48

www.iribb.org | Desember 2016 | 4(2), 48-50 Rizka Tamania Saptari - Peneliti PPBBI

Bagaimana Fungi Patogen Mengetahui Lokasi Tanaman Inangnya?

Infeksi fungi patogen menyebabkan kerusakan pada banyak tanaman budidaya. Seperti

Fusarium oxysporum yang dapat memiliki inang dari banyak jenis tanaman, bersifat persisten

dan sulit untuk dikendalikan. Mengetahui mekanisme fungi patogen tersebut dalam mengenali

tanaman inang dapat berguna untuk mencegah infeksinya pada tanaman.

Ilustrasi interaksi tanaman dengan fungi [Diadaptasi dari http://phylomedb.org/]

Interaksi antara fungi dengan tanaman dapat bersifat mutualistik maupun parasitik. Penetrasi

fungi simbion seperti mikorhiza pada akar memberikan efek positif bagi pertumbuhan

tanaman. Sedangkan fungi patogen seperti Fusarium oxysporum menyebabkan busuk batang

dan merusak banyak jenis tanaman budidaya [1]. Fungi patogen ini bersifat persisten dan sulit

dikendalikan. Sekali menginfeksi akar, dapat menimbulkan kerusakan bahkan pada satu lahan

budidaya. Namun bagaimana fungi ini mampu mengetahui bahwa di lokasi tersebut terdapat

tanaman yang bisa dijadikan sebagai inang?

Fungi mampu mengetahui lokasi tanaman inang melalui mekanisme kemotropisme [2,3]. Pada

sel fungi terdapat reseptor-reseptor spesifik yang mampu mengenali senyawa kimia tertentu

dari tanaman yang memicu pertumbuhan hifa ke arahnya. Berdasarkan hasil penelitian terkini,

pada F.oxysporum terdapat reseptor Ste2 yang berperan dalam kemotropisme fungi dalam

mengenali tanaman inang [2]. Ste2 merupakan protein transmembran yang mengenali senyawa

peroksidase yang disekresikan tanaman, antara lain TMP1, TMP2, CEVI-1 [2]. Selanjutnya,

respon ini diteruskan melalui proses fosforilasi bertingkat yang disebut mitogen-activated

protein kinase (MAPK) cascade hingga terjadi pertumbuhan hifa ke arah sumber senyawa.

Menariknya, mekanisme ini justru sama dengan bagaimana fungi mengenali mating partner

dalam reproduksi seksual [2,4,5]. Hifa-hifa yang mengandung organ seksual akan saling

menarik dengan mensekresikan feromon yang kemudian dikenali juga oleh reseptor Ste2 yang

49

www.iribb.org | Desember 2016 | 4(2), 48-50 Rizka Tamania Saptari - Peneliti PPBBI

kemudian terfosforilasi melalui MAPK cascade yang sama hingga terjadi kemotropisme ke

arah sumber feromon. Sedangkan kemotropisme fungi dalam mengenali sumber nutrisi seperti

glukosa dan asam amino adalah melalui MAPK cascade yang berbeda.

Mekanisme kemotropisme fungi mengenali peroksidase tanaman melalui MAPK cascade yang

sama dengan feromon (Rho1-Mpk1 MAPK cascade), namun berbeda dengan nutrisi (Fmk1-

Ste12 MAPK cascade) [2].

Dalam penerapannya, mekanisme kemotropisme ini sangat berguna untuk mengontrol

kolonisasi fungi patogen (Fusarium oxysporum) ke tanaman produksi. Sebagai contoh, apabila

mekanisme reseptor Ste2 dalam mengenali peroksidase tanaman dapat diketahui lebih lanjut,

maka dapat dilakukan modifikasi atau dengan senyawa tertentu sehingga reseptor Ste2 tidak

lagi mampu mengenali peroksidase tanaman sehingga dapat mencegah infeksi fungi patogen

ke tanaman. Namun, penelitian lebih lanjut sangat diperlukan untuk mengetahui apakah

mekanisme kemotropisme melalui peroxidase dan reseptor Ste2 ini bersifat universal untuk

berbagai jenis fungi atau hanya spesifik untuk Fusarium oxysporum saja.

Referensi

1. Kistler, H.C. 1997. Genetic Diversity in the Plant-Pathogenic Fungus Fusarium oxysporum.

Phytopathology 87(4): 474

2. Turra, D., Ghalid, M.E., Rossi, F., Pietro, A.D. 2015. Fungal pathogen uses sex pheromone

receptor for chemotropic sensing of host plant signals. Nature 527: 521-524

3. Turra, D. and Pietro, A.D. 2015. Chemotropic sensing in fungus–plant interactions. Current

Opinion in Plant Biology 26:135-140

50

www.iribb.org | Desember 2016 | 4(2), 48-50 Rizka Tamania Saptari - Peneliti PPBBI

4. Konopka, J.B. Jenness, D.D., and Hartwell, L.H. 1988. The C-terminus of the S. cerevisiae

α-pheromone receptor mediates an adaptive response to pheromone. Cell 54(5): 609-620

5. Kim, H., Wright, S.J., Park, G., Ouyang, S., Krystofova, S., and Borkovich, K.A. 2012.

Roles for Receptors, Pheromones, G Proteins, and Mating Type Genes During Sexual

Reproduction in Neurospora crassa. Genetics 190(4): 1389-1404