Hasanah, Ifa Maulidah and Dr. Ir. Mintarto Martosudiro, MS. and Luqman Qurata Aini, SP., MP., Ph.D. and Dr. Kestrilia Rega Prillianti, S.Si., M.Si (2022) Deteksi Jamur Helminthosporium Solani Pada Umbi Kentang Dengan Metode Spektroskopi Fourier Transform Infared (Ftir). Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Helminthosporium solani Durieu & Montagne (silver scurf) merupakan jamur patogen yang spesifik hanya menginfeksi umbi kentang. Gejala umbi kentang yang terinfeksi H. solani terdapat lesi keperakan yang menutupi permukaan umbi kentang. Kerugian secara ekonomi akibat serangan penyakit ini dapat menyebabkan penurunan berat umbi kentang sebesar 13% dan menghasilkan tunas yang lebih kecil (Read et al., 1984). Metode deteksi jamur H. solani yang umum dilakukan yaitu menggunakan metode blotter test, agar-agar cawan dan metode molekuler (PCR). Metode blotter test memiliki kelebihan mudah dan sederhana, tetapi membutuhkan waktu yang cukup yaitu 2-4 minggu. Metode PCR dapat digunakan sebagai deteksi cepat, memiliki sensitivitas dan spesifitas tinggi tetapi metode ini membutuhkan biaya yang mahal dan tenaga ahli yang terlatih dan preparasi sampel yang cukup waktu. Berdasarkan hal tersebut diatas, tersedianya metode deteksi awal dan cepat serta memiliki sensitivitas tinggi sangat diperlukan. Tujuannya agar jamur H. solani dapat dideteksi lebih awal sebelum muncul gejala sehingga jamur ini dapat dicegah penyebarannya ke area lain. Spektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR) dapat digunakan sebagai alternatif metode deteksi cepat untuk jamur patogen. Prinsip kerja spektroskopi FTIR adalah mendeteksi senyawa kimia dari spektrum inframerah yang dihasilkan sehingga memberikan “fingerprint” yang unik dan spesifik. Keefektifan spektroskopi FTIR adalah memiliki sensitivitas tinggi, cepat, dan sederhana dalam preparasi sampel. Indikator yang dilakukan pada metode spektroskopi FTIR adalah untuk mendeteksi gugus fungsi jamur yaitu protein (1300-1650 cm-1 ), lignin, lipid (2800-3020 cm-1 ), karbohidrat OH-CH, lignin dan xylan C-O dan karbohidrat C-O,C-C, COH (950-1200 cm-1 ) (Erukhimovitch et al, 2007). Tujuan penelitian ini untuk melakukan evaluasi pada spektroskopi FTIR yang diharapkan dapat digunakan sebagai alternatif metode deteksi awal dan cepat untuk jamur H. solani pada umbi kentang; mengetahui keefektifan metode spektroskopi FTIR dalam mendeteksi jamur H. solani pada umbi kentang dan melakukan evaluasi pada spektroskopi FTIR yang diharapkan dapat membedakan jamur H. solani dengan jamur patogen lain yang menyerang umbi kentang. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Uji Karantina Tumbuhan, Balai Besar Karantina Pertanian (BBKP) Surabaya; Laboratorium Fotokimia Molekuler (Molecular Photochemistry Laboratory), Ma Chung Research Center for Photosynthetic Pigments (MRCPP) – Universitas Ma Chung, Malang dan Laboratorium Genetika Science, Jakarta pada bulan September 2021 hingga bulan April 2022. Berdasarkan hasil penelitian pada evaluasi spektroskopi FTIR, diketahui bahwa spektroskopi FTIR dapat digunakan sebagai alternatif metode deteksi awal. Hal tersebut dapat dibuktikan bahwa jamur H. solani yang diinokulasi pada umbi kentang dapat terdeteksi pada hari keberapapun (0,2,4,8 hsi), bahkan pada hari ke-0 belum adanya gejala yang muncul. Hal tersebut, sesuai dengan hasil nilai PC yang mengelompok dan terpisah dengan umbi kentang sehat. Selain itu, spektroskopi FTIR dapat digunakan sebagai alternatif metode deteksi cepat. Hal tersebut dapat dibuktikan pada preparasi sampel yang membutuhkan waktu < 30 menit dan pengukuran pola spektral pada alat FTIR dengan kecepatan scanning 2 mm/detik. Berdasarkan hasil penelitian pada keefektifan metode spektroskopi FTIR dalam mendeteksi jamur H. solani pada umbi kentang, diketahui bahwa metode spektroskopi FTIR efektif dalam mendeteksi jamur H. solani pada umbi kentang. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan perbedaan pola spektrum pada masing-masing sampel yang diuji, selain itu umbi kentang yang telah terinfeksi jamur H. solani dapat langsung dipreparasi dan dilakukan pengukuran spektroskopi FTIR (in vivo). Berdasarkan hasil penelitian evaluasi pada spektroskopi FTIR, diketahui bahwa spektroskopi FTIR dapat membedakan jamur H. solani dengan jamur F. oxysporum dan F. solani. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan nilai puncak pada masing-masing jamur bersifat spesifik dan dapat dibedakan dari pola spektral berdasarkan nilai transmitasi.
English Abstract
Helminthosporium solani Durieu & Montagne (silver scurf) is a specific fungal pathogen that only infects potato tubers. Symptoms of potato tubers infected with H. solani are silvery lesions covering the surface of potato tubers. Economic losses due to this disease can cause a decrease in potato tuber weight by 13% and produce smaller shoots (Read et al., 1984). The methods of detecting the fungus H. solani that are commonly carried out are the blotter test method, agar plate method, and the molecular method (PCR). The blotter test method has the advantage of being easy and simple, but it takes 2-4 weeks to complete. The PCR method can be used for rapid detection and has high sensitivity and specificity, but this method requires expensive equipment, trained experts, and sufficient sample preparation time. Based on the foregoing, the availability of early and rapid detection methods with high sensitivity is very much needed. The goal is that H. solani can be detected early before symptoms appear so that this fungus can be prevented from spreading to other areas. Fourier transform Infrared (FTIR) spectroscopy can be used as an alternative rapid detection method for pathogenic fungi. The working principle of FTIR spectroscopy is to detect chemical compounds from the infrared spectrum produced so as to provide a unique and specific "fingerprint". The effectiveness of FTIR spectroscopy is that it has high sensitivity, is fast, and is simple in sample preparation. The indicators used in the FTIR spectroscopy method are to detect fungal functional groups, namely proteins (1300-1650 cm-1), lignin, lipids (2800- 3020 cm-1), carbohydrates OH-CH, lignin and xylan C-O and carbohydrates C- O,C-C , COH (950-1200 cm-1) (Erukhimovitch et al., 2007). The purpose of this study was to evaluate the FTIR spectroscopy, which is expected to be used as an alternative early and rapid detection method for the fungus H. solani on potato tubers; determine the effectiveness of the FTIR spectroscopy method in detecting H. solani on potato tubers; and evaluate the FTIR spectroscopy, which is expected to distinguish H. solani from other pathogenic fungi that attack potato tubers. The research was carried out at the Plant Quarantine Testing Laboratory, Agriculture Quarantine Major Service of Surabaya; Molecular Photochemistry Laboratory, Ma Chung Research Center for Photosynthetic Pigments (MRCPP)– Ma Chung University, Malang; and Genetics Science Laboratory, Jakarta, from September 2021 to April 2022. Based on the results of research on the evaluation of FTIR spectroscopy, it is known that FTIR spectroscopy can be used as an alternative method of early detection. It can be proven that the H. solani fungus inoculated on potato tubers can be detected on any day (0.2,4,8 dsi), even on day 0 when no symptoms have appeared. This is in accordance with the results of the PC values, which are grouped and separated from healthy potato tubers. In addition, FTIR spectroscopy can be used as an alternative method of rapid detection. This can be proven in sample preparation, which takes < 30 minutes, and measurement of spectral patterns on an FTIR device with a scanning speed of 2 mm/second. Based on the results of research on the effectiveness of the FTIR spectroscopic method in detecting H. solani on potato tubers, it was found that the FTIR spectroscopic method was effective in detecting H. solani on potato tubers. This can be proven by the difference in the spectrum pattern in each sample tested. In addition, potato tubers that have been infected with the H. solani fungus can be directly prepared and FTIR spectroscopic measurements (in vivo) can be performed. Based on the results of the evaluation research on FTIR spectroscopy, it is known that FTIR spectroscopy can distinguish H. solani from F. oxysporum and F. solani. This can be proven by the peak value in each fungus, which is specific and can be distinguished from the spectral pattern based on the transmittance value.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | 0422020067 |
| Uncontrolled Keywords: | Helminthosporium solani, Jamur, Deteksi, Spektroskopi FTIR, Karbohidrat, Helminthosporium solani, Fungi, Detection, FTIR Spectroscopy, Carbohydrates |
| Subjects: | 300 Social sciences > 338 Production > 338.1 Agriculture |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Sosiologi, Fakultas Pertanian |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 05 Apr 2023 02:48 |
| Last Modified: | 05 Apr 2023 02:48 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/197981 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Ifa Maulidah Hasanah.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (32MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |