ENTOMOPATOGEN (Patogen Serangga)

Masuk via : 1. Proses makan ( Passive entry ) 2. Bukaan-bukaan alami atau

penetrasi langsung ke kutikula (Active entry)

Transmissi : 1. Serangga ke serangga ( horizontal

transmission ) 2. Serangga ke progeni/offspring

(vertical transmission))

Transmissi horisontal patogen (inter/intra generasi)

Serangga terinfeksi mengkontaminasi

lingkungan baik via inang yg mati dan penyebaran inang

atau melalui defikasi dari feses yg terkontaminasi

Serangga sehat kontak dengan

inokulum patogen via konsumsi substrat yg

terkontaminasi, mis. daun

Serangga kedua menjadi terinfeksi dan siklus penyakit

berlanjut

Serangga pra-dewasa terinfeksi,

tetapi tetap survive dan terus

mengalami perkembangan

Serangga terus survive sampai dewasa, tetapi tetap terinfeksi

Serangga terinfeksi berreproduksi,

tetapi telur masih terinfeksi inokulum

patogen ketika diletakkan

Offspring terinfeksi, beberapa mati, yg lain survive, tumbuh dan

berkembang, tetapi membawa infeksi untuk melanjutkan siklus hidupnya

Transmissi vertikal patogen (intergenerasi)

PATOGENESIS ENTOMOPATOGEN

1. Kontak inang

2. Penetrasi inang

3. Reproduksi dalam jaringan inang

4. Keluarnya propagul patogen dari inang atau cadaver

5. Penyebaran & Persistensi propagul patogen di lingkungan

INFEKSI OLEH BAKTERI

Ketika Bt tertelan inang yg rentan, kristal protein akan terlarut pada kondisi basa dalam saluran pencernaan (midgut) dan menghasilkan protoxin yg kemudian dgn adanya enzim proteolitik dalam usus mumbuat protoxin menjadi aktif. Bagian dari molekul2 toxin melekat pd dinding usus utk membtk suatu pori. Formasi dari pori2 ini mengacaukan keseimbangan osmotik sepanjang saluran pencernaan dan sel2 usus kemudian membengkak dan akhirnya pecah, memungkinkan sel2 bakteri utk menyerbu haemocol inang. Bakteri dengan cepat berkembangbiak, dan pd spesies yg lebih rentan akan mati dalam 1 atau 2 hari.

Toxin dalam kristal Bt : δ-endotoxin (pest) β-exotoxin (mamalia & non-target)

INFE

KSI

BA

KTE

RI

Simtomatologi

Larva menunjukkan perubahan perilaku dan morfologi

Beberapa jam setelah menelan Bt, larva akan berhenti makan, berhenti bergerak, kemudian diare, warna tubuh menjadi agak gelap, akhirnya mati

Spesies bakteri Target host Mode of action Speed of kill

In vitro mass

production

Paenibacillus popiliae

Scarab larvae Infectious disease

slow -

Bacillus sphaericus Culex & Anopheles

Binary toxin in parasporal body

fast +

Bacillus thuringiensis

Caterpillars, beetles, fly larvae

Toxin in parasporal body

fast +

Serratia entomophila

Scarab larvae Blocks gut slow +

Tabel 1. Spesies bakteri patogen utk mengendalikan arthropoda

4 tahap infeksi cendawan

Kontak spora cendawan dengan serangga

Penempelan dan perkecambahan spora pada integumen. Diperlukan RH yg tinggi, bahkan juga air. Pada integumen terdapat senyawa stimulan atau inhibitor bagi cendawan

Penetrasi dan invasi. Cendawan membentuk tabung kecambah dan appresorium. Penembusan dilakukan secara mekanis dan atau kimiawi dengan enzim atau toksin

Destruksi . Pada titik penetrasi terbentuk blastospora yg kemudian masuk dan bereproduksi dlm hemocoel. Hemocoel akan terisi oleh tubuh hifa dan serangga akan mati dgn tubuh mengeras (mummi) dan cendawan meneruskan siklus hidupnya sbg saprofitik. Cendawan mengeluarkan toksin VS serangga fagositosis/enkapsulasi

Pertumbuhan cendawan diikuti dengan pengeluaran pigmen atau toksin yang dapat melindungi serangga dari serangan mikroorganisme lain (eks. Bakteri). Miselia keluar dari tubuh melalui embelan tubuh dan alat mulut. Namun tdk selalu cendawan tumbuh menembus keluar integumen tetapi sbg saprofit didlm tubuh serangga dgn membentuk arthrospora jika kondisi tidak memungkinkan.

Summit diseases : serangga yg akan mati karena cendawan naik ke permukaan atas tanaman untuk kemudian melekatkan diri. Sebagai usaha utk melindungi populasi lain yg sehat.

Infeksi oleh cendawan

Tabel 2. Beberapa cendawan patogen yg telah dikembangkan secara komersial

Spesies cendawan Specific host

Beauveria bassiana Cotton boll weevil (Anthonomus grandis), Colorado potato beetle , pepper weevil (A. eugenii) , Aphid, whitefly, Armyworm, corn borer, diamondback moth, Grasshopper, Thrips

Metarhizium anisopliae Termites, cockroaches, black vine weevil

M. Anisopliae var.acridum Grasshopper, locust

Paecilomyces fumosoroseus whitefly

Verticillium lecanii Aphids, whitefly, thrips

VIRUS ENTOMOPATOGEN

Genus terbesar : Baculovirus ( termasuk NPV)

Nuclear Polyhedrosis Virus (NPV) : paling banyak menyerang Lepidoptera (86%), sisanya menyerang Hymenoptera, Coleoptera, Trichoptera, Neuroptera , dan Diptera

Virus umumnya masuk melalui makanannya, tapi bisa juga sewaktu meletakkan telur atau melalui bagian tubuh yang terluka mungkin oleh serangan musuh alami. Juga dapat ditransmisikan pada keturunanya melalui telur

Simtomatologi

Simtomatologi NPV : tubuh serangga melemah, aktifitas makan menurun bahkan terhenti. Biasanya gejala muncul apabila infeksi sdh tahap lanjut. Warna integumen berubah menjadi lebih gelap. Utk larva lepidoptera cenderung bergerak ke atas menuju pucuk tanaman, kadang2 mati menggantung pada tanaman melalui tungkainya, bahkan integumen dapat koyak

Sik

lus

hid

up

N

VP

d

ala

m

tub

uh

ser

an

gga

SIKLUS INFEKSI BACULOVIRUS

Apabila polihedra (=inclusion bodies) yang berupa matrix protein telah masuk ke dalam tubuh serangga, karena pengaruh enzim dan situasi basa menjadi terhidrolisis, pecah dan partikel2 virus (=virion) dilepaskan. Virion2 ini kemudian memasuki midgut dan kemudian memperbanyak diri. Setiap sel yg terinfeksi nukleusnya akan membengkak dan dipenuhi oleh masa padat (viroplan). Proses perbanyakan virion berjalan dengan cepat shg terbentuk banyak polihedra yg memenuhi seluruh sel tubuh serangga yg akhirnya mengakibatkan kematian.

Proses masuknya virus ------ seluruh tubuh dipenuhi virus, antara 4 hari – 3 minggu, tergantung jenis NPV, jenis serangga inang, Σ polihedra yg masuk, instar yg mulai terinfeksi, dan suhu.

Summit diseases : serangga yg akan mati naik ke atas tanaman, jutaan polyhedra yg

terkandung pd cairan tubuh serangga yg mati dan pech akan jatuh ke bawah dalam feeding

zona (daun, sisa daun) yg mungkin akan termakan oleh ulat sehat

NEMATODA ENTOMOPATOGEN (NEP)

Umumnya nematoda masuk ke dalam tubuh serangga melalui bagian tubuh yang terbuka (mulut, anus, spirakel ) atau luka, kemudian menuju hemocoel. Menembus kutikula dengan stylet. Namun ada pula yg masuk secara pasif ketika serangga memakan telur2 nematoda yg berada pada makanannya.

Nematoda setelah menetas dari telur mengalami molting hingga 4 juvenil sebelum dewasa.

Nematoda bersimbiose dengan bakteri, stadia ke-3 juvenil infektif membawa bakteri simbiotik (mutualisme ) ini dalam ususnya, yg bertangung- jawab membunuh inang dengan cepat dalam 2-3 hari akibat racun yg dikeluarkannya.

Bakteri pada Steinernema : Xenorhabdus Heterorhabdistis : Photorhabdus

Steinernema, individu ♂ dan ♀ nya harus masuk ke tubuh inang utk reproduksi, sedangkan Heterorhabditis krn hemaprodit shg hanya perlu 1 individu untuk menginfeksi.

Cadaver yg telah dibunuh oleh Heterorhabditis/ Photorhabdis berwarna orange –merah (pigmentasi dari bakteri) dan agak mengkilap serta bagian dalam cadaver seperti karet.

Nematoda tetap dapat membunuh inang tanpa adanya bakteri, namun lambat. Mereka tdk dapat berreproduksi tanpa makan bakteri yg mensuplai sterol.

BEBERAPA CONTOH ENTOMOPATOGEN KOMERSIAL

THURICIDE HP Bacillus thuringiensis (Bt)

DIPEL

HENHON Tabur

HENHON Tepung

Metarrhizium

Paecilomyces fumosoroseus NirAma

BVR Beauveria bassiana