PERTAHANAN PERTUMBUHAN Pertahanan Struktural dan Kimia

PERTAHANAN PERTUMBUHAN

HAIRIL ANWAR, S.P.

 Pertahanan Struktural dan Kimia

Semua tumbuhan dapat diserang kurang lebih 100 macam patogen yang terdiri dari jamur, bakteri, virus, nematoda dll.

Di dalam tanaman mungkin ada ratusan-ribuan individu dari satu jenis patogen, kenyataannya beberapa tanaman masih tetap bertahan hidup dan mampu berproduksi.

Kemampuan bertahan tumbuhan dari serangan patogen, umumnya karena ada kombinasi 2 penghalang yaitu:

1. Sifat struktural sebagai penghalang fisik, untuk menghambat masuk dan atau berkembangnya patogen dalam tumbuhan.

2. Adanya reaksi biokimia dalam jaringan tumbuhan untuk menghambat pertumbuhan patogen.

A.    Pertahanan Struktural

1.      Sebelum Serangan Patogen/pertahanan  pasif fisik

a. Jumlah serta kualitas lapisan lilin dan kutikula yang ada pada permukaan epidermis.

b. Struktur dinding sel epidermis

c. Ukuran, kerapatan, bentuk stomata dan lentisel

d. Ketebalan dinding sel dalam jaringan.

2.     

Sesudah Serangan Patogen/pertahanan aktif fisik

a. Reaksi pertahanan sitoplasmik

b. Struktur pertahanan dinding sel

c. Struktur pertahanan histologi:

a      Pembentukan lapisan gabus

b      Pembentukan lapisan absisi

c      Pembentukan lapisan tilosis

d     Deposit gom

  Reaksi pertahanan sitoplasmik

Terjadi pada jamur lemah yang pertumbuhannya lambat.

Sitoplasma sel tumbuhan mengelilingi rumpun hifa, nukleus sel tumbuhan bergeser ke suatu titik dan terbelah menjadi dua. Nukleus membesar, sitoplasma menjadi butiran kecil dan memadat, akhirnya misiselium patogen hancur dan invasi terhenti.

  Struktur Pertahanan Dinding Sel

Ada tiga jenis utama struktur pertahanan seluler:

(1) terjadi pembengkakan pada lapisan terluar dinding sel yang disertai dengan zat berserat (amorphous) yang dapat mencegah bakteri memperbanyak diri.

(2) dinding sel yang menebal sebagai respon terhadap beberapa jenis virus dan jamur patogen.

(3) kalosa palpila yang terdeposit pada sisi bagian dalam dinding sel sebagai respon terhadap serangan jamur patogen.

Struktur pertahanan histologi

Pembentukan Lapisan Gabus

Terbentuknya lapisan gabus di sekitar tempat infeksi 1. Dapat menghambat invasi patogen.

2. Menghambat penyebaran toksin patogen.

3.`Menghentikan aliran nutri dan air ke jaringan yang terserang.

Pembentukan lapisan Absisi

Terbentuk pada daun muda yang masih aktif.

Berupa celah antara dua lapisan sel dari daun di sekitar tempat infeksi.

Lamella tengah di antara dua lapisan sel tersebut larut yang akan menyebabkan daun akan terpisah di bagian tengahnya.

). Pembentukan Lapisan Tilosis

Terbentuk dalam pembuluh xilem karena adanya stres lingkungan dan invasi patogen pembuluh.

Tilosis adalah pertumbuhan berlebihan dari protoplas sel parenlim yang membentuk tonjolan dalam pembuluh xilem.

d) Deposit Gom

Berbagai gom diproduksi oleh berbagai macam tanaman di sekitar luka setelah adanya infeksi atau kerusakan lainnya.

Gom akan menutup daerah sekitar` infeksi sehingga patogen terhenti menginvasi.

B.     Pertahanan Kimia

1.      Pertahanan Kimia Sebelum Infeksi 

a. Zat penghambat yang dikeluarkan tanaman ke lingkungannya.Contoh: Eksudat daun tomat dan beet gula bersifat fungitoksik terhadap perkecambahan Botrytis dan Cercospora. Kulit bawang merah, mengandung senyawa fenol berupa asam protokatekuat dan katekol yang bersifat fungitoksik untuk menghambat perkecambahan jamur.

b. Zat penghambat yang ada di dalam tanaman sebelum infeksi. Contoh: Beberapa senyawa fenol, tanin dan asam lemak (diene), yang sering terdapat pada daun muda, buah muda atau biji muda yang resisten terhadap Botrytis. Tomatin dan avenasin (oat). Lektin pada biji-biji. Glukanase dan  khitinase di permukaan tumbuhan.

c. Tidak adanya faktor essensial:

a)      Tidak adanya pengenalan antara inang dan patogen. Diduga berbagai tipe oligosakarida, polisakarida dan protein atau glikoprotein.

b)      Tidak adanya reseptor pada inang dan sisi sensitif untuk toksin.

c)      Tidak adanya substansi esensial untuk patogen. Erwinia carotovora akan berkurang keparahannya bila gula tereduksi pada kentang berkurang

Pertahanan Kimia Sesudah Serangan Patogen

a.       Pengenalan patogen oleh tanaman inang. Menyebabkan terjadi rangkaian  reaksi biokimia dan struktural dalam sel tumbuhan untuk menolak kehadiran patogen beserta enzim, toksin dsb.

b.      Respon hipersensitif (HR).

Kematian sel lokal yang terinduksi dalam tumbuhan inang pada tempat infeksi yang dilakukan oleh patogen.

. Fitoaleksin

Merupakan senyawa fungistatik dan fungitoksik yang diproduksi dalam jumlah besar dan waktu singkat atas responnya terhadap invasi patogen. Contoh: Pisatin (Pisum sativum), Phytuberin (Solanum tuberosum), Phaseolin (Phaseolus vulgaris).

d. Detoksifikasi toksin patogen

e. Senyawa fenol sederhana

Contoh: Klorogenat, asam kafeat dan asam ferulat.

f. Protein (PR)

Beberapa PR-Protein menghambat pelepasan spora dan perkecambahan spora. PR-Protein lainnya sebagai penguat dinding sel tumbuhan inang.

Pertahanan melalui inokulasi buatan

Senyawa kimia yang dapat`merangsang terjadinya resistensi lokal dan sistemik buatan: Salicylic-acid, arachidonic-acid, 2,6-dichloro-isonicotinic-acid.

Diaplikasikan melalui akar, disemprotkan melalui daun dan diinjeksikan melalui batang.

Resisten sistemik buatan tidak dapat dilakukan pada tanaman yang telah memulai berbunga.

h. Pertahanan melalui plantibodi

Hanya manusia dan binatang yang dapat memproduksi antibodi. Tahun 1990-an  tanaman transgenik (memasukkan gen binatang ke genom tanaman) sudah dapat memproduksi antibodi disebut plantibodi.

Contoh: Tanaman transgenik memproduksi plantibodi untuk melawan mantel protein virus patogen (artichoke mottle crinkle virus)

Di masa depan juga diharapkan mampu melawan enzim jamur dan bakteri patogen