1. Patogen dapat menembus struktur penghalang tumbuhan seperti kutikula dan dinding sel melalui penetrasi langsung dengan membentuk struktur khusus atau menghasilkan enzim perombak. 2. Setelah penetrasi, patogen akan berkoloni, menghasilkan toksin atau fitohormon, dan membentuk inokulum baru. 3. Tumbuhan mengalami gangguan seperti peningkatan respirasi, gangguan fotosintesis, dan kematian

1. 1

2. 2
PENETRASI LANGSUNG
• Jamur, tumbuhan tinggi parasit & nematoda
• Menembus struktur penghalang
– Kutikula
– Dinding sel epidermis
• Cara
– Membentuk struktur khusus
– Membentuk enzim perombak

3. 3
KUTIKULA & EPIDERMIS
KutikulaKutikula
• LilinLilin
• Lilin-kutinLilin-kutin
• KutinKutin
Dinding sel epidermisDinding sel epidermis
• SeluloseSelulose
• PektatPektat
• HemiseluloseHemiselulose
• LigninLignin
Membran plasmaMembran plasma
• LipidLipid
• ProteinProtein

4. 4
STRUKTUR KHUSUS
• Untuk menembus penghalang dengan
kekuatan
• Bentuk Patogen
– Adesorium & stakhel Plasmodiophora
brassicae
– Apresorium & hife penetrasi jamur karat,
jamur tepung
– Bantalan penetrasi Rhizoctonia solani
– Haustorium Cuscuta spp.
– Radikel benalu
– Stilet nematoda

5. 5
ADESORIUM & STAKHEL
Plasmodiophora brassicae
Adesorium
• Matriks lengket, untuk
melekatkan diri
Stakhel
• Bentuk runcing, khitin, untuk
menembus dinding sel akar

6. 6
APRESORIUM &
HIFE PENETRASI
Apresorium Apresorium
Hife penetrasi

7. 7
APRESORIUM &
HIFE PENETRASI
ApresoriumApresorium
Hife penetrasiHife penetrasi

8. 8
BANTALAN PENETRASI

9. 9
HAUSTORIUM & RADIKEL
• Tali puteri (Cuscuta spp.)
• Benalu
Haustorium
Radikel

10. 10
STILET
• Nematoda
• Alat penusuk pd. mulut yang tersusun
dari khitin Stilet

11. 11
ENZIM PEROMBAK
• Dihasilkan jamur & bakteri
• Perombak kutikula & dinding sel tumbuhan
– Kutikula : lilin, kutin
– Dinding sel : pektat, selulose, hemiselulose,
lignin, lipid, protein

12. 12
ENZIM PEROMBAK
• Perombak penyusun sel tumbuhan
– Kutikula
• Lilin - tidak ada enzim
• Kutin - kutinase
– Dinding sel
• Pektat - pektinase
• Hemiselulose - hemiselulase
• Selulose - selulase
• Lignin - ligninase
– Lamela tengah
• Pektat - pektinase
– Membran sel
• Lipid - lipase
• Protein - peptidase

13. 13
KUTINASE
• Perombak kutin (penyusun kutikula)
– “Melunakkan” kutikula
• Berdaya aktif hanya di sekeliling hife
penetrasi yang sedang menembus kutikula

14. 14
PEKTINASE
• Perombak senyawa pektat (pektin, asam
pektinat, asam pektat)
– Pengisi dinding sel
– Penyusun lamela tengah
• Menyebabkan tercerai berainya sel-sel
– Gejala busuk basah
• Kerangka dinding sel (selulose) menjadi lebih
mudah dirombak

15. 15
HEMISELULASE
• Perombak hemiselulose (pengisi dinding
sel)
– Xilanase, galaktase, mannase, arabinase
• Selulose (kerangka dinding sel) menjadi
lebih mudah dirombak

16. 16
SELULASE
• Perombak selulose (kerangka dinding sel
tumbuhan)
– Selulose merupakan komponen tumbuhan yang
paling banyak di alam
• Terdiri dari sejumlah enzim (C1, C2, …
Cx)
– Hasil perombakan berupa selobiose

17. 17
LIGNINASE = LIGNASE
• Perombak lignin (zat kayu) pada dinding sel
tumbuhan tahunan
• Jamur Basidiomycetes, sejumlah Ascomycetes
& Deuteromycetes
– Jamur busuk putih (white rot fungi)
• Mampu merombak & menggunakan
• Gejala relatif cepat
– Jamur busuk coklat (brown-rot fungi)
• Mampu merombak tetapi tak mampu menggunakan
• Gejala relatif lambat

18. 18
Penetrasi jamur

19. 19
Penetrasi nematoda
Penetrasi bakteri

20. 20

21. 21
PASCAPENETRASI
• Patogen
– Perkembangan pascapenetrasi
• Tumbuhan
– Akibat serangan patogen
– Tanggapan terhadap serangan patogen

22. 22

23. 23
PATOGEN PascapenetrasiPATOGEN Pascapenetrasi
Invasi
Kolonisasi
Pembentukan
INOKULUM 20

24. 24
PATOGEN Pascapenetrasi
• Invasi & kolonisasi
• Produksi toksin / fitohormon
• Pembentukan inokulum 2O

25. 25
KOLONISASI JAMUR
•Menembus dinding sel-sel
yang lain
•Daya enzim perombak
dinding sel tumbuhan
• Pektinase
• Selulase
• Hemiselulase
• Ligninase
•Pembentukan haustorium

26. 26
KOLONISASI BAKTERI
• Pembelahan biner
• Menembus dinding sel di
sebelahnya
•Enzim pektinase
•Enzim selulase
•Enzim hemiselulase
•Enzim ligninase

27. 27
KOLONISASI VIRUS
• Replikasi zarah virus (asam nukleat &
protein selubung)
• Menggunakan metabolisme tumbuhan
• Penyebaran antar sel melalui
plasmodesma

28. 28
Partikel
virus masuk
RNA virus
terbebas
Pencetakan
RNA virus
baru
Sintesis protein capsid
Perakitan
virus baru
BIOSINTESIS VIRUS

29. 29
Melalui
Plasmodesma
DISTRIBUSI VIRUS DLM.
JARINGAN

30. 30

31. 31
TUMBUHAN Pascapenetrasi
A. Akibat serangan
1. Kenaikan respirasi
2. Gangguan fotosintesis
3. Gangguan penyerapan air & hara
4. Gangguan pengangkutan
5. Gangguan pertumbuhan
6. Kematian sel

32. 32
• Untuk penyediaan energi
– Untuk metabolisme patogen
• Replikasi virus
– Metabolisme pertahanan
• Fitoaleksin
• Struktur penghalang
1. Kenaikan respirasi

33. 33
• Penutupan stoma
• Gangguan pasokan air
• Pengecilan ukuran helai daun
• Klorosis
• Penggulungan/pengeritingan daun
• Pengguguran daun
2. Gangguan fotosintesis

34. 34
3. Gangguan penyerapan
• Gangguan permeabilitas membran
• Gejala layu karena kerusakan akar
4. Gangguan translokasi xilem
• Hambatan aliran air dlm. xilem
• Runtuhnya dinding xilem
• Tilosis
• Penyumbatan oleh patogen
• Penyumbatan oleh gom
• Gejala layu karena gangguan xilem

35. 35
• Hambatan distribusi hasil fotosintesis
• Tempat serangan sebagai “sink”
– Warna lebih hijau di sekitar bercak
– = green island (pulau hijau)
• Kerusakan floem
– Degenerasi floem : penyakit CVPD pada
jeruk
5. Gangguan translokasi floem

36. 36
• Gangguan keseimbangan fitohormon
– Pengecilan organ tumbuhan
• Hipotrofi : ukuran lebih kecil
• Hipoplasia : jumlah sel berkurang
– Pembesaran organ tumbuhan
• Hipertrofi : ukuran lebih besar
• Hiperplasia : jumlah sel bertambah
6. Gangguan pertumbuhan

37. 37
• Kematian satu sel
– Hipersensitif (lewat peka)
• Kematian sekelompok sel
– Nekrosis
7. Kematian sel

38. 38
• Kematian sel yang cepat setelah terserang patogen
• Efektif menghentikan perkembangan patogen
biotrof
HIPERSENSITIF

39. 39
TANGGAPAN TUMBUHAN
• Pertahanan tumbuhan
• Jenis pertahanan pada tumbuhan
– Berdasar asal pembentukan
• Pertahanan bawaan
• Pertahanan tanggapan
– Berdasar bentuk pertahanan
• Pertahanan kimiawi
• Pertahanan struktural

40. 40
a. Pembentukan senyawa fenol (common
phenolics)
– Menghalangi pertumbuhan patogen
b. Fitoaleksin
– Senyawa isoflavonoid / terpenoid yang
meningkat drastis setelah serangan patogen
– Disintesis dari senyawa fenol
JALUR REAKSI SHIKIMAT
1. Pertahanan kimiawi

41. 41
JALUR REAKSI SHIKIMAT
Fenol
Fitoaleksin
Lignituber
Lap. gabus

42. 42
• Pembentukan lignituber
– Deposit lignin sekitar hife penetrasi
• Penebalan dinding sel 2O
– Penyempitan plasmodesma
• Lapisan absisi
– Pemisahan jaringan sehat dari yang sakit
• Lapisan gabus
– Pemisahan jaringan sehat dari yang sakit
• Tilosis
– Penggelembungan dinding parenkhim pendamping xilem
ke dalam lumen xilem
2. Pertahanan struktural

43. 43
LIGNITUBER
• Deposit senyawa mirip lignin di sekeliling
hife penetrasi
Lignituber
•Membungkus
hife penetrasi
•Menghambat
pertumbuhan
hife penetrasi

44. 44
PENEBALAN DINDING SEL 2O
Penyempitan plasmodesma
Menghambat terbawanya virus melewati plasmodesma

45. 45
LAPISAN ABSISI
•Lapisan absisi
terbentuk pada
jaringan sehat di
belakang sel-sel
yg mengalami
lignifikasi
•Memisahkan
jaringan sehat
dari jaringan
sakit

46. 46
GG
aa
bb
uu
ss
Gabus
Memisahkan
jaringan sehat
dari jaringan
sakit
• Patogen
terlokalisasi
LAPISAN GABUS

47. 47
• Pertumbuhan
dinding sel
parenkim
pendamping ke
dalam lumen
xilem
• Menghambat
terangkutnya
inokulum dalam
xilem
• PATOGEN
TERLOKALISASI
TILOSIS

48. 48