• Pertahanan  Sebelum Terjadinya Serangan

Pertahanan Struktural

  • Lapisan lilin pada daun dan buah merupakan senyawa hidrofob yang dapat mencegah patogen
    • o Berkecambah misalnya cendawan
    • o Multiplikasi, untuk bakteri
    • o Migrasi untuk nematoda dan zoospora
  • Lapisan rambut yang lebat pada permukaan tumbuhan juga bersifat hdrofob
  • Kutikula yang tebal dapat mencegah patogen yang melakukan penetrasi langsung
  • Ketebalan dan kekasarah dinding sel epidermis terluar
    • o Menyulitkan atau tidak memungkinkan patogen untuk melakukan penetrasi
    • o Tumbuhan dengan dinding sel epidermis yang tebal dan/atau kasar sering menunjukkan keresistenan terhadap patogen-patogen tertentu

Karakter stomata

  • Stomata yang membuka secara lamabat pada gandum menunjukkan keresistenan terhadap
    • o Banyak bakteri dan patogen lain yang masuk ke dalam tumbuhan hanya melalui stomata
    • o Karat daun pada gandum karena kecambah mengalami kekeringan pada saat stomata sudah membuka
    • Stomata yang sangat sempit
    • Stomata yang elevasi sel-sel penjaganya tinggi resisten terhadap bakteri

Pertahanan kimia sebelum terserang patogen

  • Kenyataan adanya patogen-patogen yang tidak mampu menginfeksi suatu jenis tumbuhan karena adanya senyawa kimia pada tumbuhan yang menggagalkan infeksi
  • Senyawa inhibitor yang dilepas tumbuhan ke lingkungannya
    • o Eksudat fungitoksik pada daun yang dapat menghambat perkecambahan spora

▫  Botrytis pada tomat

▫  Cercospora pada bit gula

▫  Colletotrichum circinans pada bawang

  • Inhibitor yang terdapat di dalam sel-sel tumbhan sebelum infeksi  yang biasa terdapat di dalam sel-sel buah dan biji yang masih muda yang dapat menghambat kerja enzim patogen
    • o Beberapa senyawa fenolik
    • o Tanin
    • o Dienes (senyawa mirip asam lemak)

Pertahanan Karena Ketiadaan Faktor-Faktor Esensial

  • Ketiadaan senyawa yang dikenal patogen sehingga patogen tidak mapu mementuk senyawa atau struktur untu infeksi seperti
    • Enzim
    • Apresoria
    • Pasak penetrsi
    • Haustoria
    • Hifopodium

Ketiadaan reseptor dan tempat sensitif pada inang bagi toksin patogen

  • Rhizoctonia memerlukan suatu senyawa untuk membentuk bantalan hifa dalam proses penetrsi. Ketiadaan senyawa tersebut dapat menggagalkan infeksi
  • Venturia inaequalis mutan tertentu penyebab scab (kudis) pada apel kehilangan daya infeksi karena ketiadaan faktor tumbuh. Namun bila daun diseprit dengan faktor tumbuh tersebut maka infeksi dapat terjadi
  • Bakteri soft rot (E. carotivora var. atroseptica) serangannya tidak berat pada kentang yang konsentrasi gula  reduksinya rendah  dibanding kentang yang konsentrsi gula reduksinya tinggi
  • Pertahanan Struktural dan Biokimia Terinduksi oleh Patogen

Pengenalan tumbuhan terhadap adanya patogen dalam Pertahanan

  • Tumbuhan menerima sinal adanya senyawa yang disekresikan patogen, kemudan akan memobilisasi sistem pertahanan
    • Biokimia atau
    • Struktural
    • Untuk melindungi diri dari infeksi patogen lebih lanjut

Pertahanan Struktural Terinduksi

  • § Pertahanan sitoplsmik
    • Armillaria strain patogenik lemah dan cendawan simbion mikoriza yang menginduksi penyakit kronis atau simbiosis mutualisme

▫      Sitoplasma sel mengelilingi kumpulan hifa

▫      Nukleus sel melunak pada bagian tersebut kemudian pecah menjadi dua

  • Dalam beberapa sel reaksi sitoplasmik

▫      Terjadi menghilangnya protoplasma saat pertumbuhan cendwan meningkat

▫      Namun dalam beberapa sel terserang

  • sitoplasma dan nukleus membesar
  • sitoplasma menjadi granulair dan memadat
  • berbagai partikel atau struktur muncul di dalamnya
  • akhirnya miselium patogen mengalami disintegrasi dan invasinya terhenti
  • § Pertahanan Struktur Dinding  Sel
    • Perubahan morfologi dinding sel yang terserang patogen
    • Namun keefektifan struktur ini sebagai mekanisme ketahanan agak terbatas
    • Tiga tipe struktur utama pada penyakit tumbuhan

▫   Lapisan terluar dinding sel-sel parenkim bila kontak dengan bakteri yang inkompatibel

  • Membengkak dan memproduksi bahan-bahan fibrilar amorf yang menyelimuti dan memblokir serta mencegah bakteri berbiak
  • Dinding sel menebal sebagai respon terhadap sejumlah patogen dengan pembentukan bahan berselulosa yang sering berisi senyawa fenolik
  • Terbentuknya paipil kalus pada bagian sisi dalam dinding sel sebagai respons serangan cendawan patogen
  • § Struktur Pertahanan Histologi
  • Pembentukan lapisan gabus pada titik serangan beberapa jenis patogen seperti

▫      Bakteri

▫      Kadangkala virus

▫      Nematoda

▫      (Gambar 5-4; 5-5)

  • Pembentukan lapisan absisi (gugur atau shot hole) pada daun dan buah setelah terinfeksi oleh sejumlah patogen seperti

▫      Bakteri

▫      Virus

▫      Cendawan

▫      (Ganmbar 12-15)

  • Pembentukan tilosis (tyloses)

▫  Dibentuk dalam pembuluh silem sebagai respons terhadap kondisi stres atau invasi patogen

  • · Merupakan pertumbuhan yang berlebihan dari protoplasma di dekat sel-sel parenkim hidup yang menonjol ke dalam liang pembuluh silem (Gambar 5-7)
  • Deposisi gum (blendok)

▫      Merupakan barier yang tidak dapat dipenetrsa dan mengisolasi patogen di dalamnya umum terjadi pada

  • Pohon buah batu
  • Tanaman lainnya

  • Reaksi Pertahanan Nekrotik (Hipersensitif)
    • Lebih merupakan mekanisme pertahanan biokimia bukan mekanisme pertahanan struktural
    • Dianggap sebagai pertahanan struktural karena respons sejumlah sel yang terlihat jelas
    • Dapat mencegah menyebar luasnya serangan patogen (parasit obligat)

▫      Virus

▫      Cendawan

▫      Bakteri

▫      Nematoda

▫      (Gambar 5-8)

Pertahanan Biokimia Terinduksi

  • Respons hipersensitif (HR) merupakan suatu induksi kematian sel-sel secara lokal pada titik infeksi patogen (Gambar 5-9)
  • Gejala hipersensitif

▫      Dapat dilihat bila terjadi pada banyak sel

▫      Tidak dapat dilihat bila hanya terjadi pada satu-beberapa sel

  • Peningkatan ketahanan dinding sel dengan memperkuat molekul-molekul

▫      Dinding sel tumbuhan yang kontak dengan patogen (cendawan)

  • Dapat memproduksi beberapa senyawa pertahanan yang terakumulasi
  • Dapat meningkatkan kekuatan dinding sel terhadap invasi cendawan
  • Protein-protein yang Berhubungan dengan Patogenisitas

▫      Kelompok protein struktural yang toksik terhadap patogen

▫      Terdistribusi dalam jaringan tumbuhan dalam jumlah sanagat sedikit

▫      Diproduksi dalam konsentrasi tinggi bila terjadi serangan patogen atau stres lingkungan

▫      Terdapat secara inter dan intraselulair

  • Fitoaleksin

▫      Merupakan senyawa toksik anti mikroorganisme yang diproduksi  karena adanya

  • Serangan mikroorganisme patogen
  • Kerusakan mekanik
  • Gangguan bahan kimia
  • Dalam konsentrasi yang cukup dapat menekan perkembangan patogen
  • Senyawa fenol sederhana

▫      Diprduksi dan terakumulasi secara cepat setelah terjadinya infeksi terutama pada varietas tumbuhan resisten

▫      Contoh

  • Chlorogenic acid
  • Caffeic acid
  • Ferulic acid
  • Imunisasi Tumbuhan terhadap Patogen

Pertahanan melalui plantibodi

  • Manusia dan hewan memilki pertahanan terhadap patogen  yang dapat diaktifkan dengan imunisasi baik secara
    • o Alamiah maupun
    • o Buatan
    • Dengan cara
      • o Infeksi subminimal patogen secara alamiah
      • o Injeksi artifisial dengan protein patogen atau senyawa antigen lainnya
      • Di dalam tubuh manusia/hewan selanjutnya akan diproduksi
        • o Senyawa-senyawa antibodi yang dapat menekan patogen
        • o Yang memproteksi manusia/hewan dari patogen tartentu dalam jangka waktu lama (imunitas)
  • Pada Tumbuhan
    • o Tidak memiliki sistem imun seperti pada manusia/hewan
    • o Tidak mampu memproduksi antibodi
    • o Namun pada awal 1990-an dengan berhasil dirakinya tumbuhan transgenik

▫   Dengan memasukkan gen tikus yang mampu memproduksi antibodi

▫   Tumbuhan transgenik  bersangkutan dapat membentuk antibodi yang dapat melawan patogen-patogen tertentu

▫   Antibodi semacam ini disebut plantibodies (plantibodi)

Induksi Pertahanan Tumbuhan Secara Buatan degan Inokulasi Mikroorganisme satau Perlakuan Bahan Kimia

  • Local Acquired Resistance (LAR)
    • o Induksi resistensi pertamakali terjadi secara lokal di titik nekrosis tumbuhan karena

▫   Serangan patogen atau

▫   Senyawa kimia

  • Systemic Acquired Resistance (SAR)
    • o Bila resistensi menyebar secara sistemik dan berkembang di tempat-tempat yang tidak terinfeksi atau tidak mendapat perlakuan
  • Senyawa-senyawa kimia yang dapat menginduksi resistensi tumbuhan terhadap patogen
    • o Yang dapat menginduksi LAR san SAR pada tumbuhan tanpa menyebabkan nekrosis

▫   Salicylic acid

▫   Arachidonic acid

▫   2,6-dicholroisonicotinic acid

  • Patogen-patogen yang dapat menginduksi resistensi
  • o Induksi LAR

▫   TMV pada varietas tembakau yang hipersensitif taerhadap patogen terebut

  • o Induksi SAR

▫   Tanamanm  timun muda yang terinfeksi secara lokal oleh

  • Colletotrichum lagenarium
  • Pseudomonas lachrymans
  • Tobacco Necrisis Virus
  • Dalam beberapa hari menunjukkan SAR terhadap paling sedikit 13 macam penyakit yang disebabkan oleh
    • Cendawan
    • Bakteri
    • Virus

Comments are closed.