Deteksi Cendawan Patogen Terbawa Benih Padi Menggunakan Spektroskopi Fluoresens Serat Optik

Abstract

Penggunaan benih bermutu akan mendapatkan hasil produksi yang tinggi dan berkualitas. Cendawan patogen terbawa benih merupakan salah satu faktor pembatas ketersediaan benih bermutu dan peningkatan hasil produksi tanaman. Kelompok cendawan Fusarium sp., Aspergillus sp., dan Bipolaris sp. banyak ditemukan menginfeksi benih padi baik saat penyimpanan maupun di lapangan. Patogen terbawa benih dapat memengaruhi seluruh kriteria mutu benih, terutama kesehatan benih. Deteksi dan identifikasi merupakan kegiatan penting dalam pengelolaan penyakit tanaman untuk menekan resiko kerugian yang ditimbulkan cendawan patogen. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan metode deteksi dan identifikasi alternatif yang lebih cepat, akurat dan sederhana untuk cendawan patogen terbawa benih menggunakan spektroskopi fluoresens serat optik berdasarkan metabolit sekunder yang dihasilkan. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Mikologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman, Laboratorium Spektroskopi Optik Departemen Fisika Institut Pertanian Bogor dari Oktober 2016 hingga Juni 2017. Penelitian ini terdiri atas beberapa tahap, yaitu (1) isolasi dan identifikasi untuk mendapatkan isolat murni Aspergillus flavus, Bipolaris oryzae, dan Fusarium semitectum; (2) kalibrasi spektroskopi fluoresens serat optik, meliputi pembuatan media alternatif pertumbuhan cendawan, pembuatan probe serat optik, analisis metabolit sekunder cendawan target menggunakan Py-GC-MS, pengukuran panjang gelombang metabolit yang dihasilkan masing-masing isolat cendawan target dan kalibrasi spektroskopi fluoresens serat optik sebagai metabolit cendawan standar; (3) deteksi A. flavus, B. oryzae, dan F. semitectum pada benih padi, meliputi pembuatan suspensi cendawan dan aplikasi spektroskopi fluoresens serat optik untuk deteksi cendawan target pada benih padi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa senyawa utama dan penciri metabolit A. flavus adalah aflatoksin B1, sedangkan pada B. oryzae adalah ophiobolin A, dan senyawa beauvericin pada F. semitectum. Berdasarkan pengujian dengan spektroskopi fluoresens serat optik pada metabolit cendawan A. flavus dapat dideteksi pada panjang gelombang emisi 440 nm, sedangkan B. oryzae pada 534 nm, dan F. semitectum pada 510 nm. Sensitivitas spektroskopi fluoresens serat optik bergantung pada kandungan metabolit dan nutrisi media pertumbuhan cendawan. Tingkat pengenceran metabolit terendah yang mampu terdeteksi untuk B. oryzae dan F. semitectum yaitu 10-7, sedangkan A. flavus hingga 10-10. Media ekstrak padi yang digunakan sebagai media alternatif mampu menstimulasi produksi metabolit cendawan pada masa inkubasi 24 jam. Semakin rendah tingkat konsentrasi media akan semakin sedikit cendawan yang terdeteksi. Spektroskopi fluoresens serat optik dapat digunakan sebagai metode deteksi cendawan patogen terbawa benih yang akurat dan cepat.