1. Patogen dapat menginvasi, mengkolonisasi, dan membentuk inokulum di dalam jaringan tumbuhan melalui berbagai cara seperti pertumbuhan hifa jamur, pembelahan biner bakteri, atau replikasi virus. 2. Serangan patogen dapat menyebabkan gangguan fisiologi tumbuhan seperti kenaikan respirasi, gangguan fotosintesis, dan gangguan transportasi air dan hara yang dapat menyebabkan gejala layu atau kematian jaringan.

1. 1

2. 2
PASCAPENETRASI
• Patogen
– Perkembangan patogen di dalam sel /
jaringan tumbuhan
• Tumbuhan
– Pengaruh pada tumbuhan
– Tanggapan tumbuhan

3. 3
PATOGEN
InvasiInvasi
KolonisasiKolonisasi
Pembentukan
INOKULUM 20

4. 4
I. PATOGEN
• Invasi, kolonisasi & pembentukan inokulum
– Tergantung jenis patogen
• Senyawa kimia sebagai “senjata”
– Enzim patogen
– Toksin patogen
– Fitohormon
– Polisakarid

5. 5
A. INVASI & KOLONISASI
• Jamur
– Pertumbuhan dalam sel sub-epidermis
– Pertumbuhan dalam ruang sub-stoma
• Bakteri
– Pembelahan biner
• Virus
– Replikasi

6. 6
JAMUR
Hife subepidermis
atau sub-stoma
Haustorium
di dalam sel

7. 7
BAKTERI
Pembelahan biner

8. 8
VIRUS
Replikasi zarah
virus
Distribusi virus
melalui
plasmodesma

9. 9
VIRUS
Penyebaran virus melalui plasmodesma

10. 10
SENYAWA KIMIA PATOGEN
• EnzimEnzim
• ToksinToksin
• FitohormonFitohormon
• PolisakaridaPolisakarida

11. 11
1. Enzim
• Sama dengan pada waktu penetrasi
– Pektolitik
– Hemiselulolitik
– Selulolitik
– Lignolitik
– Proteolitik
– Lipolitik
Perombak dinding sel
Perombak membran

12. 12
2. Toksin Patogen
• Daya
– Mempengaruhi metabolisme tumbuhan
• Respirasi
• Transpor lewat membran
– Menentukan kemampuan patogen menyebabkan
sakitnya tumbuhan
– Menentukan timbulnya gejala
• Jenis
– Toksin selektif
– Toksin non-selektif

13. 13
Toksin Selektif
• Toksin khusus
– Hanya meracun inang patogen
– Tidak meracun bukan inang
• Tumbuhan rentan sangat peka
• Penentu utama
– Virulensi patogen
– Timbulnya gejala khas

14. 14
Toksin Non-selektif
• Toksin tidak khusus
– Meracun tidak hanya inang patogen
– Tidak menunjukkan selektivitas
• Kerentanan thd. patogen tidak berhubungan
dgn. kepekaan thd. toksin
– Bukan penentu virulensi patogen
• Mengimbas timbulnya sejumlah gejala

15. 15
Contoh Toksin Selektif
• Victorin - Drechslera victoriae - oat
• Toksin T - D. maydis ras T - jagung Tms
• Toksin HC - D. carbonum ras 1 - jagung
• Toksin HS - D. sacchari - tebu
• Toksin PC - Periconia circinata - sorgum
• Toskin PM - Phyllosticta maydis - jagung
• Toksin Alternaria alternata:
– Toksin AK - f.sp. kikuchiana - pir Jepang
– Toksin AM - f.sp. mali - apel
– Toksin AA - f.sp. lycopersici - tomat

16. 16
Toksin Non-selektif
• Pyrikularin - Pyricularia oryzae
• Tenttoksin - Alternaria tenuis
• Fusicoccin - Fusicoccum amygdali
• Kolelotin - Colletotrichum fuscum
• Toksin layu Fusarium:
– Asam fusarat - Fusarium spp.
– Fitonivein - F. oxysporum f.sp. niveum
– Fitolycopersicin - F. oxysporum f.sp. lycopersici
– Lycomarasmin - F. oxysporum f.sp. lycopersici,
f.sp. vasinfectum, f.sp. melonis
– Naftharazin - F. solani f.sp. pisi

17. 17
Toksin Non-selektif
• Amylovorin - Erwinia amylovora
• Phaseolotoksin - Ralstonia phaseolicola
• Tabtoksin - R. tabaci
• Syringomisin - R. syringae
• Coronatin - R. coronafaciens p.v. atropurpurea
• Rhizobitoksin - Rhizobium japonicum

18. 18
3. Fitohormon
• Giberelin
– Fusarium moniliformae (= Gibberela fujikuroi)
pada padi sakit bakanae
– Jerami padi lebih besar & lebih panjang
• Sitokinin & auksin
– Agrobacterium tumefaciens - puru mahkota
– Corynebacterium fascians - fasiasi
– Mikoplasma - sapu
• Etilen
• Banyak jamur - senesensi prematur

19. 19
4. Polisakarida
• Dinding paling luar jamur & bakteri
• Eksopolisakarida (= EPS)
– Bakteri genus Ralstonia
– Pengimbas layu
• Glikopeptida
– Ceratocystis ulmi
– Corynebacterium insidiosum
– C. spedonicum
– C. michiganense
. β-glukan
– Phytophthora spp.

20. 20
B. PEMBENTUKAN
INOKULUM 2O
• Jamur
– Pembentukan spora
• Bakteri
– Hasil pembelahan biner
• Virus
– Hasil replikasi

21. 21
PEMBENTUKAN SPORA
Sporulasi mendesak
epidermis daun
Epidermis robek

22. 22
II. TUMBUHAN
• Akibat serangan
– Kenaikan respirasi
– Gangguan fotosintesis
– Gangguan penyerapan air & hara
– Gangguan pengangkutan
– Gangguan pertumbuhan
– Kematian sel
• Tanggapan terhadap serangan
– Pertahanan

23. 23
A. AKIBAT SERANGAN

24. 24
1. KENAIKAN RESPIRASI
• Untuk penyediaan energi & senyawa
tengahan (intermedier)
– Untuk metabolisme patogen
• Replikasi virus (RNA & protein)
– Metabolisme pertahanan
• Senyawa fenol
• Struktur penghalang

25. 25
RESPIRASI TUMBUHAN SAKIT

26. 26
2. GANGGUAN
PENYERAPAN AIR & HARA
• Penyebab
• Gangguan permeabilitas membran sel
epidermis bulu akar
• Kerusakan akar
• Puru akar, akar gada
• Gejala layu
• Efek sumbu lampu (wick effect)
• Jaringan akar yang rusak masih dilewati air
 kapiler

27. 27
3. GANGGUAN ALIRAN
DALAM XILEM
• Hambatan aliran air dlm. xilem
– Nekrosis pada pangkal batang/leher akar
– Penyumbatan xilem
• Runtuhnya dinding xilem
• Penyumbatan oleh patogen
• Penyumbatan oleh gom
• Tilosis
• Gejala layu

28. 28
TILOSIS
Xilem bersih
Xilem denganXilem dengan
tilosis ringantilosis ringan
Xilem dengan
tilosis berat
buntu

29. 29
4. GANGGUAN FOTOSINTESIS
• Penyebab
– Gangguan pembukaan & penutupan stoma
– Gangguan pasokan air ke daun
– Klorosis
– Kematian (nekrosis) jaringan daun (bercak,
hawar, dst.)
– Pengecilan ukuran helai daun
– Penggulungan/pengeritingan daun
– Pengguguran daun

30. 30
5. GANGGUAN FLOEM
• Hambatan distribusi hasil fotosintesis
• Tempat serangan sebagai “sink”
– Akumulasi pati (hasil fotosintesis) di sekeliling
tempat serangan
• Kerusakan floem
– Degenerasi floem : penyakit CVPD pada jeruk

31. 31
6. GANGGUAN PERTUMBUHAN
• 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
• Gejala puru (benjolan-benjolan), gosong
bengkak, gigantisme, sapu

32. 32
PEMBESARAN SEL
Gosong bengkak Puru akar

33. 33
7. Kematian sel
• Kematian sekelompok sel (= Nekrosis)
– Bercak (spot) : kematian sekelompok kecil sel
– Belur (lesion) : kematian sekelompok sel
– Hawar (blight) : kematian sebagian besar
jaringan
– Busuk (rot) : hancurnya sekelompok sel

34. 34
NEKROSIS
Bercak
Busuk
Hawar

35. 35
B. TANGGAPAN TERHADAP
SERANGAN

36. 36
TANGGAPAN TUMBUHAN
1. Tanggapan biokimia
• Senyawa kimia dalam sel
2. Tanggapan struktur
• Pembentukan struktur penghalang
• Tanggapan terhadap penetrasi
• Tanggapan terhadap invasi & kolonisasi

37. 37
TANGGAPAN THD. PENETRASI
• Deposisi lignin
dalam dinding sel
yang terserang
• Membungkus hife
penetrasi
• Pertumbuhan hife
sangat terhambat
1. Pembentukan papilla (lignituber)

38. 38
2. PEMBENTUKAN SENYAWA
TAHAN ENZIM PATOGEN
• Ca-pektat atau Mg-pektat
– Dinding sel & lamela tengah tahan thd. enzim
pektolitik (perombak pektat)
3. INAKTIVASI ENZIM PATOGEN
• Senyawa fenol dlm. buah muda
– Buah apel tahan Monilinia
– Buah anggur tahan Botrytis

39. 39
B. TANGGAPAN TUMBUHAN
• Biokimia
– Detoksifikasi toksin patogen
– Akumulasi senyawa penghambat
– Peningkatan enzim pengoksida fenol
– Pembebasan sianida dari dalam sel
• Pembentukan struktur penghalang
– Penebalan dinding sel sekunder
menyebabkan penyempitan plasmodesma
– Lapisan gabus di sekeliling jaringan sakit
– Lapisan absisi
– Deposit gom dlm. ruang antar sel
– Tilosis

40. 40
1. DETOKSIFIKASI TOKSIN
PATOGEN
• Detoksifikasi toksin asam fusarat
• Detoksifikasi toksin pyrikularin
2. AKUMULASI PENGHAMBAT
• Peningkatan sintesis & akumulasi fenol
– Asam kafeat, asam sinnamat, asam ferulat,
koumarin
• Toksik bila dalam bentuk campuran

41. 41
3. PENINGKATAN ENZIM
PENGOKSIDA FENOL
• Polifenol oksidase: mengubah fenol
menjadi kuinon yang lebih toksik
Fenol
Polifenol oksidase
Kuinon
• Peroksidase: menghasilkan senyawa mirip
lignin (komponen lignituber papilla)
Fenol
Peroksidase
Senyawa mirip lignin

42. 42
• Sianida (glikosida - / ester -)
– Dalam sel ketela pohon, sorgum, flax
– Tidak toksik selama di dalam sel
• Serangan patogen
– Kerusakan dinding & membran sel
– Sianida keluar  toksik thd. patogen
4. PEMBEBASAN SIANIDA
DARI SEL

43. 43
5. PEMBENTUKAN
LAPISAN GABUS
GG
aa
bb
uu
ss
Gabus
Sakit
• Patogen
tertahan dlm.
jaringan sakit
Sehat Sakit
Sehat

44. 44
6. PEMBENTUKAN LAPISAN
ABSISI (PEMISAH)
SakitSehat
Lapisan absisi
Sel-sel berlignin
• Patogen
terbawa dalam
jaringan sakit
• Gugur daun/bunga/
buah

45. 45
7. PEMBENTUKAN GOM
(BLENDOK)
Gom
Miselium terperangkapMiselium terperangkap

46. 46
8. TILOSIS
Pertumbuhan dinding
sel parenkim
pendamping ke dalam
lumen xilem
• Patogen tidak
dapat menyebar
dlm. xilem

47. 47
End of pathology