PHYTOPTHORA INFESTANS PENYEBAB PENYAKIT

PHYTOPTHORA INFESTANS PENYEBAB PENYAKIT
HAWAR DAUN (LATE BLIGHT) PADA TANAMAN KENTANG
I. PENDAHULUAN
Penyakit Late Blight atau yang biasa dikenal hawar daun pada kentang (Solanum tuberosum L.) merupakan penyakit yang sering menjadi kendala dalam budidaya kentang. Penyakit hawar daun disebabkan oleh jamur Phytophthora infestant. Penyakit ini menjadi salah satu penyakit penting pada tanaman kentang di Indonesia. Melalui kerja sama dengan lembaga internasional, Badan Litbang Pertanian berupaya mendapatkan kentang yang tahan terhadap penyakit tersebut.
Penyakit Late Blight atau yang biasa dikenal hawar daun pada kentang (Solanum tuberosum L.) merupakan penyakit yang sering menjadi kendala dalam budidaya kentang. Penyakit hawar daun disebabkan oleh jamur Phytophthora infestans, penyakit ini menjadi salah satu penyakit penting pada tanaman kentang di Indonesia. Penyakit hawar daun sangat merusak dan sangat sulit dikendalikan, karena Phytophthora infestans merupakan jamur patogen yang memiliki patogenitas yang beragam. Pada umumnya patogen ini berkembang biak secara aseksual dengan zoospora, tetapi dapat juga berkembang biak secara seksual dengan oospora. Jamur ini bersifat heterolik, artinya perkembangbiakannya secara seksual atau pembentukan oospora-nya hanya terjadi bila adanya perkawinan silang antara dua isolat Phytophthora infestans yang mempunyai tipe perkawinan berbeda. Saat ini di Indonesia belum terdapat varietas kentang yang tahan terhadap penyakit hawar daun, sehingga menyulitkan petani untuk menghindari penyakit ini. Namun beberapa tahun terakhir ini sudah ada usaha dari Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB Biogen), yang bekerjasama dengan beberapa lembaga penelitian baik dalam maupun luar negeri untuk mendapat calon varietas kentang yang tahan terhadap penyakit hawar daun. Program penelitian mengenai penyakit kentang ini didanai oleh United States Agency for International Development (USAID) melalui proyek Agricultural Biotechnology Support Project phase II (ABSP II). Penelitian ini melibatkan beberapa lembaga penelitian terkemuka, seperti Universitas Cornell, Universitas Wisconsin dan Virginia Tech, yang ketiganya berlokasi di Amerika Serikat. Selain itu, lembaga penelitian lainnya seperti PICTIPAPA (Meksiko), CPRI (India) dan ISAAA juga terlibat dalam riset. Sedangkan di dalam negeri, BB Biogen menjalin kerjasama dengan Balai Penelitian Tanaman Sayuran (Balitsa). Dengan dukungan dana dan sinergisme antar lembaga penelitian diharapkan dari kegiatan ini dapat dihasilkan suatu rakitan kentang Indonesia yang tahan terhadap penyakit hawar daun. "Sekarang ini di Indonesia belum terdapat kentang yang tahan terhadap late blight, untuk itu diharapkan nanti terdapat calon varietas tahan penyakit tersebut yang kita hasilkan", ungkap Dr. M. Herman, peneliti dari BB Biogen kepada Majalah Agrotek, akhir Januari lalu di kantornya. Saat ini memang sudah ada kentang transgenik yang tahan terhadap penyakit hawar daun, namun varietas ini bukan asli Indonesia, melainkan hasil penelitian Universitas Wisconsin yang diberi nama varietas Katahdin Transgenik. Varietas Katahdin merupakan kentang transgenik yang berhasil dikembangkan oleh Universitas Wisconsin yang memiliki gen RB, yaitu sebuah gen ketahanan terhadap penyakit hawar daun. Gen RB tersebut dihasilkan dari isolasi gen yang terdapat pada kerabat kentang liar (Solanum bulbocastanum) yang banyak terdapat di Amerika. Untuk menghasilkan kentang transgenik tahan penyakit hawar daun, BB Biogen melakukan kerjasama dengan Universitas Wisconsin yang tertuang dalam sebuah kesepakatan (Material Transfer Agrimeent - MTA). Dengan kesepakatan tersebut, BB Biogen berhak menggunakan varietas Katahdin Transgenik untuk disilangkan dengan kentang varietas lokal. Saat ini, BB Biogen dan Balitsa tengah menyilangkan kentang Katahdin Transgenik dengan dua varietas lokal, yaitu Granola dan Atlantic. Kedua varietas lokal tersebut dipilih untuk persilangan karena varietas tersebut paling digemari petani. Selain memiliki hasil produksi yang tinggi, Granola dan Atlantic cukup laku di pasar tradisional maupun pasar swalayan. Sementara itu, Dr. Achmad Suryana menjelaskan terdapat dua strategi untuk mendapatkan kentang yang tahan terhadap late blight. Pertama, menyilangkan dengan Katahdin; dan kedua dengan memasukkan atau mentransformasi gen RB ke dalam kentang. Bioteknologi transgenik ini bisa membantu ketahanan pangan karena varietasnya lebih unggul (Republika Online, 15/2). Sumber berita : * Elfa Hermawan, wartawan Majalah Agrotek * Republika Online, 15 Pebruari 2007
II. PEMBAHASAN
sejarah
Phytophthora infestans is an oomycete that causes the serious potato disease known as late blight or potato blight. (Early blight, caused by Alternaria solani, is also often called 'potato blight'). It was a major culprit in the 1845 Irish and 1846 Highland potato famines. The organism can also infect tomatoes and some other members of the Solanaceae. It is currently being remedied by genetic engineering, taking a resistance gene from the plant Solanum bulbocastanum and introducing it into the genome of cultivated varieties of the potato.
Karakteristik
Nutrisi untuk jamurJamur tidak mempunyai perakaran maupun khlorofil, sehingga tidak mampu membuat makanannya sendiri. Untuk memenuhi kebutuhan akan nutrisinya maka jamur membutuhkan organisme lain. Kebanyakan jamur bersifat saprofit, parasit obligat, parasit fakultatif. Kebanyakan jamur parasit hanya dapat hidup pada tanaman dari genus, species atau kultivar tertentu saja, sehingga masing-masing jamur parasit biasanya hanya menyerang tanaman tertentu saja.
Cara bertahan hidupSelama tidak ada tanaman inang, jamur yang patogenik dapat bertahan hidup dengan berbagai cara. Patogen dapat bertahan hidup dalam tanah sebagai jamur saprofitik dalam tanah atau pada sisa tanaman. Selain itu dapat pula dibentuk klamidospora, spora, sel vegetatif atau sklerotium yang dorman dalam tanah atau pada sisa tanaman.
Patogen yang terbawa benih dapat berupa miselium atau spora dorman yang terbawa pada permukaan benih (secara eksternal) atau dalam jaringan benih (secara internal). Rerumputan dan tanaman inang lain dapat merupakan media untuk melang-sungkan hidupnya patogen. Patogen tersebut dapat disebarkan lebih lanjut ke tanaman utama dengan berbagai cara.
Taksonomi
Berdasarkan Pacific Northwest Fungi Database, Department of Plant Pathology, Washington State University, taksonomi jamur Synchytrium sp. adalah sebagai berikut.
Domain:
Eukaryota
Kingdom:
Chromalveolata
Phylum:
Heterokontophyta
Class:
Oomycetes
Order:
Peronosporales
Family:
Pythiaceae
Genus:
Phytophthora
Species:
P. infestans
daur hidup Phytopthora infestans
Struktur jamurJamur termasuk tumbuhan tingkat rendah dan seperti halnya dengan tumbuhan lainnya jamur mempunyai 2 fase dalam siklus hidupnya, yaitu:1. fase vegetatif 2. fase reproduktif/generatif. Struktur vegetatif dari jamur sendiri terdiri dari hifa yang menyerupai benang-benang panjang. Hifa secara kolektif membentuk miselium dan panjangnya ada yang sampai beberapa meter. Hifa ada yang beruas dan tak beruas. Pada hifa yang beruas hifanya terbagi dengan sekat-sekat dan setiap ruas mengandung satu nucleus atau banyak nucleus.Pada tipe yang tak beruas terdiri dari hifa yang mempunyai banyak nucleus yang tidak dibatasi oleh sekat. Pada tipe ini dapat pula dijumpai dinding sekat terutama pada hifa yang tua.Jamur parasit mempunyai hifa yang ektofitik atau endofitik. Miselium yang ektofitik berada pada permukaan tanaman inang sedangkan miselium yang endofitik berada didalam jaringan tanaman inang dan dapat tumbuh secara interseluler (diantara sel) atau intraseluler (masuk kedalam sel). Hifa yang ektofitik dan interseluler membentuk haustorium ke dalarn sel untuk memperoleh zat makanan. Bentuk haustorium dapat bulat atau seperti akar.
Sporangiospora jamur Phytopthora infestans
Bentuk lain dari Sporangiospora jamur Phytopthora infestans
Spora jamur Phytopthora infestans
ReproduksiCara memperbanyak diri jamur terbagi dalam 3 macam 1.Setiap potongan talus mempunyai kemampuan untuk tumbuh menjadi talus baru jika berada dalam keadaan lingkungan yang memungkinkan.2.Reproduksi dengan spora yang dibentuk secara a - seksual3.Reproduksi dengan spora yang dibentuk secara seksual.
Reproduksi spora a-seksual.Dalam produksi a-seksual hifa jamur membentuk spora. Spora a-seksual jamur terdiri dari berbagai bentuk dan cara pembentukannya ada berbagai macam: Zoospora : (Spora mengembara). Bentuk dalam kantung spora (Sporangium) Sporangiospora mempunyai flagela atau bulu cambuk sehingga mampu untuk bergerak. Pembentukan sporangium ini terjadi pada ujung hifa dengan jalan mengadakan pembengkakan. Jamur yang membentuk zoospora tergolong pada Phycomycetes yang bersifat akuatik, Pada Phycomycetes yang tidak bersifat akuatik tidak dibentuk spora yang dapat bergerak dan sporangiumnya kadang-kadang hanya rnempunyai satu spora saja.Sporangiospora : Spora dibentuk: didalam sporangium. Pembentukan sporangium terjadi pada sporangiospora (tangkai sporangium) yang ujungnya rnasuk agak kesebelah dalam sporangium dan disebut kolumela.Konidium : Spora yang dibentuk dalam ujung hifa khusus yang disebut konidiospore. Spora tersebut dibentuk oleh hifa dengan cara segmentasi. Jika tidak terlihat banyak perbedaan antara bentuk spora dan struktur hifa, yang membentuknya, disebut oidium. Konidium dapat pula terjadi pada sporangium yang berspora tunggal. Bentuk dan warna konidium. beraneka ragam, ada yang bersel satu ada pula yang bersel banyak, begitu pula ada yang berwarna gelap dan ada pula yang berwarna bening.Klamidospora : Bagian hifa yang membengkak berdinding tebal, bulat dan dapat terpisah sebagai sel resisten yang dibentuk dari sel-sel tertentu dari hifa, atau spora dan tidak mempunyai tangkai spora khusus. Klamidospora dibentuk diujung atau ditengah hifa atau spora biasa. Reproduksi seksualSpora yang dibentuk secara seksual mempunyai nama yang berbeda antara lain: Oospora : merupakan hasil percampuran antara anteridiurn dan oogonium dimana sel jantan menyatu dengan inti oogonium. Zigospora : merupakan hasil percampuran menyeluruh antara dua gametangium. Askospora : Terbentuk dalam askus sebagai hasil percampuran antara nuklei dalam sel induk askus yang masing-masing berasal dari askogonium dan anteridium. Basidiopore: Merupakan spora seksual pada Basidiomycetes yang terbentuk dalam basidium melalui sterigma. Teliospora : Merupakan spora yang terdapat pada Uredinales Aesiospora : Ustilagenales hanya terdapat teliospora. dll.
mekanisme infeksi jamur Synchytrium endobioticum
Diperkirakan sejumlah lebih dari 100.000 macam penyakit tanaman yang disebabkan oleh jamur.Jamur penyebab penyakit tanaman dapat menyerap zat makanan yang diperlukan jika sudah terjadi infeksi pada jaringan tanaman. Usaha patogen menyerang tanaman hingga terjadinya penyakit pada tanaman dapat dibedakan 3 macam stadium yaitu, pra-penetrasi, penetrasi dan pasca-penetrasi.Pada stadium pra-penetrasi hifa jamur atau spora mengadakan kontak pada permukaan tanaman inang. Spora jamur akan berkecambah atau akan terjadi pertumbuhan hifa jamur. Pada stadium ini tidak akan berlangsung sempurna, jika keadaan lingkungan tidak menunjang terjadinya pertumbuhan hifa atau perkecambahan spora. Seperti kelembaban yang tinggi.Pada stadium penetrasi maka hifa jamur patogen memasuki tanaman inang dengan berbagai cara: 1. Melalui luka yang disebabkan oleh kerusakan mekanis atau serangga atau binatang lainnya serta oleh alat-alat pertanian yang digunakan petani saat perawatan tanaman.2. Melalui lubang alami seperti stomata atau mulut daun dan sebagainya 3. Melalui sobekan yang terjadi pada bagian permukaan tanaman yang disebabkan oleh pertumbuhan organ-organ tertentu seperti akar 3. Penetrasi langsung karena adanya tekanan mekanis oleh hifa jamur, reaksi kimia atau keduanya. Masuknya hifa ke dalam tanaman masih tergantung kepada keadaan lingkungan luar seperti kelembaban, suhu udara dll, tetapi sesudah berada di dalam jaringan tanaman maka keadaan fisiologi tanaman sangat menentukan sekali. Jika keadaan fisiologi tanaman tidak sesuai, maka hifa jamur akan tumbuh ke sel yang paling dekat dan masuk kedalam sel atau akan membentuk haustorium. Dengan cara demikian jamur akan mengabsorspsi zat makanan yang berada dalam protoplasma sel tanaman. Selain merugikan tanaman karena pengambilan zat makanan dari sel tanaman, maka jamur dapat mengganggu aktivitas tanaman inang dengan berbagai cara seperti mengeluarkan enzirn pektinolitik atau selulolitik yang masing-masing dapat menguraikan zat pektin atau selulose. Selain itu jamur tersebut dapat mengeluarkan toksin yang disebarkan ke berbagai bagian tanaman lainnya dan menimbulkan kerusakan pada jaringan tanaman. Dengan adanya berbagai gangguan tersebut maka akan rnengganggu pertumbuhan tanaman sehingga akan timbul gejala penyakit.Jamur akan melanjutkan pertumbuhan dan membentuk spora untuk memperbanyak diri. Spora akan dilepaskan melalui permukaan tanaman untuk disebarkan. Proses seperti di atas akan berlangsung terus menerus.
gejala yang ditimbulkan
Gejala penyakitGejala penyakit ialah perubahan warna atau bentuk dari tanaman atau jaringan tanaman yang terserang oleh jamur. Penyebab penyakit dari golongan jamur ini dapat menyebabkan berbagai macam gejala penyakit, diantaranya yaitu;1. Gejala nekrosa yang berupa : Busuk akar, busuk pangkal batang, rebah kecambah (damping-off), kanker, anthracnose, bercak daun, kudis, blight, busuk lunak dan busuk kering.2. Gejala yang berupa perubahan bentuk tanaman inang antara lain : Akar berbentuk gada, puru , kudis sapu, daun keriting .3. Gejala-gejala lain seperti: layu, karat, embun (Mildew) dll.
Gejala: daun kentang yang terserang berbercak coklat sampai hitam. Mula-mula pada ujung atau sisi daun, hanya tampak beberapa milimeter, tetapi akhirnya meluas sampai ke seluruh daun dan tangkai daun. Penyakit ini mulai menyerang pangkal buah tomat, yang menimbulkan bercak berair yang berwarna hijau kelabu sampai coklat.
Late blight (Phytophthora infestans) Late blight leaf lesion (Courtesy of R. Howard, Alberta Agriculture, Food and Rural Development
Late blight stem lesion(Courtesy of R. Howard, Alberta Agriculture, Food and Rural Development)
Late Blight tuber lesion(Courtesy of B. Geisel, Gaia Consulting Ltd.)
Late blight is one of the most devastating diseases of potatoes. The pathogen can infect all parts of the plant. Depending upon the environmental conditions and age of the tissue, appearance of the lesions may vary. The disease starts as small necrotic spots, which may or may not be surrounded by a pale green border. Lesions may also start as small water soaked areas at the tips of the leaf and enlarge inward. Older lesions generally have a necrotic centre and a pale green border. Dark green to black water soaked lesions develop on stems and petioles. Stem and petiole infections destroy soft tissue and leave only structural parts of the stem. As a result, stems remain standing in heavily infested, defoliated fields. Under humid conditions, a white fluffy growth appears at the lesion edges on the under side of infected leaves.
Tubers near the soil surface can be infected if they are exposed or spores are washed into the soil. An irregular and shallow (1/4-1/2 inch, 4-13 mm) coppery brown dry rot spreads through the outer tissue of the tuber. In storage, infected tubers are susceptible to secondary rots caused by other fungi and bacteria; this can result in extensive damage.
The late blight pathogen can survive only in living host tissue. It is known to over-winter in seed tubers, cull piles, and volunteer potatoes that over-winter in the field. High humidity and temperatures of 64-71°F (18-22°C) are ideal for development of this disease.
Control Strategies:
Use certified disease-free seed
Destroy cull piles by freezing or deep burying
Destroy volunteer potato plants in nearby fields
Throughout the season, destroy (desiccate, disc or flail and desiccate) infected plants to avoid spread
Reduce periods of leaf wetness and high humidity within the crop canopy by appropriately timing irrigation
Follow a recommended fungicide spray program. The program should start prior to the arrival of the pathogen. Consult your provincial Guide to Crop Protection for registered fungicides
Consult your local late blight forecast for disease risk information, if available
Desiccate vines prior to harvest (refer to Section 3.8.3 Vine Killing)
Penyebaran
Penyebaran jamur ini dapat terjadi dengan berbagai cara. Pembentukan spora a-seksual, merupakan cara cepat dalam melakukan perbanyakan dan penyebaran, sedangkan pembentukan tubuh buah di mana terdapat spora seksual dapat membantu jamur untuk dapat bertahan hidup dalam keadaan lingkungan yang kurang baik.Spora a-seksual dibentuk dalam jumlah yang banyak dan disebarkan dengan mudah oleh angin, air atau serangga, tanah, alat pertanian, binatang dan sebagainya.Spora seksual seperti askospora harus dilepas dahulu dari askus dan tubuh buahnya dan kemudian baru terbawa oleh aliran air atau udara.
Peranan berbagai agen penyebarJamur patogen tanah dapat memperbanyak diri dalam tanah dan penyebarannya juga dilakukan dalam tanah antara lain dengan kontak antara akar tanaman, pada waktu pengolahan tanah, tanah yang mengandung patogen terbawa oleh air, angin atau melekat pada umbi atau bahan tanaman lainnya. Dengan terbawanya patogen oleh bahan tanaman, maka penyebaran patogen dapat terjadi dalam jarak jauh.Beberapa agen penyebar yang biasa menyebarkan patogen yaitu;1.BijiBiji yang dipakai untuk benih dapat mengandung patogen dan dapat terbawa ketempat jauh.2. AnginAngin memegang peranan penting dalam menyebarkan spora dari satu tanaman ke tanaman lain atau dari satu daerah kedaerah lain. Banyak patogen mempertahankan diri di tempat-tempat terpencil dan dengan bantuan angin dapat menginfeksi pertanaman secara luas di tempat lain.3. AirDengan air yang mengalir dapat menyebarkan tanah yang mengandung patogen jamur sehingga seluruh kebun atau dikebun yang berdekatan dapat terkontaminasi. Percikan air hujan pada bagian tanaman yang mengandung spora dapat menyebarkan spora kebagian tanaman sebelah atasnya atau ketanaman yang berada disebelahnya.4. Serangga.Serangga yang merupakan hama bagi tanaman dapat sekaligus menjadi vektor bagi jamur patogen yang kebetulan menyerang tanaman yang sama dan disebarkan ke tempat lain.5. ManusiaManusia dengan tidak sadar dapat menyebarkan bagian jamur yang patogenik dari satu tanaman ketanaman lain dengan alat-alat pertanian atau benih tanaman yang terinfeksi.6. Bagian tanamanBagian tanaman yang sudah terserang penyakit dapat menyebarkan atau menularkan patogen ke tanaman lain yang masih sehat yang berdekatan atau bersinggungan.
Cara Penaggulangan
Pengendalian: (1) tanaman yang telah terserang segera dicabut dan dibakar; (2) tanaman yang sakit tidak boleh dipendam di areal pertanaman kentang atau tomat; (3) menanam varietas tomat yang resisten; (4) melakukan rotasi tanaman; (5) tanah yang telah dicangkul dibiarkan beberapa waktu agar terkena sinar matahari; (6) disemprot dengan fungisida, misalnya Kocide 54 WDG, Victory 80 WP, Starmyl 25 WP dll.