TUGAS FISIOLOGI TUMBUHAN

PROSES FOTOSISTEM YANG MENGHASILKAN OKSIGEN

Oleh :

Cut Putri Ade Safrina             A34080002

Fitri Fatma Wardani                A34080005

Fitrah Sumacipta                     A34080051

Arif Ravi Wibowo                  A34080052

Ushwanuuri Rachmadhani L. A34080063

Dosen Pembimbing:

Dr. Diah Ratnadewi

Dr. Soekisman Tj

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2010

FOTOSISTEM YANG TERJADI PADA FOTOSINTESIS

Fotosintesis hanya dapat dilakukan oleh tumbuhan dan ganggang hijau yang bersifat autotrof. Artinya, keduanya mampu menangkap energi matahari untuk menyintesis molekul-molekul organik kaya energi dari prekursor anorganik H2O dan CO2. Sementara itu, hewan dan manusia tergolong heterotrof, yaitu memerlukan suplai senyawa-senyawa organik dari lingkungan (tumbuhan) karena hewan dan manusia tidak dapat mensintesis karbohidrat. Karena itu, hewan dan manusia sangat bergantung pada organisme autotrof.

Fotosintesis terjadi di dalam kloroplas. Kloroplas merupakan organel plastida yang mengandung pigmen hijau daun (klorofil). Sel yang mengandung kloroplas terdapat pada mesofil daun tanaman, yaitu sel-sel jaringan tiang (palisade) dan sel-sel jaringan bunga karang (spons). Di dalam kloroplas terdapat klorofil pada protein integral membran tilakoid. Klorofil dapat dibedakan menjadi klorofil a dan klorofil b. Klorofil a merupakan pigmen hijau rumput (grass green pigment) yang mampu menyerap cahaya merah dan biru-keunguan. Klorofil a ini sangat berperan dalam reaksi gelap fotosintesis yang akan dijelaskan pada bagian berikutnya. Klorofil b merupakan pigmen hijau kebiruan yang mampu menyerap cahaya biru dan merah kejinggaan. Klorofil b banyak terdapat pada tumbuhan, ganggang hijau, dan beberapa bakteri autotrof.

Selain klorofil, di dalam kloroplas juga terdapat pigmen karotenoid, antosianin, dan fikobilin. Karotenoid mampu menyerap cahaya biru kehijauan dan biru keunguan, dan memantulkan cahaya merah, kuning, dan jingga. Antosianin dan fikobilin merupakan pigmen merah dan biru. Antosianin banyak ditemukan pada bunga, sedangkan fikobilin banyak ditemukan pada kelompok ganggang merah dan Cyanobacteria.

Reaksi fotosintesis secara ringkas berlangsung sebagai berikut.

Seorang fisiologis berkebangsaan Inggris, F. F. Blackman, mengadakan percobaan dengan melakukan penyinaran secara terus-menerus pada tumbuhan Elodea. Ternyata, ada saat dimana laju fotosintesis tidak meningkat sejalan dengan meningkatnya penyinaran. Akhirnya, Blackman menarik kesimpulan bahwa paling tidak ada dua proses berlainan yang terlibat:
1. Suatu reaksi yang memerlukan cahaya

2. Reaksi yang tidak memerlukan cahaya

Tahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi terang, yang sangat bergantung kepada ketersediaan sinar matahari. Reaksi terang merupakan penggerak bagi reaksi pengikatan CO2 dari udara. Reaksi ini melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid yang terdiri dari sistem cahaya (fotosistem I dan II), sistem pembawa elektron, dan komplek protein pembentuk ATP (enzim ATP sintase). Reaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, juga menghasilkan oksigen dan mengubah ADP dan NADP+ menjadi energi pembawa ATP dan NADPH.

Reaksi terang terjadi di tilakoid, yaitu struktur cakram yang terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas. Membran tilakoid menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Jika ada bertumpuk-tumpuk tilakoid, maka disebut grana.

Secara ringkas, reaksi terang pada fotosintesis ini terbagi menjadi dua, yaitu fosforilasi siklik dan fosforilasi nonsiklik. Fosforilasi adalah reaksi penambahan gugus fosfat kepada senyawa organik untuk membentuk senyawa fosfat organik. Pada reaksi terang, karena dibantu oleh cahaya, fosforilasi ini disebut juga fotofosforilasi.

Fotofosforilasi Siklik

Reaksi fotofosforilasi siklik adalah reaksi yang hanya melibatkan satu fotosistem, yaitu fotosistem I. Dalam fotofosforilasi siklik, pergerakan elektron dimulai dari fotosistem I dan berakhir di fotosistem I.

Pertama, energi cahaya, yang dihasilkan oleh matahari, membuat elektron-elektron di P700 tereksitasi (menjadi aktif karena rangsangan dari luar), dan keluar menuju akseptor elektron primer kemudian menuju rantai transpor elektron. Karena P700 mentransfer elektronnya ke akseptor elektron, P700 mengalami defisiensi elektron dan tidak dapat melaksanakan fungsinya. Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke akseptor lain, selalu terjadi transformasi hidrogen bersama-sama elektron. Rantai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton, yang memompa ion H+ melewati membran, yang kemudian menghasilkan gradien konsentrasi yang dapat digunakan untuk menggerakkan sintase ATP selama kemiosmosis, yang kemudian menghasilkan ATP. Dari rantai transpor, elektron kembali ke fotosistem I. Dengan kembalinya elektron ke fotosistem I, maka fotosistem I dapat kembali melaksanakan fungsinya. Fotofosforilasi siklik terjadi pada beberapa bakteri, dan juga terjadi pada semua organisme fotoautotrof.

Fotofosforilasi Nonsiklik

Reaksi fotofosforilasi nonsiklik adalah reaksi dua tahap yang melibatkan dua fotosistem klorofil yang berbeda, yaitu fotosistem I dan II. Dalam fotofosforilasi nonsiklik, pergerakan elektron dimulai di fotosistem II, tetapi elektron tidak kembali lagi ke fotosistem II.

Mula-mula, molekul air diurai menjadi 2H+ + 1/2O2 + 2e-. Dua elektron dari molekul air tersimpan di fotosistem II, sementara ion H+ akan digunakan pada reaksi yang lain dan O2 akan dilepaskan ke udara bebas. Karena tersinari oleh cahaya matahari, dua elektron yang ada di P680 menjadi tereksitasi dan keluar menuju akseptor elektron primer. Setelah terjadi transfer elektron, P680 menjadi defisiensi elektron, tetapi dapat cepat dipulihkan berkat elektron dari hasil penguraian air tadi. Setelah itu mereka bergerak lagi ke rantai transpor elektron, yang membawa mereka melewati pheophytin, plastoquinon, komplek sitokrom b6f, plastosianin, dan akhirnya sampai di fotosistem I, tepatnya di P700. Perjalanan elektron diatas disebut juga dengan “skema Z”. Sepanjang perjalanan di rantai transpor, dua elektron tersebut mengeluarkan energi untuk reaksi sintesis kemiosmotik ATP, yang kemudian menghasilkan ATP.

Sesampainya di fotosistem I, dua elektron tersebut mendapat pasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya matahari. Kemudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor, feredoksin, dan akhirnya sampai di ujung rantai transpor, dimana dua elektron tersebut telah ditunggu oleh NADP+ dan H+, yang berasal dari penguraian air. Dengan bantuan suatu enzim bernama Feredoksin-NADP reduktase, disingkat FNR, NADP+, H+, dan elektron tersebut menjalani suatu reaksi:

NADP+ + H+ + 2e- —> NADPH

NADPH, sebagai hasil reaksi diatas, akan digunakan dalam reaksi Calvin-Benson, atau reaksi gelap.

Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme. Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.

Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.

Pada fase fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2 dari udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil yang kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan 3-asam fosfogliserat (APG/PGA). Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3-bifosfogliserat. Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H+ dari NADPH, yang kemudian berubah menjadi NADP+, dan terbentuklah 12 molekul fosfogliseraldehid (PGAL) yang beratom 3C. Selanjutnya, 2 molekul fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1 molekul glukosa yang beratom 6C (C6H12O6). 10 molekul fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat. Pada fase ini, 10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekul ribulosa fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat akan berubah menjadi ribulosa difosfat (RDP), yang kemudian kembali mengikat CO2 dan menjalani siklus reaksi gelap. Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6).

Data di atas telah menunjukan bahwa reaksi fotosintesis yang menghasilkan oksigen membutuhkan dua fotosistem. Oksigen ini dihasilkan dari proses fotolisis air. Selain menghasilkan oksigen, fotolisis juga menghasilkan electron yang ditangkap oleh fotosistem II yang digunakan sebagai energy pembentuk ATP. Setelah ATP terbentuk, electron akan tereksitasi dan menuju ke  fotosistem  I. Di fotosistem I ini, electron digunakan sebagai energi dalam pembentuk NADPH. Jadi proses pembentukan oksigen sangat tergantung pada proses dua fotosistem ini.

BAB VI

DIAGNOSIS PENYAKIT TUMBUHAN

Pendahuluan

Istilah diagnosis banyak digunakan baik pada dunia kedokteran manusia, hewan, maupun dalam dunia penyakit tumbuhan. Diagnosis merupakan proses identifikasi penyakit, sehingga ditemukan nama penyakitnya. Identifikasi dapat dilakukan terhadap gejala yang timbul maupun terhadap penyebab penyakit. Diagnosis merupakan sebuah proses, yang berarti membutuhkan waktu. Penyakit-penyakit yang pernah dilaporkan dalam pustaka, relatif mudah dan cepat dalam diagnosis. Penyakit-penyakit yang belum pernah dilaporkan dalam pustaka relatif sulit dan proses diagnosisnya memerlukan waktu yang lama. Hal ini disebabkan karena harus dilakukannya postulat Koch.

Setelah mempelajarai pokok bahasan ini diharapkan:

  1. Mengetahui definisi diagnosis tumbuhan?
  2. Pentingnya diagnosis tumbuhan?
  3. Mengetahui beberapa teknik diganosis tumbuhan?

6.1. Pentingnya Diagnosis

Diagnosis merupakan proses yang sangat penting. Hasil diagnosis akan menentukan keberhasilan suatu pengelolaan penyakit tanaman. Kegagalan suatu diagnosis akan menyebabkan kegagalan dalam tahap pengendalian. Sebagai contah klasik dikemukakan oleh Fry (1982) pada pertanaman bit gula dipinggiran kota New York terjadi masalah kekerdilan tanaman. Dugaan awal kekerdilan tersebut disebabkan oleh karena kekurangan hara. Namun ternyata aplikasi pemupukan tidak menyelesaikan masalah. Konsultasi dengan ahli penyakit tanaman menyimpulkan bahwa tanaman terserang oleh nematoda Heterodera schachtii. Dengan demikian diagnosis yang baik harus memiliki efektivitas yang tinggi. Disamping itu diagnosis juga harus cepat. Keterlambatan hasil diagnosis karena berbagai hal dapat menyebabkan penyakit sudah berkembang pesat, sehingga hasil tidak dapat diselamatkan. Disamping efektif dan cepat, diagnosis juga harus murah. Biaya diagnosis yang mahal tidak akan terjangkau oleh petani kecil, sehingga mereka enggan pergi ke klinik untuk memeriksakan tanaman.

6.2.  Postulat Koch

Dalam Postulat Koch dijelaskan bahwa mikroorganisme dikatakan sebagai penyebab penyakit bila memenuhi kriteria berikut (1) mikroorganisme penyebab penyakit selalu berasosiasi dengan gejala penyakit yang bersangkutan, (2) mikroorganisme penyebab penyakit harus dapat diisolasi pada media buatan secar murni, (3) mikroorganisme penyebab penyakit hasil isolasi harus dapat menimbulkan gejala yang sama dengan gejala penyakitnya, apabila diinokulasikan, dan (4) mikroorganisme penyebab penyakit harus dapat direisolasi dari gejala yang timbul  hasil lnokulasi. Postulat Koch ini oleh Smith (1906) dimodifikasi, untuk parasit obligat, tidak perlu pada media buatan, tetapi harus dapat dibiakkan secara murni sekalipun pada inang.

6.3. Metode Ilmiah

Salah satu kelemahan Postulat Koch adalah sering memerlukan waktu yang sangat lama, sehingga cara ini lebih banyak dipakai untuk penyakit-penyakit yang belum pernah dilaporkan dalam pustaka. Penyakit-penyakit yang pernah dilaporkan dalam pustaka akan lebih praktis apabila menggunakan metode lain. Fry (1982) menggunakan metode ilmiah dalam melakukan diagnosis.

6.3.1 Observasi

Tidak seperti pada penyakit manusia, orang satu persatu mendatangi dokter untuk didiagnosis, tetapi petani pemilik yang harus aktif. Di negara-negara yang pertaniannya kurang maju bahkan petugas pemerintah yang harus aktif. Pada penyakit tanaman yang harus diperhatikan tidak per individu, tetapi dalam populasi. Pada umumnya petani/petugas memeriksakan tanamannya kalau menunjukkan gejala yang khas. Namun perlu dibiasakan pemeriksaan dilakukan berdasarkan hasil yang diperoleh, apakah terjadi kehilangan hasil. Dengan demikian perlu dilakukan observasi yang mendalam, tidak hanya terhadap gejala pada tanaman, tetapi juga pada cuaca, media tanah dan hara, air dan bahan kimia yang dipaka, serta cara budidaya (form 1). Dari observasi akan dapat diketahui apa yang menjadi persoalan, apa yang menjadi pertanyaan. Mengapa tanaman ini banyak yang kerdil, mengapa tanaman itu banyak yang layu? Juga bisa menjadi pertanyaan mengapa komoditas ini produksinya rendah? Dalam pengelolaan penyakit tanaman yang baik persoalan yang menjadi kunci rendahnya produksi harus dapat diketahui. Dalam banyak hal yang menyebabkan rendahnya produksi tidak hanya penyakit tertentu, tetapi beberapa penyakit. Sebagai contoh hasil observasi adalah menemukan masalah  tanaman tomat mengalami kelayuan. Pertanyaan yang timbul adalah mengapa tanaman tomat mengalami kelayuan?

6.3.2 Hipotesis

Dari pertanyaan mengapa tanaman tomat mengalami kelayuan tentu tanpa memandang fakta yang ada akan terdapat banyak jawaban sementara yang disebut hipotesis. Tetapi dengan menggunakan fakta yang ada setiap hipotesis secara langsung dapat diuji kebenarannya. Hipotesis tanaman tomat layu karena kekurangan air dapat ditolak secara langsung karena fakta yang ada menunjukkan musim penghujan. Dengan demikian akhirnya hanya akan ada satu jawaban sementara yang spesifik. Jawaban sementara inilah yang perlu diuji kebenarannya dengan melakukan analisis. Dari contoh dapat ditarik hipotesis tanaman tomat layu karena terserang oleh jamur F. oxysporum f.sp. lycopersici.

6.3.3 Pengujian Hipotesis/Analisis

Analisis yang dilakukan didasarkan pada pustaka. Dalam pustaka ada dua hal yang penting perlu dibuktikan kebenarannya yaitu gejala dan tanda. Dalam hal tertentu untuk gejala yang khas hanya dimiliki oleh penyakit tertentu, maka kehadiran patogen tidak diperlukan. Namun dalam banyak kasus, beberapa penyakit memiliki gejala yang sama, sehingga kehadiran patogen diperlukan. Pada hipotesis tanaman tomat layu karena terserang oleh jamur F. oxysporum f.sp. lycopersici, tentu yang perlu hadir adala gejala layu dan jamur tersebut.

6.3.4 Hipotesis Diterima atau Direvisi

Hipotesis diterima kalau yang ada adalah, baik gejala layu maupun F. oxysporum f.sp. lycopersici. Kalau ternyata jamur tidak ditemukan maka hipotesis tersebut harus ditolak dan selanjutnya perlu dilakukan revisi berdasarkan fakta baru yang muncul. Hipotesis yang baru kemudian diuji kembali sampai diperoleh hipotesis yang diterima. Hipotesis yang diterima selanjutnya menjadi hasil diagnosis.

6.4. Gejala Khas

Gejala khas banyak ditemukan pada patogen tertentu. Jamur Colletotrichum spp. pda umumnya menyebabkan gejala antraknosa dan Alternaria spp. menyebabkan gejala bercak target.

6.5. Bagaimana Menemukan Kehadiran Patogen

Kehadiran patogen menjadi sesuatu yang sangat penting sebagai bukti. Kehadiran patogen dapat diketahui secara langsung dan tidak langsung. Patogen-patogen yang berukuran makroskopis di permukaan jaringan seperti badan buah jamur berukuran besar. Dalam beberapa hal diperlukan lup kecil untuk melihat kehadiran struktur patogen. Dalam banyak kasus patogen berukuran mikroskopis, sehingga untuk melihat kehadirannya mikroskop seperti kebanyakan jamur dan bakteri. Jamur dan bakteri sebelum dilihat dibawah mikroskop sering harus diisolasi terlebih dahulu. Virus dan viroid, kehadirannya dilihat dibawah mikroskop elektron. Dalam perkembangannya deteksi patogen memanfaatkan hasil penemuan pada berbagai  bidang ilmu dasar sebagai contoh adalah serologi dan uji DNA

6.5.1 Langsung pada Permukaan Tanaman

Beberapa patogen yang makroskopis strukturnya dapat dilihat secara langsung pada permukaan tanaman. Golongn gulma seperti tali putri yang menginfeksi banyak tanaman pagar seperti teh-tehan;  gulma setan yang menginfeksi tanaman jagung; dan benalu yang banyak menginfeksi pepohonan merupakan contah yang jelas. Beberapa jamur juga menampakan struktur makroskopis pada permukaan pangkal batang pohon yang diserang seperti jamur akar putih pada karet dan jamur lingsi pada pangkal batang kelapa sawit dan berbagai jenis pepohonan

6.5.2 Menggunakan Lup

Beberapa patogen seperti penyebab penyakit karat pada daun dengan cara langsung hanya akan terlihat sebagai tonjolan-tonjolan kecil pada permukaan daun. Pada pengamatan dengan menggunakan lup, maka strukturnya akan tampak lebih jelas. Dengan menggunakan lup struktur patogen dapat diperbesar 10X. Hal ini cukup membantu dalam melihat struktur badan buah yang berukuran kecil.

6.5.3 Menggunakan Mikroskop cahaya

Kebanyakan patogen berukuran sangat kecil sehingga untuk pengamatannya perlu bantuan mikroskop. Patogen dapat secara lngsung diambil dari permukaan inang kemudian dilihat di bawah mikroskop. Pada permukaan tanaman yang bergejala ditempeli dengan selotip berwarna bening kemudian dilihat di bawah mikroskop. Dalam banyak hal sering digunakan cairan supaya benda tampak lebih jelas. Pada gelas preparat diberi setetes air. Dengan menggunakan jarum yang runcing bagian yang bergejala dikorek-korek,  hasil korekan diletakkan pada tetesan air dan ditutup dengan gelas preparat, kemudian diamati di bawah mikroskop. Sering untuk menemukan patogen, jaringan tanaman perlu diperlakukan secara khusus sehingga patogen dapat hadir. Kebanyakan patogen golongan jamur memerlukan kelembapan yang tinggi, untuk itu jaringan perlu dilembabkan terlebih dahulu, baru kemudian diambil struktur patogennya untuk diamati. Sering struktur yang dijumpai hanya misellium, untuk itu perlu digunakan vitamin atau mineral tertentu supaya jamur dapat membentuk struktur yang dikehendaki dalam diagnosis. Misellium jamur Phytophthora akan dapat membentuk sporangium apabila diletakkan dalam liset tanah.

Dalam banyak kasus, pada jringan yang bergejala sulit dijumpai, baik miselium maupun struktur lain. Apabila hal ini terjadi, maka diperlukan langkah isolasi. Isolasi perlu difahami merupakan langkah untuk mendapatkan struktur patogen secara murni. Dengan demikian apabila ternyata yang diperoleh hanya koloni yang berupa misellium saja, maka diperlukan langkah-langkah perlakuan khusus sehingga struktur yang dikehendaki dapat muncul.

6.5.4 Menggunakan Mikroskop Elektron

Jasad sub-mkroskopis seperti virus dan viroid kehadirannya dapat diketahui dengan menggunakan mikroskop elektron. Mikroskop elektron dapat memperbesar obyek sampai ratusan ribi kali. Bagian-bagian jamur dan bakteripun akan nampak sangat jelas dengan menggunakan mikroskop elektron.

6.5.5 Menggunakan Reaksi Serologi

Reaksi serologi merupakan reaksi antara antigen dan antibodi. Antigen adalah semua zat (dapat merupakan bagian patogen) yang dapat mengimbas terbentuknya antibodi dalam tubuh mamalia. Antibodi hanya dapat bereaksi dengan antigen sehingga dapat terjadi koagulasi atau presipitasi. Saat ini dikenal ada dua tipe antibodi, yaitu antibodi poliklonal dan monoklonal. Antibodi monoklonal dapat secara sensitif mendeteksi kehadiran strain patogen tertentu. Dengan memiliki antibodi yang diimbas oleh antigen yang berasal dari patogen tertentu, maka kehadiran patogen pada suatu bahan dapat dideteksi secara cepat dan akurat. Saat ini tehnik eliza banyak digunakan dalam reaksi serologi.

LATIHAN

  1. Bagaimanakah diagnosis yang relevan?
  2. Bagaimana hubungan antara diagnosis dengan pengendalian?
  3. Bagaimana membuktikan suatu mikroorganisme sebagai patogen?
  4. Jelaskan pernyataan bahwa diagnosis merupakan metode ilmiah
  5. Terangkan cara bagaimana cara menemukan patogen.

DAFTAR PUSTAKA

Fry, W. 1982. Plant Disease Management

Shurtleff, M.C. and C.W. Averre III. 1997. The Plant Disease Clinic and Field Diagnosis of Abiotic Diseases. APS Press, St. Paul, Minn.

Streets, R.B. 1972. Diagnosis of Plant Diseases. The University of Arizona Press, Tuscon.

LAPORAN ILMUPENYAKIT TUMBUHAN DASAR

POSTULAT KOCH

Oleh :

Cut Putri Ade Safrina             A34080002

Fitri Fatma Wardani                A34080005

Siti Syarah Maesyaroh            A34080010

Syaiful Khoiri                         A34080069

M. Prio Santoso                      A34080081

Dosen Pembimbing:

Dr.Ir. Sri Hendrastuti Hidayat, M.Sc.

Dr.Ir. Widodo

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2010

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Penyakit tanaman adalah suatu keadaan dimana tumbuhan mengalami gangguan fungsi fisiologis secara terus menerus sehingga menimbulkan gejala dan tanda. Gangguan fisiologis ini disebabkan oleh faktor biotik (bakteri, cendawan, virus dan nematoda) maupun faktor abiotik (suhu, kelembaban, unsur hara mineral) (Agrios, 1996). Salah satu cara mengetahui faktor biotik apa yang menyebabkan penyakit dilakukan suatu kegiatan berdasarkan Postulat Koch.

Postulat Koch dikemukakan pertama kali oleh Robert Koch (1843-1910). Koch memberikan rumusan berupa sejumlah kondisi yang harus dipenuhi sebelum salah satu faktor biotik (organisme) dianggap sebagai penyebab penyakit. Rumusan tersebut dikenal dengan Postulat Koch (Koch’s Postulates). Dalam Postulat Koch disebutkan, untuk menetapkan suatu organisme sebagai penyebab penyakit, maka organisme tersebut harus memenuhi sejumlah syarat. Pertama, organisme selalu berasosiasi dengan inang dalam semua kejadian penyakit. Kedua, organisme (patogen) dapat diisolasi dan dikulturkan menjadi biakan murni. Ketiga, hasil isolasi saat diinokulasikan pada tanman sehat akan menghasilkan gejala penyakit yang sama dengan tanaman yang telah terkena penyakit. Keempat, dari tanaman yang telah diinokulasi didapatkan hasil isolasi yang sama dengan hasil isolasi yang pertama.

Postulat Koch ini hanya dapat digunakan dalam pembuktian jenis patogen yang bersifat tidak parasit obligat. Parasit obligat adalah parasit yang tidak dapat hidup tanpa ada inangnya. Oleh karena inilah, patogen parasit obligat tidak dapat dibiakan dalam laboratorium.

Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk membuktikan jenis patogen yang menyebabkan suatu penyakit melalui teknik-teknik yang terdapat dalam Postulat Koch.

BAHAN DAN METODE

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum Postulat Koch adalah tabung reaksi, cawan petri, jarum ose, gunting, alat suntik,  pinset, erlenmeyer, dan laminar flow. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan adalah tanaman padi yang terserang bakteri Xanthomonas campestris pv. oryzae, tembakau (Nicotiana tabacum), media YDCA, media PDA, media NA, alkohol 70%, air steril, klorox, dan kapas atau tissue steril.

Metode

Isolasi (Metode Penanaman)

Metode isolasi patogen Xanthomonas campestris pv. oryzae yaitu dengan menyiapkan daun padi yang menunjukkan gejala hawar. Usap kedua permukaan daun dengan kapas atau kertas tissue yang telah dibasahi dengan alkohol 70% dan biarkan sisa-sisa alkohol yang menempel menguap. Setelah kedua permukaan daun steril, potong jaringan daun yang sebagian menunjukkan gejala dan bagian lainnya tidak.

Gambar daun yang harus dipotong

BUAT YA IPUUULLLL !!!!!!!

WAKAKAKAKAAKAKAKAKKA

Ambil potongan daun tersebut dengan pinset yang telah dipanaskan. Celupkan potongan daun tersebut ke dalam tabung reaksi yang berisi klorox kemudian masukkan ke tabung reaksi yang berisi air steril. Setelah itu letakkan potongan daun ke dalam media YDCA dengan susunan seperti gambar

BUAT LAGI YA IPUUUUUUUUUUUUULLLL !!!!

XIXIXIIXIXIXIXIXI

Setelah diinkubasi selama 4 hari maka akan muncul koloni bakteri yang berwarna kuning. Agar koloni menjadi tunggal maka dilakukan metode penggoresan dengan teknik kuadran dengan langkah-langkah, ambil satu lup koloni dengan lup yang steril kemudian goreskan pada media PDA. Panaskan kembali lup dan goreskan lagi pada media tersebut, dan seterusnya dengan penggoresan searah jarum jam.

HAHAHHAHAHAHAHAHHA

PLIIIIIISSSSSS,,, GAMBAR LAGI YA IPUUUUULLLLLL TEKNIK KUADRAN NYA!!!!!!

Pemurnian

Pemurnian dilakukan agar didapatkan biakan murni dari Xanthomonas campestris. Karena dalam tahap isolasi terdapat kemungkinan biakan akan terkontaminasi.  Prinsip metode pemurnian sama dengan metode yang digunakan dalam mendapatkan koloni tunggal, yaitu menggunakan metode penggoresan dengan teknik kuadran.

Inokulasi

Inokulasi dilakukan setelah didapatkan biakan murni dari metode pemurnian. Metode inokulasi yang digunakan dalam menginokulasikan Xanthomonas campestris adalah metode pengguntingan. Langkah-langkah metode pengguntingan yaitu pertama ambil satu koloni tunggal X. campestris dan masukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi air steril dan kocok sampai X. campestris tersebut membelah diri. Masukkan gunting yang telah disterilkan ke dalam suspensi selama beberapa menit. Lakukan pengguntingan pada tanaman sehat dan tunggu sampai beberapa hari hingga gejala muncul.

Uji Patogenisitas

Uji patogenisitas adalah suatu uji yang digunakan untuk mengetahui kemampuan patogen dalam menimbulkan penyakit. Uji ini dilakukan pada tanaman tembakau dengan metode penyuntikan. Seperti halnya dengan metode inokulasi, sebelum dilakukan penyuntikan dilakukan pembuatan suspensi X. campestris. Penyuntikan dikhususkan pada tulang daun, karena di tulang daun ini terdapat jaringan pembuluh sehingga diharapkan suspensi dapat menyebar ke seluruh jaringan daun.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Pengamatan

Isolasi

Gambar di samping adalah koloni bakteri X. campestris yang diisolasi dari tanaman padi yang mempunyai gejala hawar. Koloni tersebut didapatkan setelah dilakukan permurnian beberapa kali. Koloni berwarna kuning, berlendir dan berbau tidak enak.

Koloni tunggal X.campestris

\Inokulasi

Gejala hawar muncul setelah mengalami inkubasi selama 8 hari. Gejala ini mirip dengan gejala pada tanaman sakit.

Reisolasi

Koloni yang didapatkan dari tanaman yang telah diinokulasi

Uji Patogenesitas

Tidak terbentuk gejala pada daun yang disuntik

KALO IPUUUUUUUUUUUUULLLLLLLLL PUNYA FOTONYA, MASUKIN AJAH YAH. HAHAHAHAHHA. MAAP MAAP BGT NGEREPOTIIINNNN  (SALAM DAMAI)

DAFTAR PUSTAKA

Agrios G N. 1996. Plant Pathology. Gainesville: Unyversity of Florida.

Shurtleff, M.C. and C.W. Averre III. 1997. The Plant Disease Clinic and Field Diagnosis of Abiotic Diseases. St. Paul, Minn: APS Press.

Streets, R.B. 1972. Diagnosis of Plant Diseases. Tuscon:The University of Arizona Press.