UJI KEMAMPUAN INFEKSI CENDAWAN PENYEBAB PENYAKIT
BLAS (Pyricularia grisea Ras 173 ) PADA AKAR PADI
IKA ATIFAH ZAHROH
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
ABSTRAK
IKA ATIFAH ZAHROH. Uji Kemampuan Infeksi Cendawan Penyebab Penyakit Blas (Pyricularia grisea Ras 173) pada Akar Padi. Dibimbing oleh UTUT WIDYASTUTI dan SRI LISTIYOWATI.
Penyakit blas merupakan salah satu penyakit yang menyerang padi. Penyakit ini disebabkan oleh cendawan Pyricularia grisea Sacc. Secara umum, P. grisea menyerang padi pada bagian batang, daun, dan leher malai. Informasi terbaru menyatakan bahwa P. grisea juga mampu menyerang padi melalui akar. Penelitian ini bertujuan melihat kemampuan cendawan P. grisea
dalam menginfeksi padi melalui akar dan kolonisasinya. Penelitian dilakukan dengan menggunakan padi (varietas Kencana bali, Cisokan, dan IR 64) yang ditanam di kultur cair menggunakan larutan hara Yoshida dan P. grisea ras 173. Akar padi berumur 21 hari direndam dalam suspensi spora dengan konsentrasi 105 spora/ ml selama 24 jam dan diinkubasi pada ruang gelap. Selanjutnya tanaman padi dipindah ke ruang inkubasi terang dan dilakukan pengamatan pada 21 hari setelah infeksi. Pengamatan kolonisasi dilakukan dengan dua metode, yaitu pewarnaan akar dan blok parafin menggunakan pewarna trypan blue 0.05%. Hasil pengamatan menggunakan pewarnaan akar menunjukkan ada hifa yang menempel pada permukaan akar. Sedangkan pengamatan dengan blok parafin menunjukkan bahwa pada jaringan akar tidak ada kolonisasi hifa baik pada korteks, endodermis, xilem, maupun floem. Ini menunjukkan bahwa P. grisea ras 173 tidak dapat menginfeksi tanaman padi melalui akar.
ABSTRACT
IKA ATIFAH ZAHROH. Test of infection ability of blast disease caused by fungi (Pyricularia grisea Race 173) in root of rice. Supervised by UTUT WIDYASTUTI and SRI LISTIYOWATI. Blast caused by Pyricularia grisea Sacc, attacked rice steam, leaf, leaves, leaf collar. Recently,
P. grisea has been known infect rice root. The aim of this research was to examine the ability of P. grisea to infect rice roots. P. grisea race 173 and three rice varieties (Kencana bali, Cisokan, and IR 64) were used in this research. Rice seedling were planted on Yoshida liquid medium, and twenty-one days old roots were soaked in the fungal spore suspension (105 spores/ ml) in the dark for 24 hours, and moved to the light. Rice disease was observered on 21st days after infection. Colonization of P. grisea in the rice roots were observered by two methods, i.e. the root staining and paraffin block with 0.05% tryphan blue. The result of the root staining showed a hyphae on the roots surface. But, observation of root section showed no colonization occur in cortex, endodermis, xylem, and floem. Based on this results, we concluded P. grisea race 173 could not infected the rice root.
UJI KEMAMPUAN INFEKSI CENDAWAN PENYEBAB PENYAKIT
BLAS (Pyricularia grisea Ras 173) PADA AKAR PADI
IKA ATIFAH ZAHROH
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
Judul
: Uji Kemampuan Infeksi Cendawan Penyebab Penyakit Blas
(
Pyricularia grisea
Ras 173) pada Akar Padi
Nama
: Ika Atifah Zahroh
NIM
:
G34103031
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
(Dr. Ir. Utut Widyastuti, M.Si)
(Dra. Sri Listiyowati, M.Si)
NIP. 131851279
NIP. 131878937
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
Dr. Drh. Hasim, DEA
NIP. 131578806
PRAKATA
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat, nikmat dan inayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah. Tema yang dipilih pada karya ilmiah ini ialah mengenai penyakit pada tanaman padi, dengan judul Uji Kemampuan Infeksi Cendawan Penyebab Penyakit Blas (Pyricularia grisea Ras 173) Pada Akar Padi. Karya ilmiah ini dilaksanakan pada bulan November 2007 sampai April 2008
Terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Dr. Ir.Utut Widyastuti, M.Si dan Dra. Sri Listiyowati, M.Si selaku pembimbing atas kesabaran, bimbingan, dan saran yang diberikan. Terima kasih kepada Dr. Rita Megia selaku penguji atas sarannya. Terima kasih kepada proyek RUT XI atas nama Dr. Ir. Utut Widyastuti Suharsono yang telah membiayai penelitian ini. Terima kasih kepada direktur dan staf PPSHB atas fasilitas yang diberikan selama penulis melakukan pnelitian. Terima kasih kepada Ir. Yohana, M.Si, Dr. Ir. Juliarni, M. Agr, Ir. Dorly, M.Si, dan Nurlaela S.Si atas bantuannya. Terima kasih kepada Dra. Masdiar Bustaman, M.Sc dan Pak Mahrup atas bantuannya. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak, Ibu, Zaki, dan Uti di Cilacap atas semua dukungan, doa, semangat, cinta dan kasih sayangnya. Terima kasih kepada keluarga besar Imam Ghazali dan Abdullah Siroj atas doa dan kasih sayangnya. Terima kasih kepada saudari-saudariku Mba Emma, Roro, Hayu, Desi, Endah, Ihda di Cilacap atas persaudaraan yang sangat indah. Terima kasih kepada Ika Suparnika, Arieza, Ifun, Isya, Yulia E, Dania, serta teman-teman Biologi 40. Terima kasih kepada Wismo Ayu crew atas kebersamaan, keceriaan, semangat dan doanya. Terima kasih kepada rekan-rekan peneliti di Laboratorium Biorin dan Biologi Molekuler Seluler Tanaman (Nindya, Dona, Mba Rina, Mba Uzy, Mba Ella, Sari, Mba Ridha, Mas Firda, Pak Muzuni, Pak Ulung, Mba Ulva, Mba Ratna, Mba Niken, Bu Hanum, Bu Ratna, Kak Yasir, Bu Panca, Bu, Puji, Bu Sih, Rizki) atas kerjasama, semangat, bantuan dan rasa kekeluargaan yang diberikan. Terima kasih kepada rekan-rekan peneliti di Bagian Ekologi dan Sumberdaya Genetika Tumbuhan. Terima kasih kepada Mba Pepy, Pak Mulya, Pak Edi, dan Pak Adi atas bantuannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2008
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Banjarnegara pada tanggal 31 Desember 1984 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Mohammad Natsir dan Ibu Budiningsih.
Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 1997 di SD Al-Irsyad 01 Cilacap. Pada tahun 2000 penulis menyelesaikan pendidikan menengah pertama di SLTP Negeri 1 Cilacap. Pendidikan menengah atas diselesaikan pada tahun 2003 di SMU Negeri 1 Cilacap. Pada tahun yang sama, penulis diterima di Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Biologi Dasar, Fisiologi Tumbuhan dan Genetika Dasar. Penulis juga aktif sebagai bendahara II dan I Himpunan Mahasiswa Biologi (HIMABIO) periode 2004/2005 dan 2005/2006, divisi SKI Wahana Muslim HIMABIO (WMH), dan divisi embeding Bioworld. Penulis melaksanakan kegiatan praktik lapangan pada bulan Juli sampai Agustus 2006 di PT Pindo Deli Pulp and Paper Mills II Karawang.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ... viii
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 1
Waktu dan Tempat ... 1
BAHAN DAN METODE ... 1
Bahan ... 1
Metode ... 1
HASIL ... 3
Morfologi dan Perkecambahan Spora ... 3
Kemampuan Infeksi Penyakit Blas pada Padi ... 3
Pengamatan Kolonisasi Cendawan pada Akar Padi ... 3
PEMBAHASAN ... 4
Produksi Spora ... 4
Kemampuan Infeksi Penyakit Blas pada Padi... 4
SIMPULAN ... 5
SARAN ... 5
DAFTAR PUSTAKA ... 5
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Perkecambahan spora P. grisea pada media kaca ... 3
2 Bercak blas pada daun padi ... 3
3 Kolonisasi cendawan P. grisea pada akar padi ... 4
1
PENDAHULUAN
Latar BelakangPadi merupakan komoditas pertanian penting di Indonesia. Jumlah penduduk yang terus meningkat menyebabkan kebutuhan beras juga meningkat. Kendala yang banyak dihadapi petani di Indonesia adalah banyak penyakit yang menyerang tanaman padi. Salah satu penyakit yang sangat merugikan petani adalah penyakit blas.
Penyakit blas dapat menyebabkan bulir padi menjadi kosong ataupun menyebabkan tanaman padi mati. Di Amerika Selatan dan Asia Tenggara, penyakit blas menyebabkan gagal panen sebesar 30-50% (Scardaci et al.
1997), dengan kerugian mencapai jutaan dolar amerika. Penyakit blas memiliki ciri-ciri bercak berbentuk belah ketupat sampai oval. Bagian tengah bercak berwarna abu-abu atau keputihan, pada bagian tepi berwarna coklat sampai coklat kemerahan (Ou 1985). Penyakit blas tersebut disebabkan oleh cendawan
Pyricularia grisea Sacc.
P. grisea dalam siklus hidupnya memilki dua fase reproduksi, yaitu fase seksual yang disebut teleomorf, dan fase aseksual yang disebut anamorf. P. grisea merupakan nama anamorf, sedangkan nama teleomorf dari P. grisea adalah Magnaporthe grisea Hebert. M. grisea termasuk cendawan yang bersifat heterotalik dan masuk ke dalam anggota Ascomycetes. Menurut beberapa peneliti, P. grisea Sacc. merupakan cendawan yang bersinonim dengan Pyricularia oryzae
Cavara.
Cendawan yang bersifat patogen dapat dikelompokkan menjadi dua tipe, yaitu cendawan yang dapat menginfeksi batang dan daun, serta cendawan yang dapat menginfeksi atau berkembang pada jaringan akar (Agrios 1997). Secara umum P. grisea menyerang tanaman padi pada bagian daun, buku, leher malai, bulir padi (Chen 1993; Scardaci et al. 1997), dan collar daun (Scardaci et al. 1997). Proses infeksi P. grisea pada tanaman meliputi tiga tahapan, yaitu penetrasi, kolonisasi, dan sporulasi. Keberhasilan infeksi cendawan didukung oleh pembentukan apresorium yang bermelanin, sebagai alat penetrasi ke dalam jaringan tanaman.
Informasi terbaru yang dilaporkan oleh Sesma dan Osbourn menyatakan bahwa P. grisea merupakan salah satu cendawan yang memiliki kemampuan untuk menginfeksi akar.
P. grisea dapat menyebar melalui akar pada tanaman padi ke jaringan lain, dan menyebabkan penyakit blas. Berdasarkan
penelitian, akar padi yang diinfeksi dengan M. grisea membawa Green Flourescen Protein (GFP), menunjukkan bahwa 10% tanaman padi menampakkan gejala penyakit blas pada bagian tanaman yang lain. Dengan demikian, kolonisasi P. grisea pada akar padi memiliki peranan penting dalam penyebaran dan perkembangan penyakit blas (Sesma & Osbourn 2004).
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengetahui kemampuan Pyricularia grisea dalam menginfeksi tanaman padi melalui akar dan kolonisasinya.
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2007 sampai April 2008 di Laboratorium Biologi Selular dan Molekular, rumah kaca Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi (PPSHB) IPB Darmaga, dan Bagian Ekologi dan Sumberdaya Genetika Tumbuhan Departemen Biologi FMIPA, Institut Pertanian Bogor Darmaga.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan adalah tiga varietas padi, yaitu Kencana bali, Cisokan, IR 64, berturut-turut sebagai varietas peka, moderat tahan, dan tahan (Kurnianingsih 2008), P. grisea ras 173 asal laboratorium di Balitpa Muara Bogor, media oat, Potato Dextrose Agar (setiap liter mengandung39 g PDA dan supaya lebih padat ditambah 5 g agar), antibiotik kloramfenikol, akuades, larutan hara Yoshida (Yoshida et al 1976), 0.025% Tween 20 (v/v), KOH 10% (b/v), HCl 1% (v/v), pewarna trypan blue 0.05% (b/v), gliserol, larutan FAA (formaldehid 37 % (v/v), asam asetat glasial, alkohol 70 % (v/v) = 5: 5: 90), larutan dehidrasi bertingkat atas n-butanol- alkohol- aquades (Nakamura 1995), parafin cair, albumin gliserin 87% (v/v), kertas merang, kertas saring Whatman No.1.
Metode
Produksi Spora
Isolat cendawan ditumbuhkan pada media oat (setiap liter mengandung30 g oatmeal, 20 g agar, 5 g sukrosa) dandiinkubasi selama 7-8 hari pada suhu ruang. Kultur cendawan kemudian secara aseptik dicuci dengan akuades steril untuk menghilangkan hifa aerial. Kultur cendawan disinari menggunakan lampu n-UV mengikuti metode Manandhar et
2
al (1998) selama 5-6 hari untuk menginduksi pembentukan spora. Selanjutnya, sebanyak 3 ml air steril disiramkan pada permukaan koloni cendawan. Permukaan koloni cendawan digosok dengan kaca objek steril untuk melepas spora dari konidiofor. Spora dari kultur-kultur cendawan yang sama dipanen, kemudian disaring menggunakan kain sifon steril dan dikumpulkan hingga diperoleh suspensi spora 105 spora/ml. Selanjutnya ditambahkan Tween 20 (v/v) sehingga suspensi spora mengandung 0.2% Tween 20 (v/v) yang berfungsi sebagai pengemulsi spora agar dapat bercampur dengan air.
Kemampuan Infeksi Penyakit Blas Pada Tanaman Padi
Benih padi dikecambahkan selama tujuh hari pada cawan petri yang telah berisi kertas merang basah. Selanjutnya kecambah padi ditanam pada bak plastik berisi larutan hara Yoshida (Lampiran 1) steril dengan dilakukan aerasi. Setelah padi berumur 18-21 hari, tanaman diberi perlakuan infeksi sebagai berikut: akar tanaman padi direndam dalam 105 sel/ ml suspensi spora selama 24 jam, sebagai kontrol positip tanaman padi diinfeksi dengan menyuntikkan 1 ml suspensi spora 105 sel/ ml pada bagian pelepah daun, dan sebagai kontrol negatif, tanaman padi tidak diinfeksi. Kemudian semua tanaman diinkubasi pada kondisi gelap selama 24 jam pada suhu 27 oC dengan kelembapan 70%. Selanjutnya tanaman dipindah ke ruang inkubasi terang pada suhu 28 oC dengan kelembapan 80%. Pada tanaman yang direndam dalam suspensi spora dipindahkan kembali ke larutan hara Yoshida. Pengamatan pada tanaman yang direndam suspensi spora dilakukan pada hari ke 21 hari setelah infeksi (hsi), sedangkan pada tanaman kontrol positif pengamatan dilakukan pada hari ke tujuh setelah infeksi. Perlakuan diulang sebanyak tiga kali.
Pengamatan Kolonisasi Cendawan Pada Akar Padi
Kolonisasi cendawan pada akar padi hasil perlakuan diamati menggunakan dua metode, yaitu pewarnaan akar dan blok parafin.
Pewarnaan Akar. Metode pewarnaan
akar mengikuti Koske dan Gema (1989), dengan cara sepuluh akar padi sepanjang 2 cm direndam dalam KOH 10% (b/v), dipanaskan dalam penangas air bersuhu 90 oC selama 5-sepuluh menit, kemudian dibilas dengan air. Selanjutnya akar direndam dalam HCl 1%
(v/v) selama lima menit, lalu direndam dalam trypan blue 0.05% (b/v) selama satu malam, kemudian dibilas dengan gliserol 87% (v/v), dan diamati dengan mikroskop.
Blok Parafin. Metode blok parafin
dilakukan mengikuti Nakamura (1995). Akar padi dipotong menjadi ukuran 0.5 cm, lalu direndam dalam botol fial yang berisi larutan fiksatif FAA selama 24 jam. Selanjutnya potongan-potongan akar dilakukan dehidrasi bertingkat, dimulai dari dehidran tingkat III sampai tingkat VII. Dehidrasi pada dehidran tingkat VII sebanyak dua kali. Pada proses dehidrasi tingkat VII yang kedua ditambahkan parafin cair. Potongan akar yang telah mendapat perlakuandehidrasidisimpan dalam botol tertutup pada suhu ruang selama 12 jam. Selanjutnya tutup botol dibuka dan botol berisi potongan-potongan akar dalam keadaan terbuka disimpan dalam oven suhu 58 oC selama 24 jam. Langkah berikutnya adalah parafin dalam botol dibuang dan diganti dengan parafin baru. Botol berisi potongan-potongan akar dengan parafin yang baru disimpan dalam oven selama tiga hari. Setelah tiga hari, dilakukan pencetakan potongan-potongan akar menggunakan parafin baru sehingga terbentuk blok parafin. Blok yang terbentuk didiamkan selama 24 jam. Hasil pengeblokan akar dalam parafin dipotong dengan ketebalan 10 µm menggunakan pisau mikrotom. Hasil potongan diletakkan pada kaca objek sebagai preparat.
Pewarnaan preparat menggunakan trypan blue dengan tahapan sebagai berikut: preparat direndam dalam larutan xilol murni dengan tiga kali bilasan masing-masing selama sepuluh menit, preparat direndam dalam etanol absolut selama tiga menit, dilakukan hidrasi bertingkat mulai etanol 95 % (v/v) sampai dengan etanol 30% (v/v) masing-masing selama tiga menit. Preparat dibilas menggunakan aquades selama tiga menit dan HCl 1% (v/v) selama lima menit, kemudian dilakukan pewarnaan menggunakan trypan blue 0.05% selama satu malam. Langkah berikutnya preparat didehidrasi bertingkat, mulai etanol 30% (v/v) sampai 95% (v/v) masing-masing selama lima menit, lalu direndam dalam etanol absolut sebanyak dua kali masing-masing selama lima menit. Setelah itu preparat direndam dalam xilol murni dengan tiga kali bilasan masing-masing selama 15 menit, lalu preparat ditutup dengan perekat entelan dan dimasukkan ke dalam oven. Setelah preparat kering diberi label dan diamati dengan mikroskop.
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL
Morfologi dan Perkecambahan Spora
Isolat yang digunakan pada penelitian ini merupakan isolat ras 173 yang berasal dari koleksi Balai Penelitian Tanaman Padi Muara Bogor. Jumlah spora dihitung menggunakan hemasitometer. Konsentrasi rata-rata spora yang dihasilkan adalah 5.105 sel/ ml suspensi. Berdasarkan hasil pengamatan spora dengan mikroskop, spora P. grisea berbentuk seperti buah pir, terdiri atas tiga sel, dan berwarna hialin (Gambar 1a). Pengamatan terhadap perkecambahan spora menunjukkan bahwa spora mulai berkecambah pada jam ke empat setelah panen, selanjutnya diikuti dengan pembentukan tabung kecambah yang muncul dari bagian apikal atau basal dari sel spora (Gambar 1b). Dalam satu spora memungkinkan terbentuk lebih dari satu tabung kecambah. Apresorium yang merupakan struktur penetrasi ke dalam tubuh inang mulai terbentuk pada jam ke enam setelah panen (Gambar 1c). Apresorium ini berbentuk bulat dan terletak pada bagian ujung dari tabung kecambah. Selanjutnya spora akan terus berkembang membentuk miselium. Apresorium Tabung kecambah c 25 μm a spora b spora b
Gambar 1 (a) Spora P. grisea pada jam ke-0 setelah panen, perbesaran 10x40; (b) Spora mulai berkecambah pada jam ke-4 setelah panen, perbesaran 10x10; (c) Apresorium mulai terbentuk pada jam ke-6 setelah panen, perbesaran 10x10.
Kemampuan Infeksi Penyakit Blas pada Padi
Varietas padi Kencana bali dan Cisokan yang merupakan tanaman kontrol positif pada
penelitian ini menunjukkan gejala penyakit blas pada bagian daun, sedangkan pada varietas IR 64 yang juga digunakan sebagai kontrol positif tidak menunjukkan gejala blas pada bagian daun. Pada varietas IR 64, bercak blas hanya terdapat pada bagian pelepah yang merupakan bekas suntikan. Bercak pada varietas Kencana bali dan Cisokan mulai tampak pada hari ke empat setelah infeksi dan bercak bertambah lebar setelah hari ke tujuh. Gejala blas yang terlihat pada hari ke tujuh setelah infeksi berupa bercak berbentuk belah ketupat sampai elips, tepi bercak berwarna coklat tua, bagian tengah berwarna abu-abu (Gambar 2).
Kolonisasi Cendawan pada Akar
Tanaman padi yang diinfeksi dengan cara merendam bagian akar dalam suspensi spora tidak menunjukkan gejala penyakit blas. Pengamatan pada akar juga tidak menunjukkan ada bercak pada akar. Tetapi pengamatan terhadap kolonisasi cendawan P. grisea pada akar padi dengan metode perendaman menggunakan pewarna trypan blue menunjukkan ada hifa P. grisea yang menempel pada permukaan akar (Gambar 3). Pada pengamatan ini tidak tampak keberadaan struktur apresorium pada hifa yang menempel pada permukaan akar. Pengamatan dengan metode blok parafin menunjukkan tidak ada kolonisasi cendawan, baik pada akar padi varietas Kencana bali, Cisokan, maupun IR 64 (Gambar 4).
1 cm
a b 1 cm
Gambar 2 Bercak blas pada kontrol positif daun padi varietas (a) Cisokan umur 7 hari setelah infeksi (hsi); (b) Kencana bali umur 7 hsi.
4 1 25 µm 2 1 3 hifa hifa klamidospora hifa a b c
Gambar 3 Kolonisasi cendawan P. grisea umur 21 hsi (perbesaran 10x40) pada akar tanaman padi varietas: (a) IR 64, (b) Cisokan, (c) Kencana bali.
1 2 1 2 3 25 µm 25 µm 25 µm c b a 1 1 1 2 2 2 3 3 3 25 µm d e 25 µm f
Gambar 4 Irisan melintang akar padi umur 21 hsi pada perbesaran 40 x 10: a-c berturut-turut varietas IR 64, Cisokan, Kencana bali yang akarnya direndam dalam suspensi spora P. grisea; e-f berturut-turut varietas IR 64, Cisokan, Kencana bali, yang akarnya tidak direndam suspensi spora P. grisea. (1) Endodermis (2) Xilem (3) Floem.
PEMBAHASAN
Produksi Spora. Pada penelitian ini, pertumbuhan kultur yang berasal dari satu sumber kultur dapat menghasilkan warna kultur yang berbeda. Perubahan tersebut kemungkinan karena P. grisea memiliki elemen transposon, sehingga mudah mengalami mutasi. P. grisea memiliki elemen transposon POT2 (Kachroo et al. 1994).
Kemampuan Infeksi Penyakit Blas Pada
Padi. Tanaman yang diinfeksi melalui
perendaman bagian akar dalam suspensi spora menunjukkan bahwa cendawan ini tidak mampu menyerang tanaman padi melalui akar. Hal ini terbukti dengan tidak ditemukan bercak pada akar, tidak ada struktur hifa dan apresorium pada daerah korteks, endodermis, xilem, dan floem yang merupakan penanda bahwa cendawan berhasil menyerang tanaman
inang. Hasil uji coba infeksi dengan menyuntikkan spora pada daerah sekitar perakaran maupun menempelkan sporan dan miselium ke permukaan akar (tidak ditulis dalam metode) juga tidak ditemukan bercak pada akar. Namun hasil kontrol positif menunjukkan bahwa P. grisea ras 173 yang diinfeksi dengan cara menyuntikkan spora pada pelepah daun mampu menimbulkan bercak pada daun varietas Kencana bali dan Cisokan. Hal ini menunjukkan bahwa spora yang digunakan dalam kondisi baik dan mampu melakukan infeksi.
Suhu yang digunakan pada penelitian ini berkisar antara 28 oC sampai 30 oC, kelembapan berkisar antara 70 sampai 90%. Hal ini menunjukkan kondisi lingkungan yang mendukung bagi perkembangan penyakit blas. Ketidakmampuan cendawan P. grisea ras 173
5
menginfeksi akar padi bukan disebabkan oleh kondisi lingkungan yang tidak mendukung. Selain itu, P. grisea ras 173 yang digunakan merupakan ras dengan tingkat virulensi yang paling tinggi di Indonesia (Utami et al. 2000). Menurut Utami et al (2000) P. grisea ras 173 merupakan ras dengan tingkat virulensi tinggi tetapi kemampuan bertahan di lapang rendah. Secara anatomi, sistem pertahanan akar lebih mudah ditembus patogen daripada daun karena pada akar tidak terdapat kutikula. Tetapi pada penelitian ini, P. grisea ras 173 tidak dapat menembus pertahanan akar yang sederhana. Ketidakmampuan P. grisea
menginfeksi tanaman padi melalui akar bukan disebabkan cendawan tidak dapat menempel pada akar karena dengan metode pewarnaan akar tampak hifa yang menempel pada permukaannya (Gambar 3). Ketidakmampuan ini mungkin disebabkan P. grisea ras 173 merupakan ras yang spesifik hanya menyerang tanaman padi pada bagian aerial, sedangkan akar bukan daerah yang sesuai bagi
P. grisea ras 173 untuk infeksi, karena nutrisi yang diperlukan tidak terdapat pada akar. Tan (2000) menyatakan bahwa mikroorganisme tanah akan mengkolonisasi permukaan akar karena akar mengeluarkan eksudat yang merupakan sumber nutrisi dan energi bagi mikroorganisme. Sedangkan cendawan dapat mengeluarkan cairan yang membantu untuk menempel pada tanaman inang. Cairan ini membantu cendawan mengenali nutrisi yang akan di serap (Moore-Landecker 1996). Tanaman akan memberikan respon jika terjadi interaksi dengan patogen. Respon tersebut ditentukan oleh kemampuan inang dalam mengenali molekul penanda (elisitor) yang dihasilkan oleh patogen. Elisitor dikeluarkan saat patogen telah menempel pada permukaan inang (Heiser et al. 2005.). Selanjutnya gen resistensi (gen R) yang ada pada tanaman akan mengenali gen avirulen (gen Avr) yang ada pada patogen. Jika interaksi antara gen R dan gen Avr kompatibel maka tidak akan menyebabkan muncul penyakit. Tetapi jika interaksi antara gen R dan gen Avr tidak kompatibel maka akan menyebabkan penyakit.
Perbedaan hasil penelitian ini dengan penelitian Sesma dan Osbourn (2004) mungkin disebabkan jenis isolat dan lingkungan yang berbeda. Agrios (2005) menyatakan bahwa lingkungan yang berbeda dapat mempengaruhi jumlah inokulum, tingkat pertumbuhan patogen, daya tahan hidup patogen, dan kerentanan genetik inang. Dufresne dan Osbourn (2001) menyatakan
bahwa kemampuan P. grisea dalam menyerang tanaman terbagi menjadi empat kelompok, yaitu mampu menginfeksi daun dan akar, mampu menginfeksi daun tetapi tidak dapat menginfeksi akar, tidak mampu menginfeksi daun tetapi mampu menginfeksi akar, serta tidak mampu menginfeksi daun dan akar. Berdasarkan klasifikasi Dufresne dan Osbourn (2001), kemungkinan P. grisea ras 173 termasuk ke dalam kelompok isolat yang mampu menginfeksi daun tetapi tidak mampu menginfeksi akar.
KESIMPULAN
Cendawan P. grisea isolat 173 tidak mampu menginfeksi tanaman padi melalui akar. Hal ini terbukti dengan tidak muncul bercak pada akar maupun daun pada tanaman padi yang diinfeksi bagian akarnya, dan tidak ada kolonisasi hifa pada jaringan akar.
SARAN
Perlu dilakukan pengujian terhadap pembentukan apresorium dan biosintesis melanin P. grisea saat dilakukan proses infeksi melalui akar. Varietas padi dan isolat cendawan yang digunakan lebih banyak sehingga lebih mewakili karakter isolat di Indonesia.
DAFTAR PUSTAKA
Agrios GN. 2005. Plant Pathology . Ed ke- 5. Unites State of America: Elsevier Academic Pr.
Chen D. 1993. Population structure of
Pyricularia grisea (Cooke) Sacc. in two screening site quantitive characterization of mayor and minor resistance genes [thesis doctor]. Los Banos: University of Philippines.
Dufresne M, Osbourn AE. 2001. Definition of tissue-specific and general requirement for plant infection in a phytopathogenic fungus. Phytopathol Soc 14: 300-3007. Heiser I, Durner J, Langbertels C. 2005.
Interaction between host plants and fungal and bacterial pathogens. Di dalam: HockB, Elstner EF, editor. Plant Toxicology. Ed ke-5. New York: Marcel dekeer. hlm 555-586.
Kachroo P, Leong SA, BB Chattoo. 1994. Pot2. an inverted repeat transposon from the rice blast fungus Magnaporthe grisea
6
Ou SH. 1985. Rice Disease. Ed ke- 2. England: Commonwealth Mycological Institut, CAB. Hlm 101.
Koske RE, Gema JN. 1989. A modified procedur for staining roots to detect VA mycorhizas. MycolRes 92:486-505.
Scardaci et al. 1997. Rice blast: a new disease in California. Agronomy Fact Sheet Series. Davis: University of California. Kurnianingsih R. 2008. Ekspresi gen PR1 dan
PBZ1 yang terlibat dalam sistem toleransi tanaman padi terhadap penyakit blas (isolat 173) [tesis]. Bogor: Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Sesma A, Osbourn AE. 2004. The rice leaf blast pathogen undergoes developmental processes typical of root infecting fungi.
J. Nature 431: 582-586. Nakamura T. 1995. Plant Tissue Observation
Using Microscope. Di dalam Hinata K, Hashiba T, editor. A Manual of Experiment for Plant Biology. Tokyo: Soft Science Publications.
Tan KH. 2000. Enviromental Soil Science. Ed ke-2. Basel: Marcel dekeer AG. Hlm 95. Utami DW, Amir M, Moeljopawiro. 2000.
Analisis RFLP kelompok ras dan haplotipe isolat blas dengan DNA pelacak MGR 586. J Teknol Pert 5 (1): 28-33.
Manandhar HK, Jorgensen HJL, Smedegaard-Petersen V, Mathur SB. 1998. Seedborne infection of rice by
Pyricularia grisea and its transmission to seedling. Plant disease 82: 1093-1099.
Yoshida S, Forno DA, Cock JH. 1976.
Laboratory Manual for Physiological Studies of Rice. Los Banos: IRRI. Moore- Landecker E. 1996. Fundamentals Of
The Fungi. Ed ke-4. New Jersey: Prentice Hall. Hlm 15-16.
7
8
Lampiran 1 Komposisi larutan hara Yoshida
Larutan Stok Hara Makro
Elemen Senyawa Preparation (gram/ 10 L aquades)
N NH4NO3 914
P NaH2PO4. 2H2O 403
K K2SO4 714
Ca CaCl2 886
Mg MgSO4. 7H2O 3240
Larutan Stok Hara Mikro
Elemen Senyawa Preparation (gram/ 10 L aquades)
Mn MnCl2. 4 H2O 15.0 Mo (NH4)6. Mo7O24. 4H2O 0.74 B H3BO3 9.34 Zn ZnSO4. 7H2O 0.35 Cu CuSO4. 5H2O 0.31 Fe Fe EDTA 77.0
