Cendawan Endofit Daun asal Zingiberaceae Potensial untuk Menekan Proxipyricularia zingiberis Penyebab Penyakit Bercak Daun pada Tanaman Jahe

Abstract

Penyakit bercak daun yang disebabkan oleh Proxipyricularia zingiberis merupakan salah satu kendala pada budidaya jahe karena dapat menurunkan produktivitas tanaman sebesar 13%–66%. Penelitian ini mengeksplorasi cendawan endofit daun asal Zingiberaceae, mengkaji potensinya sebagai agen pengendali hayati penyakit bercak daun pada jahe, serta pengaruh kolonisasi cendawan endofit terhadap perubahan metabolit tanaman. Penelitian disusun dalam tiga studi utama yang mencakup aspek ekologi komunitas cendawan endofit, potensi biokontrol, dan respons metabolom tanaman. Studi pertama berfokus pada eksplorasi dan karakterisasi komunitas cendawan endofit daun dari sembilan spesies Zingiberaceae. Analisis dilakukan untuk mengevaluasi tingkat kolonisasi, struktur komunitas, dan pola keanekaragaman cendawan endofit pada berbagai inang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat kolonisasi dipengaruhi oleh kekerabatan taksonomi tanaman inang, namun pola keanekaragaman spesies cendawan endofit tidak sepenuhnya mencerminkan kekerabatan taksonomi tanaman inang. Komunitas cendawan endofit didominasi oleh genus Colletotrichum, diikuti oleh Phyllosticta dan Diaporthe. Hasil ini menunjukkan bahwa Zingiberaceae merupakan sumber keanekaragaman cendawan endofit yang berpotensi dimanfaatkan dalam pengendalian hayati. Studi kedua mengevaluasi kemampuan cendawan endofit daun dalam menekan pertumbuhan P. zingiberis. Sebanyak 27 isolat menunjukkan kategori aman hayati berdasarkan uji hemolisis dan fitopatogenisitas. Pada pengujian in vitro, isolat terpilih mampu menghambat pertumbuhan patogen melalui mekanisme kompetisi dan antibiosis. Beberapa isolat juga terdeteksi menghasilkan IAA dan enzim hidrolitik pada medium buatan yang mengindikasikan potensi tambahan dalam memacu pertumbuhan tanaman dan mendegradasi dinding sel patogen. Pengujian in planta menunjukkan bahwa aplikasi cendawan endofit terpilih secara signifikan menurunkan keparahan penyakit bercak daun. Isolat Colletotrichum gigasporum (E2) merupakan isolat yang paling efektif dalam menekan penyakit bercak daun serta menghasilkan bobot basah rimpang tertinggi. Studi ketiga mengkaji pengaruh kolonisasi cendawan endofit dan inokulasi P. zingiberis terhadap perubahan profil metabolit daun jahe. Delapan isolat cendawan endofit berhasil mengkolonisasi daun jahe pada 5 hari setelah inokulasi (HSI). Analisis metabolomik dilakukan menggunakan pendekatan untargeted berbasis LC-MS/HRMS pada dua titik waktu pengambilan sampel, yaitu 5 HSI setelah aplikasi endofit dan 5 HSI setelah inokulasi patogen. Sebanyak 41 senyawa berhasil dianotasi secara putatif. Analisis multivariat dengan Principal Component Analysis (PCA) dan Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA) menunjukkan bahwa inokulasi cendawan endofit maupun infeksi patogen P. zingiberis memengaruhi profil metabolit daun dengan pola respons yang spesifik pada masing-masing isolat. Perubahan metabolik tersebut ditandai oleh akumulasi beberapa metabolit yang diduga terkait dengan respons pertahanan tanaman, terutama asam pipekolat dan asam jasmonat. Kedua senyawa tersebut menunjukkan korelasi negatif yang kuat dengan nilai AUDPC serta korelasi positif dengan bobot rimpang, mengindikasikan bahwa peningkatan metabolit pertahanan pada tanaman yang diinokulasi endofit mungkin berkaitan dengan penurunan keparahan penyakit sekaligus perbaikan kondisi fisiologis tanaman yang mendukung pertumbuhan rimpang. Meskipun demikian, hubungan ini bersifat korelatif, sehingga konfirmasi melalui pendekatan targeted metabolomics dan analisis fungsional masih diperlukan untuk memastikan hubungan kausal antara perubahan metabolit dan penekanan penyakit bercak daun. Terlepas dari keterbatasan tersebut, penelitian ini secara keseluruhan menunjukkan bahwa cendawan endofit daun asal Zingiberaceae memiliki potensi sebagai agens pengendali hayati yang efektif terhadap penyakit bercak daun pada jahe.