Hak cipta dilindungi oleh hukum. Dilarang mengutip atau memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini tanpa izin tertulis dari penulis. Beberapa patogen menyebabkan penyakit pada tanaman dan hewan, tetapi banyak mikroorganisme yang menguntungkan: mengurai racun, menghasilkan nutrisi bagi tanaman, beberapa patogen berguna untuk mengendalikan gulma, merupakan antagonis patogen penyakit tanaman, dan ada juga mikroorganisme penyebab penyakit pada serangga. atau arthropoda lainnya. Penularan penyakit serangga dapat terjadi dari serangga yang sakit ke serangga yang sehat (penularan horizontal), dan penularan penyakit juga dapat terjadi dari serangga kepada keturunannya atau sering disebut dengan penularan vertikal.
Beberapa patogen dapat memiliki inang yang sangat spesifik dan beberapa memiliki kisaran inang yang luas. Serta parasitoid dan predator patogen yang berperan sebagai pengendali alami dan kini digunakan sebagai agen pengendali hayati yaitu yang disebut mikrobiokontrol. Hubungan antara patogen dan dosis sering disebut dengan LDx, artinya dosis yang diperlukan untuk membunuh inang sebesar x%.
Beberapa tersedia secara komersial sebagai insektisida biologis atau mikroba (Tabel 1), tetapi ada juga mikroorganisme yang secara alami dan cepat memusnahkan populasi hama bila didukung dengan kondisi yang tepat. Mikroorganisme yang dapat digunakan untuk pengendalian hayati adalah bakteri, virus, jamur, protozoa, rickettsia dan nematoda.
BIOLOGI BAKTERI
PATOGEN SERANGGA
Kristal tersebut mengandung endotoksin yang dapat melumpuhkan saluran pencernaan larva Lepidoptera. Bacillus thuringiensis mudah berkembang biak ketika kondisi lingkungan seperti suhu dan ketersediaan nutrisi mendukung, sementara pembentukan spora telah terbukti dipicu oleh faktor internal dan eksternal, termasuk sinyal kelaparan nutrisi, kepadatan sel, dan perkembangan siklus sel. Siklus hidup Bt dibagi menjadi beberapa fase, yaitu fase I: pertumbuhan vegetatif; fase II: transisi ke sporulasi; fase III: sporulasi; tahap IV: pematangan spora dan lisis sel (Hilbert dan Piggot, 2004; Berbert-Molina et al., 2008).
Sejumlah gen Cry telah terbukti ditranskripsi dari dua promotor BtI dan BtII yang tumpang tindih oleh RNA polimerase yang mengandung faktor sporulasi yang bergantung pada sigma σE dan σK (Sedlak et al., 2000; Hilbert dan iggot, 2004). Penghapusan gen plcR telah terbukti menghasilkan pengurangan virulensi Bt secara drastis pada serangga yang terinfeksi secara oral (Salamitou et al., 2000). Produksi faktor virulensi oleh Bt diperlukan tetapi tidak cukup untuk Bt disebut sebagai patogen (Fedhila et al., 2003), tetapi produksi proteinlah yang telah terbukti tanpa keraguan sebagai patogen insektisida serangga (Frankenhuyzen, 2009).
Selama proses infeksi, serangga yang rentan dapat mati karena kristal racun atau menjadi sangat lemah sehingga bakteri dapat masuk ke dalam hemocoel dan menyebabkan infeksi. Larva yang terinfeksi akan menunjukkan kehilangan nafsu makan, berhenti makan, diare, kelumpuhan saluran pencernaan dan regurgitasi.
CARA ISOLASI
BACILLUS THURINGIENSIS DAN PATOGENISITASNYA
Koloni yang menunjukkan morfologi yang sama dipilih dan diperiksa di bawah mikroskop fase kontras untuk menentukan adanya inklusi dan spora parasporal. thuringiensis dipindahkan ke media agar nutrisi miring. Dari hasil eksplorasi lapangan oleh Gazali et al. 2015) pada lahan pasang surut di Kalimantan Selatan dan Kalimantan Tengah ditemukan 11 isolat Bacillus thuringiensis dengan nilai LC50 seperti terlihat pada Tabel 2. Nilai LC50 isolat Bacillus thuringiensis yang diisolasi pada ekosistem pasang surut (Gazali et al. 2015) .
Hal ini sesuai dengan penelitian Damo (1990), yang menguji B. thuringiensis terhadap Helicoverpa armigera, yang menemukan bahwa semakin tinggi dosis B. thuringiensis, semakin tinggi mortalitas ulat. Faktor abiotik yang paling berpengaruh adalah sinar ultraviolet yang dapat merusak spora dan kristal B. Catatan : nilai rata-rata persentase intensitas kerusakan daun pada kolom yang sama diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan Range Test Duncan's Multiple pada 95 tingkat %.
Rata-rata jumlah ulat Plutella xylostella yang mati akibat aplikasi Bacillus thuringiensis dan pestisida Chlorfluazuron (Gazali et al., 2015). Catatan: Nilai rata-rata ulat mati Plutella xylostella pada kolom yang sama diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan Uji Jarak Berganda Duncan sebesar 95%.
PERBANYAKAN
BACILLUS THURINGIENSIS
Caprylate-thallous Agar (CTA) Larutan A
Deoxyribonuclease Agar (DNAse)
Adonitol Agar Metode : Buat 1 liter
Itaconate Agar Metode : Buat 1 liter
J-medium
Luria Bertani agar
Luria Bertani broth Metode : Buat 1 liter
MYPGP medium Metode : Buat 1 liter
- Nutrient agar Metode : Buat 1 liter,
NYS agar Metode : Buat 1 liter
PEMBA Metode : Buat 1 liter
- Sumber Karbon
- Sumber Nitrogen
- Unsur-Unsur Mineral
- Zat-zat Pertumbuhan
- Fermentasi Semi Padat
- Fermentasi Kultur Tenggelam
Teknik perbanyakan patogen serangga bergantung pada jenis substrat yang digunakan dan cocok untuk pertumbuhan patogen yang bersangkutan. Dalam mengejar produksi komersial mikroorganisme atau produknya, seleksi selalu diperlukan untuk mendapatkan strain tertentu yang lebih unggul dan bahkan seringkali memerlukan perubahan spesifik dalam karakteristik mikroorganisme yang bersangkutan. Misalnya, bahan sumber karbon yang baik untuk fermentasi semi-padat belum tentu baik untuk fermentasi kultur terendam.
Sel adalah produk karbon utama dari fermentasi; sebanyak 3-5 gram sel jamur atau 1-3 gram sel bakteri dan 1-5 gram sel ragi dapat dihasilkan dari setiap 100 ml biakan fermentasi yang terendam, sehingga pada dasarnya berbagai karbohidrat dapat dipilih untuk digunakan sebagai sumber karbon. Dalam mengejar produksi komersial mikroorganisme atau produknya, seleksi selalu diperlukan untuk mendapatkan strain tertentu yang lebih unggul dan seringkali memerlukan perubahan spesifik pada karakteristik mikroorganisme yang bersangkutan. Fermentasi semi-padat biasanya dilakukan dengan mempertimbangkan kebutuhan ruang, sedangkan fermentasi kultur terendam biasanya dilakukan jika kultur cair lebih disukai.
Dalam fermentasi semi-padat, organisme ditumbuhkan dalam media nutrisi cair yang telah diserap pada permukaan partikel pembawa. Secara umum, sekam atau dedak gandum digunakan sebagai pembawa dalam fermentasi ini, dan selain itu juga digunakan jagung giling, kacang tanah, dedak gandum atau dedak padi dan biji kapas. Bekatul terkenal sebagai sumber pati dan protein dan telah lama digunakan dalam fermentasi amilase dan proteinase.
Pada fermentasi semi padat, bahan dedak, air dan larutan nutrisi dicampur dan disterilkan dengan uap yang mengalir, kemudian media diinokulasi dengan suspensi spora yang dihasilkan dari kultur fermentasi dedak atau dari inokulum kultur yang terendam. Itulah mengapa sebagian besar fermentor modern memilih untuk menggunakan fermentasi kultur terendam, yang akan dijelaskan selanjutnya. Pengambilan produk dari fermentasi semi-padat mudah dan sederhana, yaitu dengan melarutkannya dalam pelarut tertentu yang sesuai dan produknya mudah diekstraksi.
Pada proses ini sering muncul buih pada fermentasi dan hal ini dapat dicegah atau dikendalikan dengan penambahan poliglikol cair dan silikon yang dapat diatur secara otomatis dan hati-hati, sehingga pengaruh antibusa yang biasanya mengurangi kecepatan penyerapan oksigen dapat diatasi. Untuk fermentasi kultur terendam skala besar, inokulum disiapkan dari kultur benih yang diproduksi dalam volume yang meningkat di shaker dan fermentor kecil. Pemulihan produk dari fermentasi kultur terendam seringkali sulit karena hanya terdapat sedikit produk yang diinginkan dalam sejumlah besar cairan fermentasi, untuk produk yang tidak larut seperti sel organisme itu sendiri, dapat diperoleh dengan filtrasi atau sentrifugasi.
Biaya fermentasi dan perolehan produk dengan cara ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan metode fermentasi setengah padat. Namun, hasil keseluruhan biasanya lebih tinggi pada fermentasi kultur terendam dan produk dapat dibuat dengan konsentrasi tinggi;
APLIKASI
Nama dagang yang paling umum untuk produk komersial adalah Dipel, Javelin, Thuricide, dan Bactospeine, tetapi banyak perusahaan kecil menjual produk serupa dengan nama dagang yang berbeda. Kerusakan terbesar terdapat pada sayuran sawi yang disemprot air atau pestisida saja, sedangkan kerusakan paling kecil terdapat pada sayuran sawi yang disemprot B. Gazali et al., 2017).
Catatan: Rata-rata persentase kerusakan daun sawi yang disebabkan oleh hama pemakan daun pada kolom yang sama berbeda nyata berdasarkan uji LSD pada tingkat kepercayaan 95%. Hal ini dikarenakan konsentrasi 2 cc/l air belum dapat membunuh hama pemakan daun sawi secara sempurna, karena jumlah dosis yang dikonsumsi oleh hama pemakan daun sawi masih rendah sehingga sebagian besar hama belum mati, namun efek penggunaan B. Hal ini sejalan dengan pendapat Hilbert dan Piggot (2004). Bacillus thuringiensis siap berkembang biak ketika kondisi lingkungan seperti suhu dan ketersediaan nutrisi mendukung, sementara pembentukan spora telah terbukti dipicu oleh faktor internal dan eksternal, termasuk sinyal kekurangan nutrisi, kepadatan sel, dan perkembangan siklus sel.
Semakin stabilnya agroekosistem tanaman sawi yang mendapat perlakuan 4 cc/liter disebabkan karena tanaman sawi yang mendapat perlakuan 4 cc/liter menghasilkan nilai indeks kekayaan spesies yang lebih tinggi sehingga menghasilkan nilai indeks keanekaragaman yang lebih tinggi. Nilai rata-rata indeks keanekaragaman arthropoda, indeks dominasi, indeks kesamaan spesies dan indeks kekayaan spesies arthropoda pada tanaman sawi yang diberi perlakuan dengan berbagai konsentrasi larutan Bacillus thuringiensis (Gazali et al., 2017). Menurut Odum (1993), keanekaragaman ditentukan oleh dua hal, yaitu kekayaan spesies dan tingkat kesamaan.
Menurut Suana, indeks keanekaragaman jenis dan tingkat kekayaan jenis pada percobaan ini masih rendah.
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Entomotoxicity, protease and chitinase activity of Bacillus thuringiensis fermented sewage sludge with a high solids content. Gene knockout shows that vip3A contributes to the pathogenesis of Bacillus thuringiensis against Agrotis ipsilon and Spodopteraexigua. Pathogenicity of Bacillus thuringiensis, as isolated from intertidal ecosystem against diamondback moth larvae, Plutella xylostella Linn.
Bacillus thuringiensis Berliner cells Population growth in some natural media and the pathogenicity against Plutella xylostella Caterpilars. Oligopeptide permease is required for expression of the Bacillus thuringiensis plcR regulon and for virulence. Diversity of Bacillus thuringiensis strains from Latin America with insecticidal activity against different mosquito species.
Vegetative insecticidal protein (Vip1Ac) of Bacillus thuringiensis HD201: evidence for oligomers and channel formation. Purification of Vip3Aa from Bacillus thuringiensis HD-1 and its contribution to toxicity of HD-1 to spruce budworm (Choristoneura fumiferana) and gypsy moth (Lymantria dispar) (Lepidoptera). John Wiley & Sons, Inc. Potential effect of a putative σH-driven promoter on overexpression of the Cry1Ac toxin from Bacillus thuringiensis.
Adhesion and cytotoxicity of Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis to epithelial cells depend on FlhA and PlcR, respectively. 2000 Regulate plcR is involved in the opportunistic properties of Bacillus thuringiensis and Bacillus cereus in mice and insects. Regulation by overlapping promoters of the rate of synthesis and deposition in crystalline inclusions of Bacillus thuringiensis δ-endotoxins.
Expression of vip1/vip2 genes in Escherichia coli and Bacillus thuringiensis and the analysis of their signal peptides. Infeksi Bacillus thuringiensis Berliner pada larva Heliothis armigera Hubner (Lepidoptera: Noctuidae) and pengaruhnya terhadap konsumsi polong kedelai. Identification of cry-type genes on 20-kb DNA associated with Cry1 crystal proteins from Bacillus thuringiensis.
