Lalat Shyrphid Dewasa
Bab 2. Interaksi Serangga dan Tanaman
F. Peranan Senyawa Volatil Tanaman Bagi Serangga
Interaksi antara serangga dengan tanaman sangat menarik untuk dipelajari, tidak hanya dari segi ekologi tetapi juga untuk mengembangkan strategi perlindungan baru, seperti dengan merakit kultivar tanaman yang tahan terhadap serangga atau merakit kultivar dengan senyawa semiochemical yang membuat serangga kurang tertarik.
Senyawa-senyawa volatil yang dikeluarkan tanaman selain dapat menarik serangga herbivora dan musuh alami juga berperan dalam proses penemuan inang oleh serangga sebagai olfaktori cues. Sebagian besar serangga herbivora sangat selektif dan berhati-hati menentukan tanaman untuk dijadikan sebagai inang, yang selanjutnya digunakan untuk meletakkan telur. Urutan pemilihan tanaman sebagai inang oleh serangga yaitu dimulai dengan tahap pencarian (searching), penemuan tanaman inang, kemudian dilakukan kontak dan pencobaan (contact-testing), tahap selanjutnya yaitu penerimaan atau penolakan sebagai tanaman inang (Ansebo, 2004). Perilaku pencarian tanaman inang oleh serangga pada umumnya dibantu oleh integrasi antara penglihatan dan olfaktori cue (penciuman), tetapi signal berupa bau-bauan mempunyai peranan yang lebih besar dibanding dengan penglihatan (Rojas dan Wyatt, 1999).
Proses penentuan tanaman inang oleh serangga merupakan proses yang memerlukan pendeteksian yang sangat rumit. Proses penentuan tanaman inang oleh serangga pada jarak yang jauh dilakukan dengan menggunakan olfaktori cues dan visual
cues, selanjutnya serangga akan memilih tanaman sebagai inang dengan menggunakan gustatory cues setelah serangga kontak dengan tanaman. Proses ini terintegrasi pada
sistem syaraf pusat (central nervous system (CNS)) dari banyak rangsangan yang masuk, meliputi olfaktory atau gustatory cues dan informasi-informasi fisik seperti warna, bentuk dan tektur tanaman. Kombinasi yang benar dari signal yang masuk sistem syaraf pusat, maka tanaman akan dijadikan sebagai tanaman inang dan serangga akan merespon dengan mendatangi tanaman tersebut, tetapi jika kombinasi dari signal yang masuk CNS salah, maka tanaman tidak akan dijadikan sebagai inang dan serangga akan merespon dengan menghindari tanaman.
33 Rekayasa Agroekosistem dan Konservasi Musuh Alami
Phillip et al., (1988) melaporkan bahwa senyawa volatil golongan monoterpen yang dikeluarkan tanaman dapat menarik banyak serangga. Kumbang dari family Cerambicidae tertarik pada tanaman yang mati atau tanaman yang kekurangan air atau tanaman yang terluka karena mengeluarkan monoterpene, selain itu beberapa weevil juga tertarik pada monoterpene yang dikeluarkan oleh tanaman. Ikeda et al.,(1980) melaporkan Monochamus alternatus sangat tertarik pada alpha-pinene, beta-pinene, dan beta-phelandrene. Menurut Dicke dan van Loon (2000) monoterpene yang dikeluarkan tanaman selain menarik serangga herbivora, ternyata juga mampu menarik serangga predator dan parasitoid.
Senyawa-senyawa penting seperti terpenoid dan phenols yang terdapat pada tanaman family : Myrtaceae, Lauraceae, Rutaceae, Limiaceae, Asteraceae, Apiaceae, Cupressaceae, Poaceae, Zingiberaceae, dan Piperaceae berfungsi sebagai atraktan, repelen dan sebagai signal untuk melakukan oviposisi (Karr dan Coats, 1992; Hori, 1999; Landolt et al., 1999).
Semiochemical yang berasal dari tanaman berperan dalam menentukan perilaku
serangga lepidoptera pada proses penemuan dan penerimaan inang (Derksen, 2006). Imago betina H. armigera akan meletakkan telur karena adanya senyawa volatil komplek dari tanaman inang, dan bukan karena kehadiran komponen individu (Jallow et al., 1999
dalam Derksen, 2006). Imago betina dari kupu-kupu Idea leuconoe akan meletakkan telur
karena adanya senyawa yang spesifik dari tanaman inang yaitu macrocyclic pyrrolizidine alkaloid, termasuk parsonsianine, parsonsianidine dan17-methylparsonsianidine (Derksen, 2006).
Menurut Chamberlain et al., (2006) senyawa volatil yang berasal dari daun tanaman seperti hexanal, (E)-2-hexenal, (Z)-3-hexen-1-ol, dan (Z)-3-hexen-1-ylacetate, merupakan senyawa yang dapat menarik ngengat Chilo partellus dan Busseola fusca untuk meletakkan telur.
Srinivasan (2006) melaporkan perilaku ketertarikan Helicoverpa armigera untuk melakukan oviposisi sangat dipengaruhi oleh senyawa volatil dari tanaman inang. Senyawa volatil yang diekstrak dari daun tanaman Solanum viarum dan tanaman tomat (Lycopersicon esculentum Mill.) direspon dengan kuat oleh H. armigera Hubner
34
Bab 2. Interaksi Serangga dan Tanaman
(Lepidoptera : Noctuidae) untuk melakukan oviposisi telur. Pada tanaman S. viarum dilaporkan mengandung senyawa normal alkana, 13,17,21- trimethylheptatriacontane dan octacosane, sedangkan pada tanaman tomat mengandung senyawa n-alkana, alkohol utama dan aldehid. Ketertarikan H. armigera pada senyawa yang diekstrak dari daun S.
viarum untuk melakukan oviposisi karena dipengaruhi oleh dua fraksi yang mengandung
alkana dengan berat molekul kecil, sedangkan ketertarikan H. armigera pada senyawa dari daun tomat karena dipengaruhi oleh fraksi yang mengandung 3-nitrobenzyl alkohol dan 3-nitrobenzaldehyde. Pada ekstrak yang berasal dari daun tomat terdapat fraksi yang bersifat repelen atau tidak direspon oleh H. armigera untuk melakukan oviposisi karena mengandung 3-nitrobenzyl alkohol, sedikit docosane dan trimethyldecane.
Faktor yang mempengaruhi respon serangga terhadap senyawa kimia antara lain temperatur, kecepatan angin, intensitas cahaya, waktu tertentu dalam satu hari, konsentrasi dan komposisi senyawa tersebut. Ketertarikan beberapa spesies serangga terhadap senyawa volatil dipengaruhi oleh jenis kelaminnya. Sebagai contoh ngengat betina Trichoplusia sp. menyukai senyawa volatil fenilasetaldehid (Heath et al., 1992). Identifikasi senyawa-senyawa volatil pada tanaman dapat digunakan untuk mengetahui potensi senyawa tersebut sebagai repelen (penolak) atau atraktan (penarik) terhadap serangga hama dan sangat penting dilakukan dalam rangka pengelolaan hama terpadu.
G. Rangkuman
Pada dasarnya mekanisme pertahanan diri tanaman terhadap herbivora dapat dibedakan menjadi pertahanan kemikal, pertahanan mekanik dan secara tidak langsung. Serangga herbivor dapat dikelompokkan menjadi serangga pengunyah, serangga pengisap, penggorok dan penggerek, pembentuk puru. Serangga mempunyai indera yang dapat membantu untuk menemukan tanaman inang yang disebut sebagai organ olfactory. Organ olfactory ini berfungsi untuk mendeteksi rangsangan berupa chemical atau mekanik. Pada umumnya serangga dapat menemukan inang karena dibantu adanya
35 Rekayasa Agroekosistem dan Konservasi Musuh Alami
H. Bahan Diskusi
Bagaimana peranan senyawa semiochemical bagi serangga herbivora, predator dan parasitoid ?
I. Latihan Soal
1. Jelaskan bagaimana serangga menemukan tanaman inang?
2. Jelaskan organ yang dimiliki serangga untuk mengenal tanaman inang? 3. Jelaskan bagaiamana peran senyawa volatile tanaman bagi serangga?
J. Referensi
Ansebo, L. 2004. Odour Perception in the Codling Moth Cydia pomonella L. Doctoral
thesis. Swedish University of Agricultural Sciences
Bruce,T.J.A., L. J. Wadhams and C. M. Woodcock. 2005. Insect host location: a volatil situation. Trends in Plant Science. Vol.10 No.6 : 269-274.
Bronstein, J.L., Alarcón, R & Geber, M (2006) The evolution of plant–insect mutualisms. New Phytologist 172: 412–428.
Chamberlain, K., Khan, Z.R., Pickett, J.A., Toshova, T., Wadhams, L.J., 2006. Diel periodicity in the production of green leaf volatiles by wild and cultivated host plants of stemborer moths, Chilo partellus and Busseola fusca. Journal of
Chemical Ecology 32: 565–577.
Dicke, M. and J.J.A. van Loon. 2000. Multitrophic effects of herbivore- induced plant volatiles in an evolutionary context. Entomol. Exp. Appl. 97:237-249.
de Bruyne, M. And T. C. Baker. 2008. Odor Detection in Insects: Volatile Codes. Journal
of Chemical Ecology. Vol. 34:882–897.
Futuyama, D.J. 200). Some current approaches to evolution of the insect-plant interaction.
Plant Species Biol. (15):1-9.
Erhlich P.R. & Raven, P. H. (1964). Butterflies and plants : a study in coevolution.
Evolution 18:586-608.
Gullan, P.J & P.S Cranston, 2000. The Insect An Outline of Entomology 2 nd.. Blackwell Science, Oxford, England, UK
36
Bab 2. Interaksi Serangga dan Tanaman
Herre, H. A., Machado, C.A., Birmingham, E., Nason, J.D., Windsor, D.M., McCafferty, S.S., van Houten, W & Backman, K. (1996). Molecular of phyliogenies of figs and their pollinator wasp. Journal of Biogeographic 21:521-530.
Huotari, M. 2004. Odour Sensing By Insect Olfactory Receptor Neurons: Measurements
Of Odours Based On Action Potential Analysis. Oulu University Press. Oulu.
Ikeda, T., N. Enda, A. Yamane, K. Oda and T. Toyoda. 1980. Attractants for the Japanese pine sawyer, Monochamus alternatus Hope (Coleoptera: Cerambycidae). Applied
Entomology and Zoology. 15: 358-361Jansen, D.H (1980) When is it coevolution
?. Evolution 34:611-612.
Karr, L.L., Coats, J.R., 1992. Effects of four monoterpenoids on growth and reproduction of the German cockroach (Blattodea: Blattellidae). Journal of Ecological Entomology 85, 424–429.
Karban, R. & Agrawal, A.A (2002). Herbivore Offenses. Ann. Rev. Entomol. (33):641-664.
Landolt, P.J., Hofstetter, R.W., Biddick, L.L., 1999. Plant essential oils as arrestants and repellents for neonate larvae of the codling moth (Lepidoptera: Tortricidae).
Environmental Entomology 28 : 954– 960.
Lei adn Vicker. 2008. Central processing of Natural Odor Mixtures in Insect. Journal of
Chemical Ecology 34 : 915-927.
Phillips, F. J., A. J. Wilkening, T. H. Atkinson, J. F. Nation, R. C. Wilkinson and J. L. Foltz. 1988. Synergism of terpentine and ethanol as attractants for certain pine- infesting beetles (Coleoptera). Environ. Ent. 17: 456-462.
Rojas, J.C., Wyatt, T.D., 1999. Role of visual cues and interaction with host odour during the host-finding behaviour of the cabbage moth. Ent. Exp. Appl. 91(1), 59–65. Srinivasan, R., S. Uthamasamy, N.S. Talekar. 2006. Characterization of oviposition
attractants of Helicoverpa armigera in two solanaceous plants, Solanum viarum and Lycopersicon esculentum. Current Science.Vol. 90, No. 6 : 846 – 850. Smith, C.M. 2005. Plant Resistance to Arthropods Molecular and Conventional
37 Rekayasa Agroekosistem dan Konservasi Musuh Alami