BeauveriaBassiana dan Metarhizium anisopliae adalah dua jamur entomopatogenik (EPF) terpenting dan paling banyak digunakan untuk pengendalian hama. Studi terbaru menunjukkan bahwa keduanya juga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman setelah inokulasi buatan. Untuk mengevaluasi secara lebih akurat efek kolonisasi dan peningkatan pertumbuhan dariBeauveria bassianaDalam penelitian ini, bibit jagung diberi perlakuan dengan 13 strain Beauveria bassiana dan 73 strain Metarhizium anisopliae sebagai jamur rizosfer dalam sistem hidroponik. Parameter pertumbuhan tanaman, termasuk tinggi tanaman, panjang akar, dan berat segar, dipantau dan dicatat selama 35 hari berturut-turut untuk mengkonfirmasi efek peningkatan pertumbuhan dari inokulasi jamur entomopatogenik. Hasil penilaian tingkat pemulihan jamur (FRR) menunjukkan bahwa baik Beauveria bassiana maupun Metarhizium anisopliae mampu melakukan kolonisasi endofitik pada jaringan jagung. Pada hari ke-7, tingkat deteksi Beauveria bassiana adalah 100% baik pada batang maupun daun, tetapi pada hari ke-28, tingkat deteksi pada batang menurun menjadi 11,1% dan pada daun menjadi 22,2%. Namun, *Beauveria bassiana* tidak terdeteksi di akar hingga hari ke-28, dengan tingkat deteksi 33,3%. Sepanjang periode pengamatan, strain *Metarhizium anisopliae* diisolasi dari akar, batang, dan daun tanaman dengan tingkat deteksi yang tinggi. Amplifikasi PCR dari pita DNA spesifik jamur lebih lanjut mengkonfirmasi kolonisasi sistematis *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* di berbagai jaringan; metode ini menunjukkan sensitivitas deteksi yang lebih tinggi dan reaksi positif 100%. Dibandingkan dengan nilai awal dalam larutan hidroponik, pada hari ke-21, kepadatan jamur menurun hingga kurang dari 1%. Dengan demikian, dua strain jamur entomopatogenik yang dipilih berhasil membentuk kolonisasi endofitik, bukan kolonisasi, pada rizosfer jagung dan secara signifikan meningkatkan pertumbuhannya dalam sistem hidroponik. Jamur entomopatogenik memiliki potensi yang sangat besar untuk digunakan dalam pertanian organik, termasuk sebagai biopestisida dan biofertilizer.
Jamur entomopatogenik (EPF) telah membuktikan pentingnya sebagai agen pengendalian hayati (BCA) untuk pengelolaan berbagai hama karena jangkauan inangnya yang luas, kemudahan produksi, stabilitas, dan patogenisitas yang tinggi.1, 2, 3Di Cina, *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* digunakan secara komersial untuk pengendalian hama jagung utama (seperti penggerek jagung dan ulat kapas) secara berkelanjutan guna menghindari penggunaan pestisida kimia secara berlebihan.4Dalam pengelolaan hama dengan jamur, hubungan segitiga antara tanaman, hama, dan jamur jauh lebih kompleks daripada hubungan antara hama dan patogen jamur.
Banyak tumbuhan hidup bersimbiosis dengan jamur endofit.5, yang menghuni jaringan tumbuhan tanpa menyebabkan kerusakan yang signifikan pada jaringan tersebut6Jamur endofit adalah organisme yang terbentuk setelah menjalin hubungan simbiosis mutualistik dengan inangnya.7Mereka dapat secara langsung atau tidak langsung mendorong pertumbuhan tanaman dan meningkatkan kemampuan adaptasi tanaman terhadap kondisi yang tidak menguntungkan, termasuk tekanan biotik dan abiotik.8, 9, 10Jamur endofit memiliki karakteristik filogenetik dan fitur gaya hidup yang penting, seperti kolonisasi, penyebaran, spesifisitas tanaman inang, dan kolonisasi berbagai jaringan tanaman.11Penggunaan jamur endofit sebagai organisme endofit telah menarik perhatian penelitian yang luas dan telah menunjukkan banyak keunggulan unik dibandingkan organisme endofit tradisional.
Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae dapat menginfeksi berbagai tanaman, termasuk tetapi tidak terbatas pada gandum, kedelai, padi, kacang-kacangan, bawang, tomat, kelapa sawit, anggur, kentang, dan kapas.12Infeksi lokal atau sistemik terutama terjadi pada akar, batang, daun, dan jaringan internal tanaman.11Infeksi buatan melalui perlakuan benih, aplikasi daun, dan irigasi tanah dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman melalui infeksi endofit oleh jamur.13, 14, 15, 16Perlakuan benih tanaman dengan Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae berhasil menginduksi infeksi endofit pada jaringan tanaman dan meningkatkan pertumbuhan tanaman dengan meningkatkan tinggi batang, panjang akar, berat segar akar, dan berat segar batang.17, 18, 19Inokulasi tanah dandaunPenyemprotan Beauveria bassiana juga merupakan metode aplikasi yang paling umum digunakan, yang dapat secara signifikan meningkatkan pertumbuhan bibit jagung.20
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi efek pendorong pertumbuhan dan karakteristik kolonisasi bibit jagung oleh Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae serta dampaknya terhadap pertumbuhan tanaman dalam sistem hidroponik.
Dalam percobaan selama 35 hari, perlakuan dengan jamur Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae secara signifikan meningkatkan pertumbuhan jagung. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, efek stimulasi jamur pada berbagai organ jagung bergantung pada tahap pertumbuhannya.
Pertumbuhan bibit jagung di bawah perlakuan berbeda dari waktu ke waktu. Dari kiri ke kanan, garis-garis dengan warna berbeda mewakili bibit jagung pada kelompok kontrol, kelompok yang diberi perlakuan Beauveria bassiana, dan kelompok yang diberi perlakuan Metarhizium anisopliae.
Kolonisasi jaringan jagung oleh *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* selanjutnya diselidiki menggunakan amplifikasi PCR. Tabel 5 menunjukkan bahwa *Beauveria bassiana* mengkolonisasi 100% dari semua jaringan organ jagung pada setiap titik pengambilan sampel (7–35 hari). Hasil serupa diamati untuk *Metarhizium anisopliae* pada jaringan daun, tetapi kolonisasi oleh jamur ini tidak selalu tetap 100% pada batang dan daun jagung.
Metode inokulasi sangat penting untuk pola kolonisasi jamur.28Parsa dkk.29Ditemukan bahwa *Beauveria bassiana* dapat mengkolonisasi tanaman secara endofitik ketika disemprot atau disiram, sedangkan kolonisasi akar hanya mungkin terjadi dengan penyiraman. Pada sorgum, Tefera dan Vidal melaporkan bahwa inokulasi daun meningkatkan laju kolonisasi *Beauveria bassiana* di batang, sedangkan inokulasi benih meningkatkan laju kolonisasi di akar dan batang. Dalam penelitian ini, kami menginokulasi akar dengan dua jamur dengan menambahkan suspensi konidia langsung ke sistem hidroponik. Metode ini dapat meningkatkan efisiensi penyebaran jamur, karena air yang mengalir dapat memfasilitasi pergerakan konidia jamur ke akar jagung. Selain metode inokulasi, faktor lain seperti mikroorganisme tanah, suhu, kelembaban relatif, media nutrisi, umur dan spesies tanaman, kepadatan inokulasi, dan spesies jamur dapat memengaruhi keberhasilan kolonisasi berbagai jaringan tanaman oleh jamur.28
Selain itu, amplifikasi PCR dari pita DNA spesifik jamur merupakan metode baru dan sensitif untuk mendeteksi endofit jamur. Misalnya, setelah mengkultur jaringan tanaman pada media selektif jamur, sejumlah kecil reseptor detektor bebas (FRR) terdeteksi untuk *Beauveria bassiana*, tetapi analisis PCR menghasilkan deteksi 100%. Kepadatan populasi jamur endofit yang rendah pada jaringan tanaman atau penghambatan biotik pada jaringan tanaman mungkin menjadi penyebab kegagalan pertumbuhan jamur pada media selektif. Amplifikasi PCR dapat diterapkan secara andal untuk mempelajari jamur endofit.
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa beberapa patogen serangga endofit dapat bertindak sebagai biofertilizer dengan meningkatkan pertumbuhan tanaman. Jaber dkk. [16]Russo dkk. melaporkan bahwa biji gandum yang diinokulasi dengan Beauveria bassiana selama 14 hari memiliki tinggi batang, panjang akar, berat akar segar, dan berat batang yang lebih besar daripada tanaman yang tidak diinokulasi.[30]melaporkan bahwa penyemprotan daun jagung dengan Beauveria bassiana meningkatkan tinggi tanaman, jumlah daun, dan jumlah buku tongkol pertama.
Dalam penelitian kami, dua jamur entomopatogenik terpilih, Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae, juga secara signifikan meningkatkan pertumbuhan jagung dalam sistem penanaman hidroponik dan membentuk kolonisasi sistematis pada berbagai jaringan bibit jagung, yang diharapkan dapat meningkatkan pertumbuhan dalam jangka panjang.
Sebaliknya, Moloignane dkk. menemukan bahwa bahkan 4 minggu setelah irigasi tanah, tidak ada perbedaan signifikan dalam tinggi tanaman, jumlah akar, jumlah daun, berat segar, dan berat kering antara tanaman anggur yang diberi perlakuan dan yang tidak diberi perlakuan dengan *Beauveria bassiana*. Hal ini tidak mengherankan, karena kapasitas endofit dari strain jamur tertentu dapat terkait erat dengan spesies tanaman inang, kultivar tanaman, kondisi nutrisi, dan pengaruh lingkungan. Tull dan Meying meneliti efek perlakuan benih *Beauveria bassiana* (GHA) pada pertumbuhan jagung. Mereka menemukan bahwa *Beauveria bassiana* bertindak sebagai pendorong pertumbuhan pada jagung hanya dalam kondisi nutrisi yang cukup, dan tidak ada efek stimulasi yang diamati dalam kondisi kekurangan nutrisi. Dengan demikian, mekanisme respons tanaman terhadap efek endofit jamur masih jauh dari jelas dan membutuhkan penelitian lebih lanjut.
Kami menyelidiki efek jamur entomopatogenik *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* sebagai pendorong pertumbuhan pada jagung. Namun, apakah mekanisme utamanya adalah rizosfer atau endofitik masih belum jelas. Kami memantau dinamika populasi *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* dalam larutan hidroponik dan jaringan tanaman untuk menjelaskan mekanisme kerjanya. Dengan menggunakan unit pembentuk koloni (CFU) sebagai indikator, kami menemukan bahwa kelimpahan *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* dalam larutan hidroponik menurun dengan cepat. Setelah satu minggu, konsentrasi residu *Metarhizium anisopliae* kurang dari 10%, dan *Beauveria bassiana* kurang dari 1%. Dalam larutan jagung hidroponik, kedua jamur tersebut hampir menghilang pada hari ke-28. Percobaan kontrol menunjukkan bahwa konidia kedua jamur tersebut mempertahankan viabilitas yang tinggi dalam sistem hidroponik setelah satu minggu. Dengan demikian, jamur endofit, yang dipengaruhi oleh adhesi konidia, pengenalan inang, dan jalur endogen, adalah penyebab utama penurunan tajam kelimpahan jamur dalam sistem hidroponik. Lebih lanjut, fungsi pendorong pertumbuhan jamur terutama disebabkan oleh fungsi endofitnya, bukan fungsi rizosfernya.
Fungsi biologis umumnya dikaitkan dengan kepadatan populasi. Hanya dengan mengukur jumlah jamur endofit dalam jaringan tanaman kita dapat menetapkan hubungan antara stimulasi pertumbuhan tanaman dan kepadatan populasi jamur endofit. Mekanisme stimulasi pertumbuhan tanaman dalam interaksi jamur entomopatogenik-tanaman memerlukan penelitian lebih lanjut. Jamur entomopatogenik tidak hanya memiliki potensi signifikan untuk pengendalian hama biologis tetapi juga memainkan peran penting dalam merangsang pertumbuhan tanaman, membuka perspektif baru tentang interaksi ekologis antara tanaman, hama, dan jamur entomopatogenik.
Sembilan puluh bibit jagung yang tumbuh seragam dan sehat dipilih secara acak dari setiap kelompok percobaan. Media tanam di sekitar akar setiap bibit dibilas dengan hati-hati menggunakan air suling untuk menghindari kerusakan pada sistem akar. Bibit jagung yang telah diberi perlakuan, yang memiliki pertumbuhan seragam baik di bagian atas maupun bawah tanah, kemudian dipindahkan ke sistem penanaman jagung hidroponik.
Semua data eksperimental dianalisis menggunakan analisis varians satu arah (ANOVA) dalam IBM SPSS Statistics (versi 20.0), dan signifikansi perbedaan antar perlakuan ditentukan menggunakan uji HSD Tukey (P ≤ 0,05).
Karena bahan tanaman dibeli dari distributor lokal bersertifikat, tidak diperlukan lisensi. Penggunaan tanaman atau bahan tanaman dalam penelitian ini sesuai dengan pedoman internasional, nasional, dan/atau institusional yang relevan.
Kesimpulannya, dua jamur entomopatogenik, *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae*, berperan positif dalam meningkatkan pertumbuhan bibit jagung setelah inokulasi rizosfer dengan sistem hidroponik. Kedua jamur ini mampu membentuk kolonisasi sistematis pada semua organ dan jaringan jagung melalui sistem akar dalam waktu satu minggu. Dinamika populasi jamur dalam larutan hidroponik dan kolonisasi jamur pada jaringan jagung menunjukkan bahwa, selain fungsi rizosfer, fungsi endofitik jamur memberikan kontribusi yang lebih signifikan terhadap peningkatan pertumbuhan tanaman yang diamati. Perilaku endofitik jamur menunjukkan beberapa karakteristik spesifik spesies. Amplifikasi pita DNA spesifik jamur menggunakan PCR terbukti lebih sensitif daripada metode deteksi koloni menggunakan media selektif jamur. Metode ini dapat digunakan untuk melacak kolonisasi jamur dan distribusi spasialnya di jaringan tanaman dengan lebih akurat. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menjelaskan mekanisme bagaimana tanaman dan hama tanaman merespons efek endofitik jamur (informasi tambahan).
Kumpulan data yang dihasilkan selama penelitian ini tersedia dari penulis terkait atas permintaan yang wajar.
Waktu posting: 20 Januari 2026