Vol. 4 No. 3. Hal 147-151 ISSN: 2087-7706
PERBAIKAN DAYA ANTAGONIS
TRICHODERMA HARZIANUM
RIFAI
TERHADAP
SEPTOBASIDIUM
Spp. MELALUI SINAR UV
Improvement of Antagonist Activity of
Trichoderma harzianum
Rifai
to
Septobasidium
spp. using UV Rays
IMAN SUSWANTO*)DAN TRIS HARIS RAMADHAN
Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Untan, Pontianak
ABSTRACT
Currently velvet blight Septobasidium spp. is a major disease of pepper in West Kalimantan. Some control efforts have been made despite lack of satisfactory results. This study aimed to obtain mutant isolates ofTrichoderma harzianumwhich can suppress velvet blight. Mutation was done by UV radiation from the UV-C lamp 15 watt, at range 3-21 minutes exposure series with an interval of 3 minutes. The research results showed that exposure toT. harzianum for 6-9 mins resulted in quicker life cycle of the mutant isolates and still maintain antagonistic properties against Septobasidium spp. UV exposure to
T. harzianummore than 18 minutes caused disruption of mycelium growth and sporulation. Key words :pepper,Septobasidiumspp., T. harzianummutant
1
PENDAHULUAN
Penyakit haw ar beludr u (velvet blight) yang disebabkan oleh Septobasidium spp., mer upakan salah satu penyakit yang mer ugikan pada kebun lada masyar akat di Kalimantan Bar at. Gejala penyakit ber upa ker ontokan bagian tanaman yang masih muda seper ti cabang muda, bunga atau buah sampai tanaman hanya menyisakan cabang utama. Bagian tanaman sakit dijumpai lapisan miselium menyer upai beludr u sehingga dinamakan penyakit hawar beludr u. Penyakit umumnya menginfeksi tanaman dewasa pr oduktif dan jar ang ditemukan pada tanaman muda atau di pembibitan (Susw anto, 2009).
Sampai saat ini pengendalian penyakit menggunakan fungisida bubur bor do dan bubur kalifor nia belum memper lihatkan hasil memuaskan. Pengujian in vitro kedua jenis fungisida ter sebut memiliki daya hambat saat fase miselium pr imer dan sekunder . Daya hambat fungisida menur un saat cendaw an membentuk hifa udar a dan spor ulasi (Yuniar ti
et al.,2010).
Trichoderma spp. mer upakan kelompok cendaw an yang belum diketahui atau jar ang
*)Alamat kor espondensi:
Email : [email protected]
ditemukan fase seksualnya sehingga r epr oduksi ter batas pada pr oduksi konidia. Banyak lapor an yang menyatakan
Trichoderma spp. memiliki potensi sebagai agens pengendali hayati. Rakasiw i et al. (2013) menyatakan bahw a Trichoderma spp. dapat diper oleh dar i dalam jar ingan lada dan memiliki kemampuan sebagai antagonis
Septobasidiumspp.
Eksplor asi isolat antagonis dar i alam ser ingkali menghadapi kendala kemampuan daya antagonis yang tidak sesuai dengan keinginan. Kenyataan ini menghar uskan upaya tambahan untuk per baikan daya antagonisme maupun ker agaman isolat sehingga memper besar peluang untuk memper oleh agens hayati yang lebih baik. Per baikan sifat
Streptomyces viridifaciensuntuk menghasilkan antibiotik lebih tinggi ber hasil dilakukan dengan induksi sinar ultr aviolet (UV) ber hasil ditemukan pada tahun 1976. Keber hasilan ini memicu ber bagai upaya untuk memper oleh mikr oor ganisme yang lebih unggul dalam pr oses fer mentasi pr oduksi enzim, asam amino dan subtansi aktif lainnya, baik dalam ukur an kecil sampai skala industr i (Stanbur y & Whitaker , 1984 dan Bapir ajuet al.,2004).
Penggunaan mutagenesis UV telah banyak dilapor kan keber hasilannya. UV sebagai agen
mutagen memiliki banyak keunggulan antar a lain mur ah, mudah dilakukan, aman dan efektif. Pengatur an r adiasi yang ketat akan diper oleh kar akter mutan yang dikehendaki.
Penelitian ber tujuan menentukan ber bagai per ubahan sifat T. harzianum hasil penyinar an UV dan memper oleh mutans T.
harzianum yang ber guna bagi pengendali hayati Septobasidium spp penyebab penyakit haw ar beludr u pada lada,.
BAHAN DAN METODE
Bahan-Bahan Penelitian.Bahan-bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah: cendaw an endofit T.harzianum, isolat
Septobasidiumspp dan medium PDA.
Preparasi isolat wildtype T. harzianum.
Isolat T. harzianum ber upa cendaw an endofit diper oleh dar i jar ingan batang lada sehat yang diambil dar i kebun daer ah endemik velvet blight. Isolat dir emajakan pada media PDA sampai ber umur 1 minggu setelah inkubasi (MSI). Selanjutnya dibuat suspensi konidia dengan menambahkan 10 mL akuades ster il. Suspensi ditumbuhkan pada media PDA dengan metoda gor es/streak dan diinkubasi selama 12-18 jam untuk memper oleh isolat dar i spor a tunggal. Isolasi monospor a dilakukan dengan memindahkan satu konidia yang telah membentuk buluh ke media PDA mir ing.
Induksi Mutan. Mutasi menggunakan metoda Hamad et al. (2001). Isolat T. harzianum pada media PDA ber umur 1 MSI dibuat suspensi dengan konsentr asi 5 x 103 mL-1. Penghitungan kepadatan konidia menggunakan haemositometer . Sebanyak 10 mL suspensi konidia dalam cawan petr i 9 cm ditempatkan pada jar ak 20 cm dibaw ah lampu UV-C 15 w att dalam enkas mutasi. Selama w aktu pemapar an konidia, caw an petr i dalam keadaan ter buka. Pemapar an dilakukan secar a ber ser i pada kisar an 3-21 menit dengan selang w aktu 3 menit. Selanjutnya suspensi konidia sebanyak 0,5 mL dipindahkan ke media PDA dan diinkubasi dalam keadaan gelap selama 3 har i. Pengamatan ber upa jumlah koloni yang muncul.
Keragaman isolat mutan. Tujuan pengujian adalah mengetahui ker agaman
isolat mutan melalui uji vegetatif kompatibilitas dan mor fologi hifa. Uji kompatibilitas sesuai dengan metoda Soesanto
et al. (2013) dan Patil & Lung (2012). Reinokulasi sebanyak 4 isolat mutan dan
wildtype T. harzianum menggunakan jar um ose pada media PDA secar a ber hadapan. Selanjutnya diamati kompatibilitas hifa vegetatif, pr opor si miselium cendawan yang menghasilkan spor a dan diameter per tumbuhan miselium pada 3 HSI.
Daya antagonis isolat mutan. Isolat
Septobasidium spp yang digunakan mer upakan koleksi dar i Labor ator ium Penyakit Tanaman Fakultas Per tanian Untan. Pengujian ber tujuan untuk mengetahui kemampuan isolat mutan T. harzianum
menghambat per kembangan miselium
Septobasidium spp. Pengamatan dilakukan pada 5 HSI dengan per hitungan daya hambat sesuai Royse & Ries (1977) seper ti r umus di baw ah ini:
Ket er angan: PP=penghambatan per t umbuhan (%), R1=per tumbuhan jejar i patogen pada media tanpa agens hanyati; R2=per tumbuhan jejar i patogen pada media dual kultur dengan agens hanyati
Analisis Data. Per cobaan disusun ber dasar kan r ancangan acak lengkap. Per lakuan dalam penelitian ini ber upa tar af pemapar an r adiasi UV pada konidia T. harzianum. Per bedaan pengar uh per lakuan dianalisis dengan anova dan uji per bandingan ber ganda Duncan pada tar af nyata 0,05.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Mutan Hasil Induksi. Hasil pengamatan induksi mutan menunjukkan bahw a pola per tumbuhan mutan T. harzianum semakin menur un seir ing dengan semakin lamanya pemapar an r adiasi UV (Gambar 1). Lama w aktu pemapar an 15 menit atau lebih ter nyata menyebabkan kematian dan gangguan per kecambahan maupun per tumbuhan miselium cendaw an. Hal ini ber ar ti w aktu pemapar an UV ter hadap T. harzianum membutuhkan r entang w aktu ter tentu untuk menghasilkan mutan yang
dikehendaki tanpa menyebabkan ker usakan. Menur ut Yuwono (2008), UV dengan panjang gelombang 210-310 nm akan diser ap oleh mater i genetik sel dan dapat menimbulkan kematian atau mutasi sel. Mekanisme pembentukan mutan disebabkan oleh ter bentuknya timin dimer hasil ikatan kovalen antar a dua molekul timin. Timin dimer dalam untai DNA tidak dapat ter baca oleh r ibosom, sehingga akan mer ubah makna untai ter buka ker angka pembacaan/open reading frame
(ORF).
Lebih lanjut Yuwono (2008) menyatakan, dampak dar i per ubahan ORF menyebabkan per ubahan jenis asam amino yang dihasilkan dikenal dengan mutasi missense. Per ubahan str uktur DNA menyebabkan ter hentinya pr oses tr anslasi dikenal dengan mutasi nonsense. Ada kalanya per ubahan DNA tidak menyebabkan per ubahan pr oduk pr otein dikenal dengan mutasi netr al. Mutasi penyisipan dan penghilangan dapat menyebabkan per ubahan reading frame
sehingga menyebabkan per ubahan pola pembacaan (frameshift). Dampak dar i per ubahan pola pembacaan dapat menghasilkan polipeptida ber beda sama sekali sehingga ber sifat tidak fungsional. Kemungkinan lain adalah tidak dijumpai kodon stop dalam reading frame sehingga tr anslasi suatu polipeptida sampai diluar gen.
Pada Gambar 1 juga dapat diketahui bahw a ker agaman mutan T. harzianum akan diper oleh secar a melimpah pada pemapar an
UV selama 3 - 12 menit. Pemapar an UV lebih dar i 12 menit sebenar nya juga akan diper oleh mutan, akan tetapi jumLahnya ter batas. Dengan demikian ber dasar kan pengamatan jumLah koloni dan ker agaman mutan dilakukan dalam w aktu pemapar an antar a 3-12 menit. Hal ini sesuai dengan Shazia et al.
(2011), menyatakan bahw a upaya peningkatan kualitas T. viridae dalam mempr oduksi enzim-enzim selulase dilakukan menggunakan r adiasi UV pada kisar an w aktu 10 menit. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 3 6 9 12 15 18 21
Lama Pemaparan UV (menit)
S e l H id u p x 2 (c fu /m l) Jumlah koloni Keragaman mutan
Gambar 1. Jumlah koloni dan ker agaman mutan yang diper oleh dar i mutasi sinar UV pada beber apa tingkat pemapar an
Tabel 1. Per tumbuhan miselium dan spor ulasi isolat mutan hasil r adiasi UV-C pada beber apa tingkat pemapar an pada 3 HIS
Lama Pemapar an Radiasi UV (menit) JumLah Sampel (isolat) Diameter miselium (cm)
Zone spor ulasi koloni (%)
Kontr ol 10 4,26 a 30,00 d 3 25 4,24 a 34,80 cd 6 25 4,17 ab 40,00 bc 9 20 4,04 bc 45,00 ab 12 15 3,98 c 50,67 a 15 13 3,63 d 4,62 e 18 7 2,49 e 4,28 e 21 5 2,00 f 2,00 e
Ket er angan: Angka dalam satu kolom yang diikuti hur uf sama menunjukkan per bedaan tidak nyata menur ut uji Duncan pada tar af nyata 0,05.
Keragaman Isolat Mutan. Pengamatan ker agaman mutan juga diketahui dar i mor fologi mutan yang memper lihatkan
per bedaan dengan wildtype seper ti yang ter ter a pada Tabel 1. Pada penelitian ini, mutan yang secar a mor fologi baik dapat
diper oleh pada pemapar an r adiasi UV antar a 3-9 menit. Per tumbuhan miselium mulai memper lihatkan gangguan pada pemapar an 12 menit. Pemapar an UV selama 15, 18 dan 21 menit secar a nyata menyebabkan hambatan per tumbuhan miselium. Secar a umum dapat disimpulkan semakin lama pemapar an UV menyebabkan hambatan per tumbuhan miselium.
Pada Tabel 1 juga dapat diketahui bahwa pemapar an r adiasi UV sampai pada batas w aktu ter tentu akan memacu ter jadinya spor ulasi. Sebaliknya, pemapar an lebih lanjut justr u menyababkan hambatan atau kegagalan pr oses spor ulasi. Pemapar an r adiasi UV antar a 6-12 menit ter bukti secar a nyata memper cepat masa spor ulasi cendawan.
Pemapar an UV selama 15 menit atau lebih, menyebabkan penur unan diameter miselium yang diikuti pula dengan kegagalan cendaw an untuk spor ulasi. Secar a mor fologi koloni T. harzianumnor mal memper lihatkan zone ster il dan fer til yang ditunjukkan dengan munculnya konidia. Pemapar an UV lebih dar i 15 menit, menyebabkan miselium T. harzianum
memper lihatkan w ar na pucat, per tumbuhan ter hambat dan gagal membentuk konidia. Dengan demikian pemapar an UV pada isolat cendaw an endofit T. harzianum lebih dar i 15 menit cender ung menyebabkan kematian dan ker usakan fungsi fisiologi cendaw an.
Daya Antagonis Isolat Mutan. Hasil pengamatan daya antagonis mutan T. harzianum ter hadap Septobasidium spp. pada Tabel 2 menunjukkan bahw a daya hambat mutan T. harzianum dapat beker ja sampai pada pemapar an UV selama 9 menit. Pemapar an UV selama 12 menit atau lebih justr u menyebabkan penur unan atau bahkan kehilangan kemampuan mutan T. harzianum
ter hadapSeptobasidiumspp.
Hasil pengujian ini menunjukkan bahw a ser i pemapar an r adiasi UV antar a 3-21 menit dengan selang 3 menit belum diper oleh agen antagonis yang memuaskan. Per baikan sifat mutan seper ti yang ter lihat pada Tabel 1, hanya memper lihatkan peningkatan spor ulasi. Hal ini ber ar ti penyinar an UV ber pengar uh ter hadap per ubahan sifat dar i isolat wilt type, namun belum menghasilkan sifat utama yang dikehendaki ber upa peningkatan kemampuan daya antagonis. Upaya per baikan sifat mutan
T. harzianum dapat ditempuh dengan car a mencar i r entang w aktu pemapar an UV secar a
lebih sempit ter utama pada r entang 6 dan 9 menit.
Tabel 2. Zone hambatan pengujian antagonsime dual kultur antar a Septobasodium spp dengan mutan T. harzianum pada beber apa tingkat pemapar an UV
Lama Pemapar an Radiasi UV (menit) Zone Hambatan Septobasidiumspp (%) Kontr ol 3 6 9 12 15 18 21 57,68 ab 57,68 ab 57,92 a 56,61 b 55,20 c 10,26 d 0 e 0 e
Ket er angan: Angka yang diikuti hur uf sama menunjukkan per bedaan tidak nyata menur ut uji Duncan pada tar af nyata 0,05.
Menur ut Patil & Lung (2012), per baikan kemampuan mendegr adasi kitin oleh T. harzianum mutan dengan UV ber hasil diper oleh dengan lama pemapar an 4-8 menit. Mutan memiliki sifat waktu spor ulasi lebih cepat dan kemampuan degr adasi kitin lebih kuat.
SIMPULAN
Simpulan penelitian ini adalah mutasi dengan r adiasi UV untuk memper oleh kandidat agens pengendali hayati cendaw an endofit T. harzianum ter hadap Septobasidium
spp. dilakukan dengan lama pemapar an 6 sampai 9 menit. Mutan T. harzianummemiliki sifat, siklus hidup lebih cepat dan tetap memper tahankan sifat antagonisnya ter hadap
Septobasidium spp. Pemapar an T. harzianum
lebih dar i 18 menit menyebabkan gangguan per tumbuhan miselium dan spor ulasi. Penelitian ini belum memper oleh isolat mutan dengan kemampuan daya hambat yang lebih baik dar iT. harzianumalami.
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan ter ima kasih penulis sampaikan kepada Dir ektor at Jender al Pendidikan Tinggi, Kementer ian Pendidikan Nasional yang telah membantu pendanaan penelitian ini melalui penelitian Hibah Str ategis Nasional Tahun Anggar an 2013-2014.
DAFTAR PUSTAKA
Bapir aju KVVSN, Sujatha P, Ellaiah P & Ramana T. 2004. Mutation induced enhanced biosynthesis of lipase. Afr ican Jour nal of Biot echnology. 3(11): 618-621.
Hamad A, Haq I, Qadeer MA & Javed I. 2001. Scr eening of Bacillus lichenifor mis mutants for impr oved pr oduction of alpha-amylase. Pak. Jour . Bot. 33: 517-525.
Patil AS & Lung AG. 2012. Str ain impr ovement of Tr ichoder ma har zianum by UV mutagenesis for enhancing it’s biocont r ol pot ent ial against aflotoxigenic Asper gillus species. The Exper iment 4(2): 228-242.
Rakasiw i R, Susw anto I, Sar bino. 2013. Eksplor asi cendaw an endofit sebagai antagonis t er hadap patogen haw ar beludr u (Septobasidium sp.). Jur n. Sains Mahasisw a Per tanian 2(2): 1 – 11. Royse DJ, Ries SM. 1977. The influence of fungi
isolated fr om peach tw igs on the pathogenicity of Cytospor acinata. Phytopathol. 63: 603-607.
Shazia S, Bajw a R, Shafique S. 2011. Str ain impr ovement in Tr ichoder ma vir ide thr ough mutation for over expr ession of cellulase and char acter ization of mutants using r andom amplified polymor phic DNA (RAPD). Afr ican Jour nal of Biotechnology. 10(84): 19590-19597. Soesant o L, Mugiastuti E, Rahayuniati RF. Dew i RS. 2013. Uji kesesuaian empat isolat Trichoderma
spp. dan daya hambat in vit r o t er hadap beber apa pat ogen tanaman. J. Hama Penyakit Tumbuhan Tr opika 13(2): 117–123.
Susw anto I. 2009. Kajian Sept obasidium spp sebagai penyebab penyakit busuk cabang lada (Piper nigrumL.). Buletin Agr o Industr i 26: 14-25.
Yuniar ti, Susw anto I, Syahputr a E. 2010. Kajian efektifitas bubur bor do dan bubur kalifor nia untuk pengendalian haw ar beludr u septobasidium. Skr ipsi S1, Untan Pontianak. Unpublished.
Yuw ono T. 2008. Bioteknologi Pertanian. Gadjah Mada Univer sity Pr ess, Yogyakar ta. 284 p.
