Sabtu, 25 Juni 2011

MAKALAH IDENTIFIKASI PENGGANGGU TUMBUHAN




BAB I
PENDAHULUAN
A . LATAR BELAKANG
Organisme penganggu tanaman (OPT) merupakan faktor pembatas produksi tanaman di Indonesia baik tanaman pangan, hortikultura maupun perkebunan.Organisme Pengganggu Tumbuhan (OPT) telah menjadi hambatan utama dalam peningkatan ekspor produk pertanian pada umumnya. Sehingga untuk mengantisipasi kerusakan yang lebih parah dari hasil produk pertanian maka perlu  diperhatikan perkembangan identifikasi pengganggu tumbuhan sehingga metode- metode identifikasi yang modern perlu diterapkan dalam mengidentifikasi pengganggu tumbuhan.
Hal ini perlu perhatian yang serius untuk selalu mengikuti perkembangan dari organisme pengganggu tumbuhan dan cara-cara identifikasi disesuaikan dengan perubahan-perubahan yang terjadi pada perkembangan organisme pengganggu tumbuhan. Perkembangan identifikasi pengganggu  tumbuhan  secara umum yang telah dilakukan oleh para ilmuwan patologi untuk mengidentifikasi jamur, bakteri,virus dan gulma

B.                 TUJUAN
Untuk mengetahui perkembangan identifikasi pengganggu tumbuhan di masa yang akan datang dan teknik-teknik yang digunakan.





BAB II
PEMBAHASAN

Perkembangan identifikasi pathogen tumbuhan  secara umum yang telah dilakukan oleh para ilmuwan patologi untuk mengidentifikasi virus, gulma,jamur dan bakteri.
  
A.             IDENTIFIKASI VIRUS TUMBUHAN
Identifikasi virus sebagai penyebab penyakit merupakan faktor kunci yang menentukan keberhasilan pengendalian dilapangan. Identifikasi berdasarkan gejala kasat mata sering tidak cukup untuk menentukan virus penyebeb penyakit. Gejala dapat disebabkan oleh infeksi campuran dari beberapa virus, atau virus yang berbeda dapat menimbulkan gejala yang sama. Pada awal perkembangan diagnosis penyakit virus, gejala penyakit memegang peranan penting untuk menentukan apaka suatu satu gejala disebabkan oleh satu jenis virus atau lebih. Pengamatan gejala yang di ikuti oleh pengamatan mikroskop elektron dilakukan untuk mengetahui bentuk virion yang menginfeksi tanaman. Saat ini, deteksi dan identifikasi virus dapat dilakukan menggunakan teknik biologi molekul yang didasarkan atas runutan nukleotida genom virus yang khas.
1.Identifikasi virus berdasarkan sifat hayati dan bentuk virion sifat virus yang menjadi dasar identifikasi virus adalah gejala penyakit, kisaran tanaman inang, dan kekhasan vektor. Selain itu mikroskop elektron juga dapat digunakan untuk mengetahui genus dan famili virus berdasrkan bentuk dan ukuran virion.
 Beberapa hal yang perlu diketahui agar identifikasi virus dapat dengan mudah diketahui,adalah sebagai berikut :
ü  setiap virus mempunyai kisaran inang yang berbeda,sahingga hubungan khas antara virus dan tanaman inang dapat dijadikan sebagai salah satu cara identifikasi virus.
ü  Babarapa virus mugkin dapat menginfeksi satu jenis tanaman inang,tetapi salah satu virus menginfeksi sacara sistemik dan yang lainya hanya menginfeksi sacera lokal.
ü  Setipa virus mempunyai vektor yang berbeda, sehingga bebab ini dapat dijadikan sebagai salah satu cara untuk mengetahui virus tersebut.
1.      Identifikasi berdasarkan sifat virus :
ü  Identifikasi berdasarkan gejala dan kiasaran tanaman inang
ü  Identifikasi virus berdasarkan kekhasan vektor Virus yang menyerang tanaman dapat diidentifikasi berdasrkan hubungan khas virus dan vektornya.
ü  Identifikasi dengan mikroskop elektron Mikroskop elektron
2.      Identifikasi berdasarkan sifat molekul virus
ü  Deteksi virus mengunakan teknik PCR
ü  Deteksi virus tumbuhan dengan pelacak DNA

B.IDENTIFIKASI GULMA
 Identifikasi gulma adalah  penentuan identitas suatu gulma dengan menggunakan sejumlah kecil karakter yang berdasarkan hsil penelitian merupakan cirri yang bersifat tepat untuk membedakan suatu gulma dengan gulma lainnya.identifikasi guma merupakan proses untuk klasifikasi gulma sampai tingkat takson tertentu : divisi,ordo,family,genus,spesies.

Cara identifikasi gulma :
ü  Membandingkan gulma tersebut dengan materi yang telah diidentifikasi diherbarium
ü  Konsultasi langsung dengan para ahli dibidang yang bersangkutan
ü  Mencari sendiri melalui kunci identifikasi
ü  Membandingkannya dengan determinasi yang ada
ü  Karakteristik gulma



Ø  Identifikasi berdasar morfologi

            Identifikasi dilakukan berdasarkan bentuk, adanya ciri-ciri anatomi dan jumlahnya termasuk dimorfisme seksual secara morfologi, ukuran-ukuran serta rasio ukuran-ukuran (morfometrik). Kunci-kunci dan pertelaan yang telah diterbitkan menunjukkan ciri-ciri yang mendiagnosa  marga dan jenis. Kunci identifikasi yang dapat digunakan dengan bantuan komputer juga telah tersedia.

Ø  Identifikasi secara molekuler dan biokimia

            Metode-metode DNA berdasarkan urutan pemeriksaan, fragmen yang terbatas dan yang sejenisnya telah dikembangkan untuk memecahkan beberapa tantangan identifikasi dan diagnosa yang teliti. Sebagian orang mengandalkan pada ekstraksi dan amplifikasi (penguatan) DNA dari  individu nematoda, sedangkan yang lainnya dapat mendeteksi dan menghitung jenis-jenis tertentu dalam contoh tanah. Suatu kendala yang nyata ialah bahwa identifikasi dapat hanya terbatas pada suatu jenis tunggal atau kelompok jenis yang kecil dan validasi mungkin dapat dilakukan dengan penarikan contoh terbatas dari keragaman antar jenis. Walaupun demikian, penerapan teknologi ini mungkin sekali meningkat dengan pesat.

            Metode-metode kemotaksonomi lainnya telah dikembangkan, yang meliputi analisa isozim, profil protein, pengujian serologi, tetapi hanya beberapa yang telah diterima secara luas. Pemilahan jenis-jenis nematoda buncak akar dengan cara analisa isozim telah terbukti merupakan pendekatan yang praktis karena sifat-sifat morfologi berdasarkan diagnosa kurang tegas. Pendekatan DNA dan kimia membutuhkan fasilitas yang lebih canggih tetapi tidak memerlukan tenaga ahli taksonomi terlatih dalam diagnostik rutin. Walaupun demikian, pengembangan pendekatan ini lebih lanjut harus menggunakan bahan yang telah  diidentifikasi secara dapat dipercaya untuk memberikan cara pemecahan yang kuat.



Tanda-tanda yang dipakai dalam  identifikasi dan penelaahan spesies gulma; terbagi atas sifat-sifat vegetatif yang bisa berubah sesuai dengan lingkungan dan sifat-sifat generativ  yang cenderung       tetap  Sifat vegetatif gulma antara lain : perakaran, bagian batang dan cabangnya, kedudukan daun, bentuk daun, tepi daun dan permukaan daun, terdapat alat-alat tambahan misalnya daun penumpu atau selaput bumbung, beragam dan berbeda-beda untuk tiap spesies gulma. Bagian generatif yang dapat digunakan sebagai kriteria tanaman antara lain adalah : jumlah dan duduknya bunga, bagian-bagian bunga, warna kelopak bunga, warna mahkota  bunga, jumlah benang sari, serta bentuk - ukuran - warna - jumlah buah/biji.

KLASIFIKASI          GULMA
        Cara klasifiikasi pada tumbuhan ada dua macam yaitu buatan (artificial) dan alami (natural). Pada klasifikasi sistem buatan pengelompokan tumbuhan hanya didasarkan pada salah satu sifat atau sifat-sifat yang paling umum saja, sehingga kemungkinan bisa terjadi beberapa tumbuhan yang mempunyai hubungan erat satu sama lain dikelompokan dalam kelompok yang terpisah dan sebaliknya beberapa tumbuhan yang hanya mempunyai sedikit persamaan mungkin dikelompokan bersama dalam satu kelompok.
Hal demikian inilah yang merupakan kelemahan. Gulma dapat dikelompokan seperti berikut         ini:
            Berdasarkan siklus hidupnya, gulma dapat dikelompokan menjadi :
a.Gulma setahun (gulma semusim, annual weeds), yaitu gulma yang menyelesaikan siklus hidupnya dalam waktu kurang dari satu tahun atau paling lama satu tahun (mulai dari berkecambah sampai memproduksi biji dan kemudian mati.
b. Gulma dua tahun (biennial weeds), yaitu gulma yang menyelesaikan siklus hidupnya lebih dari satu tahun, tetapi tidak lebih dari dua tahun.. Yang termasuk gulma dua tahun yaitu Dipsacus sylvestris, Echium vulgare, Circium vulgare, Circium altissimum dan Artemisia biennis.
c. Gulma tahunan (perennial weeds), yaitu gulma yang dapat hidup lebih dari dua tahun atau mungkin hampir tidak terbatas (bertahun-tahun).
Kebanyakan berkembang biak dengan biji dan banyak diantaranya yang berkembang biak secara vegetatif.

Berdasarkan cara berkembang biaknya, gulma tahunan dibedakan menjadi dua :
Simple perennial, yaitu gulma yang sebenarnya hanya berkembang biak dengan biji, akan tetapi apabila bagian tubuhnya terpotong maka potongannya akan dapat tumbuh menjadi individu baru. Sebagai contoh Taraxacum sp. dan Rumex sp., apabila akarnya terpotong menjadi dua, maka masing-masing potongannya akan tumbuh menjadi individu baru.
                   Berdasarkan habitatnya, gulma dikelompokkan menjadi :
a. Gulma darat (terrestial weeds), yaitu gulma yang tumbuh pada habitat tanah atau darat. Contoh Cyperus rotundus, Imperata cylindrica, Cynodon dactylon, Amaranthus spinosus, Mimosa sp. ,
b. Gulma air (aquatic weeds), yaitu gulma yang tumbuh di habitat air. stratiotes.
.   Berdasarkan tempat tumbuhnya, gulma dikelompokkan menjadi :
a. Terdapat di tanah sawah, contohnya Echinochola crusgalli, Echinochola colonum, Monochoria vaginalis, Limnocharis flava, Marsilea crenata
.b. Terdapat di tanah kering atau tegalan, contohnya Cyperus rotundus, Amaranthus spinosus, Eleusineindica.
c. Terdapat di tanah perkebunan besar, contohnya Imperata cylindrica, Salvinia sp., Pistia stratiotes.

         Berdasarkan sistematikanya, gulma dikelompokan ke dalam :
a. Monocotyledoneae,
b. Dicotyledoneae,
.c. Pteridophyta crenata.
 Berdasarkan morfologinya, gulma dikelompokan ke dalam :
a. Golongan rumput (grasses)
Gulma golongan rumput termasuk dalam familia Gramineae/Poaceae. Deangan cirri, batang bulat atau agak pipih, kebanyakan berongga.Daun-daun soliter pada buku-buku, tersusun dalam dua deret, umumnya bertulang daun sejajar, terdiri atas dua bagian yaitu pelepah daun dan helaian daun. Daun biasanya berbentuk garis (linier), tepi daun rata. Lidah-lidah daun sering kelihatan jelas pada batas antara pelepah daun dan helaian daun.
Dasar karangan bunga satuannya anak bulir (spikelet) yang dapat bertangkai atau tidak (sessilis). Masing-masing anak bulir tersusun atas satu atau lebih bunga kecil (floret), di mana tiap-tiap bunga kecil biasanya dikelilingi oleh sepasang daun pelindung (bractea) yang tidak sama besarnya, yang besar disebut lemna dan yang kecil disebut palea.Buah disebut caryopsis atau grain.Contohnya Imperata cyliindrica, Echinochloa crusgalli, Cynodon dactylon, Panicum repens.
b. Golongan teki (sedges)
Gulma golongan teki termasuk dalam familia Cyperaceae.Batang umumnya berbentuk segitiga, kadang-kadang juga bulat dan biasanya tidak berongga.Daun tersusun dalam tiga deretan, tidak memiliki lidah-lidah daun (ligula).Ibu tangkai karangan bunga tidak berbuku-buku. Bunga sering dalam bulir (spica) atau anak bulir, biasanya dilindungi oleh suatu daun pelindung. Buahnya tidak membuka. Contohnya Cyperus rotundus, Fimbristylis littoralis, Scripus.
c. Golongan berdaun lebar (broad leaves)
Gulma berdaun lebar umumnya termasuk Dicotyledoneae dan Pteridophyta. Daun lebar dengan tulang daun berbentuk jala. Contohnya Monocharia vaginalis, Limnocharis flava, Eichornia crassipes, Amaranthus spinosus, Portulaca olerace, Lindernia sp.
 Berdasarkan asalnya, gulma dikelompokan ke dalam :
a. Gulma obligat (obligate weeds) adalah gulma yang tidak pernah dijumpai hidup secara liar dan hanya dapat tumbuh pada tempat-tempat yang dikelola oleh manusia..
b. Gulma fakultatif (facultative weeds) adalah gulma yang tumbuh secara liar dan dapat pula tumbuh pada tempat-tempat yang dikelola oleh manusia. Contohnya Imperata cylindrica,:
.C. IDENTIFIKASI JAMUR  PENYEBAB PENYAKIT
Sifat-sifat jamur yang sangat penting yang digunakan untuk identifikasi adalah spora dan fruktifikasi (tubuh buah) atau struktur yang menghasilkan spora dan beberapa sifat tubuh jamur (plasmodium atau miselium).
Bentuk, ukuran, warna dan pola susunan spora pada sporofor atau tubuh buah dan juga bentuk dan warna sporofor atau badan buah merupakan sifat-sifat yang telah mencukupi untuk diamati bagi seseorang yang telah cukup berpengalaman dalam taksonomi jamur untuk menentukan nama kelas, ordo, famili, dan genus jamur tersebut harus dimasukkan.
.
D.IDENTIFIKASI BAKTERI
Identifikasi bakteri yang berkembang adalah berdasarkan asam nukleat, dengan membandingkan jumlah DNA yang dihasilkan oleh enzim restriksi tertentu, atau derajat (persentasi) DNA yang terhibridisasi dari bakteri yang belum diketahui dengan DNA dari bakteri yang telah diketahui.

Teknik-teknik diagnosa  

ü  Mikroskop elektron payar
Berbeda dengan mikroskop majemuk yang menggunakan cahaya untuk melihat contoh, maka mikroskop elektron payar (Scanning Electron Microscope, SEM) menggunakan elektron untuk menghasilkan gambar suatu contoh. SEM mempunyai perbesaran (resolusi) yang jauh lebih besar daripada mikroskop majemuk, karena panjang gelombang elektron sekitar 100.000 kali lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya. SEM sangat berguna untuk memeriksa struktur permukaan spora jamur.

Perbesaran terbaik mikroskop cahaya adalah 0,2 µm atau 200 nm. Perbesaran SEM adalah 3–6 nm, hampir 100 kali lebih baik daripada mikroskop cahaya. SEM memungkinkan pengamatan permukaan preparat yang jauh lebih rinci daripada mikroskop cahaya dan memiliki medan pengamatan yang lebih dalam, sehingga lebih banyak contoh yang dapat diamati pada waktu yang sama. SEM menggunakan cahaya elektron untuk melihat dengan teliti permukaan suatu contoh untuk membentuk gambar tiga dimensi dari spesimen itu. Elektron sangatlah kecil dan mudah dibelokkan oleh molekul gas di udara. Oleh karena itu, untuk memungkinkan elektron mencapai contoh, kolom tempat pancaran elektron lewat dan bilik spesimen dibuat hampa udara.

Untuk menyimpan struktur contoh biologi dalam keadaan hampa udara, contoh harus dikeringkan secara hati-hati dengan menggunakan karbon dioksida cair dalam mesin yang disebut pengering titik kritis (critical point drier). Contoh biasanya direkatkan pada tonggak logam (stub) dengan menggunakan selotip dua muka (double-sided tape), kemudian dilapisi dengan lapisan tipis logam mulia seperti emas, agar bersifat menghantar listrik. Spora jamur karat dan jamur api yang berdinding tebal tidak perlu dikeringkan dengan pengering titik kritis dan dapat langsung diberi lapisan setelah direkatkan pada tonggak logam. 

ü    Teknik biokimia dan molekuler
Tidak adanya gejala penyakit yang tampak pada suatu tanaman tidak berarti bahwa tanaman tersebut bebas patogen. Pakar patologi tanaman perlu menggunakan teknik biokimia atau molekuler untuk mendeteksi keberadaan beberapa patogen.  Pengindeksan adalah istilah yang digunakan untuk suatu prosedur pengujian keberadaan patogen yang diketahui, terutama virus, pada tanaman. Pengindeksan memberi peluang untuk menerapkan secara cepat strategi pengendalian dan mengurangi kemungkinan berkembangnya wabah penyakit. Pengindeksan juga penting dalam penerapan strategi karantina untuk menjaga agar suatu negara bebas dari penyakit asing, dan rencana sertifikasi yang menghasilkan bibit tanaman ‘bebas penyakit’.

ü  Serologi (imunologi)
Dalam serologi, antibodi-antibodi khusus yang dibuat untuk antigen-antigen pada patogen digunakan untuk diagnosa penyakit. Antibodi ini dapat bersifat poliklonal (populasi campuran antibodi yang dibuat dengan cara mengebalkan seekor hewan dengan ekstrak patogen dan mengumpulkan darahnya) atau antibodi monoklonal (sel-sel limpa hewan yang dikebalkan yang mengeluarkan antibodi tunggal dipindahkan (cloned) dan diperbanyak dalam kultur jaringan).
Salah satu uji serologi diagnostik yang paling umum digunakan ialah Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA). Antibodi dibiarkan menyerap dalam sumuran cawan mikrotiter. Larutan uji kemudian ditambahkan ke dalam sumuran dan bila terdapat antigen, antigen akan mengikat pada antibodi. Sumuran kemudian dicuci, kemudian ditambahkan antibodi yang dikonyugasikan dengan enzim, sumuran dicuci lagi dan akhirnya ditambahkan substrat enzim. Jika terdapat antigen, maka ikatan konyugasi antibodi-enzim mengkatalisasi perubahan substrat kromogenik menjadi produk yang berwarna.
Diagnosa patogen dengan menggunakan metode serologi memiliki banyak keuntungan. Walaupun untuk memproduksi antibodi diperlukan waktu beberapa minggu, namun antibodi itu stabil untuk jangka waktu lama, jika  disimpan secara benar dan memberikan hasil yang cepat. Metode serologi dapat disesuaikan untuk kondisi laboratorium dan lapangan.

ü  Metode berdasar asam nukleat
            Banyak gen dimiliki secara bersama oleh organisme hidup, tetapi umumnya gen dengan fungsi yang sama akan berbeda urutannya dari satu takson ke takson lain. Keragaman ini dapat digunakan untuk diagnosa dengan menggunakan beberapa teknik seperti hibridisasi asam nukleat dan reaksi rantai polimerase (Polymerase Chain Reaction, PCR). Teknik molekuler moderen untuk menganalisa asam nukleat sangatlah peka, sehingga pada kondisi ideal jumlah  DNA dalam pikogram dapat dideteksi.
Suatu PCR tertentu meliputi pemanasan campuran DNA, polimerase DNA yang tahan panas, primer DNA dan dNTP dalam larutan penyangga yang sesuai hingga suhu lebih dari 90°C untuk mengubah sifat DNA, diikuti pendinginan hingga suhu sekitar 50–60°C untuk menguatkan primer pada untaian DNA yang terpisah, kemudian suhu dinaikkan menjadi 72°C,  yang merupakan suhu optimal untuk polimerisasi DNA, agar terbentuk untaian DNA komplementer sebagai perpanjangan dari primer DNA.  Setelah setiap siklus pengubahan sifat, penguatan dan perpanjangan, jumlah DNA menjadi berlipat dua, menuju peningkatan jumlah DNA secara  eksponensial, yang setelah 30  siklus, dapat digambarkan dengan mudah dalam gel agarosa melalui pewarnaan dengan etidium bromid.

 Metode diagnosa berdasarkan asam nukleat memiliki keunggulan kecepatan dan kepekaan pendeteksian, beberapa kali lebih baik daripada teknik imunologi. Kelemahan teknik berdasarkan asam nukleat meliputi peralatan, dan sarana yang mahal, kurang praktis jika dibandingkan dengan teknik serologi, dan peningkatan kepekaan dapat berarti bahwa kontaminasi contoh lebih menjadi  masalah.




BAB III
PENUTUP

A.            Kesimpulan
Dari pembahasan diatas maka dapat disimpulkan bahwa Perkembangan identifikasi pengganggu tumbuhan  secara umum  telah dilakukan oleh para ilmuwan  patologi untuk mengidentifikasi jamur, bakteri,virus dan gulma.  
Perkembangan identifikasi pengganggu tumbuhan di masa yang akan datang akan mangalami peruhan dari teknik-teknik untuk mengedentifikasi pengganggu tumbuhan yang modern.
Teknik-teknik dalam melakukan diaknosis yaitu    
1.  Mikroskop elektron payar  
2.  Teknik biokimia dan molekuler
3.  Serologi (imunologi)
4.  Metode berdasar asam nukleat
           











DAFTAR PUSTAKA


http://ekyowinnersnews.blogspot.com/2010/04/identifikasi-gulma.html


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar