gangguan patogen terhadap fungsi fotosin

GANGGUAN PATOGEN TERHADAP FUNGSI FOTOSINTESIS
TANAMAN CABAI RAWIT (Capsicum frutescens)

Oleh:
Ani Setiani
Devina Andayani
Fitri Diah Permata Sari
Khairina Femiliani Yudiawan
Iik Nurfagy

B1J011092
B1J011112
B1J011160
B1J011170
B1J011172

TUGAS TERSTRUKTUR FITOPATOLOGI

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS BIOLOGI

PURWOKERTO
2013

Gangguan Patogen Terhadap Fungsi Fotosintesis
Tanaman Cabai Rawit (Capsicum frutescens)
Patogen merupakan organisme yang mengakibatkan penyakit tanaman, yaitu
berupa perubahan proses fisiologi yang kontinyu dan perubahan struktural. Proses
perubahannya secara umum disebut gangguan (Purnomo, 2006). Pengaruh serangan
patogen tersebut akan menyebabkan fungsi fisiologis tumbuhan menjadi tidak
normal, yaitu berpengaruh terhadap fotosintesis, translokasi air dan hara dalam
tumbuhan inang, respirasi tumbuhan, dan transkripsi dan translasi (Suhara dan
Yulianti, 2009).
Fotosintesis merupakan fungsi dasar tumbuhan hijau, yaitu mengubah energi
cahaya menjadi energi kimia yang selanjutnya digunakan tanaman dalam aktivitas
sel. Proses fotosintesis adalah proses sintesa senyawa organik dari senyawa-senyawa
anorganik biasanya berupa CO2 dan H2O dengan bantuan energi matahari dari sel sel
yang mengadung klorofil. Secara skematis, proses fotosintesis dapat digambarkan
sebagai berikut :
cahaya
6CO2 + 6 H2O --------- C6H12O6 + 6 O2

(Yunasfi, 2008).

Klorofil
Fotosintesis berperan penting dalam kehidupan tanaman, sehingga tanaman
akan mengalami sakit apabila terjadi gangguan oleh patogen penyakit terhadap
fotosintesis. Gangguan patogen terhadap fotosintesis ditandai dengan gejala nekrotik
dan klorosis yang terjadi pada daun yang terinfeksi. Perkembangan tingkat lanjut
akibat hama dan penyakit apabila terjadi kerusakan jaringan daun atau defoliasi,
maka proses fotosintesis akan menurun, bahkan seluruh proses fotosintesis pada daun
tidak terjadi. Hal inilah yang menyebabkan aktivitas sel terhenti akhirnyanya
tanaman mati (Anggraeni dan Nina, 2011).
Cabai merupakan komoditas yang memiliki nilai ekonomi tinggi di Indonesia
dan diusahakan secara komersial, baik dalam skala besar maupun kecil. Cabai
merupakan salah satu contoh tanaman C3. Fotosintesis ini disebut mekanisme C3,
karena molekul yang pertama kali terbentuk setelah fiksasi karbon adalah molekul
berkarbon 3,3-fosfogliserat. Struktur kloroplas pada tanaman C3 homogen. Tanaman
C3 mempunyai suatu peran penting dalam metabolisme dan mempunyai kemampuan
fotorespirasi yang rendah karena tidak memerlukan energi untuk fiksasi sebelumnya.

Konsep dasar reaksi fotosintesis siklus Calvin tanaman C3 adalah CO 2 diikat oleh
RUDP, kemudian dirubah menjadi senyawa organik C6 yang tidak stabil, kemudian
diubah menjadi glukosa dengan menggunakan 18 ATP dan 12 NADPH. Siklus ini
terjadi dalam kloroplas pada bagian stroma (Salisbury dan Ross, 1995).
Budidaya tanaman cabai memiliki resiko tinggi akibat adanya serangan
patogen yang dapat menyebabkan kegagalan panen (Mukarlina et al., 2010). Salah
satu penyakit pada tanaman cabai adalah penyakit kuning yang disebabkan oleh virus
Gemini. Gejala penyakit ini berupa daun menjadi berwarna kuning, kerdil dan
menggulung ke atas (cupping). Serangga vektor yang menyebarkan virus tersebut
yaitu kutu kebul (Bemisia tabaci). Setelah virus masuk ke dalam tanaman, maka
virus akan mereplikasi dirinya sehingga jumlahnya meningkat. Selama proses ini
terjadi, tanaman akan mengalami peningkatan aktivitas protein anaplerotik,
peningkatan laju fotosintesis dan peningkatan kandungan pati. Setelah laju replikasi
menurun, maka laju fotosintesis pun akan menurun. Penurunan laju fotosintesis
disebabkan karena bentuk kloroplas yang abnormal, dengan ukuran yang relatif lebih
kecil dan jumlah tilakoid pada setiap grana yang menurun akibat infeksi virus
(Ariyanti, 2007).
Funayama dan Terashima (2006) menyebutkan bahwa tanaman yang
terinfeksi virus, maka terjadi penghambatan sintesis klorofil. Kerusakan utama akibat
infeksi virus pada tanaman adalah akumulasi klorofil, yang menyebabkan penurunan

laju fotosintesis karena penurunan kemampuan mengabsorsi cahaya. Klorosis pada
daun tanaman yang terinfeksi terjadi karena pembentukan klorofil terhambat
sehingga laju pembentukan klorofil sama atau lebih kecil dibandingkan dengan laju
degradasi klorofil. Hal ini terjadi karena dua hal, yaitu rasio klorofil a/b meningkat
akibat dari laju pembentukan klorofil yang terhambat dan jumlah membran tilakoid
pada grana menurun sehingga terjadi defisiensi klorofil b yang mengakibatkan laju
pembentukan klorofil terhambat.
Cendawan Fusarium oxysporum yang merupakan patogen penyebab penyakit
layu, khususnya pada cabai rawit. Patogen ini dapat menyerang tanaman cabai rawit
mulai dari masa perkecambahan sampai dewasa. Penyakit ini dapat menyebabkan
kerugian dan gagal panen hingga 50% (Mahartha et al., 2013). Cendawan Fusarium
spp. membentuk polipetida yang disebut likomarasmin, yaitu suatu toksin yang
mengganggu permeabilitas membran plasma tanaman. Selain itu, Fusarium spp. juga
membentuk senyawa yang lebih sederhanaa, yaitu asam fusarat dan menghasilkan

enzim pektolitik, terutama pektinmetilesterase (PME) yang berperan menghilangkan
metil pada rantai pektin menjadi asam pektat dan depolimerase untuk memecah
rantai asam pektat menjadi poligalakturonida dengan bermacam-macam berat
molekul. Enzim-enzim tersebut memecah bahan pektin yang ada dalam dinding sel
xilem. Fragmen-fragmen asam pektat masuk ke dalam pembuluh xilem kemudian

membentuk massa kolodial yang mengandung bahan non-pektin yang dapat
menyumbat pembuluh, sehingga akan mengganggu transportasi air untuk
fotosintesis. Berkas pembuluh kemudian menjadi coklat disebabkan karena fenolfenol yang terlepas masuk ke dalam berkas pembuluh, kemudian mengalami
polimerisasi menjadi melanin yang berwarna cokelat. Bahan warna ini terutama di
serap oleh pembuluh xilem yang berlignin yang meyebabkan warna khas yang
cokelat pada layu Fusarium di tanaman Cabai (Mukarlina et al., 2010).
Jamur tidak hanya menyerang daun tetapi juga menyerang tangkai, batang
dan buah. Serangan patogen juga dapat menyebabkan daya tumbuh biji rendah, yaitu
akibat dari infeksi jamur yang telah mengganggu proses fotosintesis. Proses
fotosistesis abnormal menyebabkan pembentukan biji tidak optimal sehingga
berdampak menurunkan komponen produksi. Menurut Mignucci dan Boyer (1979),
bahwa patogen pada tanaman dapat menghambat proses fotosistesis dan transpirasi.
Penyakit pada cabai juga dapat disebabkan oleh bakteri, Pseudomonas
solanacearum (E.F.) Sm. Bakteri ini biasanya menyerang tanaman cabai yang
ditanam di dataran rendah, dibandingkan di dataran tinggi. Gejala serangan yang
terlihat adalah layu pada beberapa daun muda atau menguningnya daun tua. Gejala
lain yang terlihat adalah berkas pembuluh pengangkut yang berwarna cokelat tua.
Gejala serangannya mirip dengan gejala serangan layu fusarium, sehingga terkadang
salah dalam hal identifikasi terhadap layu bakteri ini (BP4K, 2012).
Serangga yang merupakan patogen tanaman cabai adalah Empoasca

terminalis. Serangga ini dapat menyebabkan daun mengeriting dan mengering.
Kondisi ini merupakan klorosis yang mengakibatkan sintesis klorofil terhambat,
sehingga berdampak pada laju proses fotosintesis (Fatahuddin dan Jatoro, 2011).
Patogen nematoda pada tanaman cabai adalah Meloidogyne incognita.
Serangan nematoda ditandai adanya bintil-bintil pada akar. Nematoda merupakan
cacing tanah berukuran sangat kecil, hama ini merupakan cacing parasit penyerang
bagian akar tanaman cabai, sehingga akan mengganggu penyerapan air yang
merupakan salah satu bahan baku fotosintesis (Fitriana, 2013).

Berdasarkan uraian sebelumnya, secara umum dapat dijelaskan bahwa
perubahan utama akibat terserang patogen pada fotosintesis tumbuhan adalah
terjadinya perubahan dan fungsi kloroplas tidak normal, yaitu terjadinya degenerasi
yang dapat menghambat perkembangan jaringan muda. Selain itu juga terjadinya
reduksi serta penurunan aktivitas rRNA dan ribosom. Penyebab ketidaknormalan
kloroplas diperkirakan karena adanya toksin yang dikeluarkan oleh patogen,
sehingga menghambat fosforilasi dan sintesis klorofil. Infeksi patogen dapat
menyebabkan terjadinya perubahan pada lubang stomata yang dapat mempengaruhi
laju asimilasi karena terhambatnya laju aliran CO 2. Adanya perubahan dalam fiksasi
CO2 akan menyebabkan terjadinya perubahan aktivitas enzim yang berperan dalam
fotosintesis (Yunasfi, 2008).

DAFTAR REFERENSI
Anggraeni, I. dan Nina M. 2011. Serangan Hama dan Penyakit pada Gmelina
(Gmelina arborea Roxb.) di Hutan Rakyat. Jurnal Tekno Hutan Tanaman.
4(2): 85-92.
Ariyanti, N. A. 2007. Mekanisme Infeksi Virus Kuning Cabai (Pepper Yellow Leaf
Curl Virus) dan Pengaruhnya terhadap proses fisiologi Tanaman Cabai.
Seminar Nasional VIII Biologi. 467-471.
BP4K.

2012.
Penyakit
dan
Hama
Tanaman
Cabai.
http://bp4kkabsukabumi.net/index.php?
option=com_content&task=view&id=342&Itemid=75. Diakses tanggal 3
Desember 2013.

Fatahuddin dan Jatoro, B. 2011. Efektivitas Cendawan Entomopatogen (Fusarium
sp.) terhadap Aphis glycines dan Empoasca terminalis pada Tanaman Kedelai.
Jurnal Fitomedika. 7(3). 186-190.
Fitriana. 2013. Pengendalian Hama dan Penyakit Tanaman
http://fitriana11.blogspot.com/2013/05/budidaya-tanaman-cabe.html

Cabai.

Funayama S. and Terashima I. 2006. Effect of Eupatorium Yellow Vein Virus
Infection on Photosynthetic Rate, Chlorophyll Content and Chloroplast
Structure in Leaves of Euphatorium makinoi During Leaf Development.
Functional Plant Biology. P.165-175.
Mahartha, K., A., Khamdan, K., dan Gusti, N., A. 2013. Uji Efektivitas Rizobakteri
sebagai Agen Antagonis terhadap Fusarium oxysporum f.sp. capsici
Penyebab Penyakit Layu Fusarium pada Tanaman Cabai Rawit (Capsicum
frutescens L.). E-Jurnal Agroekoteknologi Tropika. Vol. 2 (3).
Mignucci, J., S. and J,. S Boyer. 1979. Inhibition of Photosynthesis and Transpiration
in Soybean Infected by Microsphaera Diffusa. Phytopathology. 69:227-230.
Mukarlina, Siti., K., dan Reny, R. 2010. Uji Antagonis Trichoderma harzianum
Terhadap Fusarium spp. Penyebab Penyakit Layu pada Tanaman Cabai

(Capsicum annum) Secara In Vitro. Jurnal Fitomedika. Vol.7(2). 80-85.
Purnomo, B. 2006. Dasar-Dasar Perlindungan Tanaman. Penggolongan Penyakit dan
Patogen Tumbuhan.
Salisbury, F. B. dan Ross, C. W., 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. ITB. Bandung.
Suhara, C. dan T. Yulianti. 2009. Ketahanan Aksesi Plasma Nutfah Tembakau Cerutu
terhadap Penyakit Lanas dan Busuk Batang Berlubang. Bulletin Tanaman
Tembakau, Serat dan Minyak Industri. 1(1): 17-27.

Yunasfi, 2008. Serangan Patogen dan Gangguan Terhadap Fisiologis Pohon. USU
Repository. 1-29.