IDENTIFIKASI SECARA MORFOLOGI DAN

MOLEKULER PATOGEN PENYEBAB PENYAKIT

LAYU PADA STROBERI DI BALI DAN POTENSI

PENGENDALIANNYA DENGAN MIKROBA

ANTAGONIS

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

PENURUNAN PRODUKSI

80%PENYAKIT LAYU

STROBERI

Gejala serangan penyakit Layu Stroberi

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.

METODEPENELITIAN

Identifikasi Patogen penyebab

penyakit layu Stroberi

Analisa

Filogenetik

Sequencing

Ekstraksi DNAmiselium 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).

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

1

ml

500 ml + 50 gr

tanah

9 ml

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

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

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

Gejala penyakit Layu

Stroberi di bawah

permukaan tanah

Gejala penyakit Layu

Stroberi di atas

permukaan tanah

Apakah Penyebabnya

Fusarium Ralstonia Verticillium

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

Isolasi dan Identifikasi mikroba yang

berasosiasi dengan stroberi bergejala layu

A B

C D

3 HSI

7 HSI

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

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),

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.

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.

Internal Transcribed Spacer

20

ITS1 : 5' TCCGTAGGTGAACCTGCGG 3'

ITS4 : 3' TCCTCCGCTTATTGATATGC 5'

Polymerase Chain Reaction

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

No IsolatHomologi

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

Hubungan kekerabatan 12 isolat jamur hasil analisis

Internal Transcribe Spacer dengan metode Parsimoni.

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

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

No Isolat Persentase Hambatan Keterangan

1 PsA1 42% Rizosfir pisang Baturiti, Bakteri2 PsA2 39% Rizosfir pisang Baturiti, Bakteri3 StP1 48% Rizosfir Stroberi Pancasari, Jamur4 StP2 51% Rizosfir Stroberi Pancasari, Jamur5 StP3 25% Rizosfir Stroberi Pancasari, Jamur6 StP4 37% Rizosfir Stroberi Pancasari, Bakteri7 StP5 24% Rizosfir Stroberi Pancasari, Bakteri8 KrB1 48% Rizosfir Kebun Raya, Jamur9 KrB2 34% Rizosfir Kebun Raya, Jamur10 KrB3 60% Rizosfir Kebun Raya, Jamur11 KrB4 18% Rizosfir Kebun Raya, Jamur12 CkG1 86% Rizosfir Cengkeh, Gitgit, Jamur13 CkG2 40% Rizosfir Cengkeh, Gitgit, Jamur14 CkG3 38% Rizosfir Cengkeh, Gitgit, Jamur15 CkG4 35% Rizosfir Cengkeh, Gitgit, Jamur16 SpP1 52% Kotoran Sapi, Pancasari, Jamur17 SpP2 54% Kotoran Sapi, Pancasari, Jamur18 SpP3 42% Kotoran Sapi, Pancasari, Jamur19 SpP4 20% Kotoran Sapi, Pancasari, Jamur20 SpP5 28% Kotoran Sapi, Pancasari, Bakteri

Persentase hambatan kandidat mikroba antagonis dalam menekan

pertumbuhan F.oxysporum penyebab penyakit layu stroberi pada media PDA

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.

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.

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 bTrichoderma 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

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.

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.