Proses infeksi fusarium subglutitans terhadap semai pinus merkussi dan pengendalian hayati dengan trichoderma harzianum

CHRISTITA, Margaretta, Prof. Dr. Ir. S.M.. Widyastuti, M.Sc

2010 | Tesis | S2 Bioteknologi

Pinus merkusii atau tusam adalah tanaman asli Indonesia dengan persebaran alami di Aceh dan Sumatra Utara. Penanaman tusam secara besar-besaran dilakukan di Pulau Jawa. Rebah semai merupakan penyakit yang menyerang semai tusam, dan menjadi masalah utama di persemaian. Penyakit rebah semai disebabkan oleh patogen tular tanah yaitu jamur Fusarium sunglutinans. Untuk mendapatkan metode yang efektif dalam mengendalikan penyakit rebah semai, perlu diketahui proses infeksi jamur patogen terhadap semai tusam. Respon ketahanan tanaman dan efektivitas agen pengendali hayati yaitu Trichoderma harzianum juga perlu dipelajari. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memahami (1) proses infeksi F. subglutinans pada semai tusam, (2) respon ketahanan semai tusam terhadap infeksi F. subglutinans, (3) mekanisme penghambatan T. harzianum terhadap perkembangan F. subglutinans. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah (1) identifikasi jamur patogen penyebab penyakit, (2) uji patogenisitas F. subglutinans, (3) pewarnaan jaringan dengan menggunakan phloroglucinol, aniline blue dan lactophenol trypan blue untuk mendeteksi adanya akumulasi lignin, kalose dan reaksi hipersensitif secara lebih jelas, (4) uji in vitro T. harzianum yang mengekspresikan Green Fluorescent Protein [GFP] dengan menggunakan metode dual culture, dan (5) uji in planta dengan inokulasi T. harzianum GFP empat hari sebelum inokulasi F. subglutinans, inokulasi T. harzianum dan F. subglutinans bersamaan, dan inokulasi T. harzianum empat hari setelah inokulasi F. subglutinans. Hasil penelitian menunjukkan spora berkecambah pada dua hari setelah inokulasi. Penetrasi secara langsung menembus dinding sel dan melalui stomata ditemukan pada hari ketiga setelah inokulasi. Terjadi reaksi hipersensitif pada stomata. Akumulasi kalose dan lignin tampak pada hari ketiga setelah inokulasi. Meskipun demikian respon ketahanan tanaman tidak efektif karena F. subglutinans merupakan jamur nekrotrof. Trichoderma harzianum efektif untuk menghambat perkembangan F. subglutinans in planta.

Pinus merkusii (tusam) is an Indonesian indigenous species with natural distribution in Aceh and North Sumatra. Large scale plantation of tusam has been established in Java. Damping-off disease, which attacks tusam seedlings, has become the main problem in the nursery. This disease is caused by the soil-borne pathogenic fungus Fusarium subglutinans. To develop an effective method of controlling this disease, the infection process of the fungus; plant host defense responses as well as the effectiveness of the biocontrol agent Trichoderma harzianum need to be addressed. The aims of this research were to understand (1) the infection process of F. subglutinans on tusam seedlings, (2) defense responses of tusam seedlings to infection by F. subglutinans, (3) the inhibition mechanism of T. harzianum on F. subglutinans. Methods used in this research included: (1) identification of the fungal pathogen, (2) pathogenicitiy test of F. subglutinans, (3) tissue staining with phloroglucinol, aniline blue and lactophenol trypan-blue to detect accumulation of lignin, callose and hypersensitive response, respectively, (4) in vitro test of T. harzianum (which constitutively expresses green fluorescent protein [GFP] using the dual culture method, and (5) in planta inoculation of T. harzianum GFP four days before F. subglutinans, T. harzianum GFP was simultaneously inoculated with F. subglutinans and T. harzianum GFP was inoculated four days after inoculation with F. subglutinans. The result showed that germinated spores of F. subglutinans were observed at two days post inoculation (dpi). Direct penetration of hyphae and hyphal penetration via stomatal aperture were found at three dpi. Hypersensitive response was detected at the stomatal aperture. Lignin and callose accumulation detected at three dpi. However, this host defense response was not effective in stopping fungal infection since F. subglutinans is a necrotrophic pathogen. Trichoderma harzianum GFP was able to delay the infection of F. subglutinas in planta.

Kata Kunci : Fusarium subglutitans,Pinus merkussi,Trichoderma harzianum,Rebah semai,damping off