UJI KOMPATIBILITAS TIGA SPESIES FUNGI EKTOMIKORIZA Scleroderma spp SECARA IN VITRO
30 Kompetisi didefinisikan sebagai pengaruh negatif suatu spesies terhadap
spesies lainnya yang berhubungan dengan alokasi sumberdaya, atau pembatasan akses terhadap sumberdaya yang ada Keddy 2007. Adanya kompetisi akan
menyebabkan terjadinya pembagian niche Kennedy et al. 2007a, yang akan dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan seperti kelembaban tanah Kennedy
et al . 2007b, kedalaman tanah Dickie et al. 2004, status nutrisi Püttsepp et al.
2004, dan sebagainya. Hasil penelitian Kennedy et al. 2009 menunjukkan bahwa waktu
pembentukan kolonisasi merupakan salah satu faktor yang menyebabkan kompetisi antar fungi ektomikoriza. Hal ini berhubungan dengan kecepatan
perkecambahan spora fungi ektomikoriza Smith dan Read 2008, semakin cepat spora berkecambah maka kemungkinan untuk mengkolonisasi akar akan semakin
besar. Fungi ektomikoriza yang lebih dulu menginfeksi akar umumnya akan menjadi spesies fungi ektomikoriza yang dominan Kennedy dan Bruns 2005.
Pada kondisi alam, kompetisi yang terjadi berada pada tingkat hifa dan miselium Daza et al. 2006. Miselium merupakan bagian yang paling dinamis
dan berfungsi luas dalam membentuk simbiosis. Kecepatan pertumbuhan dan perkembangan miselium pada akar tanaman akan menentukan besarnya persen
kolonisasi yang dapat dibentuk oleh fungi Leake et al. 2004, karena 80 dari biomassa fungi ektomikoriza adalah ekstraradikal miselium Wallander et al.
2001. Upaya mempelajari perilaku miselium dapat dilakukan secara in vitro Zeng et al. 2003, kompetisi dapat dijabarkan dengan melihat adanya sifat
antagonis pada miselium tiap spesies fungi ektomikoriza yang dibiakkan, untuk memahami perilaku miselium di alam.
Tujuan penelitian ini ialah memperoleh informasi tentang 1 pertumbuhan S. columnare, S. dictyosporum dan S. sinnamariense
secara in vitro dan 2 interaksi antar spesies fungi ektomikoriza secara in vitro.
31
METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan sejak Juli 2008 hingga November 2009, di Laboratorium Silvikultur Departemen Silvikultur Fakultas Kehutanan IPB.
Bahan dan Metode Penyiapan media dan miselium fungi
Media yang digunakan untuk menumbuhkan fungi ektomikoriza secara in vitro
ialah Modified Melin Norkrans MMN Lampiran 1. Miselia yang dikembangkan berasal dari tubuh buah Scleroderma columnare, S. dictyosporum
dan S. sinnamariense. Tubuh buah yang digunakan ialah tubuh buah yang masih muda ditandai dengan tubuh buah yang masih keras dan gleba yang masih
kompak. Tubuh buah dikumpulkan dari beberapa lokasi di lingkungan Fakultas Kehutanan IPB, pada bulan Mei 2008. Bagian tubuh buah yang digunakan ialah
bagian gleba, dicungkil dengan menggunakan jarum oase dan diletakkan di tengah-tengah media MMN. Miselium yang dikembangkan pada media MMN
selama empat minggu digunakan sebagai bahan penelitian Gambar 5. Semua proses pengembangan miselia dilakukan dalam keadaan aseptik.
Uji in vitro pada media agar
Di tengah-tengah cawan Petri yang telah berisi media MMN diinokulasikan inokulum fungi ektomikoriza yang berdiameter 1 cm Gambar 6
selanjutnya cawan Petri diletakkan di dalam inkubator dengan suhu 26—28
o
C. Pengamatan pertumbuhan dilakukan setiap minggu. Kombinasi perlakuan tertera
pada Tabel 3. Dari pertumbuhannya di media kultur diharapkan dapat diperoleh data mengenai ruang tumbuh ketiga spesies Scleroderma yang digunakan.
32 Gambar 5 Bahan yang digunakan dalam penyiapan miselium fungi: bagian atas
a tubuh buah dan bagian bawah b isolat hasil pembiakan tubuh buah; 1 S. sinnamariense, 2 S. columnare, dan 3 S. dictyosporum.
Gambar 6 Penempatan inokulum miselium fungi ektomikoriza pada cawan Petri:
a perlakuan tripel CDS; b perlakuan ganda CD, CS, dan DS; c perlakuan tunggal C, D, dan S.
Peubah yang diamati
Peubah yang diamati ialah 1 awal pertumbuhan miselium 2 diameter pertumbuhan koloni Gambar 7, dan 3 ruang tumbuh. Rancangan yang
c a
b 1 mm
1 cm 1 cm
1 cm
1 a 1 b
2 a 3 a
2 b 3 b
1 mm 1 mm
1 mm
33 digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap, dengan tujuh perlakuan dan delapan
ulangan sehingga jumlah satuan percobaannya adalah 56. Tabel 3 Rincian perlakuan yang dilakukan secara in vitro
No Perlakuan
Ulangan Fungi Ektomikoriza
1 S. columnare + S. dictyosporum +S. sinnamariense
8 2
S. columnare + S. dictyosporum 8
3 S. columnare + S. sinnamariense
8 4
S. dictyosporum + S. sinnamariense 8
5 S. columnare
8 6
S. dictyosporum 8
7 S. sinnamariense
8
Gambar 7 Perhitungan diameter pertumbuhan koloni dalam cawan Petri dengan menggunakan delapan arah mata angin.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
Awal pertumbuhan miselium Scleroderma spp. yang dibiakkan dengan media MMN menggambarkan kecepatan pertumbuhan masing-masing spesies. S.
sinnamariense merupakan spesies yang paling cepat tumbuh. Pada hari kelima
miselium S. sinnamariense mulai tumbuh. Sementara S. columnare dan S. dictyosporum
rata-rata baru mulai tumbuh di hari kedelapan setelah penanaman dalam cawan Petri.
Hal ini tampaknya berpengaruh pada diameter pertumbuhan koloni masing- masing spesies fungi Gambar 8. S. sinnamariense merupakan fungi yang paling
34 pesat diameter pertumbuhan koloninya baik ketika dibiakkan sendiri maupun saat
berpasangan. Kecepatan pertumbuhan S. sinnamariense dapat mencapai dua kali lipat dari diameter pertumbuhan koloni S. columnare dan S. dictyosporum.
Sedangkan diameter pertumbuhan koloni S. dictyosporum sangat lambat, pertumbuhan radial baru dapat diukur pada minggu ketiga setelah penanaman.
Perbedaan kecepatan diameter pertumbuhan koloni pada ketiga fungi Scleroderma
spp. ini tidak menyebabkan timbulnya kompetisi antar fungi tersebut. Hal ini ditandai dengan tidak adanya barrier saat miselium ketiganya
tumbuh bersama dalam satu cawan Petri Gambar 9, yang menunjukkan tidak adanya sifat antagonisme pada ketiga spesies Scleroderma. Hasil pengamatan
secara mikroskopis menunjukkan hifa yang tumbuh pada bagian yang bertumpukan antara dua dan tiga fungi tidak ada lisis dan kerusakan pada hifa-hifa
fungi yang ada.
2 4
6 8
10 12
14 16
18
c d
s c
d c
s d
s c
d s
C D
S CD
CS DS
CDS
mm
Minggu ke‐5
Minggu ke‐4
Minggu ke‐3
Minggu ke‐2
Minggu ke‐1
Keterangan: C :
Perlakuan tunggal
S. columnare c : Miselium S. columnare
D : Perlakuan tunggal S. dictyosporum
d : Miselium S. dictyosporum S :
Perlakuan tunggal S. sinnamariense s : Miselium S. sinnamariense
CD : Perlakuan ganda S. columnare + S. dictyosporum
CS : Perlakuan ganda S. columnare + S. sinnamariense
DS : Perlakuan ganda S. dictyosporum + S. sinnamariense
CDS : Perlakuan triple S. columnare + S. dictyosporum +
S. sinnamariense
Gambar 8 Diameter pertumbuhan koloni tiga spesies fungi Scleroderma dengan beberapa perlakuan pada setiap minggu pengamatan.
35
d :
S. dictyosporum se
Gambar 9 Diameter p r i pada minggu kelima pengamatan.
Miselium dari fungi ektomikor organ penting yang berperan
dalam
menunjukkan bahwa S. sinnamariense merupakan fungi yang
atnya perkembangan miselium S. dictyosporum pada media MMN juga
Keterangan: c : S. columnare
1 cm 1 cm
c s
d c
d s
s :
S. sinnamarien
e tumbuhan kolon
Pembahasan
iza merupakan penyerapan unsur hara pada tanaman inang Nara 2006. Miselia fungi
ektomikoriza juga merupakan sumber jembatan hifa bagi tanaman di sekitarnya sehingga membentuk suatu jaringan yang menghubungkan berbagai tanaman
Obase et al. 2009. Hasil penelitian
memiliki kecepatan awal perkembangan dan diameter pertumbuhan koloni yang paling pesat dibandingkan dua spesies Scleroderma lainnya. Kecepatan S.
columnare berada di level menengah sementara S. dictyosporum tumbuh dan
berkembang dengan sangat lambat. Dengan demikian, dapat diduga di alam S. sinnamariense
akan memiliki kemampuan untuk lebih dulu berkembang pada akar tanaman.
Lamb dialami oleh Bâ et al. 1999 yang berupaya mengembangkan fungi ini pada
media MMN padat dan cair, dibutuhkan sekitar 2—3 bulan untuk mendapatkan pertumbuhan miselium yang memadai untuk dapat digunakan sebagai sumber
36
, pertu
mene inokulum. Zeng et al. 2003 menyatakan sebagian besar fungi ektomikoriza
sangat lambat pertumbuhannya pada media kultur dibandingkan spesies fungi non ektomikoriza, namun menurut Sanon et al. 2009 dan Chen 2006, miselium
Scleroderma merupakan spesies yang mudah tumbuh dan berkembang baik di
media kultur maupun di alam, sehingga mudah digunakan untuk aplikasi pada tanaman-tanaman yang memiliki ketergantungan tinggi terhadap ektomikoriza.
Walaupun dapat tumbuh lebih cepat dibandingkan kedua fungi lainnya mbuhan S. sinnamariense tidak menghambat atau menghentikan
pertumbuhan fungi lainnya ketika ditempatkan dalam satu cawan Petri, ketiga spesies fungi Scleroderma spp. ini dapat tumbuh dan berkembang bersama-sama.
Tidak tampak adanya sifat antagonisme antara ketiga spesies fungi, yang ditandai dengan tidak adanya barrier yang membatasi pertumbuhan masing-masing fungi.
Hasil ini tampaknya sejalan dengan penelitian Dickie et al. 2004, yang mukan lebih dari empat spesies fungi ektomikoriza membentuk kolonisasi
pada tanaman Helianthemum bicknellii, semua fungi ektomikoriza tersebut dapat berkembang bersama-sama pada akar tanaman ini. Namun, hal ini berbeda
dengan yang diperoleh oleh Kennedy et al. 2009 yang menunjukkan bahwa kehadiran salah satu spesies Rhizopogon yang lebih dulu mengkolonisasi akar
Pinus muricata menghambat perkembangan fungi ektomikoriza yang
diinokulasikan selanjutnya. Wu et al. 1999 juga menemukan adanya penghambatan dan pergantian miselium Pisolithus tinctorius pada Pinus
densiflora oleh spesies fungi ektomikoriza lain belum diidentifikasi lebih lanjut,
dan untuk memudahkan disebut Tanashi 01 yang dikembangkan bersama-sama, hal ini diduga karena fungi ektomikoriza mengeluarkan antimikroba yang
berfungsi menghambat infeksi seperti yang digunakan untuk menghambat infeksi patogen.
37
KESIMPULAN
Pertumbuhan dan perkem tomikoriza Scleroderma spp.
secara in vitro dipengaruhi oleh kecepatan awal pertumbuhan miselium. Miselium S. sinnamariense mulai tumbuh di hari ke-5 dan kecepatan diameter
pertumbuhan koloninya dua kali lipat lebih cepat dibandingkan S. columnare dan S. dictyosporum
. Miselium S. columnare dan S. dictyosporum mulai tumbuh pada hari ke-8, dan diameter pertumbuhan koloninya sangat lambat. Tidak ada sifat
antagonis di antara ketiga spesies fungi ketika dibiakkan secara bersama-sama.
Bâ AM, Sanon KB, Duponno . Growth response of Afzeli
africana Sm. seedlin
inoculation in a nutrient- Chen Y
ivision of Biology and Engineering, Daza A
itrogen sources, pH and temperature on in vitro
Dickie us perennial Helianthemum bicknellii and oak
Diedhi oculum influence the
Hedh J of ectomycorrhizal
Keddy Kennedy PG, Peay KG, Bruns TD. 2009. Root tip competition ectomycorrhizal
bangan fungi ek
DAFTAR PUSTAKA
is R, Dexheimer J. 1999 gs to ectomycorrhizal
deficient soil. Mycorrhiza 9:91–95. . 2006. Optimizing Scleroderma spore inoculum for eucalyptus nursery
in South China [disertasi]. Perth: D Murdoch University.
, Manjón JL, Camacho M, de la Rosa LR, Aguilar A, Santamaria C. 2006. Effect of carbon and n
culture of several isolates of Amanita caesarea Scop.:Fr. Pers. Mycorrhiza
16:133–136. IA, Guza RC, Krazewski E, Reich PB. 2004. Shared ectomycorrhizal
fungi between a herbaceo Quercus seedlings. New Phytol 164: 375–382
ou AG, Verpillot F, Gueye O, Dreyfus B, Duponnois R, Bâ AM. 2004. Do concentrations of glucose and fungal in
competitiveness of two early-stage ectomycorrhizal fungi in Afzelia africana
seedlings? For Ecol And Man 203:187–194. , Johansson T. Tunlid A. 2009. Variation in host specificity and gene
content in strains from genetically isolated lineages fungus Paxillus involutus s. lat. Mycorrhiza 19:549–558.
PA. 2007. Plant and Vegetation. New York: Cambridge University Press. fungi: Are priority effects a rule or an exception? Ecology 90:2098–2107.
38
Kenned heir relation to host
plant performance. J of ecol 95: 1338–1345. Kenned
een Rhizopogon spesies and Leake J
rhizal mycelium in controlling
Nara K y succession. New Phytol 169:169–178.
maxsimowichii seedlings.
Püttsep alis
L. and S. dasyclados Wimm. clones in a Richard
forest Sanon
ated with some
Smith
onal growth of external mycelium of ectomycorrhizal Wu B,
51–159. al
Role of degraded compounds of indole glucosinolates. J Chem Ecol 29:1337–1355.
Kennedy PG, Bruns TD. 2005. Priority effect determine the outcome of ectomycorrhizal competition between two rhizopogon species colonizing
Pinus muricata seedlings. New Phytol 166:631–638.
y PG, Hortal S, Bergemann SE, Burns TD. 2007a. Competitive interaction among three ectomycorrhizal fungi and t
y PG, Peay KG. 2007. Different soil moisture conditions change the outcome of ectomycorrhizal symbiosis betw
Pinus muricata . Plant Soil 291:155–165.
, Johnson D, Donnely D, Mucle G, Boddy L, Read D. 2004. Network of power and influence: The rule of mycor
plant communities and agroecosystem functioning. Can J Bot 82: 1016– 1045.
. 2006. Ectomycorrhizal network and seedling establishment during early primar
Obase K, Tamai Y, Yajima T, Miyamotto T. 2009. Mycorrhizal synthesis of four ectomycorrhizal fungi in potted Populus
Mycoscience 50:143—145.
p Ü, Rosling A, Taylor AFS. 2004. Ectomycorrhizal fungal community associated with Salix vimin
short-rotation forestry plantation. For Ecol and Man 196:413–424. E, Millot S, Gardes M, Selosse MA. 2004. Diversity and specificity of
ectomycorrhizal fungi retrieved from an old-growth mediterranean dominated by Quercus ilex. New Phytol 166:1011–1023.
KB, Bâ AM, Delaruelle C, Duponnois R, Martin F. 2009. Morphological and molecular analysis in Scleroderma species associ
Caesalpinioid legumes, Dipterocarpaceae, and Phylanthaceae trees in southern Burkina Faso. Mycorrhiza 19:571–584.
SE, Read DJ. 2008. Mycorrhizal Symbiosis. Third Edition. London: Academic Press.
Wallander H, Nilsson LO, Hagerberg D, Bååth E. 2001. Estimation of the biomass and seas
fungi in the field. New Phytol 151:753–760 Nara K, Hogetsu T. 1999. Competition between ectomycorrhizal fungi
colonizing Pinus densiflora. Mycorrhiza 9:1 Zeng RS, Mallik AU, Setliff ED. 2003. Growth stimulation of ectomycorrhiz
fungi by root exudates of Brassicaceae plants: