MEKANISME MEMBUNUH NEMATODA ENTOMOPATOGENIK PADA SERANGGA HAMA

MEKANISME MEMBUNUH NEMATODA ENTOMOPATOGENIK

PADA SERANGGA HAMA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oleh :

KELOMPOK  V

                                                                                  Pratiwi Noviayanti               H0708137

                                                                                 Puspita Wahyuningsih         H0708138

 

 

 

AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011

 

MEKANISME MEMBUNUH NEMATODE ENTOMOPHATOGENIK PADA SERANGGA HAMA

Senyawa kimia sintetik sampai saat ini selalu diandalkan untuk mengendalikan serangga hama tumbuhan di Indonesia. Pengaruh penggunaan insektisida sintetik yang tidak berjadwal serta kurang tepat akan banyak menimbulkan dampak negatif yang sangat merugikan, antara lain: ketahanan serangga hama (resistensi), peledakan serangga hama sekunder (resurjensi), matinya musuh alami, mencemari air minum, merusak lingkungan dan membahayakan manusia. Dengan semakin meningkatnya kesadaran manusia akan kualitas lingkungan hidup yang tinggi, maka pengendalian serangga hama yang bertumpu pada penggunaan pestisida harus ditekan sekecil-kecilnya atau tidak sama sekali, karena akan menimbulkan masalah-masalah yang negatif, seperti yang telah diuraikan diatas. Pengendalian hayati di dalam konsep dasar Pengendalian Hama Terpadu (PHT) memegang peranan yang sangat penting.

Alternatif pengendalian hama yang aman bagi lingkungan dan dapat menekan residu kimia pada produk pertanian adalah dengan memanfaatkan agens hayati seperti nematoda entomopatogen. Nematoda entomopatogen merupakan parasit yang potensial bagi serangga-serangga yang hidup di dalam tanah atau di atas permukaan tanah. Nematoda entomopatogen sangat berpotensi sebagai agens hayati karena bergerak secara aktif mencari inang dan persisten.  Patogen serangga dari golongan nematoda ada dua genus yang telah dikenal yaitu Steinernema dan Heterorhabditis.

Kedua genus tersebut memiliki beberapa keunggulan sebagai agensia pengendalian biologi serangga hama dibandingkan dengan musuh alami lain, yaitu daya bunuhnya sangat cepat, kisaran inangnya luas, aktif mencari inang sehingga efektif untuk mengendalikan serangga dalam jaringan, tidak menimbulkan resistensi, dan mudah diperbanyak. Nematoda Steinernema spp. memiliki kisaran inang yang cukup luas, tetapi aman bagi vertebrata dan jasad bukan sasaran lainnya, dapat diproduksi secara masal baik dalam media in vitro maupun in vivo dengan biaya yang relatif murah, dapat diaplikasikan dengan mudah, serta kompatibel dengan agens pengendali hayati lain. Pada kondisi laboratorium yang optimal Steinernema spp. dapat menginfeksi 200 spesies serangga dari ordo Coleoptera, Lepidoptera, Hymenoptera, Diptera, Orthoptera dan Isoptera.

Mekanisme Patogenisitas

Mekanisme patogenisitas nematoda entomopatogen terjadi melalui simbiosis dengan bakteri patogen Xenorhabdus untuk Steinernema dan Photorhabdus untuk Heterorhabditis. Xenorhabdus terdiri dari lima spesies, yaitu X. nemathophilus, X. bovienii, X. poinarii, X. beddingii, dan X. japonica dan Photorhabdus hanya memilki satu spesies, yaitu P. luminescens. Infeksi dilakukan oleh stadium larva instar III atau juvenil infektif (JI) terjadi melalui mulut, anus, spirakel atau penetrasi langsung membran intersegmental integumen yang lunak. Setelah mencapai haemocoel serangga, bakteri simbion yang dibawa akan dilepaskan kedalam haemolim untuk berkembangbiak dan memproduksi toksin yang mematikan. Dua faktor ini yang menyebabkan nematoda entomopatogen mempunyai daya bunuh yang sangat cepat. Serangga yang terinfeksi dapat mati dalam waktu 24-72 jam setelah infeksi. Senyawa antimikroba ini mampu menghasilkan lingkungan yang sesuai untuk reproduksi nematoda dan bakteri simbionnya sehingga mampu menurunkan dan mengeliminasi populasi mikroorganisme lain yang berkompetisi mendapatkan sumber makanan di dalam serangga mati. Keadaan demikian memungkinkan nematoda entomopatogen menyelesaikan siklus perkembangannya dan meminimalkan terjadinya pembusukan serangga inangnya. Faktor penentu patogenisitas nematoda entomopatogen terletak pada bakteri mutualistiknya yaitu dengan diproduksinya toksin intraseluler dan ekstraseluler yang dihasilkan bakteri dalam waktu 24-48 jam.

Patogenesitas Xenorhabdus spp. bergantung pada kemampuan masuknya nematoda ke haemocoel serangga inang, juga kemampuan dari bakteri itu sendiri untuk memperbanyak diri di haemolympa serta kemampuannya untuk melawan mekanisme pertahanan serangga inang. Serangga mempunyai ketahanan internal yang berupa senyawa kimia anti bakteri. Senyawa ini menyebabkan terjadinya pengkapsulan nematoda di dalam haemocoel, apabila nematoda tidak berhasil melawan ketahanan serangga inang. Apabila nematoda berhasil menghancurkan senyawa anti bakteri yang diproduksi oleh serangga, maka nematoda akan berhasil mencapai haemocoel, dapat berkembang menjadi dewasa dan bereproduksi di dalam haemocoel. Senyawa anti bakteri akan dihancurkan oleh enzim ekstraseluler yang dilepaskan oleh nematoda bersamaan dengan saat nematoda melakukan penetrasi ke dalam haemocoel serangga.

Hubungan simbiosis antara nematoda Steinernema carpocapsae dengan bakteri Xenorhabdus nematophilus menunjukkan dua peranan bakteri yaitu sebagai bakteri simbion di dalam tubuh nematoda entomopatogen dan sebagai patogen bagi serangga inang. Beberapa keuntungan dari simbiosis tersebut adalah bakteri dapat mematikan serangga inang dengan cepat, menyediakan nutrisi yang cocok, dan membuat lingkungan yang cocok bagi perkembangan dan reproduksi nematoda. Bakteri simbion mampu memproduksi senyawa antimikroba seperti antibiotik, bakteriosin, dan fages yang dapat menghambat perkembangan mikroorganisme sekunder yang ada di dalam tubuh serangga inang. Selama perbanyakan nematoda, cadangan makanan di dalam bangkai serangga menurun sampai terbentuk dauer juvenil, kemudian bakteri disimpan kembali oleh dauer juvenil.

Gejala dan tanda serangga yang terinfeksi nematoda dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu efek internal, eksternal dan perilaku. Gejala umum yang terjadi adalah serangga akan berhenti bergerak dan makan, lalu terjadi perubahan warna. Kematian serangga akan terjadi secara septisemia dalam waktu beberapa jam sampai tiga hari tergantung temperatur dan spesies nematode.

Contoh: Nematoda Steinernematidae mampu mengendalikan Galleria mellonella, Spodoptera exigua dan Agrotis ipsilon dengan tingkat kematian inang 100% dan menekan populasi Ostrinia nubilalis sebesar 72-100%. Kepadatan populasi 250 JI/ml, S. carpocapsae dapat menyebabkan mortalitas C. borealis sebesar 48%. S. anomali pada kepadatan 200–400 JI/ml dapat menyebabkan mortalitas Anomala dubia sebesar 24–60%. Steinernema spp. pada kepadatan populasi 800 JI/ml dengan media tanah pasir dalam cawan petri dapat menyebabkan mortalitas larva Spodoptera litura instar ke-3 sebesar 100%. Pada instar ke-3 larva S. litura masih memiliki kulit tipis dan lunak serta aktif bergerak mencari makan. Hal ini sangat mendukung terhadap proses penetrasi nematode Steinernema spp. ke dalam tubuh larva. nematoda Steinernema spp. Dalam menyerang inang bersifat pasif, diam dan menunggu inang sampai berada di dekat

DAFTAR PUSTAKA

Sulistyanto, D. 2009. Agensia Hayati Nematoda Entomopatogen sebagai Pengendali Serangga Hama dalam Bidang Pertanian. http://rapidshare.com/files/193183277/DIKTAT_KULIAH_PASCA_UNEJ_2008.doc.html. Diakses tanggal 29 September 2011.

Nasahi, C. 2010. Peran Mikroba dalam Pertanian Organik. http://libang.bantenprov.go.id/. Diakses tanggal 29 September 2011.

Sulistyanto, D. 2009. Agensia Hayati Nematoda Entomopatogen sebagai Pengendali Serangga Hama dalam Bidang Pertanian. http://rapidshare.com/files/193183277/DIKTAT_KULIAH_PASCA_UNEJ_2008.doc.html. Diakses tanggal 29 September 2011.

Nasahi, C. 2010. Peran Mikroba dalam Pertanian Organik. http://libang.bantenprov.go.id/. Diakses tanggal 29 September 2011.

Uhan. 2005. Bioefikasi Nematoda Entomopatogen Steinernema spp. Isolat Lembang terhadap Larva Crocidolomia pavonana (F) Pada Tanaman Kubis di Rumahkaca. J. Hort. 15(2):109-115.

Nugrohorini. 2007. Uji Toksisitas Nematoda Steinernema sp. (Isolat Tulungagung) pada Hama Tanaman Sawi (Brassica juncea) di Laboratorium. J. Pertanian Mapeta. 10(1): 1-6.

Widianingsih, W., N. Asiyah dan I. R. Ridhayat. 2009. Nematoda Entomopatogen Sebagai Komponen Manajemen Dalam Pertanian Organik. PKM-GT. IPB. Bogor.


 

Leave a Reply

*
To prove you're a person (not a spam script), type the security word shown in the picture.
Anti-Spam Image