ASPEK MOLEKULAR DAN SELULAR SIMBIOSIS CENDAWAN …library.usu.ac.id/download/fp/06005278.pdf ·...

KARYA TULIS

ASPEK MOLEKULAR DAN SELULAR SIMBIOSIS CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA

Oleh:

Dr. Delvian, SP.MP. NIP. 132 299 348

JURUSAN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2006

Delvian: Aspek Molekular dan Selular Simbiosis Cendawan Mikoriza Arbuskula , 2006 USU Repository©2006

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan

hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan tentang kajian aspek

molecular dan selular dalam hal simbiosis cendawan mikoriza arbuskula dengan

tanaman inangnya.

Tulisan ini berisi tentang pengertian cendawan mikoriza arbuskula,

perkembangan simbiosis dalam mikoriza arbuskula dan identifikasi dari gfen yang

diinduksi selama simbiosis mikoriza arbuskula. Di samping itu juga membahas

masalah pengangkutan nutrisi melewati interface cendawan mikoriza arbuskula yang

meliputi proses transfer karbon dari tanaman inang dan transfer nutrisi dan air dari

mikoriza.

Penulis berharap tulisan yang sederhana ini dapat bermanfaat sebagai bahan

bacaan bagi para mahasiswa yang berminat dan dapat menjadi salah satu sumber

referensi dalam melakukan penelitian dalam bidang yang berkaitan.

Akhirnya, pada kesempatan ini Penulis ingin menyampaikan terima kasih

kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya dalam penulusuran bahan

tulisan ini.

Medan, Juni 2006 Penulis


DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR DAFTAR ISI

PENDAHULUAN 1

CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA 1

PERKEMBANGAN SIMBIOSIS DALAM MIKORIZA ARBUSKULA 4

Peristiwa Signaling Awal 4 Pembentukan Appresorium 5 Penetrasi Akar 5 Pertumbuhan Internal dan Perkembangan Arbuskula Tipe Arum 7 Perubahan Seluler dan Molekuler dalam Sel Selama Perkembangan

Arbuskula 8 Perkembangan Miselium Eksternal 9

IDENTIFKASI DARI GEN YANG DIINDUKSI SELAMA SIMBIOSIS MIKORIZA ARBUSKULA 9

Ekspresi Respon Pertahanan 10 Ekspresi Gen Nodulasi dalam Simbiosis Mikoriza 11

PENGANGKUTAN NUTRISI MELEWATI INTERFACES CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA 12

Transfer Karbon dari Tanaman ke Cendawan 12 Transfer Fospat dari Tanah ke Tanaman Melalui Cendawan 13

KESIMPULAN 14

DAFTAR PUSTAKA 15


ASPEK MOLEKULAR DAN SELULAR SIMBIOSIS CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA

DELVIAN

Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

Jl. Tri Darma Ujung No. 1 Kampus USU Padang Bulan M e d a n

e-mail : [email protected]


mailto:[email protected]

PENDAHULUAN

Asosiasi simbiosis akar tanaman dengan cendawan di akhir 1880-an diberi

nama mikoriza-berasal dari bahasa Greek yang berarti cendawan-akar. Observasi

terbaru mengenai fosil tanaman dari era Devonian memberi kesan bahwa asosiasi

mikoriza arbuskular, telah ada kira-kira 400 juta tahun yang lalu, tanaman telah

membentuk asosiasi dengan mikoriza arbuskular (arbuscular mycorrizal = AM) sejak

keduanya pertama kali mengkolonisasi tanah (Remy, et al., 1994). Saat ini, mikoriza

arbuskular merupakan tipe asosiasi mikoriza yang tersebar sangat luas dan ada dalam

ekosistem di seluruh dunia dimana asosiasi tersebut menciptakan suatu hubungan antara

tanaman dan rizosfir (Trappe, 1987). Walaupun asosiasi ini penting dalam pergerakan

hara antara tanaman dan tanah, pemahaman mengenai mekanisme yang mendasari

perkembangan dan fungsi simbiosis ini masih terbatas.

Review ini akan mencoba membahas simbiosis mikoriza arbuskular, yaitu

mengenai fisiologi dan regulasi simbiosis. Berdasarkan interaksi fisiologi antara

simbion, Smith and Gianinazzi (1988) melihat perlunya pendekatan untuk menyediakan

informasi fundamental pada level molekul mengenai perkembangan dan fungsi asosiasi.

Lebih dari sepuluh tahun yang lalu terdapat ledakan molekular, genetik, dan analisis

biokimia mengenai cendawan AM dan simbiosis AM.

CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULAR

Cendawan mikoriza arbuskular merupakan anggota semua zygomycota dan

klasifikasi terbaru mengandung satu ordo, Glomales, mencakup enam genera dan 149

spesies (Morton and Benny, 1990). Faktor utama studi cendawan AM, termasuk

taksonomi, asal biotropiknya; sejauh ini, cendawan AM tidak dikulturkan tanpa

tanaman inang. Walaupun kurangnya kultur axenik, mungkin saja menanam cendawan

AM dalam kultur steril dengan akar tanaman, atau dengan rambut akar yang

ditransformasikan dengan Agrobacterium rhyzogenes (Mugnier and Mosse, 1987).


Adaptasi terbaru pemanfaatan metode piring petri ini dimana cendawan dan akar

dikulturkan bersama dalam satu kompartemen sementara miselium eksternal dibiarkan

membentuk cabang-cabang dalam kompartemen kedua terpisah dari akar (St-Arnaud, et

al., 1996). Peningkatan jumlah spesies cendawan sedang disusun dalam sistem kultur ini

(Douds, 1997), yang terbukti bermanfaat bagi penelitian cendawan simbion. Sistem

seperti ini juga memberikan akses kepada kemurnian, spora dan miselium cendawan

steril yang esensial bagi analisis molekuler dan bermanfaat untuk menentukan

taksonomi cendawan ini.

Analisis Molekuler Genom Cendawan

Analisis genetik terbaru memberi kesan bahwa cendawan adalah aseksual dan

bereproduksi secara klonal (Rosendah, and Taylor, 1997). Sejumlah besar spora

dibentuk oleh cendawan bersifat multinukleus dan, tergantung pada spesies,

mengandung ribuan inti per spora (Becard and Fortin, 1988). Inti dalam spora tertahan

dalam fase GO/GI (Bianciotto, Barbiero, and Bonfante, 1995) dan walaupun studi awal

memberikan kesan bahwa replikasi DNA harus dalam tanaman inang (Burggraaf and

Beringer, 1988), hal ini kemudian dibuktikan tidak benar; replikasi DNA dan

pembelahan inti terjadi selama pertumbuhan awal tabung hifa, tanpa memperhatikan

ada atau tidaknya tanaman inang (Becard and Pfeffer, 1993). Menggunakan pewarnaan

pada inti dan aliran cytometry, kandungan DNA dari inti diestimasi pada kisaran 0.13

sampai 1.0 pg per nukleus pada 12 spesies yang diuji (Hosny, Gianinazzi-Pearson, and

Delieu, 1988). Analisis komposisi basa sembilan spesies cendawan glomalian yang

berbeda, mengandung representatif dari 4 genera yang berbeda, mengindikasikan bahwa

genom cendawan ini mempunyai kandungan GC relatif rendah, rata-rata 33%, dari

berlawanan dengan taxa cendawan yang lain, methylcytosine pada level yang tinggi

(2.23 – 4.26%), walaupun tidak setinggi yang ada pada genom tanaman (Hosny et al.,

1997).

Gen cendawan AM yang pertama disekuen adalah subunit kecil gen rRNA

(SSU) dan daerah pengatur jarak rekam internal (ITS = internal transcribed spacer) yang

menjadi target analisis phylogenetik (Simon, et al., 1993). Dari data sekuen SSU

dimungkinkan untuk mengestimasi tanggal asal mula cendawan AM dan kapan

terjadinya divergensi (perbedaan) dalam kelompok. Asal usul cendawan AM terletak


antara 462 dan 353 juta tahun yang lalu dan nenek moyang cendawan sangat mungkin

seperti spesies Glomus. Famili Accaulosporaceae dan Gigasporaceae muncul kemudian

dan diestimasi telah dibedakan satu sama lain 250 juta tahun yang lalu (Simon, et al.,

1993).

Data sekuen SSU dan ITS juga memberikan desain primer spesifik yang, bila

dipasangkan dengan amplifikasi PCR, memungkinkan indentifikasi cendawan AM dari

spora dan dalam akar tanaman dalam situasi lapang (Simon, et al., 1993). Metode

identifikasi berdasarkan DNA tambahan mengikuti (Zeze, et al., 1996), termasuk

amplikasi analisis random DNA polymorphic (RAPD). Hal ini memungkinkan

perkembangan pasangan primer spesifik untuk sejumlah spesies termasuk Glomus

mosseae, Gigaspora margarita, dan Scutellospora castenea (Wyss and Bonafante,

1993). Primer ini berguna dalam penelitian taksonomi dan dalam pengujian PCR untuk

mengkuantifikasi sejumlah cendawan dalam akar mikoriza.

Penemuan yang menarik tentang munculnya bagian ITS selama analisis

molekular merupakan variabilitas komposisi genetik dalam dan antara spora spesies

cendawan tunggal. Spora tunggal mengandung lebih dari satu sekuen ITS dan spora

secara individu mempunyai sekuen ITS yang berbeda dari spora lain pada spesies yang

sama (Sanders, et al., 1995). Variabilitas ini dikonfirmasi lebih lanjut dengan analisis

lokus yang lain (Zeze, et al., 1997). Menggunakan marker berdasarkan minisatelit,

diamati bahwa generasi pertama spora timbul dari kultur spora tunggal yang

memperlihatkan level variasi tinggi, yang mengesankan bahwa multinukleus spora

adalah heterokaryotik. Ada kemungkinan bahwa kembali bercampurnya inti (nuclei)

yang secara genetik berbeda memberikan mekanisme dimana melalui mana cendawan

ini memelihara perbedaan genetik (Zeze, et al., 1997).

Pustaka genom dipersiapkan dari spora dan pustaka cDNA dari spora dan akar

mikoriza yang telah dikonstruksi untuk sejumlah spesies terbatas, dan klon cDNA

pertama menggambarkan gen selain daripada rRNAS yang telah diidentifikasi.

Glyceroldehyde-3 phospate dehydrogenase (GAPDH), β-tubulin, ATPase, nitrate

reductase, dan sekuen protein pengikat DNA diantara yang pertama dilaporkan.

Walaupun hal ini sebagian besar dianggap sebagai gen-gen berumah tangga

(housekeeping gen), protein di atas merupakan marker molekul yang berguna untuk


analisis cendawan ini selama perkembangan simbiosis (Kaldorf, Schmelzer, and Bothe,

1998).

Pembedahan fungsi gen dalam cendawan mikoriza arbuskular dimana yang

akan datang akan sulit tanpa kemungkinan mentransformasi cendawan ini secara

genetik. Kemajuan ke arah tujuan ini telah dibuat dan ekspesi sementara konstruk gen

reporter (pelapor) dalam spora Gigaspora Margarita telah dicapai. Ini dalam spora

Gigaspora Margarita merupakan pencapaian teknologi yang penting dan akan

meningkatkan analisis molekul cendawan AM (Forbes, et al., 1998).

PERKEMBANGAN SIMBIOSIS DALAM MIKORIZA ARBUSKULAR

Peristiwa Signaling Awal

Perkembangan spora cendawan AM dan awal pertumbuhan tabung hifa dapat

terjadi pada kondisi tidak ada akar tanaman; sebaliknya, eksudat akar volatilisasi seperti

CO2 dapat menstimulasi proses ini (Kape, et al., 1992). Pada beberapa kasus, eksudat

akar juga mendatangkan percabangan hifa yang cepat dan ekstensif saat memasuki

daerah akar, suatu respon yang diamati sebagai hifa mendekati akar tanaman inang

tetapi tidak ketika bertemu dengan akar non tanaman inang, yang mengesankan

pengenalan inang telah terjadi. Dalam kasus ini, kurangnya pengenalan akan non inang

dapat dikarenakan kurangnya signal; akan tetapi, dalam hal lain status non inang

mungkin dikarenakan senyawa penghambat (Schreiner and Koide, 1993).

Kisaran komponen aktif yang ada eksudat akar belum diketahui. Sebaliknya,

beberapa aktivitas mungkin dikarenakan senyawa flavonoid dan phenolic yang

menstimulasi pertumbuhan beberapa spesies cendawan AM sementara menghambat

yang lain (Siqueira, Safir, and Nair, 1991). Tanggung jawab molekul tertentu untuk

mendatangkan percabangan hifa juga belum diketahui tetapi, berdasarkan estimasi

ukurannya, bisa saja turunan phenolic atau flavonoid. Karena senyawa-senyawa

flavonoid aktic pada konsentrasi sangat rendah, diasumsikan bahwa senyawa-senyawa


tersebut tidak memiliki efek nutrisional cukup bertindak sebagai signal untuk

menstimulasi atau menghambat pertumbuhan. Flavonoid/isoflavonoid terikat pada

penerima estrogen, dan eksperimen terbaru menggunakan estrogen dan anti estrogen

menghasilkan bukti pendahuluan bagi adanya kemampuan penerima cendawan AM

mengikat biochanin A dan estrogen. Berdasarkan struktur molekul ini, ada kesan bahwa

cincin (rings) A dan C dari kelompok isoflavonoid dan hydroxyl pada posisi A-7

merupakan hal penting untuk dikenal oleh penerima (Poulin, et al., 1997). Meskipun

turunan flavonoid dapat mempengaruhi tahap awal siklus hidup cendawan, eksperimen

dengan mutan jagung yang difesiensi flavonoid mengindikasikan bahwa mereka tidak

penting bagi perkembangan simbiosis. Mungkin dalam lingkungan alami, stimulasi

dengan media flavonoid pada pertumbuhan dan percabangan daerah akar membantu

memastikan adanya kontak dengan akar dan membangun simbiosis. Perbedaan efek

flavonoid/isoflavonoid pada spesies cendawan yang berbeda dapat dipertimbangkan

untuk mempengaruhi populasi cendawan yang dihubungkan dengan tanaman tertentu.

Pembentukan Appresorium

Perkembangan simbiosis berawal ketika hifa cendawan mengadakan kontak

dengan akar tanaman inang dan berdiferensiasi membentuk appresorium. Walaupun

komponen eksudat akar mampu menstimulasi pertumbuhan dan percabangan hifa, tetapi

tidak dapat menghasilkan appresoria, yang awalnya hanya diamati pada akar tanaman

utuh. Baru-baru ini, hal tersebut diperlihatkan bahwa Gigaspora margarita dapat

membentuk appesoria in vitro pada pemurnian dinding sel epidermis akar wortel, inang

untuk Gigaspora margarita, tetapi tidak pada dinding yang diisolasi dari tebu gula,

bukan inang (Nagahashi and Douds, 1997). Cendawan juga mengenal secara spesifik

dinding sel epidermis dan tidak membentuk appresoria pada dinding sel cortical atau

vaskular. Eksperimen ini mengindikasikan bahwa signal untuk pembentukan

appresorium terletak dalam dinding sel epidermis, hipotesis awal oleh Tester et al

(1987). Eksperimen juga menegaskan bahwa signal percabangan meloncat ke dinding

atau eksudat dari akar, karena pemurnian fragmen dinding tidak mendatangkan

percabangan hifa yang diamati dalam akar utuh. Dinding yang dimurnikan ini mungkin

terdiri dari campuran polisakarida, termasuk selusose dan polygalacturonan dan

beberapa protein. Molekul karbohidrat bertindak sebagai signal dalam sejumlah


interaksi cendawan/tanaman lain dan mungkin merupakan kandidat untuk menginduksi

appesoria dalam simbiosis AM.

Penetrasi Akar

Pembentukan appresorium diikuti oleh perkembangan penetrasi hifa dan

penetrasi akar. Hal ini dapat terjadi dengan cara yang berbeda; pada beberapa spesies,

hifa memaksa masuk diantara dua sel epidermis, sedangkan pada kasus lain, hifa

memasuki epidermis atau dinding sel rambut akar dan tumbuh melalui sel. Mekanisme

terperinci termasuk penetrasi belum diketahui; akan tetapi, dengan analogi sejumlah

patogen biotropik, diduga bahwa spesifik, lokalisasi produksi dari degradasi enzim

dinding sel, dikombinasikan dengan dorongan mekanik, memudahkan masuknya hifa

tanpa induksi respon pertahanan. Cendawan AM memproduksi enzim exo-dan

endoglucanses, cellulases, xyloglucanases dan pectolytic termasuk polygalacturonase

(Garcia, et al., 1991), semua yang akan mempercepat penerimaan melalui dinding sel.

Karena appresoria yang dikembangkan pada fragmen dinding sel yang

dimurnikan gagal membentuk penetrasi hifa dan tidak memasuki dinding, proses

berikutnya untuk membentuk appresorium mungkin memerlukan sel lengkap. Luas

kisaran tanaman mutan dimana cendawan AM dapat membentuk appresoria tetapi tidak

berkembang lebih lanjut merupakan bukti bahwa tanaman mengontrol tahap

perkembangan ini dalam asosiasi. Muta menahan pada tahap simbiosis ini digambarkan

dalam Pisum sativum, Medicago sativa, Vicia vaba, Phaseolus vulgaris, Medicago

truncatula, Lotus japonicus, dan Lycopersion esculentum.Phenotip asosiasi mutan ini

agak mirip pada level morfologi dan dibagi dalam dua kelompok. Dalam asosiasi

dengan mutan P. sativum, L. esculentum, dan Medicago, cendawan membentuk

appresoria yang frekuensinya besar dan tidak sempurna (cacat) dan yang menjadi

septate bila cendawan memasuki akar (Bradbury, Petreson, and Boeley, 1991). Dalam

asosiasi dengan galur mutan Medicago sativa, jumlah appresoria yang terbentuk pada

mutan meningkat, kemungkinan merupakan konsekuensi dari kegagalan penetrasi;

sebaliknya, peningkatan jumlah appresoria tidak dilaporkan untuk mutan P. sativum.

Dalam P. sativum, phenotip non penetrasi mengacu pada seperti myc(-1) dan 21 mutan

ini telah digambarkan. Mereka termasuk dalam lima kelompok pelengkap, yang

mengindikasikan bahwa pintu masuk ke akar dibawah kontrol kompleks genetik. Sifat


segregasi sebagai lokus resesif fan kondisi ditentukan oleh akar. Okulasi turunan tipe

liar ke dalam stok mutan tidak menyelamatkan mutan. Rambut akar disiapkan dari

genotip ini juga memelihara status non mikorizanya. Analisis sitokimia satu dari

interaksi mutan P. sativum dan satu dari M. sativa mengindikasikan bahwa deposisi

(penurunan) dinding sel, termasuk callose dan phenolic, ada dalam dinding sel yang

berdekatan dengan appresoria (Peterson and Bradbury, 1995). Deposisi (penurunan) ini

tidak dilihat dalam interaksi tipe liar, yang memberi kesan bahwa respon pertahanan

diperoleh dalam mutan ini. Berdasarkan data ini, ada kemungkinan bahwa penindas

(suppressor) respon pertahanan mengalami mutasi ini sehingga sekarang tanaman

melihat cendawan sebagai patogen. Situasi ini mengingatkan kepada interaksi

barley/Erisiphe granminis dimana mutasi diinduksi alel resesif dari lokus MIo yang

memberikan resistensi terhadap kisaran yang luas isolat Erisiphe. Resistensi

diperantarai oleh pembentukan apposition (keterangan tambahan) pada dinding sel

dibawah appresoria dan MIo tipe liar merupakan regulator negatif respon pertahanan

maupun kematian sel daun. Gen MIo diklon dan mengkode protein diprediksi menjadi

membran protein integral; sebaliknya, fungsi protein dan mekanisme regulasi respon

pertahanan tetap ditentukan (Buschges, et al., 1997).

Mutan P. vulgaris dan L. japonicus memperlihatkan phenotip agak berbeda

dari spesies lain dan pembentukkan appresorium diikuti oleh penetrasi lapisan sel

pertama. Asosiasi kemudian gugur dalam epidermis akar dimana membengkak dan

merusak bentuk hifa tampak dalam sel-sel ini. Dalam mutan Lotus hifa kadang-kadang

mengatasi penahanan dalam epidermis dan pertumbuhan dari hifa yang tidak sempurna

terus berlanjut, menghasilkan struktur internal mikoriza normal. Karena hal ini tidak

dapat dibedakan dari tipe liar, mengesankan bahwa gen yang mengalami mutasi tidak

memerlukan fase pertumbuhan berikutnya (Wegel, et al., 1998). Semua mutan legum

mikoriza juga terpengaruh kemampuannya untuk membentuk simbiosis fiksasi nitrogen

dengan spesies Rhizobium dan karena itu mendefinisikan sekelompok gen, disebut gen

sym, penting untuk kedua simbiosis. Kemiripan antara simbiosis ini baru mulai muncul,

dan beberapa lintasan (pathway) singnaling dan peristiwa dowstream terjadi selama

pembentukkan simbiosis secara jelas dikonservasi.

Mutan non penetrasi diidentifikasi dalam L. eskulentum merupakan mutan

pertama dari tipe ini yang diidentifikasi dari spesies non leguminose. Mutan ini


memperlihatkan phenotip yang mirip dengan mutan legum, walaupun respon agak

berbeda tergantung pada cendawan simbion yang terlihat. Glomus mossege tidak dapat

memasuki akar mutan L. esculentum, sedangkan Gigaspora margarita kadang-kadang

dapat masuk. Berlawanan dengan mutan L. japonicum, mutasi ini muncul untuk

mempengaruhi tingkat internal perkembangan mikoriza, dan berikutnya masuk, G.

margarita tidak berkembang secara ekstensif dalam akar dan tidak dapat membentuk

arbuscule (Barker, et al., 1998). Kloning gen yang mengalami mutasi di masa yang akan

datang, yang dapat dilakukan dengan mudah untuk L. esculentum dan juga untuk legum,

L. japonicus dan M. truncatula, karena ukuran genomnya kecil, akan memberikan

pengetahuan dalam mengontrol mekanisme.

Pertumbuhan Internal dan Perkembangan Arbuskular dan Mikoriza Tipe-Arum

Perkembangan internal dari cendawan seperti masuknya hifa ke dalam akar

tanaman, dipengaruhi oleh; tanaman dan spesies tunggal cendawan, yang memiliki pola

pertumbuhan morfologi yang berbeda dan tergantung kepada asosiasi partner tanaman.

Dua pola utama perkembangan ini merujuk pada Tipe Paris dan Arum (Smith et al.,

1997). Tipe Arum banyak diteliti seperti halnya pada tulisan ini.

Mikoriza tipe Arum, mula-mula penetrasi diikuti oleh pertumbuhan hifa. Saat

mencapai bagian dalam korteks, cabang meningkat dari hifa interseluler yang

melakukan penetrasi ke dinding sel korteks dan akhirnya berdiferensiasi antar sel untuk

membentuk struktur cabang dikotom yang diketahui sebagai arbuskular (Gambar 1).

Meskipun perkembangan arbuskular antar sel tanaman merupakan hal yang esensial,

namun yang diperlebar adalah apoplastik plasma membran tanaman. Dinding sel

fungi/cendawan berkembang menjadi arbuskular, dan kosekuensinya di dalam sel

terdapat banyak interspace interseluler dari kedua simbion, secara ekstrim tidak terjadi

kontak yang dipisahkan oleh membran dan apoplas tanaman (Smith dan Gianinazzi,

1988). Interspace ini disebutkan sebagai tempat phosphate dan carbon ditransfer antar

simbion, juga diduga bahwa interseluler hifa itu responsive untuk pengambilan carbon

(Smith et al., 1994). Meskipun usaha intensif dicurahkan oleh kedua simbion untuk

perkembangan arbuskular simbion dan arbuskular interspace, namun waktu hidup

arbuskular hanya beberapa hari yang selanjutnya mati dan hancur tanpa merusak sel

hidup tanaman, dan memungkinkan ditempati oleh arbuskular yang lain. Hasil


pengamatan yang dilakukan terhadap variable pertumbuhan inang yang diamati pada

mikoriza tipe Arum dan Paris, dan P. sativum mutan dimana arbuskular berkembang,

menunjukkan bahwa tanaman juga mengontrol tahap asosiasi.

Mungikuti bentuk arbuskular, beberapa spesies dari fungsi AM juga

membentuk butiran lipid antar akar, yang dianggap sebagai tempat penyimpanan untuk

cendawan/fungi (Smith dan Gianinazzi, 1988).

Perubahan Selulerdan Molekuler dalam Sel Selama Perkembangan Arbuskular

Penetrasi hifa fungi ke dinding sel korteks dan selanjutnya memulai untuk

diferensiasi menjadi arbuskular, maka terjadi respon sel yang terinvasi dengan

fragmentasi dari vakuola, migrasi inti ke bagian tengah antar sel dan meningkatkan

jumlah organel. Respon ini spesifik arbuskular dan tidak terjadi pada exodermal sel

selama perkembangan koil. Pelebaran membran plasma kira-kira 4 kali lipat untuk

membentuk peri-arbuskular membran yang menutup arbuskular, dan oleh karena itu

meningkatkan konkomitan biosintesis yang terjadi. Meskipun membran peri

arbuskularberhubungan dengan membran periperal pada sel tanaman, analisis sitokimia

menunjukkan bahwa membran peri asburkular memiliki level A TPase yang tinggi

(Smith dan Gianinazzi, 1988). Aktivitas H+-ATPase meningkat terhadap gradien proton

yang diperlukan untuk berbagai aktivitas proses transport. Data ini mendukung dugaan

transport aktif nutrien yang melewati membran. Diduga bahwa kemampuan untuk

memelihara sintesis dan komponen deposit dinding sel, termasuk β-1,4 glucan saat

ditemukan apoplastik kompartemen baru yang terbentuk antara membran peri

arbuskular dan arbuskular. Analisis imunocytochemical menunjukkan bahwa adanya

campuran matrix dari pectin, xyloglucan, nonekstrifield poligalacturan, arabinogalactan

(AGP) dan Hydroxy prolin rich glycoprotein (HRGP) diinduksi oleh akar bermikoriza

dari tanaman M. truncatula dan jagung, dan transkrip dilokalisasi secara spesifik dalam

sel yang mengandung arbuskular (van Rhijn et al., 1997).

Pada tanaman yang berasosiasi dengan fungi patogen menghasilkan HRGP,

yaitu protein yang dideposit dalam extrahoutorial matrix, komponen analog dengan

matrix interface arbuskular yang diduga merupakan bentuk pertahanan dinding sel

tanaman untuk mencegah dari perceiving patogen (Peterson dan Brodbury, 1995).


Diduga bahwa perkembangan interface arbuskular menyebabkan perubahan

dalam sel korteks. Pada M. truncatula, transkrip dari enzim yang mengkode lintasan

biosintesis Flavonoid, Phenilalanine ammonia lyase (PAL) dan Chalcon synthase

(CHS)di induksi pada sel yang mengandung arbuskular (Harisson, 1996). Fungsi

Flavonoid ini dalam sel belum jelas, namun senyawa ini dapat menstimulasi

pertumbuhan fungi AM saat simbiotik dan selama simbiosis. Dalam kasus lain

Flavonoid berperan sebagai auksin inhibitor transport dan mengubah keseimbangan

hormon dalam akar. Level hormon di dalam akar bermikoriza diketahui berubah dan

kemungkinan diinduksi oleh gen-gen mikoriza (van Rhijn et al., 1997).

Miselium Eksternal

Mengikuti kolonisasi dari korteks akar, perkembangan hifa fungi juga pesat di

dalam tanah. Miselium eksternal ini memegang peranan sangat penting pada simbiosis

AM, yaitu dalam memperoleh nutrisi mineral dari tanah dan selanjutnya ditranslokasi

ke tanaman, dan menstabilkan agregasi tanah melalui produksi glikoprotein oleh hifa.

Studi tentang berbagai fungi hifa baik untuk tanaman maupun untuk fungsinya sendiri

seharusnya menjadi topik kajian yang menarik dimasa mendatang.

IDENTIFIKASI DARI GEN YANG DI INDUKSI SELAMA SIMBIOSIS MIKORIZA ARBUSKULAR

Diferensial screening dari cDNA library disiapkan dari akar berley yang

bermikoriza untuk identifikasi sharing sequence H+-ATPase. Kandidat potensial untuk

ATPase berlokasi pada membran peri-arbuskular. cDNA yang mengkode kelompok

protein intrinsic membran (MIP) sebenarnya diinduksi oleh akar seledri yang

bermikoriza. Integral membran menfasilitasi perpindahan molekul kecil melewati

membran dan diprediksi mempunyai peranan dalam transpor interface membran. cDNA

psam1, diprediksi mengkode novel protein sharing menyerupai membrane anchore

protein yang meregulasi aktivitas Ca++-ATPase. Fungsi gen psam1 dalam mikoriza

belum diketahui. Kelompok xyloglucan endotransglycosylase (XET) terinduksi oleh


perkembangan dari assosiasi. Enzim XET yang dipotong dan membentuk ikatan

zyloglucan antara dinding sel, diprediksi bahwa aktifitasnya membuat dinding sel

longgar (loose) sehingga memungkinkan penetrasi hifa fungi atau fungi alternative

untuk menjaga struktur interface matriks arbuskular (Van Rhijn et al., 1997). Gen Mt4

down-regulated dari transcrip yang terjadi pada mutan Medicago yaitu fungi yang gagal

penetrasi ke akar dan hanya tumbuh pada permukaan external. Down-regulation dari

gen Mt4 terjadi juga melalui signal dari fungi (Harisson, 1996).

Ekspresi Respon Pertahanan

Interaksi tanaman dengan patogen fungi, invasi jaringan tanaman oleh fungi

sebagai hasil dari induksi dan ekspresi terus menerus dari kekuatan pertanaman yang

mencegah patogen meningkat. AM terlihat secara lebih menyesuaikan assosiasi

tanaman dengan fungi. Data dari berbagai assosiasi AM menunjukkan bahwa simbiosis

AM dengan respon pertahanan tanaman umumnya menunjukkan transient meningkat

pada awal simbiosis, diikuti dengan penekanan ke level yang lebih rendah dibawah

tanaman yang tidak berkolonisasi (Koldorf, 1998).

Pada Allium porrum, chitinase dan dinding sel aktivitas peroksidase

meningkat ekspresinya pada tahap awal perkembangan mikoriza; meskipun demikian

assosiasi mikoriza yang telah terbentuk lebih rendah dibandingkan dengan kontrol.

Selanjutnya, analisis immunocytokimia menunjukkan bahwa chitnase, saat terbentuk,

dialokasikan di vakuola sehingga tidak kontak dengan hifa. Insitu hibridisasi

menunjukkan bahwa regulasi dari isoflavon reduktase (IFR) ditranskiripsi secara

eksklusive dibagian akar yang telah terbentuk arbuskular, hal ini menunjukkan adanya

ekspresi lokal dan spesifik efek (Smith dan Gianinazzi, 1988).

Tekanan pertahanan tanaman terlihat terjadi secara menyeluruh dalam

assosiasi AM, perlu untuk menekan ekspresi ini yaitu untuk menantang over-ekspresi

dari khitinase, glucanase atau potogenesis-related (PT) protein yang muncul yang

menyebabkan tidak efektifnya pembentukkan mikoriza. Over-ekspresi protein ini

inhibitor terhadap pertumbuhan patogen fungi. Over-ekspresi chitinase menyebabkan

tanaman lebih resisten terhadap Rhizoctonia solani, sebaliknya, over ekspresi PR-1a

lebih resisten terhadap Penospora tabacina dan Phytophtora parasitiva (Douds, 1997).

Gen over-ekspresi yang menekan calonisasi tanaman mikoriza yaitu PR-2, aktivitas


protein β-1,3 glucanase (Salzer et al., 1997). Pada akar alfalta yang bermikoriza yang

berkolonisasi dengan G. margarita mengeluarkan senyawa fenolik dan isoflavonoid

yang terakumulasi pada bagian akar yang terinfeksi membuat sel-sel necrotic dan mati

(Douds, 1997). Nekrotik yang terjadi pada sel akar merupakan bentuk pertahanan

patogen dengan melokalisasi infeksi. Lokalisasi itu mencegah perkembangan assosiasi,

dengan demikian AM fungi gagal mengeluarkan respon pertahanan. Dengan demikian

terdapat inkompatibilitas dan kompatibilitas tanaman terhadap mikoriza. Efek

pengeluaran chitinase tidak mempengaruhi efek fungi melalui cleaving (pemotongan)

menjadi unit yang tidak aktif. Dengan cara ini, respon pertahanan elisitasi dapat

mencegah perkembangan dan simbiosis yang terjadi (Salzer et al., 1997).

Ekspresi Gen Nodulasi dalam Simbiosis Mikoriza

Terdapat kesamaan antara simbiosis rhizobium-legum dan simbiosis mikoriza

arbuskular (AM), mestimulasi penelitian tentang ekspresi gen nodulasi selama simbiosis

AM. Transkrip leghemoglobin di deteksi pada akar-akar bermikoriza tanaman Vicia

faba (Fruhling et al., 1991), sedangkan pada Medicago sativa terdapat dua gen nodulasi

MsENOD4O dan MsENOD2 yang diinduksi dalam akar-akar bermikoriza, dengan pola

spesifik-jaringan yang serupa dengan ekspresi akar-akar yang diinokulasi dengan

rhizobium (Van Rhijn et al., 1997). Ternyata kedua gen tersebut juga dapat diinduksi

pada akar tanpa simbiosis, melalui aplikasi cytokinin. Dengan terjadinya peningkatan

Level cytokinin selama nodulasi dan juga dalam akar-akar bermikoriza (Van Rhijn et

al., 1997), maka diduga bahwa cytokinin adalah salah satu komponen signal

transduction pathway mediating induction gen-gen yang terlibat selama simbiosis.

Bukti lain dari signal transduction pathway untuk kedua simbiosis ini adalah studi pada

gen-gen PsNOD5 dan PsNOD12A, yang diinduksi dalam akar-akar pe selama interaksi

baik dengan cendawan AM ataupun dengan rhizobium. Pada muta pea sym8 yang tidak

dapat membentuk simbiosis, ternyata ekspresi kedua gen tersebut diblokir. Dengan

demikian SYM8 berfungsi dalam signal transduction pathway untuk menginduksi gen-

gen tersebut dalam kedua simbiosis. Berdasarkan pemahaman tersebut dan dengan

diperolehnya mutan simbiosis legum, maka jelaslah bahwa terdapat beberapa

mekanisme yang digunakan oleh kedua simbiosis. Diduga bahwa simbiosis rhizobium-

legum terjadi karena exploitasi signaling pathway dari AM.


PENGANGKUTAN NUTRISI MELEWATI INTERFACES CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA

Transport nutrien antara simbion merupakan aspek central dalam simbiosis;

meskipun demikian diketahui bahwa membran transporters bertanggung jawab

terhadap pergerakan carbon atau phosphate antara simbion (Gambar 1).

Transfer Carbon dari Tanaman ke Fungi

Telah diketahui selama lebih dari 20 tahun bahwa carbon dalam bentuk

glukosa ditransfer dari tanaman ke cendawan, serta hasil studi lanjut dari isolate

arbuscular yang menggunakan glukosa untuk respirasi. Meskipun alokasi karbon

menuju akar meningkat selama asosiasi mikoriza, namun sejumlah karbon tersebut

diduga keluar dari sel-sel akar utuh menuju apoplast. Pada M. truncatula, ekspresi dari

gen transporter hexose diinduksi pada akar-akar bermikoriza, secara spesifik yaitu

dalam sel-sel korteks, disekitar cendawan. Pada keadaan ini tidak ada tekanan

competing host mechanism (Horrison, 1996). Pada simbiosis lain, meningkatnya efflux

nutrien distimulasi oleh permintaan microsimbion, yang telah diamati pada beberapa

interaksi tanaman-cendawan. Fungi menghasilkan toksin yang mengubah proses

transport membran menuju pelepasan metabolit (Galun dan Bubrick, 1984). Kejadian

yang serupa dapat terjadi selama simbiosis AM, dan simbiosis fungal memiliki

kemampuan untuk menstimulasi efflux carbon dari tanaman. Sampai saat ini belum

diperoleh informasi molekuler tentang protein transport yang bertanggung jawab

terhadap efflux carbon keluar sel tanaman; meskipun demikian hal ini masih merupakan

objek penelitian, sejak tipe transporter ini diduga ada pada mesofil dan jaringan vascular

dimana eksport gula terjadi (Sauer et al., 1994).

Keberadaan arbuscular terdapat pada area kontak langsung yang luas antara

simbion, dan secara sederhana diasumsikan menuju interface dimana carbon di transfer.

Hasil pengujian bahwa membran arbuscular kehilangan aktivitas ATPase yang

mengakibatkan serapan karbon terjadi melalui hifa interseluler, yang mana membrannya

memiliki aktivitas ATPase yang tinggi, dan selanjutnya merupakan energi untuk proses

transport aktif (Gambar 1). Masih belum jelas apakah serapan dengan oleh cendawan

AM memerlukan mekanisme transport aktif yang serupa dengan transporter tanaman,

atau apakah konsentrasi karbon pada interface cukup tersedia untuk penyerapan melalui


fasilitas difusi, seperti yang terjadi pada yeast (Lagunas, 1993). Belum adanya informasi

tentang konsentrasi keberadaan karbon dalam beberapa interface apoplastik, sangatlah

sukar untuk menduga mekanisme potensial dari transport, baik yang keluar sel tanaman

ataupun yang menuju sel-sel cendawan. Amanita muscaria yang merupakan cendawan

ektomikoriza, menggunakan fruktosa maupun glukosa, namun juga tergantung pada

invertase tanaman dalam pelepasan heksosa dari sukrosa (Chen dan Hampp, 1993).

Transporter monosakarida telah diklon dari Amanita muscaria dan diduga transporter

ini bertanggung jawab terhadap serapan heksosa baik pada tahapan tanpa simbiosis

maupun dengan simbiosis. Transporter serupa dijumpai pada cendawan AM, meskipun

tampaknya tidak mungkin keberadaan transporter tanpa keberadaan inang. Informasi

sekuen transporter Amanita berpasangan dengan transporter dari yeast dan Neurospora

crassa, yang diduga memfasilitasi cloning transporter dari fungi AM.

Transfer Phosphate dari Tanah ke Tanaman Melalui Cendawan

Pergerakan phosphate dalam simbiosis melibatkan sejumlah tahapan transport

membran, penyerapan dimulai dengan melewati membran dari hifa eksternal.

Selanjutnya diikuti oleh translokasi balik menuju struktur fungi internal, yang

dilepaskan dari cendawan melewati membran arbuscular dan diambil tanaman melalui

transporter pada membran peri-arbuscular (Gambar 1). Ada beberapa kemajuan

mengenai pemahaman mekanisme penyerapan posfat oleh hifa eksternal cendawan AM,

dan adanya affinitas tinggi dari transporter posfat telah diklon dari G. vesiforme

(Harrison dan van Buuren, 1995). Transporter mempunyai nilai Km 18 μM sebagai

penentu ekspresi dalam sel-sel yeast, suatu nilai yang konsisten dengan pengukuran

sebelumnya terhadap serapan posfat oleh cendawan AM (Thomson et al., 1990).

Transkrip transporter berada dalam miselium eksternal dan tidak ada dalam struktur

internal dalam akar, dan oleh karena itu transporter diduga bertanggung jawab terhadap

penyerapan awal posfat pada mikoriza (Harrison danvan Buuren, 1995). Belum adanya

percobaan mengenai pemisahan gen-gen pada cendawan AM, mengakibatkan tidak

diperoleh kepastian bukti langsung peranan transporter tersebut dalam simbiosis.

Aliran posfat melewati interface simbiotik pada mikoriza diduga pada 13

nmol M-2S-1, nilai ini akan meningkat jika posfat berlebih ditransfer ke mikoriza (Smith

et al., 1994). Sedangkan laju umum efflux posfat dari hifa cendawan yang tumbuh


dalam medium kultur adalah 12 pmol M-2S-1. Berdasarkan hal ini, sepertinya cendawan

AM memiliki beberapa tipe khusus mekanisme efflux yang terjadi dalam membran

arbuscular, sehingga menyebabkan efflux posfat cukup tersedia ke interface arbuscular.

Efflux posfat dari hifa ektomikoriza distimulasi oleh faktor divalent, dan mekanisme

serupa mungkin dipacu oleh komponen matrix interface, seperti yang terjadi pada

cendawan AM (Cairney dan Smith, 1993). Karena membran peri-arbuscular

mempunyai aktivitas ATPase yang tinggi, sehingga serapan posfat selanjutnya oleh

tanaman dapat terjadi melalui mekanisme transport pasangan proton. Namun demikian

belum ada informasi mengenai kondisi fisiologi pada interface apoplasctic arbuscular,

sehingga dugaan tersebut juga belum pasti.

Transporter posfat beberapa tahun yang lalu juga telah diklon dari akar-akar

sejumlah spesies tanaman (Smith et al., 1997). Transporter-transporter ini di

ekspresikan selama pertumbuhan tanaman pada lingkungan dengan kondisi rendah

posfat, dan dimediasi oleh transport posfat affinitas tinggi menuju sel-sel epidermis dan

kortex. Pada Medicago truncatula, ekspresi dari transporter ini adalah down-regulated

pada akar-akar bermikoriza (Liu et al., 1998). Hal ini menunjukkan bahwa tanaman

tidak menggunakan transporter ini selama simbiosis, dan oleh karena itu tidak seperti

biasanya transporter ini bekerja pada membran peri-arbuscular. Serapan posfat secara

langsung melalui sel-sel akar berkurang selama simbiosis, dan serapan posfat terbanyak

terjadai melalui simbion cendawan, yang mana konsisten dengan mekanisme down

regulated dari transporter posfat selama simbiosis.

KESIMPULAN

Mikoriza arbuscular merupakan asosiasi simbiotik yang berbentu antara

spesies tanaman dalam skala luas termasuk angiosperm, gymnosperm, pteridophyta, dan

beberapa bryophyta, dan skala cendawan terbatas termasuk dalam ordo tunggal,

Glomales. Simbiosis terjadi dalam akar tanaman dimana cendawan mengkolonisasi

apoplast dan sel korteks untuk memperoleh karbon dari tanaman. Kontribusi cendawan

pada peristiwa simbiosis sangat kompleks, tetapi aspek utama meliputi transfer nutrien


mineral, khususnya phospat dari tanah ke tanaman. Perkembangan asosiasi yang sangat

cocok ini memerlukan koordinasi molekular dan differensiasi selular dari kedua simbion

untuk membentuk suatu sistem dimana transfer nutrien terjadi dua arah.

Walaupun mutan-mutan mikoriza yang ditemukan terbatas, namun telah

banyak peranannya dalam membuktikan bahwa tanaman mengontrol berbagai tahapan

perkembangan asosiasi simbiosis. Kompleksitas simbiosis ini menyebabkan

diperlukannya pendekatan secara genetika dan identifikasi mutan-mutan baru harus

ditekankan di masa yang akan datang.

DAFTAR PUSTAKA

Barker, SJ., Stummer, B., Gao, L., Dispain, I., O’Connor, PJ., and Smith, SE. 1998. Amutant in Lycopersicum esculentum Mill with highly reduced VA micorrhizal colonisation: isolation and and prelimenary characterisation. Plant J. 15:791-799.

Becard, G. and Fortin, JA. 1988. Early everly events of vasicular-arbuscular mycorrhiza

formation on Ri T-DNA transformed roots. New Phytiol. 108:11-18. Becard, G., and Pfeffer, PE. 1993. Status of nuclear division in arbuscular mycorrhizal

fungi during in vitro development. Protoplasma 174:62-68. Bianciotto, V., Barbiero, G., and Bonfante, P. 1995. Analysis of the cell cycle in

arbuscular mycorrhizal fungus by flow cymtometry and bromodeoxyudine labelling. Protoplasma 188:161-169.

Bradbury, SM., Petreson, RL., and Boeley, SR. 1991. Interaction between three alfalfa

nodulation genotypes and two Glomus species. New Phytol. 119:115-120. Burggraaf, AJP., and Beringer, JE. 1988. Absense of nuclear DNA synthesis in

vesicular-arbuscular mycorrhyzal fungi during in vitro development. New Phytol. 111:25-37.

Buschges, R., Hollricher, K., Panstruga, R., Simon, G., and Wolter, M. 1997. The

barley mlogene: a novel control element of plant pathogen resistance. Cell 88:695-705.


Cairney JGW, Smith SE. 1993. Efflux of phosphate from the ectomycorrhizal basidiomycete Pisolithus tinctorius : general characteristics and the influence of intracellular phosphorus concentration. Mycol. Res. 97:1261-1266.

Chen X-Y, Hampp R. 1993. Sugar uptake by protoplast of the ectomycorrizal fungus

Amanita muscaria. New Phytol. 125:601-608. Douds, DD Jr. 1997. A Procedure for the establishment of Glomus mosseae in dual

culture with Ri T-DNA-transformed carrot roots. Mycorrhiza 7:57-61. Forbes, PJ., Millam, S., Hooker, JE., and Harrier, LA. 1998. Transformation of the

arbuscular mycorrhizal fungus Gigaspora rosea by article bombardment. Mycol. Res. 102:497-501.

Fruhling M, Roussel H, Gianinazzi Pearson V, Puhler A, Perlick AM. 1997. The Vicia

faba leghemoglobin gene Vflb29 is induced in root nodules and in roots colonized by the arbuscular mycorrizal fungus Glomus fasciculatum.Mol. Plant-Microbe Interact. 10:124-131.

Galun M, Bubrick P. 1984. Physiological interactions between partners of the lichen

symbiosis. In Celluler interactions. Encyclopedia of plant physiology, ed. HF Linskins, J Heslop-Harrison. 17:362-401. Berlin : Springer-Berlag.

Garcia-Romera, I., Garcia-Garrido, JM., Martinez-Molani, E., and Ocampo, JA. 1991. Production of pectolytic enzymes in lettuce root colonized by Glomus mosseae. Soil Biol. Biochem. 23:597-601.

Harrison MJ. 1996. A sugar transporter from Medicago truncatula. Altered expression

pattern in roots during vesicular-arbuscular (VA) mycorrizal associations. Plant J. 9:491-503.

Harrison MJ, van Buuren ML. 1995. A phosphate transporter from the mycorrhizal

fungus Glomus versiforme. Nature. 378:626-629. Hosny, M., Gianinazzi-Pearson, V., and Dulieu, H. 1988. Nuclear DNA Contents of

eleven fungal spesies in Glomales 41:22-28. Hosny, M., de Barros J-PP, Gianinazzi-Pearson, V., and Dulieu, H. 1997. Base

composition of DNA from glomalean fungi : high amounts of methylated cytosine. Fungal Genet. Biol. 22:103-111.

Kaldorf, M., Schmelzer, E., and Bothe, H. 1998. Expression of maize and fungal nitrate

reductase genes in arbuscular mycorrhyza. Mol. Plant-Microbe Interact. 11:39-48.

Kape, R., Wex, K., Parniske, M., George, E., Wetzel, A., and Werner, D. 1992. Legume

root metabolites and VA-mycorrhiza development. J. Plant Physiol. 141:54-60.


Lagunas R. 1993. Sugar transport in Saccharomyces cereviside. FEMS Microbiol. Rev. 104:229-242.

Liu H, Trieu AT, Blaylock LA, Harrison MJ. 1998. Cloning and characterization of two

phosphate transporters from Medicago truncatula roots: regulation in response to phosphate and to colonization by arbuscular mycorrhizal (AM) fungi. Mol. Plant-Microbe Interact. 11:14-22.

Morton, JB., and Benny, GL. 1990. Revised classification of arbuscular mychorrizal

fungi (zygomyceter): a new order, glomales, two new suborder, glomineae and gigasporineae, and two new families, acaulosporaceae and gigasporaceae, with an amendation of glomaceae. Mycotaxon 37:471-91.

Mugnier, J., and mosse, B. 1987. Vesicular-arbuscular mychorrhizal infection in

transformated root inducing T-DNA roots grown axenically. Phytopathology 77:45-50.

Nagahashi, G., and Douds, DD Jr. 1997. Appresorium formation by AM fungi on

isolated cell walls of carrot roots. New Phytol. 136:299-304. Peterson, RL., and Bradbury, SM. 1995. Use of plant mutans, intraspecific variant, and

non-host in studying mycorrhiza formation and function. In mycorrhiza Structure, Function, Moleculer Biology, and Biotechnology, ed. A. Varma, B. Hock, pp. 157-180. Berlin : Springer-Berlag.

Poulin, M-J., Simard, J., Catford, J-G., Lbrie, F., and Piche, Y. 1997. Response of

symbiotic endomycorrhizal fungi to estrogen and antiestrogens. Mol. Plant-Microbe Interect. 10:481-487.

Remy, W., Taylor, TN., Hass, H., and Kerp, H. 1994. Four hundred-million-year-old

vesicular arbuscularmycorrhyzae. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:41-43. Rosendah, S., and Taylor, JW. 1997. Development of multiple genetic markers for

studies of genetic variation in arbuscular mycorrhizal fungi using AFLP. Mol. Ecol. 6:21-29.

Salzer P, Hubner B, Sirrenberg A, Hager A. 1997. Differential affect of purified spruce

chitinases and β-1,3- glucanases on the activity of elicitors from ectomycorrhizal fungi. Plant Physiol. 114:957-968.

Sanders, IR., Alt, M., Groppe, K., Boller, T., and Wiwemken, A. 1995. Identification of

ribosomal DNA polymorphisms in spores of the Glomales: aplication to studies on the genetic diversity of arbuscular mycorrhizal fungal communities. New Phytol. 130:19-27.

Sauer N, Baier K, Gahrtz M, Stadler R, Stolz J, Truernit E. 1994. Sugar transport across

the plasma membranes of higher plants. Plant Mol. Biol. 26:1671-1679.


Schreiner, RP., and Koide, RT. 1993. Mustards, Mustard oils and mycorrhizas. New phytol. 123:107-113.

Simon, L., Bousquet, J., Levesque, RC., and Lalonde, M. 1993. Origin and

diversification of endomycorrhizal fungi and coincidence with vascular land plants. Nature 363:67-69.

Siqueira, JO., Safir, GR., and Nair, MG. 1991. Stimulation of VA mycorrhiza formation

and growth of white clover by flavonoid compound. New Phytol. 118:87-93. Smith FW, Ealing PM, Dong B, Delhaize E. 1997. The coning of two Arabidopsis

genes belonging to a phosphate transporter family. Plant J. 11:83-92. Smith, SE., and Gianinazzi-Pearson, V. 1988. Physiological interactions between

symbionts in vesicular-arbuscular mycorrhizal plants. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 39:221-44.

Smith, SE., Dickson S, Morris C, Smith FA. 1994. Transfer of phosphate from fungus

to plant in VA mycorrhizal : calculation of the area of symbiotic interface and of fluxes of P from two different fungi to Allium porrum L. New Phytol. 127:93-99.

St-Arnaund, M., Hamel, C., Vimard, B., Caron, M., Fortin, JA. 1996. Enhancved hyphal

growth and spore production of thearbuscular mycorrhizal fungus Glomus in traradices in an in vitro system in the absence of hosts. Mycol. Res. 100:328-332.

Tester, M., Smith, SE., Smith, FA. 1987. The phenomenon of “nonmycorrhizal” plants.

Can J. Bot. 65:19-31. Thomson BD, Clarkson DT, Brain P. 1990. Kinetics of phosphorus uptake by the germ

tubes of the vesicular arbuscular mycorrhizal fungus, Gigaspora margarita. New Phytol. 116:647-653.

Trappe, JM. 1987. In Ecophysiology of VA Mychorrizal Plants, ed, GR Safir, pp. 5-25.

Boca Raton, FL:CRC Press. Van Rhijn P, Fang Y, Galili S, Shaul O, Atzmon N. 1997. Expression of early nodulin

genes in alfalta Mycorrhizae indicates that signal transduction pathways used in forming arbuscular mycorrhizae and rhizobium-induced nodules may be conserved. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 94:5467-5472.

Wegel, E., Schaser, L., Sandal, N., Stougaard, J., and Parniske, M. 1998. Mycorriza

mutans of Lotus japonicus define genetically independent step during symbiotic infection. Mol. Plant-Microve Interact. 11:933-936.

Wyss, P., and Bonafante, P. 1993. Amplifacation of genomic DNA of arbuscular-mycorrhizal (AM) fungi by PCR using short arbitrary primers. Mycol. Rs. 97:51-57.


Zeze, A., Hosny, M., Gianinazzi-Pearson, V., and Dulieu, H. 1996. Characterization of

a highly repeated DNA sequence (SCI) from the arbuscular mycorrhizal fungus Scutellospora castanea and its detection in planta. Appl. Environ. Microbiol. 62:43-48.

Zeze, A., Susilowati, E., Ophel-Keller, K., Baker, S., and Smith, S. 1997. Intersporal

genetiv variation of Gigaspora margarita, a vesicular arbuscular mycorrhizal fungus, revealed by M13 minisatelitte-primed PCR. Apll. Environ. Microbiol. 63:76-78.


ASPEK MOLEKULAR DAN SELULAR SIMBIOSIS CENDAWAN …library.usu.ac.id/download/fp/06005278.pdf ·...

Documents

Transcript of ASPEK MOLEKULAR DAN SELULAR SIMBIOSIS CENDAWAN …library.usu.ac.id/download/fp/06005278.pdf ·...