Protobiont 2013
Vol 2 (3): 141 - 145
Jenis-Jenis Jamur Entomopatogen Dalam Usus Rayap Pekerja Coptotermes curvignathus Holmgren curvignathus Holmgren 1
1
1
1
Sekar Puri Indria , Siti Khotimah , Rizalinda
Program Studi Biologi, Fakultas MIPA, Universitas Tanjungpura, Jl. Prof. Dr. H. Hadari Nawawi, Pontianak, email korespondensi :
[email protected] [email protected] .id Abstract
Entomopathogenic fungi can be developed as pest termites’ control that is environmentally friendly. The aim of this research was to determine the types of entomophatogenic fungi that were isolated from Coptotermes curvignathus Holmgren curvignathus Holmgren worker termite gut. This research has been done from April to July 2013. Termites C. curvignathus were collected from Arboretum area on Faculty of Forestry in Tanjungpura University Pontianak. Isolation was done in 10 worker termite's guts using direct planting method. This research obtained 3 genera of fungi namely: Aspergillus, namely: Aspergillus, Curvularia and Curvularia and Penic Penicillium illium,, two of them can be used as entomophatogenic entomophatogenic fungi, namely Aspergillus namely Aspergillus and and Penicillium Penicillium.. Keywords : Entomopathogenic Entomopathogenic fungi, gut, termites (Coptotermes (Coptotermes curvignathus Holmgren)
PENDAHULUAN
Indonesia sebagai negara beriklim tropis merupakan tempat hidup yang sesuai bagi berbagai organisme perusak kayu seperti rayap, cendawan maupun serangga lainnya. Diperkirakan sekitar 80–85% dari luas daratan di Indonesia merupakan habitat yang sesuai bagi kehidupan rayap (Nandika, 1999). Rayap menjaga keseimbangan alam dengan menghancurkan kayu dan bahan organik lainnya dan mengembalikannya mengembalikannya sebagai hara ke dalam tanah. Perubahan kondisi habitat rayap dapat mengubah status rayap menjadi serangga hama yang merugikan pada tanaman dan kayu konstruksi bangunan. Terdapat 20 spesies rayap di Indonesia yang dikelompokkan sebagai hama perusak kayu dan hama hutan atau pertanian. Rayap yang tercatat sebagai hama antara lain rayap tanah seperti C. curvignathus, curvignathus, Macrotermes Macrotermes gilvus Hagen, serta Schedorhinotermes javanicus Kemner dan jenis rayap kayu kering yaitu Cryptotermes cynocephalus Light cynocephalus Light (Tarumingkeng, 2001). C. curvignathus merupakan salah satu rayap subteran yang makanan utamanya berupa kayu dan bahan lain yang mengandung selulosa. Rayap mendegradasi selulosa dengan menghasilkan enzim selulase dan dibantu oleh organisme simbion pada saluran pencernaannya (Normasari, 2011). Salah satu organisme simbion yang terdapat di usus rayap yaitu ja mur. Jamur berperan
sebagai sumber makanan dengan memodifikasi kayu, rayap dapat membantu jamur dengan mengangkut dan menyebarkan jamur ke lokasi baru. Namun Namun tidak semua jamur menguntungkan menguntungkan rayap karena jamur dapat menghasilkan metabolit toksik yang menyebabkan kematian pada rayap (Jayasimha, 2006). Dewasa ini pengendalian rayap dilakukan secara kimiawi yaitu menggunakan bahan kimia yang meninggalkan residu berbahaya bagi lingkungan. Akumulasi bahan kimia pada lingkungan dapat mengganggu keseimbangan ekosistem. Oleh sebab itu dikembangkan metode pengendalian rayap yang ramah terhadap lingkungan. Salah satunya adalah memanfaatkan agen hayati sebagai biokontrol terhadap serangan hama dan serangga perusak lainnya. Pengendalian rayap secara biologi menggunakan agen hayati dari golongan jamur entomopatogen merupakan alternatif lain pengendalian rayap tanah (Pearce, (Pearce, 1997). Penggunaan agen hayati jamur entomopatogen merupakan suatu upaya untuk mengurangi penggunaan pestisida sintetik yang selama ini dapat menyebabkan menyebabkan masalah masalah lingkungan. lingkungan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui jenis jenis jamur entomopatogen yang diisolasi dari usus rayap pekerja C. curvignathus. curvignathus.
141
Protobiont 2013
Vol 2 (3): 141 - 145 BAHAN DAN METODE
HASIL DAN PEMBAHASAN
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan selama 3 bulan, yaitu pada bulan April 2013 sampai dengan Juli 2013 mulai dari persiapan penelitian hingga penyusunan laporan. Pengambilan sampel rayap dilakukan di Kawasan Arboretum Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura. Kegiatan isolasi dan identifikasi Jamur dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Tanjungpura.
HASIL
Bahan Bahan yang digunakan adalah rayap pekerja C. curvignathus yang ditemukan pada pohon karet ( Havea Havea sp.), akuades, alkohol 70%, NaClO 1%, media Potato Dextrose Yeast Agar (PDYA), dan streptomisin. Cara Kerja Rayap Rayap C. curvignathus curvignathus diambil dengan metode jelajah yaitu langsung mencari pohon yang terserang rayap dan mengambil 10 ekor rayap pekerja yang ditemukan, kemudian kemudian dimasukkan ke dalam wadah (Pebriyana, 2011).
Isolasi dan identifikasi Jamur dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Tanjungpura. Isolasi dilakukan secara aseptis di dalam enkas dengan metode tanam langsung. Sebanyak 10 ekor rayap disterilisasi dengan NaClO 1%, 1%, selanjutnya dibilas dengan akuades steril. Seluruh usus rayap dikeluarkan dari perut menggunakan menggunakan pinset steril, kemudian usus diletakkan ke dalam petri yang berisi media Potato Dextrose yeast Agar (PDYA) yang telah ditambah 25 mg/liter streptomisin. Petri yang telah berisi usus rayap ditutup rapat dan diinkubasi selama 7 hari pada suhu 25oC. Pemurnian dilakukan setelah masa inkubasi dengan cara memindahkan koloni jamur yang sejenis dan terpisah dari koloni jamur lain ke dalam media baru sehingga didapatkan isolat isolat murni. Biakan murni jamur yang didapatkan, kemudian diidentifikasi berdasarkan Raper and Fennel (1965), Bessey (1979), Samson et al ., ., (1995) dan Alexopoulos et al ., ., (1996). Identifikasi jamur dilakukan dengan mengamati beberapa karakter morfologi baik secara makroskopis makroskopis maupun secara mikroskopis.
Berdasarkan hasil identifikasi secara makroskopis dan mikroskopis ditemukan jamur yang berasal dari 3 genus dan 2 jenis jamur belum dapat diidentifikasi (Tabel 1) Tabel 1 Jenis-jenis jamur yang ditemukan dari usus rayap pekerja C. curvignathus No.
Genus
Spesies
1.
Aspergilus
2. 3. 4. 5.
Curvularia Penicillium Sp1 Sp2
A. fumigatus A. niger Curvularia sp P. expansum Belum dapat diidenifikasi Belum dapat diidentifikasi
1.Aspergillus fumigatus
e
d c b
a
Gambar 1. A. fumigatus: a. fumigatus: a. Konidiofor, b. Vesikel, c. Metula, d. Fialid, e. Konidia (Perbesaran 10x40)
Aspergillus yang diperoleh dari hasil pengamatan memiliki ciri yaitu, inkubasi hari ke-7 bentuk koloni bertepung dengan permukaan berwarna hijau tua keabu-abuan, sebalik koloni berwarna kekuningan dan tepi koloni tidak rata. Menurut Samson et al., al., (1995) jamur A. fumigatus membentuk koloni halus tepung berwarna hijau keabu-abuan dan warna koloni dibagian bawah media kekuningan. Pengamatan secara mikroskopis preparat jamur A.fumigatus diperoleh hifa bersekat dan berwarna kehijauan dengan bentuk hifa silindris, konidia tunggal bergerombol. Konidiofor berbentuk
tunggal, dengan adanya metula dan fialid (Gambar 1). Samson et al ., ., (1995) menyatakan A. menyatakan A. fumigatus memiliki konidium bertipe kolumnar 142
Protobiont 2013
Vol 2 (3): 141 - 145 dengan bentuk semi bulat yang terbentuk oleh fialid dan fialid dibentuk oleh metula dengan warna hijau gelap dan vesikel berbentuk semi bulat. Aspergillus niger e d c
b
f
a Gambar 2. A. niger : a. Konidiofor, b. Vesikel, c. Metula, d. Fialid, e. Konidia, f. Sel kaki (Perbesaran 10x40)
Pengamatan secara makroskopis pada hari ke 7 masa inkubasi koloni memiliki ciri : berwarna hitam dengan bagian tepi berwarna putih, bentuk koloni pada bagian tengah kasar berpasir dan bagian tepi seperti kapas. Pengamatan secara mikroskopis preparat A. niger dengan perbesaran 400x, hifa berbentuk silindris, konidia berbentuk bulat berduri. Konidiofor tunggal dengan adanya metula dan fialid. Pada A.niger Pada A.niger memiliki memiliki sel kaki ( foot foot cell ) yang terdapat dibagian dasar, yang merupakan tempat terbentuknya konidiofor tunggal. Rapel dan Fennel, 1965; Samson et al ., ., 1995 menyatakan jamur A. niger memiliki konidiofor tunggal, konidia bentuk bulat berduri, adanya fialid yang terbentuk dari metula, dan vesikula berbentuk bulat hingga semi bulat. Curvularia sp. e
a
c b d
Gambar 3. Curvularia sp. : a. Sekat pada porokonidia, b. Porokonidia, c. Fialid, d. Hifa Hifa bersekat, e. Konidiofor
Pada hari ke 7 koloni jamur ini sudah memenuhi media dengan bentuk kapas dengan tengah menggunung dan tepi agak menyusut, berwarna
hitam kecoklatan dan permukaan bawah koloni hitam dan tepi tidak rata. Menurut Wilhelmus dan Jones (2001) dalam Widawati et.al., et.al., (2005) menyatakan koloni jamur Curvularia sp. tumbuh dengan cepat seperti wol, setelah umur 7 hari menutupi seluruh cawan petri. Pengamatan secara mikroskopis dari preparat jamur Curvularia sp. dibawah mikroskop dengan perbesaran 400x memiliki karakter, hifa bersekat dan berwarna cokelat, bentuk hifa silindris, konidia berbentuk elips dan bersekat. Menurut Wilhelmus dan Jones (2001) dalam Widawati et al., al., (2005) jamur Curvularia sp. memiliki konidia yang disebut porokonidia, bentuk agak elips, memiliki sekat berwarna yang membagi konidia menjadi beberapa sel. Penicillium expansum
d
c
a Gambar 4. Penicillium 4. Penicillium expansum : a. Konidiofor, b. Konidia, c. Fialid, d. Metula
Pengamatan pada hari ke 7 masa inkubasi menunjukkan ciri, koloni jamur berbentuk tepung berpasir dan kasar, warna koloni kuning dengan tepi putih, tepi koloni tidak rata, permukaan bawah koloni kuning kecoklatan. Menurut Samson et al., al., (1995) koloni jamur P. expansum pada media PDYA tumbuh dengan cepat sampai diameter 4-5 cm dalam 14 hari, koloni berwana kuning dan warna sebalik koloni kuning kecoklatan. Pengamatan secara mikroskopis dari hasil pembuatan preparat jamur pada perbesaran 400x memiliki karakter hifa bersekat, konidiofor silindris bersekat dengan konidia berbentuk bulat, konidiofor bercabang dengan metula dan fialid. Menurut Bessey (1986) dan Samson, et al ., ., (1995) P. expansum expansum merupakan jamur yang besifat saprofit, memiliki konidiofor tunggal dengan percabangan satu tingkat, konidiofor ini memproduksi memproduksi konidia.
143
Protobiont 2013
Vol 2 (3): 141 - 145 diisolasi dari tubuh rayap C. curvignathus curvignathus yang telah mati dan pada penelitian Jayasimha dan Henderson (2007) dalam usus rayap C. formosanus. formosanus. Penelitian Gontha et al., al., (2013) berhasil mengisolasi jamur genus Penicillium genus Penicillium dari pencernaan rayap ra yap Coptotermes sp. sp. Penelitian Arif et al., (2009) berhasil mengisolasi jamur dari genus Aspergillus genus Aspergillus dan Penicillium dan Penicillium dari dari 19 sumber isolat yang berbeda dan merupakan jamur patogen terhadap rayap Coptotermes sp.
Sp1
a
Gambar 5. Sp1 : a. Kumpulan hifa steril
Pengamatan secara makroskopis pada hari ke 7 menunjukkan koloni jamur sudah memenuhi memenuhi media dengan bentuk kapas padat, dengan warna koloni putih, tepi koloni tidak rata, permukaan bawah koloni kuning kecoklatan. Pengamatan secara mikroskopis menunjukkan ciri sebagai berikut, hifa bentuk silindris, terdapat percabagan pada hifa, tidak ditemukan spora/konidia. Menurut Bessey (1987), jamur yang membentuk miselium rhizomorf tanpa spora atau konidia termasuk kelompok miselia steril. Sp2
a
Gambar 6. Sp2 : a. Kumpulan hifa steril
Pengamatan pada hari ke 7 masa inkubasi menunjukkan ciri, koloni bentuk kapas padat, dengan warna koloni putih, tepi koloni tidak rata. Pengamatan secara mikroskopis dari hasil pembuatan preparat dari miselium jamur pada perbesaran 400x yaitu hifa tidak bersekat dan memiliki percabangan, tidak ditemukan spora/konidia. Menurut Bessey (1987), jamur yang membentuk miselium rhizomorf tanpa spora atau konidia termasuk kelompok miselia steril. Pembahasan Jamur dari genus Aspergillus genus Aspergillus dan Penic dan Penicillium illium juga juga ditemukan pada penelitian penelitian Desyanti (2007) (2007) yang yang
Jamur entomopatogen dari genus Aspergillus merupakan jamur saprofit yang dapat menginfeksi serangga pada rentangan jenis yang luas, terdiri dari banyak spesies seperti A. flavus, A. parasiticus, A. tamari, A. ochraceus, ochraceus, A. fumigatus, A. repens repens dan A. vesicolor (Tanada dan Kaya, 1993). Menurut Indrayani et al., (2009) dengan menggunakan metode kontak, isolat jamur Aspergillus sp dapat menyebabkan mortalitas rayap lebih dari 50%. Jamur genus Curvularia Curvularia merupakan jamur yang bersifat saprofit dan secara alami terdapat di serasah serta berperan dalam proses dekomposisi awal serasah daun. Belum banyak penelitian mengenai pemanfaatan jamur Curvularia Curvularia sebagai entomopatogen terhadap rayap maupun serangga lainnya. Namun penelitian Assaf et al., (2011) menemukan jamur dari genus Curvularia Curvularia yang diisolasi dari tubuh serangga Dolycoris serangga Dolycoris baccarum yang telah mati. Rombach (1988) menyatakan bahwa spesies jamur yang ditemukan pada serangga mati merupakan jamur saprofit yang menyerang setelah serangga mati, dan hanya jamur entomopatogen yang dapat secara aktif menyerang serangga hidup, membunuh inang dan bersporulasi pada inang yang yang telah mati. Masing-masing jenis jamur entomopatogen membutuhkan proses untuk dapat menginfeksi sampai mematikan serangga. Infeksi dimulai dengan penempelan konidia pada tubuh serangga, perkecambahan, penetrasi dan invasi serta kolonisasi dalam haemocoel, jaringan dan organ. Kelembapan yang tinggi pada sarang rayap sangat baik untuk pertumbuhan jamur yang dapat menginfeksi rayap. Adanya interaksi fisik antar individu dalam koloni rayap, seperti kegiatan saling menyuapi (trophallaxis) dan bersentuhan (grooming), memungkinkan terjadinya penularan spora jamur dari rayap yang terinfeksi dengan rayap yang sehat dala m koloni tersebut (Kramm et al ., ., (1982). 144
Protobiont 2013
Vol 2 (3): 141 - 145 Usus merupakan organ pencernaan tempat pengolahan dan penyerapan berbagai makanan yang masuk ke dalamnya. Pencernaan dalam usus rayap dibantu dengan adanya mikroorganisme. Menurut Batubara (2002) hubungan jamur dengan sistem pencernaan serangga adalah dalam mengasimilasi makanan, mengubah atau menghancurkan zat yang terdapat dalam pencernaan serta mampu menghasilkan dan melepaskan enzim. Selain itu, jamur juga dapat menghasilkan zat beracun yang dapat membunuh serangga. Beberapa zat beracun yang dihasilkan jamur yaitu, Aflatoxins Aflatoxins oleh Aspergillus dan Restrictocin oleh Restrictocin oleh A. A. fumigatus (Desyanti, fumigatus (Desyanti, 2007).
DAFTAR PUSTAKA Alexopoulos, CJ & Mims, CW, 1979 , Introductory Mycology, Mycology, Third Edition, NewYork, Jhon Wiley & Sons Arif, A, Syahidah & Sitti, N, 2009, Identifikasi Jenis Jamur Patogen Untuk Pengendalian Rayap Tanah Coptotermes sp. sp. Jurnal Parenial, vol. Parenial, vol. 6, no. 1, hal. 33-38 Assaf, LH, Raed, AH & Samir, KA., 2011, Association Of Entomopathogenic And Other Opportunistic Fungi With Insect In Dorman Locations, Jordan Journal of Biological Sciences, Sciences, vol. 4, no. 2, hal 87-92 Batubara, R. 2002, Biologi Serangga Penggerek Kayu, Fakultas Pertanian, Pertanian, Program Ilmu Kehutanan, Universitas Sumatera Utara, USU Digital Library Bessey, EA, 1979, Morphology and Taxonomy of Fungi, Fungi, New Delhi Bombay, Vikas Publishing House PVT LTD Desyanti, 2007, Kajian Pengendalian Rayap Tanah Coptotermes Spp. (Isoptera: Rhinotermitidae) dengan Menggunakan Cendawan Entomopatogen Isolat Lokal , Disertasi, Institut Pertanian Bogor Indrayani, Y & Yusuf, S, 2009, Isolasi dan Identifikasi Jamur kelas Hypomycetes Sebagai Bio-Kontrol Untuk Menghambat Aktifitas Rayap Terhadap Kayu. Jurnal Kayu. Jurnal Penelitian UNTAN, vol. 14, no. 2, hal 73-87 Jayasimha, P, 2006, Interactions Between Formosan Subterranean Termites, Brown Rot Fungus (Gloeophyllum trabeum) and Some Of The Fungi Present On The Termite Integument and Gut, B.Sc., Acharya N. G. G. Thesis, Ranga Agricultural University, India Jayasimha, P & Henderson, G, 2007, Fungi Isolated from Integument and Guts of Coptotermes formosanus formosanus and Their Antagonistic Effect on Gleophyllum trabeum, trabeum, Journal Entomological Society of America, America, vol. 100, no. 5, hal. 703-710 Kramm, K.R, West, DF & Rockenbach, PG, 1982, Termites Pathogens: Transfer of the
Entomopathogen Metarhizium anisopliae Betwen Reticulitermes Reticulitermes sp. Termites , Journal. Invertebrate Pathology, Pathology, vol. 40, no. 1, hal. 1 -6 Nandika, D, 1999, Status Bahaya Serangan Rayap pada Bangunan Gedung, Makalah Seminar Nasional Pemantapan Sistem Pengendalian Rayap pada Bangunan Gedung, Jakarta Normasari, R, 2011, Karakterisasi Gen Endo- β 1,4Glukanase Pada Rayap Coptotermes curvignathus, curvignathus, Tesis, Institut Pertanian Bogor, Bogor Pearce, MJ, 1997, Termites: Biology and Pest Management , CAB International, Wallingford. Pebriyana, UD, 2011, Isolasi 2011, Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Selulotik dalam Usus Belakang Rayap Pekerja Macrotermes gilvus Hagen dan Coptotermes curvignathus Holmgren, Holmgren, Skripsi, FMIPA Universitas Tanjungpura, Pontianak Raper, KB and Fennell, DI, 1965, The Genus Aspergillus, Aspergillus, The Williams & Wilkins Company, Baltimore, USA Rombach, 1988, Entomogenous Fungi, Laporan Khusus Singkat Isolasi Pencirian dan Pengawetan Biakan Murni Mikroorganisme, Pusat Antar Universitas Bioteknologi IPB??? IPB??? Samson RA., Hoekstra ES, Frisvad J.C, & Filtenborg O, 1995 , Introduction to Food Borne Fungi, Ponsen & Looyen, Looyen, Netherlands Tanada, Y, & Kaya HK, 1993. Insect Pathology, Pathology, Academic Press, California California Tarumingkeng, RC, 2001, Biologi Dan Perilaku Rayap, PSIH IPB, Bandung Widawati, S, Suliasih, Latupapua, H.J.D & Arwan S, 2003, Biodiversity of Soil Microbes from Rhizosphere at Wamena Biological Garden (WBiG), Jayawijaya, Papua Microbiology Division, Research Center of Biology, Indonesian Institute of Sciences, Bogor. Jurnal. Bogor. Jurnal. Biodiversitas vol. Biodiversitas vol. 1, no.4, hal 18 -23
145
