Jenis-Jenis Fusarium yang Menyerang Tanaman Pisang

Nama pathogen      : Fusarium oxysporum f. sp. cubense
Penyakit                : Fusarium wilt
Distribusi               : Race 1: pan-tropical
 

Fusarium oxysporum f. sp. cubense

Adalah salah satu dari lebih dari 100 formae speciales (bentuk khusus) dari spesies Fusarium oxysporum kompleks baik bersifat patogen maupun non-patogen yang secara morfologis mirip jamur berserat. Bentuk khusus cubense terdiri dari strain patogen yang menyebabkan layu Fusarium pada pisang yang dibudidayakan, serta strain yang mempengaruhi spesies dalam marga Musaceae dan Heliconeaceae. Namun, itu tidak menunjukkan bahwa strain F. oxysporum f. sp. cubense terkait secara genetik [1]. F. oxysporum belum diketahui memiliki tahapan seksualnya dan variasi jamur ini diduga diakibatkan oleh mutasi.

Strain patogen umumnya diklasifikasikan menjadi empat ras yang dimaksudkan untuk mencerminkan perbedaan dalam menyebabkan penyakit suatu kultivar. Pada kenyataannya, ada lebih banyak varian jamur daripada jumlah ras yang disarankan. Kemajuan dalam memahami keragaman patogen dimungkinkan dengan pengembangan metode untuk mengklasifikasikan strain Fusarium oxysporum menjadi kelompok kompatibilitas vegetatif atau vegetative compatibility groups (VCG), berdasarkan kemampuan hifa mereka untuk melebur dan membentuk heterokaryon yang stabil (sel-sel yang mengandung dua nuklei berbeda) [2 ] Setiap VCG memiliki karakteristik sendiri dalam hal agresivitas dan kultivar pisang yang paling mudah diserang. VCG yang terkait dengan ras tropis 4 (TR4) - VCG01213 / 16 - digolongkan sebagai ancaman terbesar bagi produksi pisang karena dampaknya yang mematikan, kisaran inang yang luas dan persistensi di tanah [3].

Sejarah Patogen

Pada tahun 1876, penulis yang pertama kali melaporkan pertama penyakit ini yakni J. Bancroft telah berspekulasi bahwa penyakit tersebut itu disebabkan oleh jamur [4]. Disisi lain seorang ahli hortikultura di Stasiun Percobaan Pertanian Hawaii (tanpa menyadari karya Bancroft) juga mengusulkan pada tahun 1904 bahwa jamur menyebabkan penyakit [5]. Ahli patologi tanaman Erwin F. Smith menjadi orang pertama yang mengisolasi patogen dari jaringan pisang yang ia terima dari Kuba [6]. Dia melaporkan hasilnya pada pertemuan pertama di American Phytopathological Society yang diadakan di Boston pada tahun 1908 [7]. Smith mengakui bahwa jamur itu ada dalam genus Fusarium dan menamainya Fusarium cubense karena sumbernya berasal dari Kuba. Penelitian ini mengkonfirmasikan bahwa jamur memang agen penyebab yang diterbitkan pada tahun 1919 [8]. Fusarium cubense diakui sebagai varian dari Fusarium oxysporum dan berganti nama menjadi Fusarium oxysporum f. sp. cubense pada tahun 1935 [9].

baca juga: Layu Fusarium: Penyakit Paling Mematikan bagi Perkebunan Pisang

Siklus penyakit

Tidak ada tahap seksual yang diamati. Di dalam tanaman, jamur menghasilkan tiga jenis spora aseksual: mikrokonidia, makrokonidia, dan klamidospora.

Chlamydospores adalah bulat, berdinding tebal yang diproduksi oleh tanaman pisang yang sedang sekarat. Mereka dapat bertahan di tanah untuk jangka waktu yang tidak terbatas (selama 30 tahun atau lebih). Infeksi dimulai ketika mereka berkecambah sebagai respons terhadap eksudat dari akar dan hifa (struktur filamen panjang dan bercabang yang secara kolektif dikenal sebagai miselium) menembus akar lateral.

Mikrokonidia adalah satu atau dua sel dan berbentuk oval hingga ginjal. Mereka adalah jenis spora yang paling sering diproduksi di dalam pembuluh tanaman yang terinfeksi.

Macroconidia terdiri atas empat hingga delapan sel, berbentuk sabit, berdinding tipis, dan halus. Spora ini umumnya ditemukan pada permukaan tanaman yang mati oleh jamur.

Ilmuwan Australia telah menetapkan bahwa ia tidak mampu bertahan selama 20 menit dalam air 65º C. Hal ini menjadi kondisi minimum untuk membunuh ras 4 dari hifa, mikrokonidia, dan makrokonidia dalam jaringan tanaman pisang, sedangkan klamidospora membutuhkan autoklaf [10].

Masih belum jelas bagaimana jamur membunuh tanaman. Salah satu hipotesis adalah jamur melepaskan racun ke dalam tanaman, membunuh sel-selnya. Jamur melakukan trik pada tanaman untuk membunuh sel-selnya dengan memicu proses alami kematian sel terprogram yang menghilangkan sel yang tidak diinginkan, rusak atau digunakan. Jaringan tanaman yang membusuk kemudian akan digunakan oleh jamur sebagai sumber makanan [11].

Hipotesis yang sedang diuji dalam pisang yang telah dimodifikasi secara genetik untuk mencegah jamur mengkooptasi jalur kematian sel tanaman. Karena kekurangan makanan, jamur akhirnya berhenti tumbuh dan gagal untuk berkoloni dan menginfeksi jaringan tanaman transgenik [12].

Macam Ras Fusarium

Strain patogen Foc diklasifikasikan ke dalam ras berdasarkan respon diferensial kultivar. Secara tradisional, empat ras diakui, meskipun situasi tertentu menunjukkan bahwa lebih banyak ras mungkin ada [13]. Diperlukan studi inokulasi yang luas untuk secara jelas mendefinisikan berbagai patotipe, tetapi ini mahal dan memakan waktu. Hasilnya juga mungkin samar-samar karena variabilitas dalam kondisi pertumbuhan dan / atau bahan tanam. Konsep ras telah dikritik karena menjadi ukuran yang tidak sempurna dari keanekaragaman patogen dan karena tidak mencerminkan hubungan genetik, tetapi tetap dianggap berguna untuk menggambarkan reaksi inang dan wabah penyakit baru.
 
Ras 1
Strain ras 1 menyebabkan penyakit di kultivar Gros Michel, Silk, Pome dan Pisang, antara lain.

Ras 2
Ras 2 strain memangsa Bluggoe dan kultivar memasak terkait erat.

Ras 3
Strain ras 3 dilaporkan mempengaruhi spesies Heliconia, dan pada tingkat lebih rendah Gros Michel dan bibit Musa balbisiana [14]. Namun, mereka belum dilaporkan sejak [15].

Ras 4
Race 4 awalnya diciptakan untuk menunjuk strain yang menyerang kultivar Cavendish. Sebelum tahun 1990-an, gejala layu Fusarium pada kultivar Cavendish telah diamati di daerah tumbuh subtropis Australia, Kepulauan Canary dan Afrika Selatan [16], serta di beberapa daerah pertumbuhan tropis seperti Jamaika dan Guadeloupe. Bukti tidak langsung menunjukkan bahwa kerusakan yang terbatas disebabkan oleh faktor predisposisi: suhu rendah di subtropis dan faktor edafis di daerah tropis [17]. Awalnya diklasifikasikan sebagai ras 4, isolat patogen ini kemudian direklasifikasi sebagai ras subtropis 4 (STR4) untuk membedakannya dari isolat yang menyebabkan layu Fusarium di daerah tropis tanpa adanya faktor predisposisi, yang kemudian dikenal sebagai ras tropis 4 (TR4) .

01213/16 VCG (lihat Kompatibilitas vegetatif di bawah) yang terkait dengan TR4 pertama kali diidentifikasi pada isolat dari Taiwan pada akhir 1980-an [18]. Di India, gejala layu Fusarium juga telah diamati pada kultivar Cavendish 'Grande Naine' tanpa adanya faktor predisposisi, kecuali bahwa VCG dari isolat (VCG0124) dikaitkan dengan ras 1 strain [19].

Kompatibilitas vegetatif

TR4 juga menyerang kultivar yang rentan terhadap ras 1 dan 2, dan kultivar tambahan seperti Barangan (subkelompok Lakatan, kelompok genom AAA) [20] dan Pisang Mas. Jajaran TR4 yang luas membuat sulit untuk mendiagnosis wabah. Sebagai contoh, sementara Cavendish dengan layu Fusarium akan segera meningkatkan alarm, Gros Michel yang terinfeksi TR4 tidak akan melakukannya karena anggapannya adalah ia terinfeksi dengan ras ras 1.

Kompatibilitas vegetatif digunakan untuk mengklasifikasikan - ke dalam kelompok kompatibilitas vegetatif (VCG) - isolat yang berbagi bentuk yang sama (alel) gen yang mengendalikan pembentukan heterokaryon (sel dengan dua nuklei berbeda) [2]. Karena alel pada setiap lokus (lokasi gen pada kromosom) harus identik agar isolat kompatibel secara vegetatif, isolat dalam VCG diasumsikan berasal secara klonal. Di sisi lain, karena mutasi pada salah satu gen itu akan membuat isolat yang terkait erat tidak kompatibel secara vegetatif, isolat yang memiliki nenek moyang yang sama dapat terjadi pada VCG yang berbeda.

Setiap VCG diberi kode empat hingga lima digit. Tiga angka pertama merujuk pada forma specialis tempat strain itu berada, 012 dalam kasus pisang-spesifik f. sp. kubus. Angka terakhir mewakili urutan pengidentifikasian VCG (0120, 0121, 0122, dll.). Isolat ras 1 yang digunakan untuk menunjuk VCG0120 pertama berasal dari Australia [2]. Beberapa 24 VCG sejak itu dikarakteristikkan secara global.

Wilayah dengan keragaman VCG terbesar adalah Asia. Serangkaian survei mendokumentasikan 11 VCG di lima daerah penghasil pisang di daratan Cina [21], 3 VCG dan 4 isolat VCG yang tidak diketahui di provinsi Lampung Indonesia [22], dan 5 VCG dan 7 isolat VCG yang tidak diketahui di Sumatera Barat Indonesia. provinsi [23]. Sebuah survei di 9 negara Asia melaporkan 12 VCG [24].

Isolat ras tropis 4 termasuk dalam kompleks VCG01213 / 16, meskipun VCG lain juga diketahui menyebabkan layu Fusarium pada kultivar Cavendish: apa yang disebut strain STR4 yang menyerang pisang Cavendish di subtropis (0120, 0121, 0129 dan 01211 di Australia; 0120 di Afrika Selatan dan Kepulauan Canary dan 0122 di Filipina) [25]. Di India, isolat VCG0124 juga telah diekstraksi dari pisang Cavendish yang menunjukkan gejala layu Fusarium [19]. Di Amerika Latin, isolat VCG0124 diklasifikasikan sebagai ras 1 karena menginfeksi Gros Michel tetapi bukan pisang Cavendish.

 baca juga: Penyakit Kerdil pada Tanaman Pisang (Banana Bunchy Top Virus)

Referensi

Share :