Orchid Mycorrhiza, Peran dan Manfaatnya
dalam Bidang Perlindungan Tanaman Perkebunan
Roosmarrani Setiawati, SP. POPT Ahli Muda
Di alam, mikoriza dijumpai berasosiasi dengan hampir 90% perakaran tanaman tingkat tinggi. Keberadaannya memiliki peran yang cukup penting karena dapat meningkatkan jangkauan akar dalam menyerap air dan unsur hara, khususnya fosfor. Secara umum dikenal ada 2 tipe mikoriza, yaitu ekto- dan endomikoriza. Salah satu tipe endomikoriza yang menarik untuk dikaji ialah Orchid
Mycorrhiza (Mikoriza Anggrek). Seperti apa mikoriza anggrek itu dan sejauh mana
perannya dalam bidang perkebunan?
Sejarah Mikoriza Anggrek
Istilah mikoriza anggrek ditujukan untukjenis mikoriza yang berasosiasi dengan tanaman anggrek. Penelitian anatomis yang dilakukan oleh Link pada tahun 1840 mengenai struktur yang terbentuk dalam sel pesemaian tanaman anggrek belum mendeskripsikan secara jelas adanya hifa jamur mikoriza. Barulah pada tahun 1853, Irmisch mendeskripsikan dengan jelas mengenai hifa jamur dalam sistem perakaran anggrek Corallorhiza innata (syn. C. trifida), yaitu anggrek yang kekurangan klorofil.
Hubungan asosiasi ini lebih lanjut diteliti oleh Albert B. Frank, seorang ahli botani dari Jerman. Berdasarkan pada pengetahuannya mengenai berbagai tipe mikoriza, Frank berasumsi bahwa asosiasi antara anggrek dengan jamur endofit tersebut bersifat mutualistik. Frank menyatakan pula bahwa jamur endofit tersebut akan sulit atau tidak mungkin dikembangkan di luar tanaman anggrek karena memerlukan nutrisi yang spesifik. Pada tahun 1904, Decordenoy pertama kali melaporkan bahwa mikoriza dapat mendukung penyediaan nutrisi bagi tanaman yang berasosiasi dengannya.
Bernard dan Burgeff pada tahun 1909 berhasil mengisolasi mikoriza anggrek secara in vitro pada pesemaian anggrek. Mereka menyatakan bahwa endofit anggrek tersebut merupakan jamur yang termasuk dalam genus Rhizoctonia yang
terdiri dari tiga spesies, yaitu R. repens, R. mucoroides, dan R. lanuginose. Setelah penemuan itu, penelitian tentang mikoriza anggrek pun semakin berkembang.
Fisiologis Mikoriza Anggrek
Untuk melengkapi siklus hidupnya, tanaman anggrek memerlukan infeksi jamur mikoriza. Pada beberapa jenis anggrek terdapat mekanisme untuk menunda proses perkecambahan benih. Keberadaan miselium jamur yang bersifat endofitik dan kompatibel dapat meningkatkan perkecambahan benih anggrek secara signifikan. Lebih lanjut, adanya komponen zat seperti etilen dan beberapa vitamin diketahui dapat menstimulir proses perkecambahan benih anggrek. Komponen zat tersebut pada akhirnya diketahui dapat diproduksi oleh strain jamur Rhizoctonia dalam media biakan, sehingga jamur Rhizoctoniadiduga terlibat dalam interaksi di atas.
Sementara itu, Knudsonpada tahun 1922 mencoba mengembangkan beberapa jenis anggrek pada media tanpa jamur (asimbiotik) dan ternyata hal tersebut sulit. Hal inilah yang kemudian menjadi perhatian peneliti dalam melakukan kajian fisiologi asosiasi anggrek dengan jamur Rhizoctonia.
Mekanisme Infeksi Mikoriza Anggrek
Infeksi mikoriza anggrek pada jaringan tanaman anggrek terbatas pada perakaran yang berada di bawah tanah atau pada anggrek-anggrek epifit, yang bagian bawahnya terletak pada media substrat. Seperti halnya tipe endomikoriza, infeksi tersebut terjadi pada jaringan korteks akar.
Infeksi diawali dengan adanya penetrasi pada dinding sel benih oleh sekumpulan hifa yang terbentuk secara berlebihan pada struktur penyerap seperti ujung suspensor benih, perakaran kecambah atau rambut akar. Namun tidak terbentuk bantalan infeksi, meskipun strain yang sama mungkin memproduksi appresorium selama proses infeksi patogenik pada tanaman inang yang lain.
Selanjutnya jamur membentuk hifa intraseluler yang berupa lilitan yang padat yang mungkin menempati sebagian besar sel lumen jaringan inang. Struktur ini dikenal dengan nama peloton, yang kemudian menjadi ciri khas jamur mikoriza anggrek. Peloton biasanya hanya dijumpai ada pada periode yang terbatas sebelum kemudian mengalami lisis. Infeksi dan lisis terjadi berulang kali dalam sel
dan jaringan. Mikoriza anggrek tidak membentuk struktur selubung (mantel), tetapi hifa penetrasi biasanya terdapat di sekitar organ inang yang terinfeksi.
Gambar 1. Struktur peloton pada sel korteks akar inang
Selama infeksi awal terjadi aktivitas sekresi hifa yang tinggi. Sitoplasma jamur menjadi penuh dengan glikogen, terutama meluas pada bagian hifa peloton.
Sitoplasma tanaman yang terinfeksi mengandung sejumlah mitokondria dan retikulum endoplasmayang berkembang dengan pesat. Diduga hal ini terjadi karena sitoplasma terlibat dalam proses produksi enzim hidrolitik. Pada tingkatan awal lisis, vakuola sel hifa dan sekat dolipori mulai terpecah. Aktivitas asam fosfatase terdeteksi pada dinding hifa selama degradasi hifa berikutnya.
Adanya reaksi pertahanan dalam jaringan terinfeksi dan tidak terdapatnya kematian sel masih sedikit diketahui. Namun demikian, beberapa peneliti mengungkapkan bahwa telah ditemukan senyawa metabolit sekunder (fitoaleksin) yang terbentuk di dalam jaringan anggrek seperti orchinol dan hircinol akibat adanya infeksi Rhizoctonia dan jamur endofit lain yang berasosiasi dengan anggrek. Kasiamdari (2000), menambahkan bahwa Rhizoctonia binukleat hanya menginfeksi bagian sel epidermis, yang dinding selnya kaya akan endapan elektron, lignin, suberin, maupun senyawa-senyawa fenolat yang sering berperan dalan proses pertahanan terhadap patogen.
ht tp :// NORTH A M ER ICA NO RCH IDC EN TER .org
Peran Mikoriza Anggrek dalam Perlindungan Tanaman
Bagaiman peran mikoriza anggrek dalam kaitannya dengan perlindungan tanaman? Salah satu tanaman perkebunan yang termasuk dalam keluarga anggrekan adalah vanili (Vanilla planifolia Andrews). Vanili dibedakan dari jenis anggrek lainnya, karena vanili diambil buahnya dan dimanfaatkan sebagai penyedap aroma makanan atau minuman. Upaya pengembangan vanili tidak luput dari kendala, terutama yang disebabkan oleh penyakit. Jamur Fusarium
oxysporumf.sp. vanillae adalah patogen utama yang menyebabkan busuk pada
batang vanili dan telah mengakibatkan kerugian yang cukup besar.
Sebagai salah satu tanaman yang termasuk keluarga anggrekan, tentu saja vanili berasosiasi dengan mikoriza anggrek, khususnya dari Kelas Basidiomycetes. Proses perkecambahan benih vanili sangat tergantung pada keberadaan mikoriza. Irawati (2004), melaporkan bahwa telah berhasil mengisolasi delapan isolat mikoriza anggrek dari perakaran vanili dan diduga semuanya tergolong dalam genus Rhizoctonia. Uji hipovirulensi dari dua isolat Rhizoctonia yang ditemukan cukup tinggi, artinya intensitas penyakit pada tanaman indikator tergolong rendah. Sementara itu, Porras dan Bayman (2007) juga menyatakan bahwa pada perakaran vanili yang berada di dalam tanah banyak dijumpai struktur peloton dibandingkan dengan perakaran vanili yang menempel pada kulit batang tanaman inang. Lebih lanjut uji DNA dengan metode sekuen daerah ITS (Internal Transcribed Spacer)
memperlihatkan bahwa mikoriza anggrek yang menginfeksi perakaran vanili tergolong dalam
Ceratobasidium dan Tulasnella.
Beberapa peneliti lain juga mengungkapkan bahwa mikoriza anggrek yang berasosiasi dengan vanili sangat potensial dimanfaatkan sebagai agens hayati busuk batang Fusarium. Panjang hifa eksternal dari mikoriza anggrek dalam tanah dapat melebihi panjang rambut-rambut akar vanili hingga 10 cm. Hal ini memungkinkan jangkauan akar semakin luas sehingga kemampuan menyerap air dan nutrisi yang tersedia di dalam tanah meningkat.
Gambar 2. Zona Akar Vanili Terinfeksi Mikoriza Anggrek
© Por ras and Bay man , 20 03
Selain itu keberadaan mikoriza anggrek juga mampu berkompetisi dengan mikroba lainnya di dalam tanah termasuk patogen terbawa tanah sehingga meminimalisir terjadinya infeksi penyakit. Terbentuknya senyawa fenol dalam jaringan vanili akibat infeksi mikoriza anggrek dapat mengimbas ketahanan tanaman terhadap serangan patogen. Dengan demikian, vanili akan semakin sehat dan kuat sehingga produktivitasnya meningkat. (RS)
Pustaka
Andersen, T.F. & H.N. Rasmussen. 1996. The Mycorrhizal species of Rhizoctonia.
In: Sneh, B., S.Jabaji-Hare, S. Neate, & G. Dijst. Rhizoctonia Spesies:
Taxonomy, Molecular Biology, Ecology, Pathology and Disease Control. KAP. London. 379-390 pp.
Brundrett, M., N. Bougher, B. Dell, T. Grove, & N. Malajczuk. 1996. Working with
Mycorrhizas in Forestry and Agriculture. ACIAR Monograph 32. 374 +x p.
Brundrett, M. 2000. Section 1. Introduction of Mycorrhizas.
http://www.ffp.csiro.au/research/mycorrhiza/intro.html. 8p. Diakses tanggal
16 April 2014.
Irawati, A. F. C. 2004. Karakterisasi dan Uji Hipovirulensi Rhizoctonia sp. yang
Diisolasi dari Perakaran Tanaman Vanili. Tesis. Universitas Gadjah Mada.
Januari. 81p.
Kasiamdari, R. S. 2000. Binukleat Rhizoctonia isolate from mycorrhizal pot culturs: Its morphological characteristics and pathogenicity. Biologi 2(10): 615-628.
Porras, A. A. & P. Bayman. 2007. Mycorrhizal Fungi of Vanilla: Diversity, Specificity and Effects on Seed Germination and Plant Growth. Mycologia 99(4) pp. 510– 525.
