Keragaman Cendawan Endofit pada Kulit Buah

64 Tabel 4.6 Korelasi frekuensi kemunculan spesies cendawan endofit dengan kejadian penyakit busuk buah Spesies Korelasi Tanpa Atap Diatap Fusarium lichenicola 0.7824 0.5009 Bionectria sp. -0.1342 -0.3818 Gibberella zeae 0.5691 0.5963 Phomopsis columnaris -0.6824 -0.4590 Fusarium ambrosium -0.0539 -0.3804 Glomerella cingulata 0.5932 0.3622 Diaporthe phaseolorum -0.0120 -0.3801 Schizophyllum commune -0.6365 -0.5485 Diaporthe angelica -0.7913 -0.4842 Fusarium sp. T47a -0.7190 -0.4377 Xylaria sp. DIS 125b -0.3539 -0.5395 Fungal Endo-phyte 9147 0.1923 -0.2218 Aphyllophorales DIS 296 a -0.0197 -0.2679 Colletotrichum sp. MCA 2773 0.3936 0.0932 Polyporaceae DIS 126a -0.7163 -0.4424 Uncultured ascomycetes -0.0280 -0.3167 Diaporthe eres -0.4362 -0.5232 Diplodia pinea 0.7299 0.0483 Psathyrella leucotephra -0.3054 -0.6408 Colletotrichum crassipes -0.5253 -0.5843 Laccocephalum mylittae -0.3969 -0.3298 Xylariaceae DIS 360g -0.1817 -0.0323 Ascosalsum viscidulum 0.0728 -0.5434 Aschersonia sp.WYBX-3 -0.3490 -0.5306 Giberella circinata 0.5063 -0.0529 Nigrospora oryzae -0.1687 -0.5182 Fungal endo-phyte P815A -0.1687 -0.5182 Calocybe gambosa -0.3599 -0.0316 Resinicium friabile -0.3824 -0.1679 FE 6722 Pestalotiopsis -0.4292 -0.1838 Nectria rigidiuscula -0.0245 -0.3002 Fusarium sp. QJC-1403 -0.5428 -0.0195 Meskipun demikian, perlu juga berhati-hati dalam mempertimbangkan calon agens biokontrol dengan memperhatikan apakah spesies tersebut pernah dilaporkan sebagai patogen tumbuhan atau mikroorganisme yang membahayakan. Di lain pihak, walaupun nilai korelasi negatifnya kecil tetapi pernah dilaporkan sebagai agens biokontrol, maka spesies tersebut layak untuk diuji kemampuannya sebagai agens biokontrol. Oleh karena itu, P. columnaris dan D. angelica tidak 65 akan dipilih, tetapi Aschersonia sp., C. gambosa dan Xylaria sp. dapat dipilih untuk pengujian selanjutnya. Kesimpulan Sebanyak 2843 isolat yang terdiri dari 37 spesies 6 Basidiomycetes, 30 Ascomycetes dan satu belum teridentifikasi telah dieksplorasi dari 1440 sampel kulit buah kakao. Keragaman cendawan endofit meningkat pada kondisi kering Januari-April 2008 dari kondisi basah di bulan Maret-April 2007. Iklim makro berupa curah hujan lebih berpengaruh terhadap keragaman cendawan endofit daripada iklim mikro berupa pengatapan. Perubahan dominansi spesies cendawan endofit juga terjadi, Fusarium lichenicola pada bulan basah menjadi Phomopsis columnaris pada bulan kering. Kelimpahan beberapa cendawan endofit seperti Fusarium sp. T47a, Xylaria sp., Polyporaceae DIS 126a, Aschersonia sp., C. gambosa dan Xylariaceae berkorelasi negatif dengan kejadian busuk buah Phytophthora palmivora. Cendawan endofit tersebut berpotensi sebagai agens biokontrol melalui induksi ketahanan. Daftar Pustaka Aime MC, Phillips-Mora W. 2005. The causal agents of witches’ broom and frosty pod rot of cacao chocolate, Theobroma cacao from new lineage of Marasmiaceae. Mycologia 97 5: 1012-1022 Arnold AE, Lutzoni F. 2007. Diversity and host range of foliar fungal endophytes: Are tropical leaves biodiversity hotspots? Ecology 88: 541-549 Arnold AE, Maynard Z, Gilbert GS, Coley PD dan Kursar TA. 2000. Are tropical fungal endophytes hyperdiverse? Ecol Lett 3:267-274 Arnold AE, Maynard Z dan Gilbert GS. 2001. Fungal endophytes in dicotyledonous neotropical trees: patterns of abundance and diversity. Mycol Res 105: 1502-1507 Chavas DR, Izaurralde RC, Thomson AM, Gao X. 2009. Long-term climate change impacts on agricultural productivity in eastern China. Agric Forest Meteorol 149:1118-1128 Colwell RK. 2004. EstimateS: Statistical estimation of species richness and shared species from samples. Version 7.5.2. Users Guide and application. http:purl.oclc.orgestimates. verified March 2009 66 Crozier J, Thomas SE, Aime MC, Evans HC, Holmes KA. 2006. Molecular characterization of fungal endophytic morphospecies isolated from stems and pods of Theobroma cacao. Plant Pathol 55: 783–791 Evans HC, Holmes KA, Thomas SE. 2003. Endophytes and mycoparasites associated with an indigenous forest tree, Theobroma gileri, in Ecuador and a preliminary assessment of their potential as biocontrol agents of cocoa diseases. Mycol Prog 22: 149–160 Hashizume Y, Sahashi N, Fukuda K. 2008. The influence of altitude on endophytic mycobiota in Quercus acuta leaves collected in two areas 1000 km apart. For Path 38:218–226 Hoffman MT, Arnold AE. 2008. Geographic locality and host identity shape fungal endophyte communities in cupressaceous trees. Mycol Res 112:331– 344. Joshee S, Paulus BC, Park D, Johnston PR. 2009. Diversity and distribution of fungal foliar endophytes in New Zealand Podocarpaceae. Mycol Res 1139:1003-1015 Gamboa MA, Laureano S, Bayman P. 2002. Measuring diversity of endophytic fungi in leaf fragments: does size matter? Mycopathologia 156: 41–45. Lloret F, Penuelas J, Prieto P, Llorens L, Estiarte M. 2009. Plant community changes induced by experimental climate change : seedling and adult species composition. Perspect Plant Ecol 11:53-63 Magurran AE. 1988. Ecological Diversity and Its Measurement. Princeton Univ. Press, Princeton. 179p Messner S. 1997. Biodiversity Calculator. Würzburg: Universität Würzburg Moncalvo JM, Vilgalys R, Redhead SA, 2002. One hundred and seventeen clades of euagarics. Mol Phylogenet Evol 23:357–400 Moser G, Leuschner C, Hertel D, Holscher D, Kohler M, Leitner D, Michalzik B, Prihastanti E, Tjitrosemito S, Schwendenmann L. 2010. Response of cocoa trees Theobroma cacao to a 13-month desiccation period in Sulawesi, Indonesia. Agroforest Syst 79:171–187. Nyenzy B, Lefale PF. 2006. El Nino Southern Oscillation ENSO and global warming. Adv Geosciences 6: 95–101 Pedraza RO, Bellone CH, de Bellone SC, Sorte PMFB, dos Santos Teixeira KR. 2009. Azospirillum inoculation and nitrogen fertilization effect on grain yield and on the diversity of endophytic bacteria in the phyllosphere of rice rainfed crop. Eur J Soil Biol 45:36-43 67 Postma JWM, Olsson PA, Falkengren-Grerup U. 2007. Root colonisation by arbuscular mycorrhizal, fine endophytic and dark septate fungi across a pH gradient in acid beech forests. Soil Biol Biochem 39:400-408 Schulz B, Wanke U, Drager S, Aust HJ. 1993. Endophytes from herbaceous plants and shrubs: effectiveness of surface sterilization methods. Mycol Res 97:1447-1450. Sieber TN, 2007. Endophytic fungi in forest trees: are they mutualists? Fungal Biol Rev 21: 75-89. Smith SA, Tank DC, Boulanger LA, Bascom-Slack CA, Eisenman K, Kingery D, Babbs B, Fenn K, Greene JS, Hann BD, et al. 2008. Bioactive Endophytes Warrant Intensified Exploration and Conservation. PLoS ONE 3 8: e3052 doi:10.1371journal.pone.0003052 [Statistica:Statsoft]. 1995. Statistica for Windows Release 5.0. Tulsa: StatSoft Suryanarayanan TS, Thirumalai E, Prakash CP, M.B. Rajulu MBG, Thirunavukkarasu N. 2009. Fungi from two forests of southern India: a comparative study of endophytes, phellophytes, and leaf litter fungi. Can J Microbiol 55: 419–426 Unterseher M, Schnittler M. 2009. Dilution-to-extinction cultivation of leaf- inhabiting endophytic fungi in beech Fagus sylvatica L. – Different cultivation techniques influence fungal biodiversity assessment Mycol Res 113:645-654 [Vilgalys Lab]. Conserved primer sequences for PCR amplification and sequencing from nuclear ribosomal RNA. Vilgalys Lab, Duke University. http:www.biology.duke.edufungimycolabprimers.htm., verified Dec. 16 2008 Wilberforce EM, Boddy L, Griffiths R dan Griffith GW. 2003. Agricultural management affects communities of culturable root-endophytic fungi in temperate grasslands. Soil Biol Biochem 35:1143-1154 Wilkie S. 1997. Isolation of total genomic DNA In Clark MS ed.. Plant Molecular Biology – A Laboratory Manual. Springer-Verlag, Berlin. pp 3- 14 Wilson D. 1995. Endophyte-the evolution of a term, and clarification of its use and definition. Oikos 73:274-276 Yuan Z, Zhang C, Lin F. 2010. Role of diverse non-systemic fungal endophytes in plant performance and response to stress: progress and approaches. J Plant Growth Regul 29:116-126

BAB 5 POTENSI CENDAWAN ENDOFIT SEBAGAI PENGINDUKSI

KETAHANAN TANAMAN TERHADAP PENYAKIT BUSUK BUAH PHYTOPHTHORA POTENCY OF ENDOPHYTIC FUNGI AS PLANT RESISTANCE INDUCER TO BLACK POD DISEASE OF CACAO Abstract Black pod disease BPD of cacao caused by Phytophthora palmivora is one of the devastating diseases on cacao plantation worldwide. Endophytic fungi, fungi live asymptomatically inside healthy plants, were examined to study their potency as biocontrol agent of the disease. Six of endophytic fungi selected from 37 species from 2843 isolates, isolated from healthy pods of cacao from Marena, Central Sulawesi, were tested their ability to control BPD. Pods on living trees in the field were sprayed with each EF propagules. The inoculated pods were harvested two weeks later and subsequently inoculated with P. palmivora. Scoring of disease development was performed and quantified as area under disease progress curve AUDPC. Latent period, infection rate and effectiveness were also recorded. In-vitro growth inhibition of pathogen and induced plant defense mechanisms due to endophytic fungi were also investigated. Xylariaceae and Calocybe gambosa treatment generated the highest effectiveness control level, i.e. 38.8 and 33.8 respectively, followed by Resinicium friabile and Aschersonia treatment, i.e. 17.4 dan 12.7 respectively. Pestalotiopsis and Fusarium were not effective to control BPD. Disease severity of BPD correlated mainly by latent period of pathogen. Growth inhibition of pathogen and induced resistance of plant were partially responsible for disease suppression by Xylariaceae, C. gambosa, R. friabile and Aschersonia sp. Key words: Xylariaceae, Calocybe gambosa, induced resistance, salicylic acid, peroxidases Abstrak Penyakit busuk buah kakao yang disebabkan oleh Phytophthora palmivora merupakan salah satu penyakit yang sangat merugikan pada pertanaman kakao. Enam cendawan endofit dari total 37 spesies 2843 isolat yang berhasil diisolasi dari buah kakao sehat asal Marena, Sulawesi Tengah, telah diuji keefektifannya sebagai agens penginduksi ketahanan tanaman. Buah kakao berumur sekitar 2 bulan disemprot dengan propagul cendawan uji. Dua minggu setelah inokulasi kandidat penginduksi, buah dipanen dan diinokulasi dengan patogen P. palmivora di laboratorium. Perkembangan gejala penyakit pada buah diamati, dihitung periode laten, keparahan penyakit, laju infeksi r, nilai AUDPC dan tingkat keefektifan penekanan penyakit busuk buah. Kemampuan CE menginduksi ketahanan tanaman dan penghambatan pertumbuhan patogen in-vitro juga dianalisis. Cendawan Xylariaceae dan Calocybe gambosa menghasilkan tingkat penekanan penyakit paling tinggi, berturut-turut sebesar 38.8 dan 33.8, diikuti 70 oleh Resinicium friabile dan Aschersonia masing-masing sebesar 17.4 dan 12.7. Cendawan Pestalotiopsis dan Fusarium tidak efektif menekan penyakit. Periode laten sangat berkaitan dengan keparahan penyakit. Penghambatan pertumbuhan patogen dan induksi ketahanan tanaman berperan dalam penekanan penyakit oleh Xylariaceae, C. gambosa, R. friabile dan Aschersonia. Kata kunci: Xylariaceae, Calocybe gambosa, induksi ketahanan, asam salisilat, peroksidase Pendahuluan Penyakit busuk buah pada kakao yang disebabkan oleh P. palmivora merupakan salah satu penyakit yang paling merugikan pada pertanaman kakao di seluruh dunia termasuk di Indonesia. Penyakit ini dapat mengurangi produksi dunia 20-30 setiap tahun Guest 2007, bahkan dapat mengurangi hasil produksi sampai 90 Bowers et al. 2001. Saat ini, pengendalian hamapenyakit terpadu seperti sanitasi, pemangkasan, kultivar tahan, pemanfaatan agens pengendali hayati direkomendasikan untuk menekan perkembangan busuk buah, namun penyakit ini tetap menjadi masalah di seluruh dunia. Salah satu teknologi baru dalam pengendalian hayati penyakit tumbuhan yang menjanjikan adalah dengan penggunaan cendawan endofit. Cendawan endofit adalah cendawan yang semua atau sebagian dari siklus hidupnya berada di dalam jaringan tanaman sehat dan tidak memperlihatkan gejala penyakit Caroll 1988; Petrini 1991; Clay 1993; Saikkonen et al. 2004; Schulz dan Boyle 2005. Hubungan antara tanaman dan cendawan endofit umumnya dianggap sebagai simbiosis mutualistik Clay 1988; Clay 1989; Faeth 2002; Sette et al. 2006; Rodriguez et al. 2009. Di Indonesia, penelitian tentang cendawan endofit pada buah kakao belum banyak dilaporkan secara ilmiah. Penelitian cendawan endofit pada kakao dimulai oleh Arnold dan Herre 2003 di Amerika Selatan dengan menghitung tingkat keanekaragaman cendawan endofit dari daun kakao yang tumbuh pada berbagai ekosistem yang berbeda. Cendawan endofit yang didapatkan diuji kemampuannya dalam menekan penyakit kakao dengan menginokulasi daun kakao di pesemaian dengan cendawan endofit dan patogen Phytophthora. Rubini et al . 2005 melanjutkan pengujian ini dengan patogen Crinipellis perniciosa