Variabilitas dan Bioekologi Jamur Mikoparasit yang Berasosiasi dengan Penyebab Penyakit Karat Daun Kopi (Hemileia vastatrix)

ROOSMARRANI S., Prof.Dr.Ir. Achmadi Priyatmojo, M.Sc.; Dr. Ir. Arif Wibowo, M.Agr.Sc.; Ani Widiastuti, SP., MP., Ph.D

2021 | Disertasi | DOKTOR ILMU PERTANIAN

Penyakit karat daun kopi yang disebabkan oleh Hemileia vastatrix merupakan salah satu penyakit penting pada perkebunan kopi di Indonesia. Penyakit ini dapat menurunkan produktivitas kopi hingga mencapai 70% pada varietas yang rentan. Pengendalian hayati dengan memanfaatkan jamur mikoparasit merupakan salah satu alternatif yang perlu dipertimbangkan. Penelitian bertujuan (1) mengkarakterisasi dan mengidentifikasi secara morfologi dan molekuler jamur yang berasosiasi dengan H. vastatrix, (2) mempelajari bioekologi jamur yang berasosiasi dengan H. vastatrix, (3) mengetahui potensi jamur yang berasosiasi dengan H. vastatrix dalam menghambat pertumbuhan uredospora H. vastatrix secara in vitro dan (4) mengetahui sifat parasitasi jamur yang berasosiasi dengan H. vastatrix terhadap uredospora H. vastatrix. Penelitian dilakukan melalui tiga tahap: (1) karakterisasi dan identifikasi jamur yang berasosiasi dengan H. vastatrix secara morfologi dan molekuler, (2) bioekologi yang berasosiasi dengan H. vastatrix dilakukan dengan tiga pengujian: pengaruh suhu, cahaya, dan pH, (3) pengujian antagonisme isolat jamur yang berasosiasi dengan H. vastatrix secara in vitro di laboratorium. Hasil penelitian menunjukkan bahwa berdasarkan analisis UPGMA dengan menggunakan primer BOX A1R dan ERIC pada nilai koefisien 0,80, delapan puluh isolat jamur yang berasosiasi dengan H. vastatrix dari 7 propinsi di Indonesia menunjukkan adanya keragaman genetik yang terbagi menjadi 8 kelompok. Hasil analisis multigen menggunakan primer ITS dan β tubulin menunjukkan bahwa jamur mikoparasit yang berasosiasi dengan H. vastatrix merupakan marga Akanthomyces dan Simplicillium. Bioekologi Akanthomyces sp. dan Simplicillium sp. berupa pengaruh suhu, cahaya, dan pH medium menunjukkan adanya keragaman. Isolat PGL 20, BDG 8, BOY 6, NTB 1R, MLG 1, dan BWI merupakan isolat-isolat unggul yang berpotensi sebagai agens pengendali hayati H. vastatrix. Parasitasi mikoparasit Akanthomyces sp. dan Simplicilium sp. diduga bersifat biotrofik. Perkecambahan uredospora H. vastatrix secara signifikan menurun seiring bertambahnya waktu inkubasi dengan adanya Akanthomyces sp. dan Simplicillium sp.

Coffee leaf rust disease caused by Hemileia vastatrix is one of the important disease in coffee plantations in Indonesia. The intensity of the disease reduced coffee productivity by up to 70% in susceptible varieties. Biological control utilizing mycoparasitic fungi is an alternative method that needs to be considered. The aims of this study were (1) To characterize and identify of the fungi associated with H. vastatrix morphologically and molecularly, (2) To study the bioecology of the fungi associated with H. vastatrix, (3) To determine the potency of the fungi associated with H. vastatrix in inhibiting the growth of H. vastatrix uredospore in vitro, and (4) To determine parasitism type of fungi associated with uredospore H. vastatrix. The research was carried out in three stages: (1) Molecular and morphological characterization and identification of the fungi associated with H. vastatrix. Rep-PCR was used for molecular characterization while ITS and β-tubulin primers for molecular identification; (2) Bioecology of the fungi associated with H. vastatrix was carried out by three tests: the effect of three levels of temperature, light, and pH; and (3) In vitro testing for fungal antagonism against with H. vastatrix in the laboratory. Results showed that based on UPGMA analysis using BOX A1R and ERIC primers at a coefficient value of 0.80, eighty fungal isolates associated with H. vastatrix from 7 provinces in Indonesia showed genetic diversity which was divided into 8 groups. The results of multigen analysis using ITS primers and β tubulin showed that the mycoparasitic fungi associated with H. vastatrix belong to the genera of Akanthomyces and Simplicillium. Bioecology of Akanthomyces sp. and Simplicillium sp. showed diversity by effect of temperature, light, and pH of the medium. PGL 20, BDG 8, BOY 6, NTB 1R, MLG 1, and BWI isolates were superior isolates that have potential as biological control agents for H. vastatrix. Mycoparasite parasites of Akanthomyces sp., and Simplicilium sp. were assumed as biotrophic. Germination of uredospora H. vastatrix significantly decreased with increasing incubation time in the presence of conidium of Akanthomyces sp. and Simplicillium sp.

Kata Kunci : Akanthomyces sp., Hemilleia vastatrix, bioekologi, keragaman, kopi, Simplicillium sp.