View/Open - Repository | UNHAS

Isolasi dan Identifikasi Cendawan Endofit dari Klon Tanaman Kakao Tahan VSD
M.05 dan Klon Rentan VSD M.01
(Isolation and Identification of Fungal Endophyte of Cocoa Plant Resistent of VSD
M.05 and Cocoa Plant Susceptible of VSD M.01)
NUR AMIN1 ; ASMAN2 dan THAMRIN ABDULLAH1
1 Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin,
Makassar, Sulawesi Selatan, 90245,Indonesia
2
Alumni Program Pasca Sarjana Sistem Sistem Pertanian, Universitas Hasanuddin
ABSTRACT
The new prospective area on agriculture and forestry are the use of microorganisms to
promote plant growth and to protect the plant hosts from pests and diseases. One group of the
microorganisms is endophytic fungi. The research aims to isolate and to identified of fungal
endophyte of clones cocoa resistent VSD M.05 and clones cocoa susceptible VSD M.01. A
total of 10 isolates of fungal endophyte were isolated from clones cocoa resistent VSD M.05.
The isolates belonged to 6 genera namely: Curvularia sp., Fusarium sp., Geotrichum sp.,
Aspergillus sp., Gliocladium sp., Colletotrichum sp., and 4 isolates that have not been
identified as not showing conidia on media of PDA. The fungal endophyte were isolated of
clones of cocoa susceptible M.01, that as 4 genera identified as Aspergillus sp., and
Gliocladium sp. 2 isolates that have not been identified as not showing conidia on PDA
media.
Key Words : Endophyte, Fungal, Isolation, Identification, VSD
kakao rendah, sehingga ekspor biji kakao ke
Pendahuluan
Problem utama tanaman kakao adalah
hama dan penyakit diantaranya penggerek
Amerika Serikat mengalami potensi kerugian
sebesar US$ 301.5/ton.
buah kakao (PBK), Vascular Streak Dieback
Penyakit VSD tergolong baru di Sulawesi,
(VSD) dan busuk buah yang mengakibatkan
pertama kali ditemukan pada tahun 1985 di
penurunan
produktivitas
660
Kolaka
kg/ha/tahun
atau
dari
tahun 2002 di Polman (Sulawesi Barat) dan
produktivitas yang pernah dicapai (1100
Pinrang (Sulawesi Selatan) (Rosmana, 2010),
kg/ha/tahun).
mengakibatkan
walaupun tergolong baru penyakit ini telah
kehilangan hasil sebesar 198.000 ton/tahun
menyebar luas di Sulawesi Selatan, Data
atau setara dengan Rp. 3,96 triliun/tahun.
Dinas
Selain menurunkan produktivitas serangan
menunjukkan bahwa luas areal tanaman
hama dan penyakit juga menyebabkan mutu
kakao di daerah Sulawesi Selatan yang
Makalah dipresentasikan pada Seminar
Nasional Agroorestri III, Yogyakarta 29 – 30
Mei 2012
terserang penyakit VSD meluas dari sekitar
Hal
sebesar
ini
menjadi
40
%
(Sulawesi
Perkebunan
Tenggara),
Sulawesi
kemudian
Selatan
7.000 hektar pada akhir tahun 2003 menjadi
20.607 hektar pada akhir juli 2004.dan pada
Mei 2012ahun 2009 menjadi 48.727 hektar.
Hasil survei Mars Incorporated tahun 2008,
Tabel 1. Macam-Macam Cendawan Endofit
Pada Berbagai Tanaman Inang
bahwa tingkat serangan VSD di Sulawesi
Selatan berkisar 21 – 68 % (Purung, 2008).
Genus
Acremonium
Tanaman Inang
Kelapa Sawit,
Jagung, Tomat,
Fusarium
Kelapa Sawit,
Jagung, Pisang,
Tomat
Chetomium
Trichoderma
Kakao
Kelapa Sawit,
Jagung
Kakao, Tomat
Menurut Direktorat Perlindungan Perkebunan (2010), luas serangan VSD selama 3
tahun terakhir mencapai 212.132,92 ha dari
6 provinsi.
Istilah
endofit
diartikan
sebagai
organisme yang hidup di dalam jaringan
Colletotrichum
Gliocladium
Kelapa Sawit,
Jagung; Kakao
Tomat
Tomat
Kelapa Sawit
Kelapa Sawit;
Jagung
Kelapa Sawit;
Jagung
tanaman tanpa menimbulkan gejala penyakit
pada tanaman inangnya (Schulz and Boyle
2005;
Sieber,
2002;
Carrol,1990).
Cendawan-cendawan yang pernah diisolasi
Author
Nur Amin, 2011a;
2011b; Bargman dan
Schonbeck, 1992
Nur Amin,
1994;2011a; 2011b;
Schuster et al., 1994;
Hallmann., 1994
Asman, 2011
Nur Amin,
2011a;2011b
Asman, 2011;
Hallmann, 1994;
Nur Amin, 2011a;
2011b; Asman, 2011;
Hallmann, 1994;
Hallmann, 1994
Nur Amin, 2011a
Nur Amin, 2011a;
2011b
Nur Amin, 2011a;
2011b
Alternaria
Beauveria
Penicillium
Aspergillus
dari pertanaman kakao yang berpotensi
Hubungan antara cendawan endofit dan
sebagai cendawan endofit yang berperan
tanaman inangnya merupakan hubungan
sebagai
symbion dimana kedua belah pihak untuk
agen biologi
terhadap patogen
tanaman dan diidentifikasi baik secara
kehidupannya
morfologi maupun pendekatan molekuler
Cendawan
termasuk dalam genus berikut : Acremonium,
nitrogen dan karbohidrat dari tanaman inang,
Blastimyces, Botryspaeria, Cladosporium,
dimana subtrat ini dibuang keluar oleh
Colletotrichum,Cordyceps,Diaporthe,Geotri-
tanaman
chum,Gibberella,Gliocladium,Lasiodiplodia,
pembuangan bagi tanaman dari zat-zat
Monilochoetes,Nectria,Pestalotiopsis,Phomo
beracun. Subtrat ini kemudian ditangkap oleh
psis,Pleurotus,Pseudofusarium,Rhyzopyenis,
cendawan endofit untuk dipergunakan dalam
Syncephala-strum,Trichoderma, Verticillium,
kehidupannya.
dan Xylaria (Rubini et al., 2005).
Bahan dan Metode
Macam-macam cendawan endofit yang telah
dilaporkan oleh beberapa peneliti paa berbagai
tanaman inang disajikan pada Tabel 1.
1.
saling
endofit
sebagai
menguntungkan.
memperoleh
bagian
dari
substrat
sistem
Pemilihan klon kakao
Klon kakao yang digunakan adalah klon
lokal Sulsel yang telah diuji lapangan
sebelumnya oleh Mars Inc. dan Sasmono
(2010) terhadap responnya pada penyakit
VSD, yaitu klon M.05 (tahan) dan klon M.01
(rentan).
2.
Isolasi Cendawan Endofit Dari
Tangkai Sehat
Tangkai yang dipilih adalah tangkai yang
tidak menunjukkan gejala sakit, tidak rusak
dan telah berkayu. Tangkai tersebut dibawa
ke laboratorium, dicuci dengan air mengalir,
kemudian dipotong-potong sebesar 4 mm.
Dari setiap tangkai diambil 5 potong, lalu
dikupas lalu dibelah sehingga menjadi 10
pecahan, potongan-potongan tangkai tersebut
disterilisasi permukaan dengan NaOCl 2,5%
3.
Identifikasi Cendawan Endofit
Cendawan-cendawan yang telah disolasi
yang berupa biakan murninya dideterminasi
berdasarkan morfologi makro dan microskopisnya
dengan
menggunakan
kunci
determinasi cendawan hingga pada genusnya
diantaranya dengan buku Barnet dan Hunter
(1972) dan dengan penulusuran melalui
internet.
Hasil
selama 3 menit dan etanol 70% selama 2
Isolasi dan Identifikasi Cendawan Endofit
Cendawan endofit yang berhasil diisolasi
menit, dan dengan aquades selama 1 menit.
dari tanaman kakao tahan penyakit VSD klon
lalu ditempatkan dalam cawan petri yang
M.05 sebanyak 10 isolat yang diidentifikasi
telah
untuk
sebagai Curvularia sp., Fusarium sp., Geo-
potongan-
trichum sp., Aspergillus sp., Gliocladium sp.,
potongan tangkai tersebut lalu dimasukkan
Colletotrichum sp., dan 4 isolat yang belum
dalam cawan yang berisi Media Potato
diidentifikasi karena tidak memperlihatkan
Dextrose
konidia
dilapisi
dikeringanginkan.
Agar
kertas
saring
Kemudian
(PDA)
untuk
ditanam,
pada
media
PDA.
Sedangkan
kemudian dimasukkan ke dalam inkubator
cendawan endofit yang berhasil diisolasi dari
pada temperatur ruangan. Setelah 3 - 14 hari
tanaman kakao rentan klon M.01 yakni
cendawan-cendawan yang muncul kemudian
sebanyak 4 isolat yang identifikasi sebagai
diisolasi ke kultur murni dalam media PDA.
Aspergillus sp., Gliocladium sp., dan 2 isolat
yang belum diidentifikasi karena tidak
memperlihatkan konidia pada media PDA.
Hasil karakterisasi cendawan endofit pada
klon M.05
1) Curvularia sp.
Gambar 1. Tangkai yang dipotong
b
a
Gambar 2. (a) Koloni pada media PDA . (b)
konidiofor dan konidia
Ciri makroskopis : Warna koloni cokelat
Ciri makroskopis : Warna koloni putih,
kehitaman, miselium teratur, pertumbuhan
miselium tidak teratur, pertumbuhan koloni
koloni rata, tebal. Tepi koloni tidak rata dan
rata, tebal, tepi koloni juga tidak rata dan
berwarna putih kecokelatan. Sedangkan Ciri
berwarna putih. Sedangkan ciri mikroskopis :
mikroskopis
konidia hialin, bentuknya bervariasi dan
:
hifa
bersepta,
berwarna
cokelat, konidiofor berwarna cokelat, konidia
tersusun 1 atas sel.
berbentuk pyriform, berwarna cokelat, multi
4) Gliocladium sp.
septa, dan banyak sel.
2) Fusarium sp.
b
a
a
Gambar 5. (a) Koloni pada media PDA. (b)
konidiofor dan konidia
Ciri makroskopis : Warna koloni cokelat tua,
b
Gambar 3. (a) Koloni pada media PDA . (b)
makrokonidia dan mikrokonidia
Ciri makroskopis : Warna koloni putih pada
miselium tidak teratur, pertumbuhan koloni
rata, tebal, tepi koloni juga tidak rata dan
bagian tengahnya dan pada tepinya berwarna
berwarna
oranye,
pertumbuhan
mikroskopis : hifa bersepta dan hialin,
koloni rata. Sedangkan ciri mikroskopis :
konidiofor hialin, bercabang-cabang. Konidia
mikrokonidia hialin, 1-2 sel, berbentuk ovoid
berbentuk ovoid (berbentuk telur dengan satu
(berbentuk telur dengan satu ujungnya
ujungnya menyempit), tersusun atas 1 sel,
menyempit) atau oblong dengan ujung agak
berwarna kehijauan. Bagian atas cabang-
bengkok. makrokonidia hialin, 2 hingga
cabang konidiofor membentuk seperti sikat
beberapa sel, berbentuk seperti sabit atau
yang tersusun padat.
miselium
teratur,
kano dengan ujung agak membengkok.
3) Geotrichum sp.
putih
kabur.
Sedangkan
ciri
5) Aspergillus sp.
Ciri makroskopis : Warna koloni hijau pada
bagian tengah dan putih pada tepinya,
miselium teratur, pertumbuhan koloni rata,
tebal, tepi koloni rata. Ciri mikroskopis : hifa
asepta,
a
b
Gambar 4. (a) Koloni pada media PDA
tegak,
miselium
bercabang,
konidiofor
panjang, tidak bercabang dan
d
ujungnya membengkak
membentuk vesikel.
Pada seluruh permukaan vesikel ditutupi/
mempengaruhi keragaman dan kelimpahan
terbentuk fialid dan pada fialid
cendawan endofit. Menurut Budiprakoso
terbentuk
konidium secara berantai. Konidia berbentuk
(2010),bahwa
bulat, hialin, dan tersusun 1 sel.
endofit
Kelimpahan
dipengaruhi
oleh
cendawan
faktor
biotik
dan abiotik. Faktor biotik terdiri dari varietas
dan spesies inang. Sedangkan faktor abiotik
yang berpengaruh adalah faktor-faktor cuaca
yaitu suhu, kelembaban relatif dan kadar air
tanah serta teknik budidaya. Perbedaan
b
a
jumlah
Gambar 6. (a) Koloni pada media PDA. (b)
konidiofor dan konidia
isolat
menunjukkan
cendawan
bahwa
endofit
tingginya
juga
tingkat
keragaman jumlah cendawan endofit dalam
ranting pada M.05 sepertinya berhubungan
6) Colletotrichum sp.
dengan tingkat ketahanannya pada penyakit
VSD yang merupakan penyakit pembuluh.
Meskipun
terlalu
dini
membandingkan
hubungan antara kriteria tanaman atau
tingkat ketahanan tanaman terhadap patogen
b
a
dengan jumlah cendawan endofit yang
Gambar 7. (a) Koloni pada media PDA. (b)
konidia dan konidiofor
Ciri makroskopis:Warna koloni oranye
tua, miselium teratur, pertumbuhan kolo-ni
rata, tebal, tepi koloni rata. Ciri mikroskopis :
konidiofor pendek, tidak bersepta. Konidia
berbentuk oblong dan tersusun atas 1 sel.
keberaadan
Hasil isolasi dan identifikasi dari klon
M.05 sebagai klon tahan VSD dan klon M.01
sebagai klon rentan memperlihatkan adanya
perbedaan jumlah dimana M.05 sebanyak 10
isolat dan M.01 sebanyak 4 isolat, hal ini
bahwa
perbedaan
klon
endofit
dengan
kesehatan
tanaman tetap ada, menurut Rubini et al.,
(2005), komunitas endofit sangatlah spesial
dalam tanaman atau boleh jadi tergantung
pada interaksi dengan endofit lain atau
mikroorganisme patogen.
dan
Pembahasan
menunjukkan
diisolasi, tetapi kecenderungan hubungan
Frank
(2011).
Menurut Pirttillä
bahwa
keragaman
organisme dibutuhkan untuk menjaga siklus
biogeokimia
ekosistem
dalam
jangka
panjang. Namun, belum diketahui berapa
banyak dan spesies mana saja yang esensial
memperkecil kegagalan ekosistem.
Berdasarkan hasil karakterisasi makro
dan mikroskopis cendawan-cendawan pada
klon M.05 diidentifikasi sebagai Curvularia
Hal ini sesuai dengan Barnett dan Hunter
sp;Fusarium sp., Geotrichum sp., Aspergillus
(1972), bahwa mikrokonidia 1 sel, ovoid
sp., Gliocladium sp., Colletotri-chum sp., dan
(berbentuk telur dengan satu ujungnya
4 isolat yang belum diidentifikasi karena
menyempit)
tidak memperlihatkan spora/konidia atau
terdiri beberapa sel, secara khusus bentuk
miselia sterilia pada media PDA. Hal ini
menyerupai kano. Pada Geotrichum sp.
sesuai
(2005).
menghasilkan warna koloni putih, konidia
mengemukakan bahwa cendawan-cendawan
hialin, bentuknya bervariasi dan tersusun 1
endofit diisolasi dari cabang kakao berjumlah
atas sel, hal ini sesuai dengan Anonim
25 jenus termasuk yang diisolasi oleh penulis
(2011), bahwa Geotrichum sp. menghasilkan
kecuali Curvularia sp. dan Chetomium sp.
koloni berwarna putih, konidia hialin, satu
dengan
Rubini
et
al.,
atau
oblong,
makrokonidia
Dari hasil pengamatan makroskopis dan
sel, berantai, empat persegi panjang, bundar
mikroskopis, Curvularia sp. menghasilkan
dengan ujung mirip bentuk tong. Pada
warna koloni cokelat kehitaman pada media,
Gliocladium sp. menghasilkan warna koloni
hifa bersepta, berwarna cokelat, konidiofor
cokelat
berwarna
konidiofor hialin, bercabang-cabang. Konidia
cokelat,
konidia
berbentuk
tua,
hifa
banyak sel. Hal ini sesuai dengan Barnett dan
berwarna kehijauan. Bagian atas cabang-
Hunter
sp.
cabang konidiofor membentuk seperti sikat
memiliki konidiofor cokelat, konidia gelap,
yang tersusun padat. Hal ini sesuai dengan
3-5 sel. Juga Anonim (2011), bahwa
Barnett
Curvularia sp. memiliki warna koloni tua
Gliocladium sp. memiliki konidiofor hialin,
cokelat olive atau hitam, dan dari baliknya
bagian paling atas membentuk cabang-
berwarna cokelat hingga hitam, hifa bersepta,
cabang penicillate membentuk sikat yang
hifa dan konidiofor cokelat, konidia cokelat
tersusun padat, konidia 1 sel. Selanjutnya
dan pyriform, multi septa. Pada Fusarium sp.
Anonim (2011), hifa bersepta dan hialin,
menghasilkan warna koloni putih pada
konidia berbentuk ovoid hingga silindris.
bagian tengahnya dan pada tepinya berwarna
Pada Aspergillus sp. menghasilkan warna
oranye,
koloni hijau pada bagian tengah dan putih
mikrokonidia
Curvularia
hialin,
1-2
sel,
dan
tepinya,
Hunter
(1972),
asepta,
1
sel,
bahwa
berbentuk ovoid (berbentuk telur dengan satu
pada
ujungnya menyempit) atau lonjong dengan
bercabang, konidiofor tegak, panjang, tidak
ujung agak bengkok. makrokonidia hialin, 2
bercabang
hingga beberapa sel, berbentuk seperti sabit
membentuk vesikel. Pada seluruh permukaan
atau kano dengan ujung agak membengkok.
vesikel ditutupi/terbentuk fialid dan pada
dan
hifa
atas
hialin,
berbentuk
bahwa
tersusun
dan
pyriform, berwarna cokelat, multi septa, dan
(1972),
ovoid,
bersepta
ujungnya
miselium
membengkak
fialid
terbentuk konidium secara berantai.
Konidia berbentuk bulat, hialin, dan tersusun
1 sel. Hal ini sesuai dengan Barnett dan
Hunter
(1972),
bahwa
Aspergillus
sp.
memiliki konidiofor tegak, sederhana, dan
pada
ujungnya
membengkak
berbentuk
globose (hampir berbentuk bola) atau clavate
(berbentuk
pentungan),
pada
berbentuk globose. Pada Colletotrichum sp.
menghasilkan warna koloni oranye tua,
konidiofor pendek, tidak bersepta. Konidia
berbentuk oblong, dan tersusun atas 1 sel.
Menurut Barnett dan Hunter (1972), bahwa
sp.
memiliki
konidiofor
sederhana, memanjang, konidia hialin, 1 sel,
berbentuk ovoid (berbentuk telur dengan satu
ujungnya menyempit) atau oblong.
Dari beberapa cendawan yang diidentifikasi
b sp.,
seperti Curvularia sp., Fusarium
Colletotrichum sp. Aspergillus sp.merupakan
cendawan
yang
spesies
didalamnya
umumnya adalah parasit pada tanaman, hal
ini
mengindikasikan
bahwa
cendawan-
cendawan yang terdapat pada tanaman dapat
bersifat endofit dan bersifat patogen. hal ini
sesuai Backman dan Sikora (2008), bahwa
defenisi endofit dapat mencakup beberapa
organisme
yang
hidup
dalam
jaringan
tanaman apakah netral, bermanfaat atau
merusak.
Keragaman
cendawan
endofit
yang
ditemukan pada klon tahan VSD M.05
Curvularia sp., Fusarium sp., Geotrichum
sp., Aspergillus sp., Gliocladium sp.,
Colletotrichum sp., Isolat KR 1, Isolat KR 2,
Isolat KR 3, Isolat KR 4 lebih tinggi
dibandingkan klon rentan VSD M.01
(Aspergillus sp., Gliocladium sp., Isolat KS
1, Isolat KS 2)
seluruh
permukaannya ditutupi fialid, konidia 1 sel,
Colletotrichum
Kesimpulan
Daftar Pustaka
Anonim. 2011. Doctor Fungus, (Online),
(http://www.doctorfungus.org)
Bargmann and Schonbeck.
(1992).
Acremonium cliense as inducer of
resistance to wilt diseases on tomatoes.
Zeitschrift fur Pflanzenkrankheiten and
Pflanzenschutzt. Journal of plant diseases
and protection 99 (3): 266 - 272
Budiprakoso
B.,
2010.
Pemanfaatan
Cendawan Endofit Sebagai Penginduksi
Ketahanan Tanaman Padi Terhadap
Wereng Cokelat Nilaparvata
lugens
(stäl).(Hemiptera: Delphacidae). Skripsi.
Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor, (On
line).
Hallmann, J.
(1994).
Einfluss und
Bedeutung endophytischer Pilze fur die
biologische Bekampfung des Wurzelgallennematoden Meloidogyne incognita
an Tomate. PhD Thesis. University of
Bonn
Nur Amin. 1994. Untersuchungen uber die
Bedeutung endophytischer Pilze fur die
biologische Bekampfung des wandernden
Endoparasiten
Rado-pholus similis
(Cobb) Thirne an Bananen. PhD-Thesis,
112 p. Bonn University.
Nur Amin, 2011a. Cendawan Endofit Dalam
Bentuk Pellet Untuk Pengendalian Hama
Penggerek Daun Oryctes rhinoceros dan
Pemakan Daun Sexava sp. Pada Tanaman
Kelapa Sawit. Paten No. 00201100017.
Nur Amin, 2011b. Cendawan Endofit Dalam
Bentuk Tabletebagai Biopestisida dan
Bioertilizer Pada Tanaman Jagung Paten
No. 00201100098.
Pirttillä, A.M., dan Frank, A.C. 2011.
Endophytes of Forest Trees Biology and
Application. Springer, New York. 319 pp.
Rubini, M.R., Ribeiro, R.T.S., Pomella,
A.W.V., Maki, C.S., Araujo, W.L.,
Santos, D.R. dos, Azevedo, J.L. 2005.
Diversity
of
Endophyte
Fungal
Community of Cacao (Theobromae cacao
L.) and Biological Control of Crinipelis
pernicosa, Causal Agent of Witches
Broom Disease. International Journal of
Biological Sciences. Vol 1: 24-33
Schulz, B and Boyle,C. 2005 The endophytic
continuum. Mycol Res 109:661–687
Sieber,TN. 2002 Fungal root endophytes
In:Waisel Y, Eshel A, Kafkafi U (eds)
The hidden half. Dekker, New York, pp
887–917