PERANAN ELISYTOR SEBAGAI PEMICU PERTAHAN TANAMAN DARI SERANGAN PATHOGEN

PERANAN ELISYTOR SEBAGAI PEMICU PERTAHAN TANAMAN DARI SERANGAN PATHOGEN

Peningkatan produksi pertanian selalu diharapkan oleh patani baik dari segi kualitas dan kuantitasnya. Namun, peningkatan produksi tidaklah mudah untuk dicapai. Banyak kendala yang dihadapi, salah satunya adalah serangan organisme pengganggu tanaman (OPT). Serangan OPT dilaporkan banyak menimbulkan kerugian yang tidak sedikit, bahkan dapat menyebabkan gagal panen. Oleh karena itu, dibutuhkan tidandakan pengendalian. Saat ini para petani lebih banyak menggunakan pestisida sintetik/kimia, dibanding dengan pestisida nabati, karena pestisida sintetik pembuatannya masal dan murah, serta mempunyai daya bunuh yang cepat.

Banyak pakar menyarankan, penggunaan pestisida harus tepat. Artinya, pestisida yang diaplikasikan efektif dan ampuh. Selain itu, pengginaan pestisida kimia juga harus bijaksana, artinya dapat menekan dampak negatif pestisida terhadap pengguna, konsumen dan lingkungan serta bersifat ekonomis dan efisien. Penggunaan pestisida yang berlebihan dan cara aplikasi yang tidak bijaksana memberikan dampak negatif, seperti pencemaran lingkungan, kematian hewan non-target, penyederhanaan rantai makanan alami dan keragaman hayati, Bioakumulasi/Biomagnifikasi, resistensi hama dan terbunuhnya musuh alami.

Perlu diingat bahwa pengembangan pertanian saat ini, mengsyaratkan jaminan produk pertanian yang aman dikonsumsi (food safety attributes), punya kandungan nutrisi tinggi (nutritional attributes) dan ramah lingkungan (Eco Labelling Attributes). Maka untuk merealisasi jaminan produk pangan, beberapa program yang dilakukan antara lain: 1) Program peningkatan ketahanan pangan, 2) Program pengembangan agribisnis, dan 3) Program pengembangan pertanian organik dan penggunaan pestisida. Oleh karena itu, perlu terobosan baru dalam tindakan pengendalian OPT yang aman, murah, dan ramah lingkungan.

Pertanian Ramah Lingkungan

Konsep pertanian ramah lingkungan adalah konsep pertanian yang mengedepankan keamanan seluruh komponen agroekosistem. Pertanian ramah lingkungan mengutamakan untuk menekan dampak negatif penggunana pestisida bagi lingkungan. Saat ini, telah banyak dikembangkan pestisida alternatif sebagai pengganti pestisida kimia, yaitu pestisida nabati. Pestisida nabati adalah pestisida yang bahan aktifnya berasal dari tanaman atau tumbuhan dan bahan organik lainya yang berkhasiat mengendalikan serangan hama dan patogen pada tanaman. Pestisida nabati saat diaplikasikan dapat mengendalikan serangan hama dan patogen. Nilai lebih dibandingkan dengan pestisida kimia adalah  residu pestisida nabati akan hilang di alam. Dengan demikian produk terbebas dari residu pestisda sehingga aman dikonsumsi manusia. Pestisida nabati dapat menjadi alternatif pengendalian hama yang aman dibanding pestisida sintetik.

Selain digunakan sebagai bahan untuk membuat pestisida nabati, berbagai tumbuhan telah diteliti berpotensi sebagai elisitor yaitu antara lain :

1. Daun Bayam Duri (Amaranthus Spinosus), 
2. Daun Iler/Jawer Kotok (Coleus Scutellarioides), 
3. Daun Kenikir (Tagetes Erecta), 
4. Daun Nimba (Azadirachta Indica), 
5. Daun Sirsak (Annona Mucicata) 
6. Daun Tapak Dara (Cataranthus Roseus). 

Tetumbuhan tersebut ternyata dapat  menghasilkan senyawa alkaloid, flavonoid, fenolik, steroid dan terpenoid, senyawa metabolit sekunder berpotensi dijadikan sumber gen resisten terhadap hama dan patogen.

Tanaman Sebagai Elisitor

Tanaman elisitor adalah suatu tanaman yang mengandung senyawa biologis yang dapat menyebabkan peningkatan produksi fitoaleksin apabila diaplikasikan pada tumbuhan atau kultur sel tumbuhan. Elisitor dapat berasal dari bakteri, jamur, virus, senyawa polimer karbohidrat, protein, lemak dan mikotoksin sebagai elisitor biotik, dan elisitor abiotik seperti sinar UV, ion-ion logam dan hormon dan molekul-molekul pengkode resistensi tanaman. Elisitor dapat memicu respon fisiologis, morfologis dan akumulasi fitoaleksin, sebagai molekul yang mengaktifkan sinyal transduksi dan menyebabkan aktivasi dan ekspresi gen yang terkait dengan biosisntesis metabolit sekunder. Kemudian pada tahun 2005 Sampai 2006 ada penemuan Tanaman akan mendapatkan aktivator alami misalnya, Glikosida Benzoxazinoid dari Zea Mays dan Glikosiada Isoflavonoid dari tanaman kacang - kacangan.

Penelitian elisitor alami telah dilakukan pada tahun 2000, Dengan mengekstrak Tanaman Beluntas (Plucea Indica) berpotensi sebagai penginduksi resistensi tanaman cabai merah terhadap penyakit Antraknos Colletotrichum Gloesporioides. Selanjutnya pada tahun 2001 menunjukkan penggunaan ekstrak tanaman sebagi elisitor dari daun Bunga Pukul Empat (Mirabilis jalapa), daun Bunga Pagoda (Clerodendrum Japonicum) dapat menginduksi resistensi tanaman cabai terhadap Virus Gemini. Tumbuhan sambiloto (Andrographis Paniculata) berpotensi elisitor tanaman jahe terhadap penyakit Layu Bakteri Ralstonia Solanacearum.

Sementara itu, Penelitian yang dilaksanakan pada tahunn 2019 mendefinisikan,  tanaman elisitor adalah suatu tanaman yang mengandung senyawa kimia yang dapat memicu respon fisiologi, morfologi dan akumulasi fitoaleksin, meningkatkan aktivasi dan ekspresi gen yang terkait dengan biosintesis metabolit sekunder. Lebih lanjut dikatakan bahwa elisitor dapat menginduksi resistensi tumbuhan. Elisitor terdiri atas dua jenis yaitu ada elisitor biotik dan abiotik. Elisitor  biotik adalah elisitor yang berasal dari bahan hayati meliputi polisakarida, protein, glikoprotein atau fragmen dinding sel yang berasal dari fungi, bakteri, dan tanaman. Elisitor abiotik adalah zat yang dihasilkan dari bahan non hayati berupa logam berat, garam anorganik, pH, stress suhu, cahaya, dan sebagainya. 

Peran Elisitor Untuk Memacu Resistensi Tanaman

Resistensi tanaman terhadap patogen sering didefinisikan  sebagai kemampuan tanaman untuk mengurangi, menghambat atau membatasi serangan patogen. Secara umum tumbuhan akan memberikan respon terhadap serangan patogen dan respon tersebut akan bertanggung jawab terhadap resistensi tanaman terhadap patogen. Akibat adanya serangan patogen akan memberikan reaksi pertahanan untuk melindunginya. Tanaman akan mempertahankan diri dengan dua cara, yaitu :

1. Adanya sifat-sifat struktural pada tanaman yang berfungsi sebagai penghalang fisik dan akan menghambat patogen untuk masuk dan menyebar di dalam tanaman, dan 
2. Respon biokimia yang berupa reaksi kimia yang terjadi di dalam sel dan jaringan tanaman sehingga patogen dapat mati atau terhambat pertumbuhannya.

Tanaman akan memberikan respon terhadap patogen dengan cara berbeda. Respon tersebut ada yang berinteraksi dan ada yang tidak berinteraksi. Pada kasus tertentu terjadi hubungan yang inkompatibel antara tanaman dan patogen (tanaman adalah resisten) atau hubungan yang kompafibel (tanaman adalah rentan). Namun interaksi yang terjadi antara tanaman dan patogen yang menyerangnya sangatlah rumit dan banyak melibatkan reaksi biokimia. Pada kondisi yang normal, tanaman resisten terhadap kebanyakan mikroorganisme patogen. Hanya relatif sedikit terdapat kombinasi hubungan patogen-inang yang terjadi. Kejadian biokimia yang terdapat pada interaksi tanaman inang dan bukan inang dengan suatu patogen adalah sama, tetapi intensitasnya dan bentuk penampilannya tergantung pada kondisi lingkungan dan fisiologinya. Kombinasi antara sifat struktural dan reaksi biokimia yang digunakan untuk pertahanan bagi tanaman berbeda antara setiap sistem kombinasi inang-patogen. Dapat terjadi pada hubungan inang-patogen yang sama, kornbinasi tersebut dapat berbeda tergantung pada umur tanaman, jenis organ, jaringan tumbuhan yang diserang, keadaan hara tumbuhan, dan kondisi cuaca.

Telah banyak penelitian diarahkan pada upaya pengaktifan gen ketahanan tanaman terhadap infeksi mikroba lain atau senyawa kimia. Ketahanan seperti ini disebut ketahanan yang diinduksi (Induced Iesistance). Induksi resistensi atau imunisasi atau resistensi buatan ialah suatu proses stimulasi resistensi tanaman inang tanpa introduksi gen-gen baru. Induksi resistensi menyebabkan kondisi fisiologis yang mengatur sistem ketahanan menjadi aktif dan atau menstimulasi mekanisme resistensi alami pada tanaman inang.

Dua bentuk ketahanan terinduksi yang umum diteliti, yaitu Systemic Acquired Resistance (SAR) dan Induced Systemic Resistance (ISR). Ketahanan tanaman terinduksi dapat dipicu dengan penambahan bahan-bahan kimia tertentu (misalnya tanaman elisitor), mikrob nonpatogen, patogen avirulen, ras patogen inkompatibel, dan patogen virulen yang infeksinya gagal karena kondisi lingkungan tidak mendukung.

Ketahanan tanaman yang terinduksi oleh penambahan senyawa kimia atau senyawa elisitor diistilahkan dengan induksi SAR. Induksi SAR dicirikan dengan terbentuknya akumulasi asam salisilat (Salicylic Acid/SA) dan Protein PR (Pathogenesisrelated Proteins/PR), sedangkan ketahanan terinduksi karena agen biotik nonpatogenik sering dikenal dengan ISR.

Menurut penelitian yang dilakukan pada tahunn 2013, bahwa induksi resistensi dapat dilakukan melalui aplikasi agens hayati (seperti rizobakteria nonpatogen) dan senyawa kimia (sintetik dan nabati). Keberhasilan senyawa penginduksi dalam mengendalikan serangan patogen tanaman berkisar antara 20–89%, bergantung pada jenis tanaman, kondisi fisiologis, dan faktor abiotik seperti kelembaban dan suhu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan ekstrak tanaman sebagai elisitor berupa daun bunga pukul empat (Mirabilis Jalapa) dan daun bunga pagoda (Clerodendrum japonicum) paling efektif menginduksi ketahanan tanaman cabai terhadap virus Gemini. Selanjutnya ada laporan bahwa ekstrak tanaman Sambiloto mengandung elisitor pemicu ketahanan tanaman terhadap penyakit layu bakteri, dengan tingkat keefektifan sebanding dengan perlakuan senyawa kimia asam salisilat+Ca.

Mekanisme induksi resistensi berkaitan dengan peningkatan produksi beberapa jenis protein pathogenesis related-proteins (PRP), antara lain kitinase, b-1,3 glutanase, proksidase, endoproteinase, dan oxalate oksidase. Mayoritas protein tersebut bekerja melalui sintesis senyawa penyandi ketahanan seperti asam salisilat, asam jasmonat, dan etilen, serta aktivitas anti mikrob melalui hidrolisis dinding sel, toksik, dan signal ketahanan. Senyawa elisitor tersebut terekspresi pada kondisi tanaman senesen, terluka, stress dingin, tetapi ada yang juga terekspresi pada setiap saat dalam jaringan bunga, pollen, buah dan bagian vegetatif yang mekanisme kerjanya menyerupai kerja imunitas pada manusia.

Ekstrak tanaman Salix sp., telah digunakan di beberapa negara dan terbukti efektif sebagai induser ketahanan yang dapat mengendalikan beberapa patogen tanaman, di antaranya adalah untuk mengendalikan penyakit bercak ungu yang disebabkan oleh Alternaria porii pada bawang merah, dan penyakit Virus Kuning (Bean Yellow Mosaic Virus) pada Cabe Merah Keriting, bahwa beberapa Spesies Salix (seperti : Salix Alba, S. Daphnoides, S. Purpurea, S. Matsudana), umumnya mengandung senyawa Glikosida, seperti Salicin, dan diidentifikasi juga beberapa senyawa Terpen, Flavonoid, dan beberapa jenis Steroid yang berperan menghambat perkembangan patogen.

Kesimpulan

Elisitor asal tetumbuhan merupakan senyawa kimia yang dapat memicu respon fisiologi, morfologi dan akumulasi fitoaleksin, meningkatkan aktivasi dan ekspresi gen yang terkait dengan biosintesis metabolit sekunder. Ketahanan tanaman terinduksi dapat dipicu dengan penambahan elisitor.  Induksi SAR dicirikan dengan terbentuknya akumulasi asam salisilat (Salicylic Acid/SA) dan protein PR (Pathogenesis Related Proteins/PR)

Demikian Penjelasan tentang extrak tanaman sebagai elisitor, ternyata mampu memicu resistensi tanaman dari berbagai serangan patogen. semoga bermanfaat sampai jumpa.