Keanekaragaman Spesies Cendawan pada Buah Jeruk dan Pengembangan Metode Deteksi Dini Berbasis Citra Fluoresens

Abstract

RINGKASAN NURHOLIS. Keanekaragaman Spesies Cendawan pada Buah Jeruk dan Pengembangan Metode Deteksi Dini Berbasis Citra Fluoresens. Dibimbing oleh WIDODO, SRI HENDRASTUTI HIDAYAT, KIKIN HAMZAH MUTAQIN dan SLAMET WIDODO.

Jeruk termasuk salah satu buah-buahan yang paling banyak dikonsumsi di Indonesia. Pemenuhan kebutuhan buah jeruk Indonesia berasal dari produksi dalam negeri dan diimpor dari negara lain. Produksi buah jeruk dalam negeri menghadapi kendala serangan patogen. Cendawan adalah patogen yang paling dominan pada buah jeruk. Keberadaan cendawan patogen harus segera dikendalikan agar tanaman jeruk dapat berproduksi secara maksimal. Deteksi dan identifikasi cendawan patogen yang akurat adalah kunci keberhasilan dalam pengendalian penyakit pada buah jeruk. Oleh karena itu, penelitian untuk mendeteksi dan mengidentifikasi cendawan patogen pada buah jeruk lokal yang akurat penting dilakukan. Importasi buah jeruk berpotensi membawa cendawan patogen eksotik dari negara lain. Cendawan eksotik juga dapat menyebabkan penurunan produksi buah jeruk dalam negeri. Sehingga, keberadaan cendawan patogen pada buah jeruk impor juga sangat penting untuk dideteksi dan diidentifikasi. Tujuan penelitian ini adalah memperoleh data keanekaragaman spesies dan patogenisitas cendawan pada buah jeruk lokal dan impor serta memperoleh metode untuk mendeteksi dini keberadaan cendawan patogen pada buah jeruk impor. Cendawan pada buah jeruk lokal dan impor dideteksi menggunakan metode pembekuan semalaman dengan membekukan buah jeruk pada suhu -20 ºC selama 15 jam. Cendawan yang tumbuh pada permukaan buah jeruk diisolasi dan dibuat biakan murni. Biakan murni cendawan digunakan dalam proses identifikasi secara morfologi dan molekuler. Identifikasi morfologi dilakukan secara makroskopik dan mikroskopik melalui pengamatan miselia dan konidia. Identifikasi molekuler dilakukan dengan teknik PCR menggunakan multilokus DNA. Patogenisitas cendawan ditentukan melalui penyuntikkan suspensi konida sebanyak 100 µl dengan kerapatan 1×105 konidia ml-1 ke dalam buah jeruk. Deteksi dini cendawan patogen dilakukan dengan menyinari buah jeruk menggunakan lampu UV dengan panjang gelombang 352 nm yang didasarkan pada nilai panjang gelombang eksitasi dan emisi fluoresensi senyawa metabolit masing-masing cendawan. Buah jeruk akan berfluoresens bila mengandung cendawan patogen. Bagian yang berfluoresens adalah senyawa metabolit cendawan yang disekresikan oleh cendawan patogen selama proses patogenesis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa cendawan dari perkebunan buah jeruk di Kabupaten Banyuwangi dan Malang berhasil dideteksi dan diidentifikasi. Empat spesies cendawan pada buah jeruk asal Kabupaten Banyuwangi diidentifikasi sebagai C. gloeosporioides, F. lateritium, F. equiseti, dan F. verticillioides. Tujuh spesies cendawan pada buah jeruk asal Kabupaten Malang diidentifikasi sebagai L. theobromae, C. gloeosporioides, F. equiseti, F. oxysporum, F. lateritium, C. lunata, dan F. solani. Uji patogenisitas membuktikan semua cendawan dari buah jeruk asal Kabupaten Banyuwangi berperan sebagai patogen. Cendawan dari buah jeruk asal Kabupaten Malang juga berperan sebagai patogen, kecuali C. lunata yang berperan sebagai cendawan non patogen. Masing-masing cendawan memiliki perbedaan virulensi yang dibuktikan dengan nilai keparahan penyakit yang berbeda-beda. Nilai keparahan penyakit tertinggi disebabkan oleh F. oxysporum sebesar 91,11% dan nilai keparahan penyakit terendah sebesar 75,56% disebabkan oleh F. verticillioides. Cendawan terbawa buah jeruk impor juga berhasil dideteksi dan diidentifikasi secara morfologi dan molekuler sebagai A. citri, A. alternata, F. equiseti, F. lateritium, F. oxysporum, C. gloeosporioides, dan P. oxalicum. Uji patogenisitas menunjukkan semua cendawan berperan sebagai patogen yang dibuktikan dengan nilai kejadian penyakit sebesar 100% pada buah jeruk impor dan lokal. Nilai keparahan penyakit bervariasi antara 36,67% sampai 97,78% pada buah jeruk impor dan 47,78% sampai 98,89% pada buah jeruk lokal. Buah jeruk lokal diketahui lebih rentan dibandingkan buah jeruk impor sehingga terbawanya cendawan patogen dalam importasi buah jeruk berpotensi membahayakan produksi buah jeruk lokal. Masing-masing senyawa metabolit cendawan eksotik berhasil diukur nilai panjang gelombang eksitasi menggunakan spektrofotometer UV-Vis dan nilai panjang gelombang emisi fluoresensi menggunakan spektrofluorometer USB 4000-FL. Pengukuran kedua panjang gelombang ini sebagai dasar dalam perumusan metode deteksi dini senyawa metabolit cendawan dalam buah jeruk. Nilai panjang gelombang eksitasi A. citri, A. alternata, F. equiseti, F. lateritium, F. oxysporum, C. gloeosporioides, P. oxalicum berturut-turut adalah 369 nm, 367 nm, 365 nm, 363 nm, 356 nm, 360 nm, 358 nm. Nilai panjang gelombang emisi fluoresensi A. citri, A. alternata, F. equiseti, F. lateritium, F. oxysporum, C. gloeosporioides, P. oxalicum berturut-turut adalah 524,26 nm, 520,77 nm, 520,36 nm, 519,54 nm, 486,96 nm, 515,23 nm, 511,32 nm. Cendawan berhasil dideteksi dini menggunakan metode citra fluoresens sebelum gejala penyakit terlihat secara kasat mata. Cendawan A. citri, A. alternata, F. equiseti, F. lateritium, C. gloeosporioides dideteksi pada 2 hari setelah inokulasi cendawan (HSIC) dan F. oxysporum, P. oxalicum dideteksi pada 1 HSIC. Sementara itu, gejala busuk yang disebabkan oleh A. citri dan C. gloeosporioides mulai terlihat pada 5 HSIC dan gejala busuk oleh A. alternata, F. equiseti, F. lateritium, F. oxysporum, dan P. oxalicum mulai terlihat pada 7 HSIC. Kepastian identitas spesies dan patogenisitas cendawan pada buah jeruk lokal dan impor dapat dijadikan dasar dalam perumusan berbagai tindakan pengendalian yang tepat di lapangan dan mencegah penyebaran cendawan patogen eksotik terbawa buah jeruk impor. Keberhasilan deteksi dini cendawan patogen pada 1 HSIC menggunakan teknik biosensor berbasis citra fluoresens memiliki prospek untuk diaplikasikan dalam skala luas, sehingga dapat bermanfaat dan berkontribusi dalam mempercepat dwelling time pada proses pananganan buah jeruk impor di pelabuhan.

Kata kunci: identifikasi, molekuler, morfologi, panjang gelombang, pembekuan semalaman.