Post on 28-Dec-2015
KETAHANAN TUMBUHAN
Respon kultivar – kultivar / varietas tumbuhan terhadap serangan patogen bervariasi :
Sangat rentan sangat tahan
relatif (tanpa batas yang tajam)
bervariasi
- pengaruh lingkungan
- ras patogen
Imunitas / kekebalan
Sama sekali bebas patogen yang menyerang kultivar lain dari jenis yang sama jarang ditemui
Tanaman tahan :a.Tahan terhadap infeksi patogen
b.Terinfeksi patogen, dapat membatasi aktivitas patogen sehingga tidak menimbulkan kerusakan dan kerugian yang besar.
BENTUK – BENTUK KETAHANAN
1.Ketahanan mekanis
pasif / aktif
2. Ketahanan kimiawi
3. Ketahanan fungsional
Ketahanan pasif / statis Pembawa sifat ketahanan sudah terdapat sebelum
infeksi terjadi
1. Ketahanan Mekanis a. Ketahanan mekanis pasif
tumbuhan mempunyai struktur morfologi sehingga sulit diinfeksi patogen
• Lap. Epidermis dengan kutikula tebal• Mempunyai lapisan lilin
- permukaan daun kering setelah hujan, mencegahperkecambahan spora jamur
- bakteri, zoospora, nematoda tidak dapat berenang ke tempat infeksi• Jumlah Stomata sedikit atau lubang sempit
b. Ketahanan mekanis aktif • Terjadi setelah tumbuhan diinvasi patogen
• Merupakan hasil interaksi sistem genetik inang dengan patogen
• Reaksi ketahanan bersifat histologis
Pembentukan lapisan sel yang membatasi bagian tumbuhan terinfeksi misal:
- Lapisan gabus
- Sel-sel terisi gom
- Sel-sel absisi
- Tilosis
b1. Lap. Gabus (cork layer)
Infeksi jamur, bakteri, virus, dan nematoda
- Terbentuk lapisan penyembuh bergabus
- Melokalisir patogen dalam jaringan terinfeksi
Contoh : • Penyakit kudis ubi jalar
Elsinoe batatas
• Busuk kering umbi kentang
Rhizoctonia
Fungsi :• Menghambat serangan patogen • Menghambat penyebaran zat beracun patogen• Menghentikan aliran hara air dari bagian sehat ke bagian
terinfeksi• Memisahkan patogen dari tempat hidupnya
b2. Pembentukan getah/ blendok (gums)
• Terbentuk dalam sel-sel jaringan pada /
sekitar bagian yang terinfeksi
• Terdiri dari “pentosan”, bereaksi mirip
“pektin” (membran yang berkayu terlarut)
• Bereaksi mirip lignin
• Cepat terdeposit pada ruang antar sel &
dalam sel di sekeliling lokasi infeksi
sulit di penetrasi
– Penyakit blas padi – Pyricularia oryzae
– Penyakit bercak coklat padi – Drechlera
Oryzae
b3. Pembentukan lapisan absisi
(abscission layers)
- Disekitar bagian.daun terinfeksi
jamur,bakteri atau virus
- Celah antara 2 lapisan sirkular sel
daun yang mengelilingi lokus infeksi bagian yang terinfeksi lepas
bersama patogen.
b4. Pembentukan Tilosa • Terbentuk dalam
jaringan pembuluh kayu karena cekaman
(stress) dan infeksi patogen pembuluh • Merupakan pertumbuhan
luar biasa protoplas sel parenkim
hidup disampingnya, menonjol dalam ruang xilem melalui noktah.
• Mempunyai dinding selulosa menyumbat pembuluh.
2. Ketahanan Kimiawi
Peran lebih penting daripada ketahanan mekanis.
a. Ketahanan Kimiawi Pasif
a.1. Kondisi isi sel tidak sesuai dengan kebutuhan patogen.
misal :
- Umbi kentang tahan Erwinia carotovora var. atroseptica
gula reduksi kurang
- Padi tahan Penyakit Blas Pyricularia oryzae kadar nitrogen, nitrogen terlarut, asam – asam amino & amina sedikit.
- Padi tahan penyakit bercak cokelat Drechlera oryzae kadar nitrogen total, asam – asam amino bebas dan protein total sedikit.
a.2. Adanya substansi penghambat misal. asam – asam minyak, ester, senyawa
fenol.a.3. Terbentuk protein yang menghambat aktivitas
enzim hidrolitik patogen. Sel tumbuhan inang mengandung ensim hidrolitik glukanase,
kitinase merusak dinding sel patogen.a.4. Tidak tersedia senyawa tertentu untuk
perkembangan patogen. P. brassicae Spongospora substerrania
berkecambah ada perangsang dari eksudat inang.
b. Ketahanan kimiawi aktif
• Reaksi sel terhadap kerusakan oleh patogen/
agensia mekanik/ kimia.
• Terbentuk senyawa “fenolik” misal asam. caffeic
dan klorogenik, fitoaleksin.
b1. Pertahanan melalui reaksi hipersensitif • Mekanisme pertahanan sangat penting • Reaksi thd. Infeksi jamur, bakteri, virus dan nematoda. • Pola penetrasi epidermis pada tan. tahan dan rentan
tidak berbeda • Setelah infeksi pada varietas tahan, sel kehilangan
turgor, menjadi coklat dan mati. • Perubahan yang terjadi :
- Hilangnya permeabilitas membran sel.- Peningkatan respirasi- Akumulasi dan oksidasi senyawa fenolik- Produksi fitoaleksin
Akibat: - sel-sel yang terinfeksi & sekelilingnya kolaps dan mati - patogen terisolasi pada bagian nekrotik sehingga cepat
mati.
b2. Pertahanan melalui kadar senyawa fenolik. • Terdapat pada tumbuhan sehat / sakit.
sintesis dan akumulasi meningkat setelah infeksi (senyawa fenolik umum) • Senyawa fenolik yang tidak terdapat pada
tumbuhan sehat, terbentuk karena rangsangan patogen/ kerusakan
mekanik/ kimia “fitoaleksin“ Fenolik umum:
as. klorogenik. as caffeic, skopoletin.
Fitoaleksin:• Zat toksik yang dihasilkan tumbuhan
karena rangsangan m.o. patogenik atau kerusakan mekanis/ kimia
• Dibentuk dalam sel-sel sehat yang berdekatan dengan sel rusak dan nekrotik karena adanya zat-zat yang terdifusi dari sel rusak
• Tidak dibentuk selama reaksi “biotrofik“ Contoh:
- faseolin dan kiefiton buncis - pisatin kapri - gliseolin kedelai,
alfalfa, semanggi - risitin kentang - gossipol kapas - capsidiol cabai• Produksi dirangsang “elisitor“
zat yang dihasilkan patogen. mis. glukan, chitosan, glikoprotein, polisakarida.
- Fenolik fungitoksis dilepaskan dari kompleks fenolik non toksik - Glikosida non toksik (pd. tumb.) senyawa terdiri dari gula yang berikatan dengan zat-zat fenolik. - Bakteri dan jamur membentuk ensim glukosidase menghidrolisis mol-mol kompleks dan melepaskan senyawa fenolik dari ikatannya fenolik meningkat.
b3. Pertahanan melalui pembentukan substrat yang menolak ensim patogen • Tumbuhan tahan mempunyai senyawa yang sulit diurai ensim patogen yaitu : - Kompl. pektin – protein - Kation polivalen al. Ca & Mg Penumpukan kation dekat infeksi terbentuk garam pektin / kompleks lain, sulit dirombak menghambat maserasi dan membatasi patogen.
b4. Pertahanan melalui inaktivasi ensim patogen - Senyawa fenolik dan hasil oksidasinya menghambat kerja ensim pektolitik dan ensim lain.
poligalakturonase – Diplodia (busuk paska panen jeruk)
dihambat oleh protein dalam sel kulit buah.
- Buah muda apel terhadap Monilinia - Buah muda anggur terhadap
Botrytis senyawa fenolik meningkat
b5. Pertahanan melalui Detoksifikasi Toksin Patogen
• Ketahanan inang terhadap toksin patogen
belum diketahui pasti
• Diketahui penawaran toksin pada tumbuhan.
Toksin dimetabolisme varietas tahan > cepat, dikombinasikan dengan zat lain
senyawa yang kurang / tidak beracun
b.6 Pertahanan melalui ketahanan terimbas
• Ketahanan yang berkembang setelah preinokulasi dengan agensia biotik,
praperlakuan agensia kimia / fisik
• Ketahanan terimbas tidak spesifik, tidak memperhatikan inducer.
Contoh:
Infeksi hipersensitif tembakau dengan TMV menimbulkan ketahanan sistemik
terhadap TMV dan jenis-jenis virus lain, Phytophthora, Pseudomonas tabaci, Aphid.
3. Ketahanan Fungsional Tumbuhan tidak terserang patogen bukan karena struktur morfologis /
zat kimia menghindari (to escape) penyakit.
tumbuhan rentan
Fase rentan tidak ada patogen
lingkungan tidak cocok untuk infeksi
Contoh :
- Karet Klon PR 107, AVROS 385, AVROS 2037 tahan penyakit
tepung karena membentuk tunas waktu populasi Oidium hevae rendah
- Klon tebu POJ 2967 tahan pokahbung (F. moniliformae
var.subglutinans) menginveksi melalui titik tumbuh (karena daun
muda tidak lama membentuk corong)
Kalau saat tumbuh bersamaan populasi patogen tanaman rentan