identifikasi secara morfologi dan

(1)

IDENTIFIKASI SECARA MORFOLOGI DAN MOLEKULER PATOGEN PENYEBAB PENYAKIT

LAYU PADA STROBERI DI BALI DAN POTENSI PENGENDALIANNYA DENGAN MIKROBA

ANTAGONIS

(2)

Tim Peneliti :

Dr. Gusti Ngurah Alit Susanta Wirya, SP., M.Agr.

I Putu Sudiarta, SP., M.Si, Ph.D

Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, M.P.

Gusti Ayu Devi Valenia Sari

(3)

PENURUNAN PRODUKSI

80%

PENYAKIT LAYU

STROBERI

(4)

Gejala serangan penyakit Layu Stroberi

(5)

TUJUAN PENELITIAN

1. Mengetahui spesies patogen penyebab penyakit layu tanaman stroberi berdasarkan analisa

morfologi dan molekuler

2. Mengetahui mikroba antagonis yang

mempunyai potensi sebagai agen pengendali

patogen penyebab penyakit layu stroberi di

Bali.

(6)

METODE

PENELITIAN

(7)

Identifikasi Patogen penyebab

penyakit layu Stroberi

(8)

Analisa

Filogenetik Sequencing

Ekstraksi DNA miselium berumur 4 hari kit Wizard Genomic purification, Promega Corp

Amplifikasi PCR

Primer didesain dari Internal Transkribed Spacer (ITS) 1 (5-TCCGTAGGTGAACCGC GG-3) dan ITS 4 (5-TCCTCCGC

TTATTGATATGC-3) 500 - 800bp

Identifikasi Patogen secara Molekular

8

mengetahui tingkat homologi atau kesejajaran dengan sekuen gen

filogenetika menggunakan software Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA 5.05).

(9)

Isolasi Mikroba Antagonis Patogen Penyebab Penyakit Layu Pada Stroberi

Kandidat mikroba antagonis dari golongan jamur dibiakkan dari tingkat pengenceran 10^-3-10^-4, sedangkan dari golongan bakteri dibiakkan dari

pengenceran 10^-5-10^-6. 1

ml

1 ml 1

ml 1

ml

1 ml

500 ml + 50 gr tanah

9 ml

Mikroba antagonis di isolasi dari 5 tanah di areal rhizosfer tanaman yang berbeda

(10)

Uji In Vitro Kemampuan Mikroba Antagonis Mengendalikan Patogen Penyebab Penyakit Layu

Stroberi.

A : Patogen Penyakit Layu, B : Mikroba Antagonis, L1 : Luas jamur patogen pada perlakuan (cm) L0 : Luas jamur

patogen pada kontrol

Rumus presentase daya hambat mikroba antagonis terhadap pertumbuhan patogen

penyebab penyakit layu secara in vitro

P = L0-L1 x 100%

L0

Perlakuan Kontrol

L0

L1

(11)

Persentase penyakit layu di sentra produksi stroberi

No Daerah

Persentase Penyakit

(%) 1 Desa Pancasari, Kecamatan

Sukasada, Kabupaten Buleleng

90 2 Desa Candikuning,

Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan

82

(12)

Gejala penyakit Layu Stroberi di bawah

permukaan tanah

Gejala penyakit Layu Stroberi di atas

permukaan tanah

(13)

Apakah Penyebabnya

Fusarium Ralstonia Verticillium

(14)

Penyakit Layu Pada Tanaman Stroberi

Fusarium oxysporum

Ralstonia solanacearum

Verticillium sp.

Perubahan warna pada bagian pucuk menjadi cokelat kemerahan, yang

menyebabkan Kelayuan tanaman sehingga tanaman akan mati secara cepat dan akar

tanaman mengalami pembusukan

Daun stroberi bagian luar dan tua terkulai layu. Bercak coklat atau hitam kebiruan pada stolon dan tangkai daun, Akar baru yang tumbuh dari batang utama seringkali

kerdil dan menghitam.

Tanaman akan mengalami kelayuan akibat tersumbatnya pembuluh xylem oleh jutaan

sel R. solanacearum, transportasi air dan mineral dari tanah terhambat

(15)

Isolasi dan Identifikasi mikroba yang

berasosiasi dengan stroberi bergejala layu

A B

C D

3 HSI

7 HSI

(16)

Memiliki makrokonidia dan mikrokonidia. Makrokonidia berbentuk tabung memanjang dengan bagian ujung yang meruncing dan memiliki 3 – 5 sel,. Mikrokonidia berbentuk

lonjong dapat terdiri dari 1 sel atau 2 sel. Memiliki Fialid Jamur yang berasosiasi dengan stroberi yang

menunjukkan gejala

(17)

Struktur patogen F.

oxysporum. menurut CMI.

(1979).

Cabang utama konidiofor yang menghasilkan konidia disebut fialid.

Fialid berbentuk oval. mikrokonidia kecil, uniseluler atau bi-seluler, berbentuk bola atau oval. Ukuran bervariasi dari 5 x 15μm x 2-4 μm.

Makrokonidia panjang, berbentuk bulan sabit, runcing diujungnya

multi-septate (3-5 septa),

(18)

Uji patogenitas hasil isolasi patogen penyebab penyakit layu stroberi

a b

(a) Tanaman bergejala penyakit layu di lapangan. (b) Tanaman kontrol yang diinokulasikan air. (c) Tanaman bergejala yang diinokulasi patogen penyakit

layu.

(19)

a b

Hasil pengamatan mikroskopis jamur yang berasosiasi dengan tanaman stroberi yang menunjukkan gejala layu.

(a) Makrokonidia dan

Mikrokonidia jamur dari hasil uji patogenitas.

(b) Makrokonidia dan mikrokonidia

yang diisolasi dari tanaman sakit di lapangan.

(20)

Internal Transcribed Spacer

20

ITS1 : 5' TCCGTAGGTGAACCTGCGG 3' ITS4 : 3' TCCTCCGCTTATTGATATGC 5'

Polymerase Chain Reaction

(21)

Identifikasi secara molekuler

21

Visualisasi pita DNA jamur hasil amplifikasi

menggunakan pasangan primer ITS1 dan ITS4. M, Penanda DNA 1 kb (Promega USA); 1, isolat jamur yang diisolasi dari stroberi layu di Pancasari.

544 bp

M 1

(22)

No Isolat Homologi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1. PLSPs_01 ID 99% 90% 90% 85% 84% 91% 91% 91% 92% 90% 57%

2. DQ452448 99% ID 90% 91% 85% 84% 91% 92% 91% 93% 91% 57%

3. U61679 90% 90% ID 99% 83% 82% 89% 90% 85% 91% 86% 60%

4. U34580 90% 91% 99% ID 84% 83% 90% 91% 86% 91% 86% 59%

5. NR121457 85% 85% 83% 84% ID 96% 84% 85% 81% 90% 81% 52%

6. NR121203 84% 84% 82% 83% 96% ID 83% 83% 80% 86% 80% 53%

7. NR120263 91% 91% 89% 90% 84% 83% ID 99% 86% 88% 86% 56%

8. NR120262 91% 92% 90% 91% 85% 83% 99% ID 87% 88% 87% 56%

9. NR111142 91% 91% 85% 86% 81% 80% 86% 87% ID 88% 99% 58%

10. AY213655 92% 93% 91% 91% 90% 86% 88% 88% 88% ID 89% 57%

11. AY213654 90% 91% 86% 86% 81% 80% 86% 87% 99% 89% ID 58%

12. AB585937 57% 57% 60% 59% 52% 53% 56% 56% 58% 57% 58% ID

PLSPs01 = Jamur Pancasari; DQ452448 = F. oxysporum; U61679 = F. concolor; U34580 = F.

polyphialidicum; NR121457 = F. equiseti; NR121203 = F. boothii; R120263 = F. circinatum;

NR120262 = F. bactridioides; NR111142 =F. acutatum; AY213655 = F. chlamydosporum AY213654 = F. annulatum; AB585937 = Verticillium dahlia var.longisporum

Tingkat kesamaan hasil sekuen Internal Transcribe Spacer

patogen penyebab penyakit layu dengan jamur lainnya

(23)

Hubungan kekerabatan 12 isolat jamur hasil analisis

Internal Transcribe Spacer dengan metode Parsimoni.

(24)

24

Hasil ini merupakan laporan pertama tentang F. oxysporum sebagai patogen penyebab

penyakit layu pada stroberi di Bali

Hasil sekuen Internal Transcribed Spacer (ITS) F. oxysporum merupakan laporan

pertama nukleotida dari Internal Transcribed Spacer (ITS) patogen penyebab penyakit layu

stroberi di Indonesia.

(25)

25

Diawali perkecambahan konidia dan pembentukan tabung kecambah, di zona akar rambut, menembus epidermis akar. Hyphae

mengkolonisasi sel epidermis dan korteks kemudian memasuki pembuluh xilem, menyebar dan akhirnya menghalangi sistem vaskular, menyebabkan tanaman layu .

Kelayuan disebabkan tidak hanya oleh akumulasi miselium di xilem yang menyebabkan kekurangan air, tetapi juga oleh produksi toksin dan respon pertahanan tanaman inang seperti tyloses.

Proses infeksi Fusarium dan gejala layu tanaman

(26)

No Isolat Persentase Hambatan Keterangan

1 PsA1 42% Rizosfir pisang Baturiti, Bakteri

2 PsA2 39% Rizosfir pisang Baturiti, Bakteri

3 StP1 48% Rizosfir Stroberi Pancasari, Jamur

6 StP4 37% Rizosfir Stroberi Pancasari, Bakteri 7 StP5 24% Rizosfir Stroberi Pancasari, Bakteri

8 KrB1 48% Rizosfir Kebun Raya, Jamur

12 CkG1 86% Rizosfir Cengkeh, Gitgit, Jamur

13 CkG2 40% Rizosfir Cengkeh, Gitgit, Jamur

16 SpP1 52% Kotoran Sapi, Pancasari, Jamur

20 SpP5 28% Kotoran Sapi, Pancasari, Bakteri

Persentase hambatan kandidat mikroba antagonis dalam menekan

pertumbuhan F.oxysporum penyebab penyakit layu stroberi pada media PDA

(27)

Kandidat mikroba antagonis pada media PDA tampak berwarna Hijau

Trichoderma pada media PDA tampak koloni berwarna hijau menurut Gusnawaty,

2014

Warna koloni diawali dengan warna putih, kemudian putih kehijauan, hijau muda, hijau dan hijau tua setelah berumur 7 hari.

(28)

Hasil pengamatan mikroskopis kandidat mikroba antagonis terbaik penghambat

pertumbuhan Verticillium

bentuk spora serta fialid Trichoderma menurut Gusnawaty, 2014

1

2

1

2

1. Konidiofor 1. Konidiofor

2. Fialid Fialid

konidia berbentuk semi bulat, konidiofor bercabang seperti piramida, memiliki

fialid

konidiofor bercabang menyerupai

piramida.Fialid tampak langsing dan panjang, konidia berbentuk semi bulat hingga oval.

(29)

isolat CkG1 , isolat yang diperoleh dari rhizosfer tanaman cengkeh memiliki daya

hambat paling tinggi 86% pada 7 hsi.

dual kultur isolat kandidat mikroba antagonis dengan patogen penyebab penyakit layu. (a)

Fusarium (b) Trichoderma.

a b

Trichoderma ampu menekan

perkembangan patogen : mikroparasit dan menghasilkan beberapa senyawa

penghambat.

Trichoderma spp. juga menghasilkan berbagai senyawa atau enzim yang

berfungsi untuk menghambat atau memecah dinding sel patogen tanaman.

Trichoderma mempunyai kemampuan untuk meningkatkan ketahanan tanaman

(30)

Kesimpulan

Berdasarkan hasil identifikasi morfologi dan molekuler penyebab penyakit layu stroberi di Kawasan Bedugul adalah F. oxysporum.

Patogen ini menyebabkan penyakit layu pada stroberi di Desa Pancasari, Kecamatan Sukasada, Kabupaten Buleleng dan Desa Candikuning, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan

sebesar 90% dan 82% .

Trichoderma sp. CkG1 yang diisolasi dari tanaman cengkeh mampu menekan pertumbuhan F. oxysporum penyebab penyakit

layu stroberi. Mekanisme penekanan Trichoderma sp. CkG1 terhadap F. oxysporum melalui sifat mikoparasitnya dan kemampuannya untuk menghasilkan senyawa antijamur.

(31)

Saran

Penggunaan Trichoderma spp. sebagai agens hayati bisa menjadi alternatif bagi petani untuk mengendalikan

penyakit layu pada tanaman stroberi yang disebabkan oleh patogen dari golongan jamur Verticillium spp.

Dengan ditemukannya mikroba antagonis Trichoderma sp. yang mampu menekan pertumbuhan F. oxysporum, penyebab penyakit layu stroberi pada media PDA,

penelitian diharapkan dapat dilanjutkan untuk menguji Trichoderma sp. untuk menekan penyakit stroberi di lapang.