INTERAKSI ANTARA MIKROBIA DENGAN TUMBUHAN

I. Tujuan

Mengetahui interaksi yang terjadi antara mikrobia dengan tumbuhan pada Rhizobium

di bintil akar dan mikoriza

II. Pendahuluan

Mikoriza merupakan suatu bentuk simbiosis mutualistik antara jenis jamur tertentu

dengan perakaran tanaman (Brundrett 2004). Simbiosis ini terdapat hampir pada semua

jenis tanam. Kabirun(1994) mengelompokkan jamur mikoriza ini dalam dua jenis, yaitu

endomikoriza dan ektomikoriza. Namun pada umumnya mikoriza lebih banyak

dikelompokkan menjadi tiga, yaitu dengan adanya penambahan kelompok mikorisa yang

merupakan bentuk peralihan dari kedua jenis tadi, yaitu ektendomikorisa (Harley and Smith

1983) Cendawan Mikoriza Arbuskular (CMA) merupakan asosiasi antara cendawan tertentu

dengan akar tanaman dengan membentuk jalinan interaksi yang komplek. Mikoriza berasal

dari karta miko (mykes= cendawan) dan rhiza yang berarti akar. Mikoriza dikenal dengan

jamur tanah karena habitatnya berada di dalam tanah dan berada di area perakaran tanaman

(rizosfer). Selain disebut sebagai jamur tanah juga biasa dikatakan sebagai jamur akar.

Keistimewaan dari jamur ini adalah kemampuannya dalam membantu tanaman untuk

menyerap unsur hara terutama unsur hara Phosphates (P) (Syib’li, 2008). Mikoriza

merupakan suatu bentuk hubungan simbiosis mutualistik antar cendawan dengan akar

tanaman. Baik cendawan maupun tanaman sama-sama memperoleh keuntungan dari asosiasi

ini. infeksi ini antara lain berupa pengambilan unsur hara dan adaptasi tanaman yang lebih

baik. Dilain pihak, cendawan pun dapat memenuhi keperluan hidupnya (karbohidrat dan

keperluan tumbuh lainnya) dari tanaman inang (Anas, 1997).

      Berdasarkan struktur dan cara cendawan menginfeksi akar, mikoriza dapat

dikelompokkam ke dalam tiga tipe :

1.        Ektomikoriza

2.        Ektendomikoriza

3.        Endomikoriza

Ektomikoriza mempunyai sifat antara lain akar yang kena infeksi membesar,

bercabang, rambut-rambut akar tidak ada, hifa menjorok ke luar dan berfungsi sebagi alat

yang efektif dalam menyerap unsur hara dan air, hifa tidak masuk ke dalam sel tetapi hanya

berkembang diantara dinding-dinding sel jarinagan korteks membentuk struktur seperrti pada

jaringan Hartiq.

Ektendomikoriza merupakan bentuk antara (intermediet) kedua mikoriza yang lain.

Ciri-cirinya antara lain  adanya selubung akar yang tipis berupa jaringan Hartiq, hifa dapat

menginfeksi dinding sel  korteks dan juga sel-sel korteknya. Penyebarannya terbatas dalam

tanah-tanah hutan sehingga pengetahuan tentang mikoiza tipe ini sangat terbatas.

Endomokoriza mempunyai sifat-sifat antar lain akar yang kena infeksi tidak

membesar, lapisan hifa pada permukaan akar tipis, hifa masuk ke dalam individu sel jaringan

koretks, adanya bentukan khusus yang berbentuk oval yang disebut Vasiculae (vesikel) dan

sistem percabangan hifa yang dichotomous disebut arbuscules (arbuskul) (Brundrett, 2004)

Suatu simbiosus terjadi apabila cendawan masuk ke dalam akar atau melakukan

infeksi. Proses infeksi dimulai dengan perkecambahan spora didalam tanah. Hifa yang

tumbuh melakukan penetrasi ke dalam akar dan berkembang di dalam korteks. Pada akar

yang terinfeksi akan terbentuk arbuskul, vesikel intraseluler, hifa internal diantara sel-sel

korteks dan hifa ekternal. Penetrasi hifa dan perkembnagnnya biasanya terjadi pada bagian

yang masih mengalami proses diferensissi dan prose pertumbuhan. Hifa berkembang tanpa

merusak sel (Anas, 1998).

Hampir semua tanaman pertanian akarnya terinfeksi cendawan mikoriza. Gramineae

dan Leguminosa umumnya bermikoriza. Jagung merupakan contoh tanaman yang terinfeksi

hebat oleh mikoriza. Tanaman pertanian yang telah dilaporkan terinfeksi mikoriza vesikular-

arbuskular adalah kedelai, barley, bawang, kacang tunggak, nenas, padi gogo, pepaya, selada,

singkong dan sorgum. Tanaman perkebunan yang telah dilaporkan akarnya terinfeksi

mikoriza adalah tebu, teh, tembakau, palem, kopi, karet, kapas, jeruk, kakao, apel dan anggur

(Rahmawati, 2003).

.

Anatomi dan Morfologi CMA

Schubler et al. (2001) dengan menggunakan data molekuler telah menetapkan

kekerabatan diantara CMA dan cendawan lainnya.  CMA sekarang menjadi filum tersendiri,

yang memiliki perbedaan tegas, baik ciri-ciri genetika maupun asal-usul nenek moyangnya,

dengan Ascomycota dan Basidiomycota. Taksonomi CMA berubah menjadi filum

Glomeromikota yang memiliki empat ordo yaitu 1) Archaeosporales (famili

Arachaeosporaceae dan Geosiphonaceae), 2) Paraglomerales (famili Para-glomerace), 3)

Diversisporales (famili Acaulosporaceae, Diversisporaceae, Gigaspora-ceae, dan

Pacisporaceae) dan 4) Glomerales (famili Glomerace). Dewasa ini filum Glomeromikota

disepakati memiliki dua belas genus yaitu Archaeo-spora, Geosiphon, Paraglomus,

Gigaspora, Scutellospora, Acaulospora, Kuklospora, Intraspora, Entrophospora,

Diversipora, Pacispora, dan Glomus sp.

Cendawan ini membentuk spora di dalam tanah dan dapat berkembang bika jika

berassosiasi dengan tanamn inang. Sampai saat ini berbagi usaha telah dilakukan unutk

menumbuhkan cendawaan ini dalam media buatan, akan tetapi belaum berhasil. Faktor ini

merupakn suatu kendala yang utama sampai saat ini yang menyebabkan CMA belum dapat

dipoduksi secar komersil dengan menggunakan media buatan, walaupun pengaruhnya

terhadp pertumbuhan tanaman sangat mengembirakan. Spora cendawan ini sangat bervariasi

dari sekitar 100 m sampai 600 m. oleh karena ukuranya yang cukup besar inilah maka

spora ini dapat dengan mudah diisolasi dari dalam tanah dengan menyaringnya (Pattimahu,

2004).

Cendawan CMA membentuk organ-organ khusus dan mempunyai perakaran ynag

spsipik. Organ khusus tersebut adalah arbuskuk (arbuscule), vesikel (vesicle) dan spora.

Berikut ini dijelaskan sepintas lalu mengenai struktur dan fungsi dari organ tersebut serta

penjelasan lain (Pattimahu, 2004).

1. Vesikel (Vesicle)

Vesikel merupakan struktur cendawan yang berasal dari pembengkakan hifa internal secara

terminal dan interkalar, kebanyakan berbentuk bulat telur, dan berisi banyak senyawa lemak

sehingga merupakan organ penyimpanan cadangan makanan dan pada kondisi tertentu dapat

berperan sebagai spora atau alat untuk mempertahankan kehidupan cendawan. Tipe CMA

vesikel memiliki fungsi yang paling menonjol dari tipe cendawan mikoriza lainnya. Hal ini

dimungkinkan karena kemampuannya dalam berasosiasi dengan hampir 90 % jenis tanaman,

sehingga dapat digunakan secara luas untuk meningkatkan probabilitas tanaman (Pattimahu,

2004).

Vesikel juga merupakan suatu struktur berbentuk lonjong atau bulat,mengandung

cairan lemak, yang berfungsi sebagai organ penyimpanan makanan atau berkembang

menjadi klamidospora, yang berfungsi sebagai organ reproduksi dan struktur

tahan. Vesikel selain dibentuk secara interseluler ada juga yang secar intraseluler.

Pembentukan vesikel diawali dengan adanya perkembang sitoplasma hifa yang menjadi

lebih padat, multinukleat dan mengandung partikel lipid dan glikogen. Sitoplasma

menjadi semakin padat melalui proses kondensasi, dan organel semakin sulit

untuk dibedakan sejalan dengan akumulasi lipid selama maturasi (proses pendewasaan).

Vesikel biasanya dibentuk lebih banyak di luar jaringan korteks pada daerah infeksi

yang sudah tua, dan terbentuk setelah pembentukan arbuskul. Arbuskul adalah struktur hifa

yang bercabang-cabang seperti pohon-pohon kecil yang mirip haustorium

(membentuk pola dikotom), berfungsi sebagai tempat pertukaran nutrisi antara tanaman

inang dengan jamur. Struktur ini mulai terbentuk 2-3 hari setelah infeksi, diawali dengan

penetrasi cabang hifa lateral yang dibentuk oleh hifa ekstraseluler dan intraseluler

ke dalam dinding sel inang (Simanungkalit, 2003).

2. Arbuskul

Cendawan ini dalam akar membentuk struktur khusus yang disebut arbuskular. Arbuskula

merupakan hifa bercabang halus yang dibentuk oleh percabangan dikotomi yang berulang-

ulang sehingga menyerupai pohon dari dalam sel inang (Pattimahu, 2004).

Arbuskul merupakan percabangaan dari hifa masuk kedalam sel tanaman inang. Masuknya

hara ini ke dalam sel tanaman inang diikuti ole peningkatan sitoplasma, pembentukan organ

baru, penbengkokan inti sel, peningkatan resrpurasi dan aktivitas emzim.

Hifa intraseluler yang telah mencapaisel korteks yang lebih dalam letaknya akan

menebus dinding sel dan mambentuk sistem percabangan hifa yang kompleks, taampak

seperti pohon kecil yang mempunyai cabang-cabang yang dibenamakan Arbuskul. Arbuskul

dianggap hara dua arah antara simbion cendawan dan tanaman inang.

Mengamati bahwa struktur yang dibentuk pada akar-akar muda adalah Arbuskul.

Dengan bertambahnya umur, Arbuskul ini berubah menjadi suatu struktur yang menggumpal

dan cabang-cabang pada Arbuskul lama kelamaan tidak dapat dibedakan lagi. Pada akar yang

telah dikolonisasi oleh CMA dapat dilihat berbagi Arbuskul dewasa yang dibentuk

berdasarkan umur dan letaknyaa. Arbuskul dewasa terletak dekat pada sumber unit kolonisasi

tersebut.

3.  Spora

Spora terbentuk pada ujung hifa eksternal. Spora ini dapat dibentuk secara tunggal,

berkelompok atau di dalam sporokarp tergantung pada jenis cendawannya.

Perkecanbahan spora sangat sensitif tergantung kandungan logam berat di dalam

tanah dan juga kandungan Al. kandungan Mn juga mempengaruhi pertumbuhan miselium.

Spora dapat hidup di dalam tanah beberapa bulan sampai sekarang beberapa tahun. Namun

untuk perkembangan CMA memerlukan tanaman inang. Spora dapat disimpan dalam waktu

yang lama sebelum digunakan lagi.

Mirip dengan cendawan patogen, hifa cendawan CMA akan masuk ke dalam akar

menembus atau melalui celah antar sel epidermis, kemudian apresorium akan tersebar baik

inter maaupun intraseluler di dalam korteks sepanjang akar. Kadang-kadang terbentuk pula

jaringan hifa yang rumut di dalam sel-sel kortokal luar. Setelah proses-proses tersebut

berlangsung barulah terbentuk Arbuskul,vesikel dan akhirnya spora (Khairul,2001).

 

Peranan CMA dalam Pertumbuahan tanaman

Peningkatan penyerapan Unsur Hara

Tanaman yang bermikoriza tumbuh lebih baik dari tanaman tanpa bermikoriza.

Penyebab utama adalah mikoriza secara efektif dapat meningkatkan penyerapan unsur hara

baik unsur hara makro maupun mikro. Selain daripada itu akar yang bermikoriza dapat

menyerap unsur hara dalam bentuk terikat dan yang tidak tersedia bagi tanaman (Anas,

1997).

Selain daripada membentuk hifa internal, mikoriza juga membentuk hifa ekternal.

Pada hifa ekternal akan terbentuk spora, yang merupakan bagian penting bagi mikoriza yang

berada diluar akar. Fungsi utama dari hifa ini adalah untuk menyerap fospor dalam tanah.

Fospor yang telah diserap oleh hifa ekternal, akan segera dirubah manjadi senyawa polifosfat.

Senyawa polifosfat ini kemudian dipindahkan ke dalam hifa internal dan arbuskul. Di dalam

arbuskul. Senyawa polifosfat ini kemudian dipindahkan ke dalam hifa internal dan arbuskul.

Di dalam arbuskul senyawa polifosfat dipecah menjadi posfat organik yang kemudian

dilepaskan ke sel tanaman inang. Dengan adanya hifa ekternal ini penyerapan hara terutama

posfor menjadi besar dibanding dengan tanaman yang tidak terinfeksi dengan mikoriza.

Peningkatan serafan posfor juga disebabkan oleh makin meluasnya daerah penyerapan, dan

kemampuan untuk mengeluarkan suatu enzim yang diserap oleh tanaman. Sebagi contoh

dapat dilihat pengaruh mikoriza terhadap pertumbuhan berbagai jenis tanaman dan juga

kandungan posfor tanaman (Anas, 1997).

DAFTAR PUSTAKA

Anas, I. 1997.Bioteknologi Tanah. Laboratorium Biologi Tanah. Jurusan Tanah. Fakultas Pertanian. IPB

Anas, I. 1989. Biologi Tanah dalam Praktek. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Bioteknologi. IPB.

Brundrett, M. 2004. Diversity and classification of mycorrhizal associations. Biol. Rev. 79:473–495.

Khairul, U. 2001. Pemanfaatan bioteknologi untuk meningkatkan produksi pertanian. http://wwwrudyet.250x.com/sem/112/vkhairul.html 17 November 2011.

Pattimahu, D.V. 2004. Restorasi lahan kritis pasca tambang sesuai kaidah ekologi. Makalah Mata Kuliah Falsafah Sains, Sekolah Pasca Sarjana, IPB. Bogor.

Rahmawaty. 2003. Restorasi lahan bekas tambang berdasarkan kaidah ekologi. http ://www.library.usu.ae.id.download/tp/htm-rahmawaty s.pdf. 14 November 2011

Schubler, A., D. Schwarzott, and C. Walker. 2001. A new fungal phylum, the Glomero-mycota: phylogeny and evolution. Mycol. Res. 105(12):1413-1421.

Simanungkalit, R. D. M. 2003. Teknologi jamur Mikoriza Arbuskuler: Produksi inokulan

dan pengawasan mutunya. Program dan Abstrak Seminar dan Pameran:

Teknologi Produksi dan Pemanfaatan Inokulan Endo-Ektomikoriza untuk Pertanian,

Perkebunan, dan Kehutanan. 16 September 2003. pp 11.