AS10 terhadap patotipe IV (Tabel 8).
Pengaruh asamsalisilat pada varietas yang berbeda dalam menekan patotipe patogen ini diamati tidak berpengaruh nyata terhadap laju infeksi dan periode laten. Hal ini menunjukkan bahwa diduga salah satu perlakuan tidak memberikan kontribusi terhadap periode laten dan laju infeksi dari varietas padi yang telah terinduksi ketahanannya oleh asam salisilat.
41
Pengaruh Asam Salisilat terhadap Respons Pertumbuhan dan Pencapaian Produksi Tiga Varietas Padi yang Diinokulasi oleh Xanthomonas oryzae pv.
oryzae Patotipe IV dan VIII
Uji beda pengaruh asam salisilat dalam memacu peningkatan pertumbuhan jumlah anakan produktif dan bobot 1000 biji disajikan pada Tabel 9. Tabel 9 menunjukkan bahwa pemberian konsentrasi 10 mM AS pada varietas IR64 mampu meningkatkan jumlah anakan produktif dan bobot 1000 biji dibandingkan dengan konsentrasi AS lainnya. Perlakuan konsentrasi AS 10 mM juga mampu meningkatkan jumlah anakan produktif dan bobot 1000 biji pada varietas Ciherang dibandingkan dengan perlakuan konsentrasi yang lain. Pemberian konsentrasi 10 mM pada varietas Conde juga mampu meningkatkan pertumbuhan jumlah anakan produktif, tetapi terjadi penurunan terhadap bobot 1000 biji.
Tabel 9 Pengaruh asam salisilat dalam memacu peningkatan pertumbuhan dari tiga varietas padi berdasarkan jumlah anakan produktif dan bobot 1000 biji
Perlakuan AS (mM) Jumlah anakan produktif Bobot 1000 biji (g)
IR64 + AS 0 15.00 e 24.11 ab IR64 + AS 5 15.78 d 22.89 ab IR64 + AS 10 17.78 b 24.44 a IR64 + AS 15 16.00 d 23.89 bc Ciherang + AS 0 17.78 b 24.17 ab Ciherang + AS 5 17.11 c 22.72 d Ciherang + AS 10 17.67 a 24.50 a Ciherang + AS 15 17.00 c 23.72 bc Conde + AS 0 16.78 c 23.61 c Conde + AS 5 17.33 bc 22.89 d Conde + AS 10 19.44 a 23.61 c Conde + AS 15 16.89 c 23.89 bc
Ket.: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom tidak berbeda nyata pada taraf α= 0.05 uji DMRT pada setiap karakter pengamatan
Uji beda pengaruh varietas pada yang terinduksi ketahanannya oleh asam salisilat dalam menekan patotipe IV dan VIII disajikan pada Tabel 10. Tabel 10 menunjukkan bahwa perlakuan asam salisilat pada varietas IR64 dalam menekan patotipe VIII diamati nilai ADKPTT lebih rendah dibandingkan dengan tanpa patogen dan patotipe IV, namun nilai ADKPP varietas ini masih lebih rendah dibandingkan dengan varietas Ciherang. Pada varietas Ciherang perlakuan asam salisilat dapat meningkatkan ADKPTT dibandingkan dengan tanpa patogen, sedangkan varietas Conde terjadi peningkatan ADKPTT dalam menekan patotipe VIII dibandingkan dengan tanpa patotipe.
42 Tabel 10 Pengaruh asam salisilat dalam memacu peningkatan ADKPTT pada tiga
varietas padi dalam menekan patotipe IV dan VIII
Perlakuan Patotipe X. oryzae pv. oryzae
Kontrol Patotipe IV Patotipe VIII
IR64 529.18 bc 532.33 bc 523.47 d
Ciherang 534.48 bc 549.05 ab 569.30 a
Conde 495.90 d 534.58 bc 519.10 c
Ket.: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris tidak berbeda nyata pada taraf α= 0.05 uji DMRT pada setiap karakter pengamatan
Aktivitas Enzim Pertahanan Tanaman pada Tiga Varietas Padi yang Terinduksi Ketahanannya oleh Asam Salisilat
Hasil analisis pengaruh asam salisilat terhadap aktivitas enzim-enzim peroksidase, polifenoloksidase, β-1,3-glukanase disajikan pada Gambar 12, 13, dan 14. Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya peningkatan aktivitas enzim peroksidase sesudah inokulasi X. oryzae pv. oryzae pada kombinasi perlakuan AS10-PatVIII-IR64 (A2B2C1) dan AS10-PatVIII-Conde (A2B2C3) dibanding- kan dengan kontrol (Gambar 12).
Gambar 12 Pengaruh asam salisilat terhadap aktivitas enzim peroksidase pada tiga varietas padi sebelum (42 hst) dan sesudah (48 hst) inokulasi dua patotipe X. oryzae pv. oryzae
Ket : A0=0 mM, A1=5 mM, A2=10 mM; A3=15 mM; B0= kontrol, B1= patotipe IV, B2= patotipe VIII, C1=IR64; C2=Ciherang, C3=Conde
Aktivitas enzim polifenoloksidase mengalami peningkatan untuk kombinasi
perlakuan AS10-PatVIII-Ciherang (A2B2C2) dan AS10-PatVIII-C0nde
(A2B2C3) dibandingkan dengan kontrol, sedangkan perlakuan lainnya mengalami peningkatan tetapi tidak signifikan (Gambar 13).
43
Analisis aktivitas enzim β-1,3-glukanase menunjukkan bahwa semua kombinasi perlakuan yang diberi asam salisilat mengalami peningkatan aktivitas enzim ini. Namun aktivitas tertinggi dari enzim ini adalah pada kombinasi SA10- PatVIII-Ciherang (A2B2C2) dan SA10-PatVIII-C0nde (A2B2C3) (Gambar 14).
Gambar 13 Pengaruh asam salisilat terhadap aktivitas enzim polifenoloksidase pada tiga varietas padi sebelum (42 hst) dan sesudah (48 hst) inokulasi dua patotipe X. oryzae pv. oryzae
Ket : A0=0 mM, A1=5 mM, A2=10 mM; A3=15 mM; B0= kontrol, B1= patotipe IV, B2= patotipe VIII, C1=IR64; C2=Ciherang, C3=Conde
Gambar 14 Pengaruh asam salisilat terhadap aktivitas enzim β-1,3- glukanase pada tiga varietas padi sebelum (42 hst) dan sesudah (48 hst) inokulasi dua patotipe X. oryzae pv. oryzae
Ket : A0=0 mM, A1=5 mM, A2=10 mM; A3=15 mM; B0= kontrol, B1= patotipe IV, B2= patotipe VIII, C1=IR64; C2=Ciherang, C3=Conde
44
Pengaruh Asam Salisilat terhadap Ekspresi Gen PR1 dalam Menekan Penyakit Hawar Daun Bakteri pada Padi
Hasil analisis pengaruh asam salisilat terhadap ekspresi gen PR1 sebelum dan setelah inokulasi X. oryzae pv. oryzae pada umur 40 dan 43 hari setelah tanam menunjukkan adanya ekspresi gen PR1 sebelum dan setelah inokulasi bakteri X. oryzae pv. oryzae. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan 5, dan 10 mM AS mampu menginduksi ekspresi gen PR1 sebelum inokulasi (Gambar 10a), sedangkan perlakuan AS 5 mM (B) mampu menginduksi ekspresi induksi resistensi terhadap penyakit HDB setelah inokulasi dibandingkan dengan 10 dan 15 mM AS (Gambar 11a dan 11b).
Pembahasan
Respons Tiga Varietas Padi yang Terinduksi Ketahanannya oleh Asam Salisilat terhadap Xanthomonas oryzae pv. oryzae Patotipe IV dan VIII Periode Laten, Laju Infeksi, dan ADKPP
Asam salisilat merupakan senyawa fenol sederhana yang berperan penting dalam mengatur proses fisiologi dan respons imunisasi tanaman (Hayat et al.
2010). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian konsentrasi AS10 mM terbukti efektif dalam menginduksi ketahanan tanaman padi terhadap kedua patotipe X. oryzae pv. oryzae, sedangkan pemberian AS5 dan AS15 mM tidak efektif dalam menginduksi ketahanan tanaman padi terhadap penyakit HDB. Diduga disebabkan oleh efek pemberian asam salisilat yang tidak optimum menyebabkan tidak teraktivasinya senyawa-senyawa pertahanan tanaman untuk memicu ketahanan varietas ini. Pada dasarnya tanaman padi memiliki kandungan asam salisilat yang cukup tinggi sehingga jika pemberian asam salisilat tidak optimum tidak dapat menginduksi ketahanan tanaman padi terhadap penyakit HDB.
Perlakuan asam salisilat tidak mampu memicu induksi ketahanan pada varietas IR64 dibandingkan dengan varietas Ciherang dan Conde. Hal ini diamati nilai ADKPP sangat tinggi dibandingkan dengan kedua varietas lainnya. Hal ini menyebabkan aktivitas senyawa-senyawa pertahanan tanaman tidak terinduksi pada varietas IR64. IR64 tergolong varietas rentan tidak dapat ditingkatkan ketahanannya setelah diinduksi dengan asam salisilat. Hal ini disebabkan oleh kurang terekspresinya ketahanan varietas tersebut terhadap penyakit HDB sehingga tidak teraktivasinya gen-gen pertahanan tanaman. Disamping itu pengaruh dari tidak kompatibelnya inang dan gen penyandi asam salisilat menyebabkan agens penginduksi ini kurang efektif dalam menginduksi ketahanan varietas IR64.
Perlakuan asam salisilat ternyata mampu memicu induksi ketahanan pada varietas Ciherang. Ciherang tergolong kelompok varietas moderat yang dapat ditingkatkan status ketahanannya terhadap kedua patotipe patogen tersebut. Perlakuan AS10 mM mampu menginduksi ketahanan varietas Ciherang dibandingkan dengan kontrol. Varietas Ciherang yang diinduksi ketahanannya dengan asam salisilat dapat memperpanjang periode laten dari kedua patotipe. Pemberian AS10 mM pada varietas Cihernag terinduksi ketahanannya terhadap
45
patotipe IV dan VIII diamati berdasarkan nilai ADKPP yang lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan tanpa AS. Rendahnya nilai ADKPP menunjukkan bahwa aktivitas senyawa-senyawa pertahanan tanaman telah terinduksi pada varietas Ciherang. Hal ini diduga disebabkan oleh telah terekspresinya ketahanan varietas ini dengan baik terhadap penyakit HDB sehingga mampu memicu aktivasi senyawa-senyawa pertahanan dalam menekan kedua patotipe X. oryzae