pemanfaatan ekstrak daun awar-awar ficus … · apabila di kemudian hari terbukti plagiat dalam...
TRANSCRIPT
DISERTASI
PEMANFAATAN EKSTRAK DAUN AWAR-AWAR(FICUS SEPTICA BURM.F.) SEBAGAI FUNGISIDA
NABATI UNTUK MENGENDALIKAN JAMURCOLLETOTRICHUM SPP. PENYEBAB
PENYAKIT ANTRAKNOSA PADATANAMAN CABAI BESAR
PRU
i
SANG KETUT SUDIRGA
OGRAM PASCASARJANANIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR2015
DISERTASI
PEMANFAATAN EKSTRAK DAUN AWAR-AWAR(FICUS SEPTICA BURM.F.) SEBAGAI FUNGISIDA
NABATI UNTUK MENGENDALIKAN JAMURCOLLETOTRICHUM SPP. PENYEBAB
PENYAKIT ANTRAKNOSA PADATANAMAN CABAI BESAR
PROGRAPRO
UN
ii
SANG KETUT SUDIRGANIM 1290471001
PROGRAM DOKTORM STUDI ILMU PERTANIANGRAM PASCASARJANAIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR2015
iii
PEMANFAATAN EKSTRAK DAUN AWAR-AWAR(FICUS SEPTICA BURM.F.) SEBAGAI FUNGISIDA
NABATI UNTUK MENGENDALIKAN JAMURCOLLETOTRICHUM SPP. PENYEBAB
PENYAKIT ANTRAKNOSA PADATANAMAN CABAI BESAR
Disertasi untuk Memperoleh Gelar Doktorpada Program Doktor, Program Studi Ilmu Pertanian,
Program Pascasarjana Universitas Udayana
SANG KETUT SUDIRGANIM 1290471001
PROGRAM DOKTORPROGRAM STUDI ILMU PERTANIAN
PROGRAM PASCASARJANAUNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR2015
v
Disertasi ini Telah Diuji pada Ujian TertutupTanggal 28 Juli 2015
Panitia Penguji Disertasi Berdasarkan SK RektorUniversitas Udayana No. 2015/UN14.4/HK/2015, Tanggal 6 Juli 2015
Ketua : Prof. Dr. Ir. I Made Adnyana, MS.
Anggota : 1. Prof. Dr. Ir. Dewa Ngurah Suprapta, M.Sc.
2. Prof. Dr. Ir. I Made Sudana, MS.
3. Dr. Gusti Ngurah Alit Susanta Wirya, SP., M.Agr.
4. Prof. Dr. Drs. I Made Dira Swantara, M.Si.
5. Prof. Dr. Ir. I Gede Mahardika, MS.
6. Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, MP.
7. Prof. Dr. Dra. Ni Putu Ristiati, M.Pd.
vi
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Sang Ketut Sudirga
NIM : 129471001
Program Studi : Ilmu Pertanian
Judul Disertasi : Pamanfaatan ekstrak daun awar-awar (Ficus septica Burm.f.)
sebagai fungisida nabati untuk mengendalikan jamur
Colletotrichum spp. penyebab penyakit antraknosa pada
tanaman cabai besar.
Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Disertasi ini bebas plagiat.
Apabila di kemudian hari terbukti plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya
bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010
dan Peraturan Perundang-undangan yang berlaku.
vii
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi
Wasa/Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya atas asung wara nugraha-Nya
disertasi dengan judul “Pemanfaatan ekstrak daun awar-awar (Ficus septica
Burm.f.) sebagai fungisida nabati untuk mengendalikan jamur Colletotrichum spp.
penyebab penyakit antraknosa pada tanaman cabai besar” dapat diselesaikan.
Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. Ir. Dewa Ngurah Suprapta, M.Sc selaku
promotor yang dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan, semangat,
bimbingan dan saran-saran selama penulis mengikuti program doktor, khususnya
dalam menyelesaikan disertasi ini. Terima kasih yang sebesar-besarnya juga
penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Ir. I Made Sudana, MS dan Dr. Gusti Ngurah
Alit Susanta Wirya, SP., M.Agr selaku kopromotor atas bimbingan dan arahannya
kepada penulis.
Ucapan yang sama pula penulis tujukan kepada Rektor Universitas
Udayana Prof. Dr. dr. I Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD atas kesempatan dan
fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti program Doktor di
Universitas Udayana. Ucapan terima kasih juga penulis tujukan kepada Direktur
Program Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi,
Sp.S(K), atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi
mahasiswa Program Doktor pada Program Pascasarjana Universitas Udayana.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ketua Program Doktor Ilmu
Pertanian Program Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. Ir. I Made
Adnyana, MS atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi
mahasiswa Program Doktor Ilmu Pertanian pada Program Pascasarjana
Universitas Udayana. Dekan Fakultas MIPA Ir. A.A.Gede Raka Dalem,
M.Sc.(Hons) dan Ketua Jurusan Biologi F.MIPA Universitas Udayana Drs. Ida
Bagus Made Suaskara, M.Si atas dorongan dan ijin yang diberikan kepada penulis
untuk mengikuti Program Doktor.
viii
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Kepala Lab. Biopestisida
Fakultas Pertanian Unud, Kepala Lab. Bersama Fakultas MIPA Unud, Kepala
Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Unud, Kepala Lab. Layanan Jurusan Biologi
Fakultas MIPA Unud dan Ketua Program Magister Kimia Terapan Unud atas
kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis selama penulis melakukan
penelitian. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Lembaga Eijkman
Jakarta dan LPPT UGM Yogyakarta atas bantuan dan kerjasamanya dalam
analisis sampel dengan teknik SEM dan TEM menggunakan mikroskop elektron.
Ucapan terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada penguji, yaitu:
Prof. Dr. Ir. Gede Mahardika, MS., Prof. Dr. Drs. I Made Dira Suwantara, M.Si.,
Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, MP., dan Prof. Dr. Dra. Ristiati, M.Pd yang
telah banyak memberikan masukan, arahan, sanggahan dan koreksi sehingga
disertasi ini dapat diselesaikan. Penulis mengucapkan terima kasih atas motivasi
dan kerjasamanya kepada teman-teman : Drs. A.A.K. Darmadi, M.Si., Ni Luh
Suriani, S.Si., M.Si, Khamdan Khalimi, S.P., M.Si., Adi Mahartha, S.P., dan
teman-teman Program Doktor Ilmu Pertanian angkatan 2012 yang tidak dapat
penulis sebutkan satu per satu.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh
guru yang telah membimbing penulis dari Sekolah Dasar hingga Perguruan
Tinggi. Penulis juga mengucapkan terima kasih yang tulus kepada Ayahanda
Sang Putu Landrat dan Ibunda Gusti Ayu Nyoman Pasti (Alm) yang telah
mengasuh, membesarkan dan membiayai pendidikan penulis. Ucapan terima kasih
disampaikan kepada istri Gusti Ayu Manik Kerti serta ananda Sang Ayu Bulan
Dirga Pradnyani dan Sang Made Bintang Dirga Pradnyana atas dukungan moral
dan motivasi yang diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan disertasi ini.
Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa selalu melimpahkan rahmat-Nya
kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan dan
penyelesaian disertasi ini, dan semoga disertasi ini berguna bagi pembaca.
Denpasar, Juli 2015
Penulis
ix
ABSTRAK
PEMANFAATAN EKSTRAK DAUN AWAR-AWAR (FICUS SEPTICABURM.F.) SEBAGAI FUNGISIDA NABATI UNTUK MENGENDALIKAN
JAMUR COLLETOTRICHUM SPP. PENYEBAB PENYAKITANTRAKNOSA PADA TANAMAN CABAI BESAR
Penyakit antraknosa pada tanaman cabai merupakan penyakit penting yangsering ditemukan pada areal tanaman cabai dan dapat menyebabkan kehilanganhasil sebesar 50% (Semangun, 2007). Penyakit ini disebabkan oleh jamurColletotrichum spp. Pengendalian penyakit antraknosa sampai saat ini masihmengandalkan penggunaan fungisida sintetis. Diketahui bahwa penggunaanfungisida sintetis secara terus menerus dapat menimbulkan efek samping berupapencemaran lingkungan dan berbahaya bagi kesehatan manusia. Perlu dilakukanupaya untuk menemukan cara pengendalian alternatif yang efektif dan bersifatramah lingkungan dengan memanfaatkan ekstrak tumbuhan. Penelitian inidilakukan untuk menguji efektivitas ekstrak daun awar-awar (Ficus septicaBurm.f.) untuk menghambat pertumbuhan jamur Colletotrichum spp. penyebabpenyakit antraknosa pada tanaman cabai besar (Capsicum annuum L.).Identifikasi jamur Colletotrichum spp. dilakukan secara morfologi dan molekuler.Identifikasi morfologi dilakukan secara makroskopi dan mikroskopi, sedangkanidentifikasi secara molekuler didasarkan pada analisis genetika denganmenggunakan daerah internal transcribed spacer (ITS). Uji efektivitas ekstrakdaun awar-awar terhadap jamur Colletotrichum spp. dilakukan secara in vitrodengan metode sumur difusi dan secara in vivo dengan menyemprotkan formulasiekstrak daun awar-awar pada buah cabai besar yang sudah diinfeksi jamurColletotrichum spp. dalam rumah kaca. Mekanisme penghambatan ekstrak daunawar-awar terhadap pertumbuhan jamur Colletotrichum spp. diamati melaluigambar ultrastruktur yang diambil dari mikroskop elektron dengan teknik SEMdan TEM. Pemisahan senyawa dalam ekstrak aktif daun awar-awar dilakukandengan teknik kromatografi dan identifikasi senyawa aktif dilakukan denganmetode spektroskopi.Hasil penelitian menunjukkan bahwa jamur penyebabpenyakit antraksosa pada cabe besar di Bali adalah Colletotrichum acutatum.Ekstrak kasar daun awar-awar menunjukkan aktivitas antijamur terhadap C.acutatum dengan minimum inhibitory concentration (MIC) sebesar 0,9%. Ekstrakini secara nyata (P<0,05) mampu menghambat pertumbuhan koloni, pembentukanspora, perkecambahan spora dan pembentukan biomassa jamur C. acutatum.Formula ekstrak awar awar dengan konsentrasi 4% (b/v) efektif menekanintensitas penyakit antraknosa sebesar 95,55% dan menghindari kehilangan hasilsebesar 91,76%. Berdasarkan analisis menggunakan GC-MS teridentifikasisebanyak 14 jenis senyawa aktif dalam ekstrak daun awar-awar dan delapan jenisdiantaranya bersifat antijamur. Ekstrak daun awar-awar menghambatpertumbuhan jamur C. acutatum dengan cara mempengaruhi permeabilitasmembran sel jamur yang kemudian merusak susunan organel sel yangmengakibatkan terjadinya lisis dan kekosongan isi sel sehingga pertumbuhan seljamur terhambat atau mati.
x
ABSTRACT
THE USE OF LEAF EXTRACT OF AWAR-AWAR (FICUS SEPTICABURM.F.) AS BOTANICAL FUNGICIDE TO CONTROL
COLLETOTRICHUM SPP. THE CAUSE OF ANTRACNOSEDISEASE ON CHILI PEPPER
Anthracnose disease in chili pepper is important disease that frequentlyoccurs where the chili pepper is grown and may cause the yield looses up to 50 %(Semangun , 2007). The disease is caused by Colletotrichum spp. The use ofsynthetic chemical fungicide is still commonly applied to control the disease. Ithas been known that the use of synthetic chemical fungicides continuously mightcause side effects such as environmental pollution and adversely affect humanhealth. It is necessary to find an effective alternative environmentally friendlymeasure, such as the use of plant extract. This study was conducted to evaluateeffectiveness of the leaf extract of awar-awar (Ficus septica Burm.f.) as botanicalfungicide to control Colletotrichum spp. the cause of anthracnose disease in chilipepper (Capsicum annuum L.). Identification of fungal Colletotrichum spp. wasconducted by morphological and molecular methods. Morphologicalidentification was done macroscopically and microscopically, whereas molecularidentification based on genetic analysis using internal transcribed spacer region(ITS). The effectiveness of awar-awar leaf extract against the fungalColletotrichum spp. was performed in vitro by the diffusion well method and invivo by spraying formulations of awar-awar leaf extract on fruits of chili pepperthat have been infected by fungal Colletotrichum spp. in greenhouse. Inhibitionmechanism of awar-awar leaf extract against fungal growth of Colletotrichumspp. through observed by ultrastructure images was taken from electronmicroscopy SEM and TEM techniques . The separation of the active compoundsin the extract of awar-awar leaf extract performed by chromatographic techniquesand identification of active compounds performed by spectroscopic methods. Theresults showed that the cause of anthracnose disease on chili pepper in Bali isColletotrichum acutatum. The crude leaf extract of awar-awar showed anantifungal activity against C. acutatum with minimum inhibitory concentration by0.9% (w/v). This extract significantly (P<0.05) suppressed the radial growth ofcolony, spores formation, spores germination and biomass formation of C.acutatum. Extract formula of awar-awar at concentration of 4% (w/v) effectivelyreduced the anthracnose disease intensity by 95.55% and avoid the yield losses by91,76%. Based on GC-MS analysis it was identified 14 compounds in the leafextract of awar-awar, and 8 compounds of them have been known as antifungalsubstances. The leaf extract of awar-awar inhibited the growth of C. acutatumthrough impermeability cel membrane, and then interfered with the structure ofthe cell organelles. Consequently the cells are suffered from lysis and the cells areempty, finally the fungal growth is inhibited or died.
Keywords : anthracnose disease, Colletotrichum acutatum, Ficus septica,botanical fungicides, antifungal activity, and disease intensity.
xi
RINGKASAN
Cabai besar (Capsicum annuum L.) merupakan salah satu komoditas
hortikultura yang sangat potensial untuk dikembangkan, karena mempunyai nilai
ekonomi yang tinggi dan potensi ekspor yang cukup besar. Rata-rata produksi
cabai di Bali dari tahun 2009 – 2011 mencapai 28.018,33 ton/tahun dengan rata-rata
produktivitas 7,14 ton/ha. Produktivitas tersebut lebih rendah dari potensi produksi
cabai sebesar 10 ton/ha (BPS, 2013). Rendahnya produktivitas cabai disebabkan
oleh beberapa faktor, salah satu diantaranya adalah faktor hama dan penyakit.
Penyakit antraknosa merupakan salah satu penyakit pada tanaman cabai yang
sering ditemukan dan hampir selalu terjadi disetiap areal tanaman cabai. Penyakit
tersebut disebabkan oleh jamur Colletotrichum spp. Penurunan hasil akibat
serangan penyakit antraknosa pada tanaman cabai besar dapat mencapai 50% atau
lebih (Semangun, 2007).
Selama ini pengendalian penyakit antraknosa masih tergantung pada
penggunaan fungisida sintetis. Penggunaan fungisida sintetis secara terus menerus
dapat mengakibatkan timbulnya resistensi patogen, mencemari lingkungan dan
berbahaya bagi konsumen. Pencemaran oleh pestisida tidak saja pada lingkungan
pertanian tapi juga dapat membahayakan kehidupan manusia dan hewan dimana
residu pestisida terakumulasi pada produk-produk pertanian dan pada perairan
(Sa’id, 1994). Berdasarkan hal tersebut perlu dicari alternatif pengendalian
penyakit antraknosa pada tanaman cabai dengan memanfaatkan tanaman yang
berpotensi sebagai fungisida nabati yang tidak berbahaya bagi konsumen maupun
lingkungan.
Awar-awar (Ficus septica Burm.f.) di masyarakat hanya digunakan
sebagai bahan obat tradisional, senyawa kimia yang terkandung pada daun, buah
dan akar awar-awar adalah senyawa alkaloid, terpenoid, flavonoid, tanin dan
polifenol (de Padua et al., 1999). Senyawa alkaloid, saponin, flavonoid, tanin dan
polifenol yang dihasilkan oleh tumbuhan berpotensi sebagai senyawa antijamur
(Harborne, 1989). Senyawa yang terkandung dalam tumbuham awar-awar diduga
xii
berpotensi sebagai senyawa antijamur terhadap jamur Colletotrichum spp.
penyebab penyakit antraknosa pada tanaman cabai.
Tujuan dari penelitian ini yaitu; (1). Untuk mengetahui spesies jamur
penyebab penyakit antraknosa pada tanaman cabai besar di Bali. (2). Untuk
mengetahui daya hambat ekstrak daun awar-awar terhadap jamur Colletotrichum
spp. penyebab penyakit antraknosa pada tanaman cabai besar. (3). Untuk
mengetahui jenis senyawa yang terkandung di dalam ekstrak daun awar-awar
yang bersifat sebagai antijamur terhadap Colletotrichum spp. (4). Untuk
mengetahui mekanisme kerja ekstrak daun awar-awar dalam menghambat
pertumbuhan jamur Colletotrichum spp. (5). Untuk mengetahui efektivitas
formulasi ekstrak daun awar-awar dalam mengendalikan penyakit antraknosa
pada tanaman cabai.
Jamur Colletotrichum spp. diisolasi dari buah cabai besar yang
menunjukkan gejala penyakit antraknosa dari tanaman cabai yang dibudidayakan
di tiga lokasi yaitu di Desa Pancasari, Kecamatan Sukasada, Kabupaten Buleleng
(isolat PCS); Desa Apuan Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan (isolat APN),
dan Desa Belok Sidan Kecamatan Petang, Kabupaten Badung (isolat BLS).
Sedangkan daun awar-awar yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun
nomor 4-6 dari pucuk yang diambil dari daerah Bukit Jimbaran, Badung, Bali.
Identifikasi Colletotrichum spp. isolat PCS dilakukan secara molekular melalui
analisis gen 18S rRNA dengan primer Internal Transkript Spacer (ITS)1 (5-
TCCGTA GGTGAACCT GG-3) dan ITS4 (5-TCCT CCGCT TATTG ATA
TGC-3). Penyiapan biakan Colletotrichum spp. dilakukan dengan cara
menumbuhkan jamur pada media PDA dan PDB. Ekstraksi daun awar-awar
dilakukan menggunakan pelarut metanol (pro analysis grade). Pengujian
konsentrasi hambatan minimum (MIC) dan daya hambat ekstrak awar –awar
terhadap pertumbuhan jamur Colletotrichum spp. dilakukan dengan metode sumur
difusi, dan untuk melihat mekanisme penghambatan dilakukan melalui
pengamatan dengan SEM dan TEM. Aplikasi formula ekstrak daun awar-awar
dilakukan di rumah kaca dengan cara menyemprotkan formula pada buah cabai
yang sebelumnya telah diinokulasikan patogen Colletotrichum spp. Identifikasi
xiii
senyawa aktif antijamur yang ada di dalam ekstrak daun awar-awar dilakukan
dengan GC-MS.
Hasil penelitian menunjukan bahwa : (1) Spesies jamur yang
menyebabkan penyakit antraknosa pada buah cabai besar (Capsicum annuum L.)
yang dibudidayakan di Bali adalah jamur Colletotrichum acutatum. (2) Ekstrak
kasar daun awar-awar (Ficus septica Burm.f.) menunjukan daya hambat yang
sangat kuat terhadap pertumbuhan jamur Colletotrichum acutatum dengan
diameter zona hambatan sebesar 30 mm dengan MIC 0,9%. (3) Berdasarkan hasil
analisis dengan GC-MS terhadap fraksi aktif ekstrak daun awar-awar
teridentifikasi sebanyak 14 senyawa dan delapan diantaranya merupakan senyawa
antijamur yaitu : heptane 2,3,5 trimetil, sulfurous acid cyclohexylmethyl
hexadecyl ester, dodecanoic acid metil ester, 3-Deoxy-d-mannonic acid,
hexadecanoic acid metil ester, octadecamethyl cyclononasiloxane, 1-Heptacosanol
dan 1,2-Benzenedicarboxylic acid mono (2-etilhexyl) ester. (4) Mekanisme kerja
senyawa aktif dalam ekstrak daun awar-awar dalam menghambat pertumbuhan
jamur Colletotrichum acutatum adalah dengan cara mempengaruhi permeabilitas
membran sel. Senyawa tersebut mempengaruhi sitoplasma dan organela sel
sehingga organela sel tidak terorganisasi secara teratur, sel menjadi lisis, dan
keluarnya cairan sel dari ruang sel yang menyebabkan terjadi kokosongan pada
ruang sel, sehingga terjadi pengkerutan sel dan mengakibatkan pertumbuhan sel
terhambat atau mati. (5) Perlakuan ekstrak daun awar-awar dengan konsentrasi
4% (b/v) efektif menekan intensitas penyakit antraknosa pada cabai besar sebesar
95,55% dan mengurangi kehilangan hasil sebesar 91,76%.
xiv
DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM .................................................................................. i
PRASYARAT GELAR ............................................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................... iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI ........................................................ iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ........................................ v
UCAPAN TERIMA KASIH ................................................................... vi
ABSTRAK ................................................................................................ viii
ABSTRACT .............................................................................................. ix
RINGKASAN ........................................................................................... x
DAFTAR ISI ............................................................................................ xiii
DAFTAR TABEL .................................................................................... xvii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xviii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................ xxi
DAFTAR SINGKATAN .......................................................................... xxii
BAB I PENDAHULUAN ………………………………….....……… 1
1.1 Latar Belakang …..………………………...….…....…….. 1
1.2 Rumusan Masalah ……………………….....…….………. 4
1.3 Tujuan Penelitian …………..….......................……..…..… 5
1.3.1 Tujuan umum .............................................................. 5
1.3.2 Tujuan khusus ............................................................. 5
1.4 Manfaat Penelitian ............................................................... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. 7
2.1 Deskripsi Tanaman Cabai Besar (Capsicum annuum L.) ..… 7
2.2 Penyakit Antraknosa pada Tanaman Cabai Besar ........…… 9
2.2.1 Penyebab penyakit antraknosa pada tanaman cabai
besar ............................................................................. 10
xv
2.2.2 Gejala penyakit antraknosa pada tanaman cabai besar 12
2.2.3 Mekanisme terjadinya penyakit antraknosa pada
tanaman cabai besar ..................................................... 14
2.2.4 Siklus hidup jamur Colletotrichum spp. ………...…… 15
2.2.5 Pengendalian penyakit antraknosa pada tanaman cabai
besar ............................................................................. 17
2.3 Identifikasi Spesies Patogen dengan Gen 18S rRNA ……... 18
2.4 Deskripsi Tumbuhan Awar-Awar (Ficus septica Burm.f) … 19
2.4.1 Kandungan kimia tumbuhan awar-awar ………..…… 20
2.4.2 Pemanfaatan tumbuhan awar-awar .............................. 21
2.5 Pestisida Nabati ...................................................................... 21
2.5.1 Keunggulan dan kelemahan pestisida nabati ............... 27
2.5.2 Prospek pengembangan pestisida nabati ...................... 29
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS
PENELITIAN …………………………………………………. 31
3.1 Kerangka Berpikir ................................................................ 31
3.2 Konsep Penelitian ……………..…………...…..…………. 33
3.3 Hipotesis ………………………..………………………… 35
BAB IV METODE PENELITIAN ………………….……...….……… 36
4.1 Tempat dan Waktu Penelitian ……...…….…..……………. 36
4.2 Isolasi Jamur Colletotrichum spp ........................................ 36
4.3 Identifikasi Jamur Colletotrichum spp. ................................. 37
4.3.1 Ekstraksi DNA ............................................................. 38
4.3.2 Amplifikasi DNA dengan PCR .................................... 38
4.3.3 Sekuensing ITS region dan computer analysis sekuen
DNA …………………………………………………. 39
4.4 Penyiapan Bahan untuk SEM dan TEM ................................ 40
4.5 Metode Ekstraksi ................................................................... 41
4.6 Uji Aktivitas Antijamur dengan Metode Sumur Difusi ......... 42
xvi
4.7 Uji Aktivitas Antijamur terhadap Pertumbuhan Koloni
Jamur ..................................................................................... 43
4.8 Uji Aktivitas Antijamur terhadap Pembentukan Spora
Jamur ..................................................................................... 44
4.9 Uji Aktivitas Antijamur terhadap Perkecambahan Spora
Jamur ..................................................................................... 45
4.10 Uji Aktivitas Antijamur terhadap Biomassa Jamur ............. 45
4.11 Pemisahan Ekstrak Fase Metanol dan Fase Heksan ............ 47
4.12 Fraksinasi Komponen Aktif dengan Kromatografi Kolom
dan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) .................................. 47
4.13 Uji Aktivitas Antijamur Hasil Fraksinasi ............................ 50
4.14 Uji Fitokimia ........................................................................ 50
4.15 Analisis Kromatografi Gas – Spektroskopi Massa (GC-
MS) ...................................................................................... 51
4.16 Percobaan Rumah Kaca ...................................................... 52
4.17 Analisis Data ....................................................................... 54
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................
5.1 Patogen Penyebab Penyakit Antraknosa pada Cabai Besar ...
5.2 Karakteristik Jamur Colletotrichum spp. Isolat PCS ……….
5.3 Aktivitas Antijamur Beberapa Ekstrak Tumbuhan terhadap
Jamur Colletotrichum acutatum isolat PCS ..........................
5.4 Hasil Uji Fitokimia Ekstrak Daun Awar-Awar .....................
5.5 Minimum Inhibitory Concentration (MIC) ............................
5.6 Daya Hambat Ekstrak Daun Awar-Awar terhadap
Pertumbuhan Koloni Jamur Colletotrichum acutatum isolat
PCS ........................................................................................
5.7 Daya Hambat Ekstrak Daun Awar-Awar terhadap
Kerapatan Spora Jamur Colletotrichum acutatum isolat
PCS ........................................................................................
55
55
56
62
63
65
66
68
xvii
5.8 Daya Hambat Ekstrak Daun Awar-Awar terhadap
Perkecambahan Spora Jamur Colletotrichum acutatum
isolat PCS ..............................................................................
5.9 Daya Hambat Ekstrak Daun Awar-Awar terhadap Biomassa
Jamur Colletotrichum acutatum isolat PCS ...........................
5.10 Daya Hambat Ekstrak Daun Awar-Awar Hasil Partisi ........
5.11 Daya Hambat Ekstrak Hasil Fraksinasi................................
5.12 Identifikasi Senyawa Aktif Antijamur dengan
Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa (GC-MS) ..............
5.13 Uji Efektivitas Ekstrak Daun Awar-Awar Terhadap
Penekanan Penyakit Antraknosa pada Tanaman Cabai
Besar di Rumah Kaca ..........................................................
5.14 Mekanisme Daya Hambat Ekstrak Daun Awar-Awar
terhadap Jamur Colletotrichum acutatum isolat PCS .........
5.15 Pembahasan Umum .............................................................
5.16 Kebaharuan Penelitian (Novelty) .........................................
70
72
75
76
78
97
103
109
112
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 114
6.1 Simpulan ...............................................................................
6.2 Saran .....................................................................................
114
115
DAFTAR PUSTAKA ………………………….……………….………….
LAMPIRAN …………………………………...…….……………………..
116
127
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel Judul Halaman
5.1 Perbandingan persentase kemiripan gen 18S rRNA jamur
Colletotrichum spp. isolat PCS dengan beberapa sekuen DNA
di Genbank menggunakan program BLAST …………………. 59
5.2 Hasil uji fitokimia ekstrak metanol daun awar-awar ................. 64
5.3 Data pengujian MIC ekstrak daun awar-awar terhadap jamur
Colletotrichum acutatum isolat PCS pada media PD ................ 66
5.4 Daya hambat ekstrak daun awar-awar terhadap diameter
koloni jamur Colletotrichum acutatum isolat PCS pada media
PDA setelah diinkubasi 14 hari .................................................. 68
5.5 Daya hambat ekstrak daun awar-awar terhadap kerapatan
spora jamur Colletotrichum acutatum isolat PCS pada media
PDB inkubasi 5 hari ................................................................... 69
5.6 Daya hambat ekstrak daun awar-awar terhadap
perkecambahan spora jamur Colletotrichum acutatum isolat
PCS pada media PDB inkubasi 8 jam ........................................ 71
5.7 Daya hambat ekstrak daun awar-awar terhadap biomassa
jamur Colletotrichum acutatum isolat PCS pada media PDB
inkubasi 8 hari ……………………………...…………………. 73
5.8 Senyawa-senyawa aktif yang berpotensi sebagai fungisida
nabati yang teridentifikasi dalam ekstrak daun awar-awar hasil
analisis dengan GC-MS ............................................................. 96
5.9 Pengaruh perlakuan ekstrak daun awar-awar terhadap
persentase penyakit antraknosa pada cabai besar ...................... 97
5.10
5.11
Uji efektivitas ekstrak daun awar-awar terhadap intensitas
penyakit antraknosa pada cabai besar ........................................
Produktivitas dan kehilangan hasil cabai merah dengan
perlakuan ekstrak daun awar-awar …………………………….
99
101
xix
DAFTAR GAMBAR
Gambar Judul Halaman
2.1 Tanaman cabai besar (Capsicum annuum L.) ........................... 6
2.2 Struktur aservulus jamur Colletotrichum spp. ................................... 11
2.3 Bentuk spora beberapa jenis jamur Colletotrichum spp.............. ...... 12
2.4 Buah cabai besar terserang penyakit antraknosa dengan gejala berat 13
2.5 Siklus penyakit antraknosa pada tanaman cabai yang disebabkan
oleh jamur Colletotrichum spp. ......................................................... 16
2.6 Gambar tumbuhan awar-Awar (Ficus septica Burm.f.) ……...……. 19
3.1 Gambar bagan konsep penelitian ..................................................... 34
5.1 Foto gejala gejala penyakit antraknosa pada buah cabai yang
diinokulasikan dengan tiga isolat Colletotrichum spp. 7 hari
setelah inokulasi………………………………………………. 55
5.2 Foto koloni biakan murni jamur Colletotrichum spp. isolat
PCS umur 7 hari setalah inokulasi pada media PDA ………... 56
5.3 Karakteristik mikroskopi jamur Colletotrichum spp. isolat
PCS ………………………………………………………….. 57
5.4 Amplifikasi PCR dari gen 18S rRNA dengan primer ITS1 dan
primer ITS4 ............................................................................... 59
5.5 Pohon filogeni yang dibangun dari sekuen ITS dari library
Genbank jamur Colletotrichum sp. yang telah dikarakterisasi 61
5.6 Grafik hubungan antara konsentrasi ekstrak daun awar-awar
dengan daya hambat terhadap pertumbuhan jamur
Colletotrichum acutatum isolat PCS ........................................ 68
5.7 Grafik hubungan antara konsentrasi ekstrak daun awar-awar
dengan daya hambat terhadap kerapatan spora jamur
Colletotrichum acutatum isolat PCS ........................................ 69
xx
5.8 Grafik hubungan antara konsentrasi ekstrak daun awar-awar
dengan daya hambat terhadap perkecambahan spora jamur
Colletotrichum acutatum isolat PCS ........................................ 71
5.9 Grafik hubungan antara konsentrasi ekstrak daun awar-awar
dengan daya hambat terhadap biomassa jamur
Colletotrichum acutatum isolat PCS ........................................ 73
5.10 Foto zona hambatan yang terbentuk di sekitar sumur difusi
yang diisi ekstrak daun awar-awar hasil partisi........................ 76
5.11 Zona hambat 5 fraksi aktif dari 44 fraksi hasil fraksinasi fase
metanol ekstrak daun awar-awar .............................................. 77
5.12 Hasil uji KLT 18 fraksi yang aktif menghambat pertumbuhan
jamur Colletotrichum acutatum isolat PCS .............................. 78
5.13 Kromatogram hasil analisis GC-MS terhadap 18 fraksi aktif
yang mampu menghambat pertumbuhan jamur
Colletotrichum acutatum isolat PCS ........................................ 79
5.14 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 1 …….. 80
5.15 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 2 …….. 81
5.16 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 3 …….. 82
5.17 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 4 …….. 83
5.18 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 5 ……. 84
5.19 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 6 ……. 85
5.20 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 7 ……. 86
5.21 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 8 ……. 87
5.22 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 9 ……. 88
5.23 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 10 …... 89
5.24 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 11 …... 90
5.25 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 12 ..…. 91
5.26 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 13 ..…. 93
5.27 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 14 ..…. 94
5.28 Kromatogram hasil analisis GC-MS senyawa puncak 15 ..…. 95
xxi
5.29 Grafik hubungan antara konsentrasi ekstrak daun awar-awar
dengan persentase penyakit antraknosa pada cabai besar ......... 98
5.30 Grafik hubungan antara konsentrasi ekstrak daun awar-awar
dengan intensitas penyakit antraknosa pada cabai besar ........ 99
5.31 Grafik hubungan antara perlakuan konsentrasi ekstrak daun
awar-awar dengan hasil buah cabai pertanaman ..................... 101
5.32 Zona hambatan pada jamur Colletotrichum acutatum isolat
PCS setelah diberi perlakuan ekstrak daun awar-awar ………. 103
5.33 Foto hifa jamur Colletotrichum acutatum isolat PCS yang
diambil melalui SEM ………………...………………………. 104
5.34 Foto ultrastruktur hifa Colletotrichum acutatum isolat PCS yang
diambil dengan TEM …………………………………………….. 105
5.35 Foto ultrastruktur spora jamur Colletotrichum acutatum isolat
PCS yang diambil melalui TEM ……………………...……… 105
xxii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Judul Halaman
1. Aktivitas antijamur ekstrak beberapa jenis tumbuhan
terhadap jamur Colletotrichum spp. isolat PCS ................. 127
2. Foto zona hambat yang terbentuk dari 6 jenis tumbuhan
yang diuji aktivitas antijamurnya terhadap jamur
Colletotrichum spp. isolat PCS .......................................... 128
3. Foto pengujian MIC ekstrak daun awar-awar terhadap
jamur Colletotrichum spp. isolat PCS ………………… 128
4. Sekuen Gen ITS jamur Colletotrichum spp. isolat PCS … 129
5. Penelitian dalam rumah kaca di Kebun Percobaan Pegok
Denpasar ............................................................................ 129
6. Intensitas penyakit antraknosa pada buah cabai setelah
perlakuan ekstrak daun awar-awar .................................... 131
xxiii
DAFTAR SINGKATAN
SINGKATAN KETERANGAN
mm : Milimeter
cm : Centimeter
ha : Hektar
nm : Nanometer
µm : Mikrometer
rpm : Rotation per minute
ANOVA : Analysis of Variance
BLAST-N : Basic Local Alignment Search Tool Nucleotida
NCBI : National Center for Biotechnology Information
RAK : Rancangan Acak Kelompok
RAL : Rancangan Acak lengkap
RNA : Ribo Nucleic Acid
rRNA : ribosomal ribonucleic acid
DNA : Deoxyribo Nucleic Acid
ITS : Internal Transcript Spacer
SEM : Scanning Electron Microscope
TEM : Transmission Electron Microscope
PDA : Potato Dextrose agar
PDB : Potato Dextrose Broth
GC-MS : Gas Cromathography - Massa Spectroscophy
KLT : Kromatografi Lapis Tipis
PCS : Pancasari
BLS : Belok Sidan
APN : Apuan