Identifikasi Dan Uji Antagonisme Jamur Endofit Tanaman Tebu (Saccharum Officinarum L.) Terhadap Perkembangan Xanthomonas Albilineans L. Dengan Metode Sterilisasi Autoklaf Dan Membran Filter
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tebu merupakan bahan baku utama pembuatan gula di Indonesia. Luas
areal pertanaman tebu di Indonesia saat ini sesungguhnya hanya berkisar antara
340 – 350 ribu ha/tahun (Malian et al., 2004). Laju peningkatan konsumsi gula
diperkirakan sekitar 3.3 % per tahun sementara itu produksi gula masih rendah
(Mardianto et al., 2005).
Pemerintah mentargetkan swasembada gula pada tahun 2014 untuk
memenuhi kebutuhan gula nasional (baik untuk konsumsi langsung rumah tangga
maupun industri) sebesar 5,7 juta ton, sementara produksi gula Thailand sebagai
produsen gula terbesar di Asia Tenggara 11 juta ton per tahun (Dirjenbun, 2011).
Salah satu masalah dalam pemenuhan target swasembada adalah produktivitas
gula yang masih rendah (7 ton/ha) dengan rendemen berkisar 7,1-7,9 (Yulianti,
2012). Penurunan produksi gula nasional tahun terakhir ini disebabkan oleh
beberapa hal. Salah satunya karena penyakit (BPPT, 2007). Di antara penyakit
tebu tersebut adalah penyakit vaskular bakteri disebabkan oleh Xanthomonas
albilineans L. yang merupakan penyakit utama tanaman tebu di seluruh dunia.
Penyakit ini disebut penyakit pembuluh sistemik yang dapat menyebabkan
pengurangan hasil tebu yang tinggi dan mengurangi kualitas produk makanan
(mempengaruhi kemurnian gula), menghilangkan kultivar yang potensial, dan
memerlukan perhatian khusus untuk pertukaran plasma nutfah (Rott et al., 1997).
Penyakit ini ditandai dengan garis-garis putih di daun dengan zona
nekrotik pada tepi daun, munculnya klorosis yang luas, pembuluh berwarna merah
dan pembentukan rongga invasi pada ruas, produksi tunas samping, layu cepat dan
kematian tanaman. Pada varietas-varietas yang rentan dapat terjadi hambatan
pertumbuhan, ruas batang pendek-pendek, tunas-tunas samping berkembang dan
daun-daun dari tunas ini juga mempunyai garis-garis klorotis. Penyakit ini juga
merupakan penyakit yang cepat meluas (Birch, 2001; Semangun, 2008).
Sistem vaskular tanaman tebu terdiri dari unsur xilem dan floem, patogen
vaskular bakteri berkembang di xilem sehingga mengakibatkan terhambatnya
fotosintesis. Baru-baru ini diketahui bahwa patogen tidak hanya terdapat pada
xilem tetapi juga pada sel-sel parenkim, dinding sel serta sel non vaskular lain
dengan mendegradasi dinding sel sehingga menyebabkan pecahnya dinding sel
(Mensi et.al., 2014). Bakteri ini dapat hidup sebagai saprofit dalam tanah dan
menular melalui perantaraan alat yang digunakan untuk memotong stek tebu yang
tidak steril serta dengan tertiup angin dan hujan sehingga harus dilakukan
pergiliran tanaman agar mengurangi timbulnya penyakit (Birch, 2001). Penerapan
teknik-teknik pengendalian lainnya seperti menanam varietas tahan, solarisasi
tanah (Widodo dan Suheri, 1995) dan penggunaan agen hayati diantaranya
mikroorganisme antagonis seperti jamur dan bakteri endofit (Azevedo et al.,
2000; Strobel et al., 2004).
Endofit secara alami merupakan bagian dari tanaman sehat, karena itulah
endofit didefinisikan sebagai mikroorganisme yang hidup di dalam jaringan
tanaman tanpa menimbulkan efek negatif. Endofit dapat berperan sebagai
perangsang pertumbuhan tanaman dan meningkatkan hasil melalui produksi
fitohormon dan penyedia hara, sebagai penetral kontaminan tanah sehingga
meningkatkan fitoremidiasi, dan agensia pengendali hayati (Yulianti, 2012).
Ghimire dan Hyde (2004) menyebutkan bahwa endofit dapat mengurangi infeksi
nematoda, meningkatkan ketahanan tanaman terhadap stress, memproduksi
metabolit sekunder seperti alkaloid, paxilline, lolitrems dan steroid-steroid
kelompok tertraenone.
Endofit umumnya berasal dari golongan jamur ataupun bakteri (Strobel et
al., 2004). Jamur endofit merupakan salah satu sumber utama mikrobia penghasil
antibiotik (Kauffman dan Carver, 1997; Kurtz, 1997). Jamur ini menginfeksi
tanaman sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin,
enzim serta antibiotika (Sinaga, 2009). Brunner dan Petrini (1992) melakukan
skrining terhadap lebih dari 80 spora jamur, didapatkan bahwa 79% jamur yang
mampu menghasilkan antibiotik adalah kelompok endofit. Melalui kemajuan
bioteknologi, saat ini endofit dimanfaatkan sebagai sarana produksi antibiotik
untuk keperluan obat dan farmasi, pertanian, serta sarana transgenik gen-gen
ketahanan (Yulianti, 2012).
Penggunaan pupuk dan pestisida yang berlebihan pada tanaman tebu
dalam jangka panjang akan merusak ekosistem. Padahal secara alami, tanaman
tebu berasosiasi dengan endofit selama pertumbuhannya untuk memperoleh hara
maupun sumber ketahanannya (Yulianti, 2012).
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, dapat diketahui bahwa
dalam tanaman terdapat jamur endofit yang memiliki manfaat yang sangat penting
bagi tumbuhan. Simbiosis antara jamur endofit dengan tanaman tebu dapat
digunakan sebagai antibakteri.
Kurangnya informasi tentang pengendalian penyakit yang disebabkan oleh
bakteri X. albilineans maka dirasa perlu dilakukan suatu penelitian untuk
mengendalikan penyakit tersebut menggunakan jamur endofit sehingga dapat
meningkatkan pertumbuhan dan produksi tebu.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan jamur endofit asal tanaman
tebu (Saccharum officinarum L.) yang berpotensi dalam mengendalikan
Xanthomonas albilineans penyebab penyakit vaskular bakteri.
Hipotesis Penelitian
-
Terdapat beberapa jenis jamur endofit dari tanaman tebu.
-
Terdapat dua jenis metode sterilisasi crude antibiotik yaitu sterilisasi
autoklaf dan membran filter.
-
Jamur endofit dari tanaman tebu berpotensi menghambat penyebab
penyakit vaskular bakteri X. albilineans.
Kegunaan Penelitian
Tersedianya teknologi pengendalian penyakit vaskular bakteri
disebabkan X. albilineans. pada tanaman tebu menggunakan jamur
endofit.
Latar Belakang
Tebu merupakan bahan baku utama pembuatan gula di Indonesia. Luas
areal pertanaman tebu di Indonesia saat ini sesungguhnya hanya berkisar antara
340 – 350 ribu ha/tahun (Malian et al., 2004). Laju peningkatan konsumsi gula
diperkirakan sekitar 3.3 % per tahun sementara itu produksi gula masih rendah
(Mardianto et al., 2005).
Pemerintah mentargetkan swasembada gula pada tahun 2014 untuk
memenuhi kebutuhan gula nasional (baik untuk konsumsi langsung rumah tangga
maupun industri) sebesar 5,7 juta ton, sementara produksi gula Thailand sebagai
produsen gula terbesar di Asia Tenggara 11 juta ton per tahun (Dirjenbun, 2011).
Salah satu masalah dalam pemenuhan target swasembada adalah produktivitas
gula yang masih rendah (7 ton/ha) dengan rendemen berkisar 7,1-7,9 (Yulianti,
2012). Penurunan produksi gula nasional tahun terakhir ini disebabkan oleh
beberapa hal. Salah satunya karena penyakit (BPPT, 2007). Di antara penyakit
tebu tersebut adalah penyakit vaskular bakteri disebabkan oleh Xanthomonas
albilineans L. yang merupakan penyakit utama tanaman tebu di seluruh dunia.
Penyakit ini disebut penyakit pembuluh sistemik yang dapat menyebabkan
pengurangan hasil tebu yang tinggi dan mengurangi kualitas produk makanan
(mempengaruhi kemurnian gula), menghilangkan kultivar yang potensial, dan
memerlukan perhatian khusus untuk pertukaran plasma nutfah (Rott et al., 1997).
Penyakit ini ditandai dengan garis-garis putih di daun dengan zona
nekrotik pada tepi daun, munculnya klorosis yang luas, pembuluh berwarna merah
dan pembentukan rongga invasi pada ruas, produksi tunas samping, layu cepat dan
kematian tanaman. Pada varietas-varietas yang rentan dapat terjadi hambatan
pertumbuhan, ruas batang pendek-pendek, tunas-tunas samping berkembang dan
daun-daun dari tunas ini juga mempunyai garis-garis klorotis. Penyakit ini juga
merupakan penyakit yang cepat meluas (Birch, 2001; Semangun, 2008).
Sistem vaskular tanaman tebu terdiri dari unsur xilem dan floem, patogen
vaskular bakteri berkembang di xilem sehingga mengakibatkan terhambatnya
fotosintesis. Baru-baru ini diketahui bahwa patogen tidak hanya terdapat pada
xilem tetapi juga pada sel-sel parenkim, dinding sel serta sel non vaskular lain
dengan mendegradasi dinding sel sehingga menyebabkan pecahnya dinding sel
(Mensi et.al., 2014). Bakteri ini dapat hidup sebagai saprofit dalam tanah dan
menular melalui perantaraan alat yang digunakan untuk memotong stek tebu yang
tidak steril serta dengan tertiup angin dan hujan sehingga harus dilakukan
pergiliran tanaman agar mengurangi timbulnya penyakit (Birch, 2001). Penerapan
teknik-teknik pengendalian lainnya seperti menanam varietas tahan, solarisasi
tanah (Widodo dan Suheri, 1995) dan penggunaan agen hayati diantaranya
mikroorganisme antagonis seperti jamur dan bakteri endofit (Azevedo et al.,
2000; Strobel et al., 2004).
Endofit secara alami merupakan bagian dari tanaman sehat, karena itulah
endofit didefinisikan sebagai mikroorganisme yang hidup di dalam jaringan
tanaman tanpa menimbulkan efek negatif. Endofit dapat berperan sebagai
perangsang pertumbuhan tanaman dan meningkatkan hasil melalui produksi
fitohormon dan penyedia hara, sebagai penetral kontaminan tanah sehingga
meningkatkan fitoremidiasi, dan agensia pengendali hayati (Yulianti, 2012).
Ghimire dan Hyde (2004) menyebutkan bahwa endofit dapat mengurangi infeksi
nematoda, meningkatkan ketahanan tanaman terhadap stress, memproduksi
metabolit sekunder seperti alkaloid, paxilline, lolitrems dan steroid-steroid
kelompok tertraenone.
Endofit umumnya berasal dari golongan jamur ataupun bakteri (Strobel et
al., 2004). Jamur endofit merupakan salah satu sumber utama mikrobia penghasil
antibiotik (Kauffman dan Carver, 1997; Kurtz, 1997). Jamur ini menginfeksi
tanaman sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin,
enzim serta antibiotika (Sinaga, 2009). Brunner dan Petrini (1992) melakukan
skrining terhadap lebih dari 80 spora jamur, didapatkan bahwa 79% jamur yang
mampu menghasilkan antibiotik adalah kelompok endofit. Melalui kemajuan
bioteknologi, saat ini endofit dimanfaatkan sebagai sarana produksi antibiotik
untuk keperluan obat dan farmasi, pertanian, serta sarana transgenik gen-gen
ketahanan (Yulianti, 2012).
Penggunaan pupuk dan pestisida yang berlebihan pada tanaman tebu
dalam jangka panjang akan merusak ekosistem. Padahal secara alami, tanaman
tebu berasosiasi dengan endofit selama pertumbuhannya untuk memperoleh hara
maupun sumber ketahanannya (Yulianti, 2012).
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, dapat diketahui bahwa
dalam tanaman terdapat jamur endofit yang memiliki manfaat yang sangat penting
bagi tumbuhan. Simbiosis antara jamur endofit dengan tanaman tebu dapat
digunakan sebagai antibakteri.
Kurangnya informasi tentang pengendalian penyakit yang disebabkan oleh
bakteri X. albilineans maka dirasa perlu dilakukan suatu penelitian untuk
mengendalikan penyakit tersebut menggunakan jamur endofit sehingga dapat
meningkatkan pertumbuhan dan produksi tebu.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan jamur endofit asal tanaman
tebu (Saccharum officinarum L.) yang berpotensi dalam mengendalikan
Xanthomonas albilineans penyebab penyakit vaskular bakteri.
Hipotesis Penelitian
-
Terdapat beberapa jenis jamur endofit dari tanaman tebu.
-
Terdapat dua jenis metode sterilisasi crude antibiotik yaitu sterilisasi
autoklaf dan membran filter.
-
Jamur endofit dari tanaman tebu berpotensi menghambat penyebab
penyakit vaskular bakteri X. albilineans.
Kegunaan Penelitian
Tersedianya teknologi pengendalian penyakit vaskular bakteri
disebabkan X. albilineans. pada tanaman tebu menggunakan jamur
endofit.