Hubungan Interaksi Antara Jamur dan Tanaman

Hubungan Interaksi Antara Jamur dan Tanaman

Istilah interaksi digunakan sebagai deskripsi umum untuk semua jenis hubungan antara dua spesies patogen. Jenis interaksi di mana dua patogen mempromosikan perkembangan satu sama lain disebut sinergisme. Interaksi negatif antara dua spesies umumnya disebut persaingan, yang dapat berupa antagonis (persaingan interferensi) atau kepadatan tergantung (kompetisi eksploitasi).

Dari studi yang ditinjau, dapat disimpulkan bahwa walaupun interaksi mungkin memiliki efek sinergis, persaingan inilah yang terutama diamati, dan seringkali sulit untuk memutuskan apakah ini timbul dari ketergantungan antagonisme atau kepadatan. Baik interaksi trofik patogen (bio- atau necro-) dengan inang serta waktu kedatangan patogen masing-masing adalah penting.

Jamur banyak terlibat dalam hubungan simbiosis, termasuk parasitisme dan mutualisme. Dua hubungan mutualistik umum yang melibatkan jamur mikoriza (jamur dan akar tanaman) dan lichen (baik jamur dan cyanobacteria atau ganggang hijau).

Hubungan antara jamur dan tumbuhan berevolusi pada tahap awal evolusi menuju dunia yang kita lihat sekarang. Jamur dan tanaman mungkin memasuki daratan bersama sekitar 700 juta tahun yang lalu (Heckman et al., 2001) dan beragam hubungan sejak terbentuk antara dua kingdom, keduanya saling menguntungkan dan parasit. Hubungan antara manusia dan tanaman mulai berkembang hingga bentuknya sekarang, sekitar 10.000 tahun yang lalu ketika domestikasi tanaman dimulai (Ladizinsky, 1998), sebuah hubungan yang sangat dipengaruhi oleh ikatan jamur tanaman.

Di alam, hubungan dinamis antara tumbuhan dan patogen mereka terkendali oleh hubungan ko-evolusioner, sebuah proses dimana hosting(inang) dan spesies patogen berkontribusi secara timbal balik terhadap kekuatan seleksi alam yang mereka berikan satu sama lain (Begon et al., 1996 ).

Mutualisme pada Jamur

Jamur memiliki beberapa hubungan mutualistik dengan organisme lain. Dalam hubungan mutualisme, kedua organisme mendapatkan keuntungan dari hubungan tersebut. Dua hubungan mutualistik umum yang melibatkan jamur adalah mikoriza dan lichen.

1. Mikoriza

Mikoriza adalah jamur yang bersimbiosis dengan akar tumbuh-tumbuhan. Simbiosis tersebut  bersifat saling menguntungkan, yaitu jamur memperoleh zat organik dan akar tumbuh-tumbuhan memperoleh air dan unsur hara. Beberapa jamur Zygomycotina, Ascomycotina, dan Basidiomycotina dapat bersimbiosis dengan akar tumbuhan pinus atau melinjo. Berdasarkan kedalaman jaringan tumbuhan yang digunakan, mikoriza digolongkan menjadi dua yaitu ektomikoriza dan endomikoriza.

1)  Ektomikoriza, hifa jamurnya hanya hidup pada jaringan epidermis akar tumbuhan, misal mikoriza
yang hidup di akar pinus.

2)  Endomikoriza, hifa jamurnya menembus sampai jaringan korteks akar, misal mikoriza yang
hidup di akar anggrek.

2. Lichenes

Lichenes juga disebut dengan lumut kerak. Lichenes merupakan simbiosis mutualisme antara Algae dengan Fungi. Fungi yang bersimbiosis biasanya dari golongan Ascomycotina, Basidiomycotina, dan Deuteromycotina. Adapun organisme fotosintetik yang terlibat dalam fotosintesis yaitu Cyanobacteria atau Algae hijau uniseluler. Struktur tubuh Lichenes berbentuk talus, bagian luar merupakan miselium, dan bagian dalam tersusun atas hifa. Di antara miselium dan hifa jamur terdapat sel-sel Algae.

1. Bagian dari Algae disebut phicobiont yaitu dari divisi Cyanophyta dan Chlorophyta
2. Bagian Fungi disebut mycobiont yaitu dari divisi Ascomycotina dan Basidiomycotina.

Gambar.Struktur lumut kerak (Lichenes)

Dalam simbiosis ini, Fungi memperoleh bahan organik dari Algae dan sebaliknya Algae memperoleh air dan mineral dari jamur. Hifa Fungi berperan mempertahankan kelembapan lingkungan yang sangat dibutuhkan Algae untuk mensintesis karbohidrat. Habitat Lichenes pada umumnya melekat di bebatuan (contoh: Parmelia), melekat di batang pohon (contoh: Grafu), dan tempattempat lembap yang lain. Reproduksi seksual Lichenes terjadi sesuai dengan divisi Fungi dan Algae. Jika askospora atau basidiospora bertemu dengan Algae, akan terbentuk Lichenes baru.

Reproduksi aseksualnya dengan cara fragmentasi. Setelah terjadi fragmentasi, terbentuklah soredia. Soredia merupakan sel Algae yang diselubungi oleh hifa atau miselium jamur. Soredia membentuk  tepung soredia. Tepung soredia akan membentuk Lichenes baru jika mendapat substrat yang sesuai.

Berikut contoh-contoh lumut kerak di alam dengan citarasa seni tinggi di alam.

Ada empat macam Lichenes berdasarkan bentuk talusnya.

 

1. Krustosa (seperti kerak) yang tumbuh melekat pada substrat. Contoh: Physeia.
2. Foliosa (seperti daun) yang tumbuh sangat rapat pada substrat atau bahkan di dalam permukaannya. Contoh: Parmelia.
3.  Fruktikosa/ Fruktitos (seperti rumpun) yang berbentuk rumpun tegak dan dapat mencapai ketinggian 10 cm. Contoh: Usnea (lumut janggut).
4. Squamulose memiliki ukuran kecil dan berdaun dan berdaun longgar sebagai lampiran untuk substrat.

Contoh Lichenes dan peranannya.

1)     Cladonia rengiferina sebagai makanan hewan.

2)     Roccella tinctoria sebagai bahan lakmus untuk mengukur indikator pH.

3)     Cetraria islandica dan Usnea dasypoga sebagai bahan obat-obatan.

Jamur sebagai Parasit

 

Dalam hubungan parasit, parasit mendapat mantaan sementara tuan rumah akan dirugikan. Jamur parasit tinggal di atau pada organisme lain dan mendapatkan nutrisi dari mereka. Jamur memiliki struktur khusus untuk menembus inang. Mereka juga menghasilkan enzim yang memecah jaringan inang. Jamur parasit sering menyebabkan penyakit dan akhirnya dapat membunuh inang mereka. Mereka adalah penyebab utama penyakit pada tanaman pertanian. Jamur juga parasit pada hewan, seperti serangga.

 

Gambar : Jamur parasit dan serangga sebagai inang. Jamur parasit putih bernama Cordyceps yang ditampilkan di sini tumbuh pada inang-ngengat berwarna cokelat gelap.

Contoh Penyakit Pada Tanaman yang Disebabkan Oleh Jamur

1.    Rhynchosporium secalis

Daun scald atau jelai disebabkan oleh jamur haploid yang tidak sempurna (Deuteromycete) Rhynchosporium secalis (Oudem.) J. J. Davis, yaitu nonTeleomorph telah dijelaskan untuk jamur. Namun, spesiesnya memiliki Keragaman genetik yang sangat tinggi (Mcdermott et al., 1989), yang tidak Sesuai baik dengan perkembangan aseksual semata dan dari genetik Analisis nampaknya beberapa rekombinasi genetik terjadi (Salamati et Al., 2000) dan jamur kemungkinan bersifat heterothallic (Linde et al., 2003; Foster & Fitt, 2004), R. secalis bukanlah patogen yang sangat khusus, dan bisa menggunakan range Host Barley (Hordeum vulgare) adalah spesies inang utama, namun Patogen juga dapat ditemukan pada sejumlah besar genera rumput yang terkait  (Poaceae), mis. Agropyron, Bromus, Elymus, Lolium, dan Secale (Bir, 1991).

Dengan tidak adanya tahap kehidupan seksual, siklus hidup jamur terdiri dari produksi konidia, infeksi inang dan pertumbuhan hifa. Micronidia yang diproduksi di cabang berbentuk labu bagian-bagian yang lebih tua dari miselium telah diamati oleh Skoropad & Grinchenko (1957). Upaya untuk berkecambah namun gagal (Skoropad & Grinchenko, 1957) dan tidak ada fungsi yang  ilaporkan. Temuan baru-baru ini, yang menunjukkan bahwa jamur itu bersifat heterotalik (Linde et al., 2003; Foster & Fitt, 2004), menyiratkan bahwa reproduksi seksual terjadi pada spesies ini namun tidak ada badan pemakan buah seksual yang telah dijelaskan.

Dengan tidak adanya struktur seksual yang diketahui, jamur mungkin bertahan antara musim tanam sebagai miselia pada residu inang yang terinfeksi, namun mungkin juga diteruskan melalui biji (Jackson, 1997). Namun residu sisa dari tanaman tahun sebelumnya dianggap sebagai sumber inokulum primer yang paling penting (Nielsen & Jensen, 2001). Menghasilkan potensi bahan jamur pada residu tanaman yang tertinggal di lapangan dapat bertahan hingga 12 bulan (Murray et al., 1999). Overcintering mycelia akan menghasilkan spora saat kondisi lingkungan menguntungkan, berfungsi sebagai inokulum primer untuk memulai epidemi.

Konidia adalah dua sel dan ciri khas paruh dan perkecambahan optimum dilaporkan antara 15-21°C dan setidaknya 95% kelembaban udara (Beer, 1991). Perkecambahan sampai 80% spora terjadi dalam 24 jam (Ryan & Clare, 1975) saat kondisi gelap dan lembab (Jackson, 1997). Konidia dapat berkecambah dengan beberapa tabung kuman dari satu atau dua sel dan appresoria berkembang di ujung tabung kuman (Ayesu-Offei, 1970; Shipton et al., 1974). Penetrasi terjadi secara langsung dengan menembus kutikula (Ayesu-Offei, 1970). Tidak ada data yang ditemukan untuk keberhasilan infeksi R. secalis. Infeksi diikuti oleh pembentukan miselium subcutikular, yang berkembang menjadi stroma, satu sampai beberapa sel dengan ketebalan. Belakangan, hifa menembus lapisan sel epidermis, terutama di persimpangan sel penjaga dan sel epidermis. Infeksi menyebabkan stomata untuk membuka lebih banyak cahaya, karena adanya perubahan hubungan turgor antara sel penjaga dan sel epidermis di sekitarnya. Infeksi menyebabkan sel mesofil runtuh, yang terlihat pada permukaan daun seperti air yang membasahi dan mendidih jaringan. Pembentukan konidia pada stroma menghasilkan pemisahan dan akhirnya retak kutikula, sehingga secara dangkal mengungkap stroma.

Periode laten telah dilaporkan antara 8 dan 14 hari pada suhu 20 ° C dan sekitar dua kali lebih lama pada 5 ° C (Beer, 1991; Jackson, 1997). Laju pertumbuhan lesi telah diamati pada 2 mm hari ke 1 (Xue & Hall, 1991). Produksi konidia dilaporkan kurang dari 5 dan 30 ° C dan terbelakang antara 27 dan 37 ° C dengan optimum antara 15 dan 20 ° C (Jackson, 1997).

2.    Drechslera teres

Drechslera teres disebabkan oleh teropong Pyrenophora teres Drechs., Berbentuk conidial Drechslera teres (Sacc.) Shoemaker. Pyrenophora teres telah dibagi menjadi dua bentuk oleh Smedegård (1971) berdasarkan perbedaan gejala pada daun barley: tipe bersih P. teres f. Teres dan spot-type P. teres f. Maculata smedeg Hanya tipe net yang dipertimbangkan disini.

Host utamanya adalah barley (Hordeum vulgare), namun patogen juga dapat ditemukan pada spesies Hordeum, oat (Avena sp.), Gandum (Triticum sp.) Dan Brome (Bromus) lainnya dan dapat menginfeksi berbagai rerumputan lainnya. Wild Hordeum adalah satu-satunya host lainnya, yang tampaknya Untuk memiliki kepentingan praktis dalam epidemiologi jerawat bersih (Shipton et al., 1973; Brown et al., 1993).

Jamur tetap ada antara musim sebagai miselium biji atau pseudothecia dalam puing-puing tanaman dari tempat konidia atau ascospora diproduksi, atau mungkin diperkenalkan melalui biji yang terinfeksi (Steffenson, 1997). Inokulum utama berfungsi untuk menginfeksi tanaman, dari mana lesi berkembang dan konidia diproduksi yang berfungsi sebagai inokulum sekunder. Perkembangan Ascocarp lambat, dan tahap ini terutama berperan dalam pemeliharaan keanekaragaman genetik dan dengan demikian mengembangkan virulensi baru, lebih daripada pada perkembangan penyakit (Shipton et al., 1973). Perkembangan penyakit di dalam suatu bidang selama satu musim sebagian besar disebabkan anamorph, D. teres, konidia yang memproduksi sebagian siklus hidup jamur, dan oleh karena itu menjadi fokus di bawah ini.

Ekstrem dari kisaran suhu di mana perkecambahan konidia telah terlihat, adalah 2°C (Shaw, 1986) dan 33°C (Steffenson, 1997), dengan optimum di suatu tempat di kisaran 15-25°C (Singh, 1963; Shaw , 1986; Van den Berg & Rossnagel, 1990; Steffenson, 1997). Perkecambahan membutuhkan adanya air atau kelembaban relatif 100% namun tidak ada kaitannya dengan cahaya (Shaw, 1986).

Cara jamur memperoleh makanan

Jamur adalah organisme heterotrofik. Mereka mendapatkan nutrisi mereka dengan menyerap senyawa organik dari lingkungan. Jamur, bersama dengan bakteri yang ditemukan di dalam tanah, adalah pengurai utama bahan organik dalam ekosistem darat.

Jamur mendapatkan nutrisi mereka dengan menyerap senyawa organik dari lingkungan. Jamur adalah heterotrofik: mereka hanya mengandalkan karbon yang diperoleh dari organisme lain untuk metabolisme dan makanan mereka. Jamur telah berevolusi dengan cara yang memungkinkan mereka menggunakan berbagai macam substrat organik untuk pertumbuhan, termasuk senyawa sederhana seperti nitrat, ammonia, asetat, atau etanol.

Cara mereka mendapatkan makanan mendefinisikan peran jamur di lingkungan mereka. Jamur memperoleh nutrisi dalam tiga cara yang berbeda:

1.    Jamur menguraikan bahan organik mati. Saprotrof adalah organisme yang memperoleh nutrisi yang dari bahan organik non-hidup, biasanya tumbuhan atau hewan mati dan membusuk, dengan menyerap senyawa organik terlarutlarut. Jamur Saprotrof memainkan peran yang sangat penting dengan mendaur ulang dalam aliran energi ekosistem dan siklus biogeokimia. Jamur saprofit, seperti shiitake (Lentinula edodes) dan jamur tiram (Pleurotus ostreatus), menguraikan tanaman mati dan jaringan hewan dengan melepaskan enzim dari hifa yang tipis. Dengan cara ini mereka mendaur ulang bahan organik kembali ke lingkungan sekitarnya. Karena kemampuan ini, jamur adalah pengurai utama di hutan.

2.    Jamur memakan inang hidup. Sebagai parasit, jamur hidup di atau pada organisme lain dan mendapatkan nutrisi dari tuan rumah mereka. Jamur parasit menggunakan enzim untuk memecah jaringan hidup, yang mungkin menyebabkan penyakit pada host. Penyebab penyakit jamur yang parasit. Ingat parasitisme yang merupakan jenis hubungan simbiosis antara organisme dari spesies yang berbeda yang salah satu yaitu parasit, mendapat manfaat dari hubungan dekat dengan yang lain, tuan rumah, yang dirugikan.

3.    Jamur tinggal secara mutualisme dengan organisme lain. Jamur mutualistik hidup tanpa bahaya dengan organisme hidup lainnya. Ingat mutualisme yang merupakan interaksi antara individu dari dua spesies yang berbeda, di mana kedua individu memperoleh menguntungkan.

Daftar Pustaka

Brown MP, Steffenson BJ, Webster RK (1993). Host-range of Pyrenophora-teres f-teres isolates from california. Plant Disease 77, 942-947.

Jackson L (1997). Scald. In: Mathre DE (eds), Compendium of barley diseases. The American Phytopathological Society, 33-35.

Shaw MW (1986). Effects of temperature and leaf wetness on Pyrenophora-teres growing on barley cv Sonja. Plant Pathology 35, 294-309.

Shipton WA, Khan TN, Boyd WJR (1973). Net blotch of barley. Review of Plant Pathology 52, 269-290.

Singh S (1963). Effect of temperature on secondary infection and development of net-blotch of barley (Helminthosporium teres sacc.). Indian Phytopathology, 94-97.

Solomon, Eldra. P., Linda R. Berg, Diana W. Martin. 1999. Biology. Jilid 1. Fifth Edition. Orlando: Saunders College Publishing.

Steffenson B (1997). Net Blotch. In: Mathre DE (eds), Compendium of barley diseases. The American Phytopathological Society, 28-31.

Vollmer, J. H. (2005). Interactions between fungal plant pathogens on leaves. Especially simultaneous development of Rhynchosporium secalis and Drechslera teres on barley. Risø National Laboratory. (Risø-PhD; No. 20(EN)).