PENDAHULUAN Latar Belakang

Transkripsi

1 PENDAHULUAN Latar Belakang Penyakit darah (blood disease) merupakan salah satu penyakit penting pada tanaman pisang di Indonesia (Supriadi 2005). Penyakit ini pertama kali dilaporkan pada tahun 1920-an oleh Ernst Gaumann di Pulau Selayar (Sulawesi Selatan) yang menyebabkan kerugian sangat besar dalam perdagangan pisang (Eden-Green 1994). Penyakit darah telah menyebar ke berbagai daerah pertanaman pisang di Sumatera, Jawa, Bali, Kalimantan, Sulawesi, Maluku, dan juga terdapat di hampir semua negara produsen pisang (Direktorat Perlindungan Hortikultura 2011). Penyakit darah disebabkan oleh Blood Disease Bacterium (BDB) yang sebelumnya dikenal dengan nama Pseudomonas solanacearum atau Ralstonia solanacearum (E.F. Smith) Yabuuchi et al. Ras 2 yang menyebabkan penyakit layu bakteri, tetapi karena adanya perbedaan kultur dan reaksi biokimia antara BDB dan R. solanacearum, maka nama BDB lebih tepat digunakan untuk penyebab penyakit pada tanaman pisang yang menunjukkan gejala penyakit darah (Crop Protection Compendium 2005). Koloni BDB pada medium yang mengandung Tetrazolium Chloride berukuran kecil (diameter <1 mm), agak lengket, merah di tengah dan putih di bagian pinggirnya. BDB tidak mampu mengoksidasi glukosa, sukrosa, manosa, dan ribosa, tetapi mampu mengoksidasi galaktosa, dan gliserol (Eden-Green 1994; Eden-Green et al. 1998). BDB masuk dalam kompleks spesies R. solanacearum anggota divisi 2, phylotype IV, dan sequevar 10 (Fegan & Prior 2005). Kejadian penyakit darah dan penyebarannya di lapangan sangat tinggi. Hal ini disebabkan oleh belum adanya tanaman pisang yang tahan terhadap penyakit ini dan tingginya potensi penularan patogen (Sequeira 1998). Penularan penyakit darah terutama dilakukan oleh serangga vektor (Buddenhagen 1961; Sulyo 1992; Leiwakabessy 1999), tetapi cara penularan lain seperti melalui lukaluka yang terdapat pada akar tanaman pisang, baik luka mekanis maupun luka yang disebabkan oleh nematoda juga berperan dalam penyebaran lokal (Gaumann 1923, diacu dalam Semangun 2000).

2 2 Infeksi BDB pada tanaman pisang dapat menyebabkan tanaman mati atau menghasilkan buah yang tidak dapat dikonsumsi. Kejadian penyakit darah pada pisang dilaporkan sangat berat di beberapa provinsi di Indonesia, misalnya di Bondowoso Jawa Timur mencapai rata-rata 97,7% (Mulyadi & Hernusa 2002) dan Lombok Nusa Tenggara Barat 86,8% (Supeno 2002). Kehilangan hasil karena serangan BDB tidak hanya terjadi di pertanaman tradisional yang merupakan tanaman campuran, tetapi juga di pertanaman komersial yang monokultur. Rahardi (2004) melaporkan bahwa serangan penyakit darah pada pertanaman pisang di PT. Nusantara Tropical Fruits (NTF) Lampung Tengah menyebabkan kehilangan hasil 20% dari kapasitas produksi. Pengendalian terhadap penyakit darah yang saat ini direkomendasikan ditujukan untuk menghindari patogen. Teknik pengendalian dilakukan melalui eradikasi lahan secara rutin dengan membongkar sisa-sisa akar dari rumpun tanaman yang sakit, tidak menanam pisang pada areal bekas tanaman sakit selama 2 tahun, menanam bibit yang diambil pada tanaman induk yang sehat, pemeliharaan drainase untuk mencegah penyebaran patogen melalui air, dan desinfektan alat-alat yang digunakan untuk bercocok tanam (Semangun 2000). Pembungkusan tandan bunga juga dilakukan untuk mencegah infeksi melalui serangga pengunjung bunga (Direktorat Perlindungan Hortikultura 2011). Bakteri endofit merupakan agens pengendalian hayati yang banyak dikembangkan saat ini untuk pengendalian berbagai penyakit tanaman. Bakteri endofit dilaporkan menghasilkan antibiotik dan enzim pendegradasi yang dapat menghambat perkembangan patogen secara in vitro (Hallmann 2001; Long et al. 2003; Sessitsch et al. 2004), meningkatkan ketahanan tanaman terhadap patogen dengan menginduksi reaksi ketahanan tanaman (Benhamou et al. 1996; Kloepper & Ryu 2006; Kavino et al. 2007; Harish et al. 2008), dan memacu pertumbuhan tanaman (Sturz et al. 1997; Sessitsch et al. 2004; Compant et al. 2005). Long et al. (2004) melaporkan bahwa bakteri endofit Pseudomonas sp., Chryseomonas luteola, Bacillus pumilus, Enterobacter cloacae, Pantoea sp., Staphylococcus auricularis yang diisolasi dari tanaman Solanum sp. menunjukkan kemampuan menghambat pertumbuhan bakteri patogen Ralstonia solanacearum secara in vitro dan isolat S. auricularis KuTox708 dapat

3 3 melindungi tanaman tembakau dari penyakit layu bakteri yang disebabkan oleh R. solanacearum. Penelitian tentang bakteri endofit pada tanaman pisang dan peranannya dalam penyakit tanaman telah dilakukan oleh beberapa peneliti. Martinez et al. (2003) melaporkan bakteri endofit kelompok α Proteobacteria dan Rhizobium mampu meningkatkan pertumbuhan bibit pisang. Nawangsih (2007) juga telah menyeleksi dua isolat bakteri endofit (isolat CA8 dan PK5) dari genus Bacillus dan Pseudomonas dari beberapa sampel tanaman pisang dari Jawa Barat (Indonesia). Adeline et al. (2008) melaporkan bahwa isolat bakteri endofit Serratia UPM39B3 dan cendawan endofit F. oxysporum UPM31P1 mampu meningkatkan pertumbuhan bibit pisang Barangan kultivar Intan. Studi mengenai bakteri endofit pada tanaman pisang diperlukan untuk mengetahui potensi dari bakteri tersebut terutama sebagai agens pengendalian hayati terhadap penyakit-penyakit tanaman pisang. Belum banyak diteliti apakah pengaruh menguntungkan dari bakteri tanaman inangnya disebabkan oleh adanya interaksi satu spesies bakteri endofit dengan tanaman inangnya atau interaksi beberapa spesies dalam komunitas bakteri endofit dengan tanaman inangnya. Sturz et al. (1999) menyatakan bahwa komunitas bakteri endofit dalam umbi kentang mempengaruhi ketahanan umbi kentang terhadap penyakit busuk lunak. Komponen komunitas endofit dari suatu metapopulasi bakteri (dalam tanaman inang) dapat berinteraksi dengan inangnya dan dengan komponen lainnya, dimana interaksi tersebut bersifat positif (komensalisme, mutualisme, sinergisme). Infeksi patogen pada tanaman inang dapat mempengaruhi komunitas bakteri endofit. Lian et al. (2008) melaporkan bahwa keragaman komunitas bakteri endofit pada plantlet tanaman pisang yang diinfeksi oleh Fusarium oxysporum f.sp cubense lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman kontrol. Hadiwiyono (2010) juga melaporkan adanya perbedaan pola fragmen DNA bakteri endofit pada tanaman pisang terinfeksi BDB yang bergejala penyakit darah dengan tanaman pisang yang tidak bergejala penyakit darah. Hal ini menunjukkan bahwa komunitas bakteri endofit pada tanaman pisang terinfeksi

4 BDB yang bergejala penyakit darah berbeda dengan tanaman pisang yang tidak bergejala penyakit darah. 4 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : (1) mengisolasi, menyeleksi, dan mengidentifikasi bakteri endofit dari tanaman pisang yang berpotensi untuk mengendalikan penyakit darah; (2) mengkaji mekanisme kerja isolat bakteri endofit dalam mengendalikan penyakit darah pada tanaman pisang; (3) menganalisis kemampuan kolonisasi bakteri endofit pada jaringan tanaman pisang dan pengaruh periode kolonisasi bakteri keefektifan pengendalian penyakit darah; dan (4) menganalisis pengaruh cara aplikasi dan komunitas bakteri keefektifan pengendalian penyakit darah pada tanaman pisang. Tahap-tahap pelaksanaan penelitian ini dapat dilihat pada diagram alir penelitian (Gambar 1).

5 5 Isolasi bakteri endofit dari akar tanaman pisang Isolat bakteri endofit Uji kemampuan penghambatan bakteri BDB (in vitro) Analisis frekuensi kemunculan isolat bakteri endofit dalam satu komunitas Isolat bersifat antibiosis, tidak dominan Isolat bersifat antibiosis dan dominan Isolat dominan, tidak bersifat antibiosis Seleksi isolat bakteri endofit untuk pengendalian penyakit darah pada tanaman pisang Isolat bakteri endofit potensial untuk pengendalian penyakit darah pada tanaman pisang Indentifikasi dan karakterisasi isolat bakteri Mekanisme pengendalian bakteri penyakit darah Pengaruh periode kolonisasi bakteri penyakit darah Pengaruh cara aplikasi bakteri endofit terhadap penyakit darah Kolonisasi bakteri endofit EAL15-Rif pada rizosfer dan jaringan tanaman pisang Pengaruh aplikasi komunitas bakteri penekanan penyakit darah Kolonisasi EAL15-Rif di dalam jaringan tanaman pisang Gambar 1. Diagram alir penelitian Potensi Bakteri Endofit sebagai Agens Pengendalian Hayati terhadap Penyakit Darah pada Tanaman Pisang.