Pohon jeruk menunjukkan toleransi alami terhadap bakteri inang penyakit penghijauan jeruk yang menghasilkan antimikroba baru yang dapat digunakan untuk melawan penyakit tersebut, menurut penelitian terbaru kami. Kami menemukan pepohonan di pertanian organik di Clermont, Florida.
Penyakit penghijauan jeruk – dikenal lebih formal sebagai Huanglongbing atau HLB, disebabkan oleh bakteri Candidatus Liberibacter asiaticus. Penyakit ini disebarkan oleh serangga yang disebut psyllid jeruk Asia. Belum ada obat yang diketahui untuk penyakit ini.
Kami adalah peneliti yang berbasis di Florida yang mempelajari praktik pertanian berkelanjutan, suatu disiplin ilmu yang juga dikenal sebagai agroekologi. Tim kami telah mengisolasi senyawa antimikroba ini di laboratorium dan kini berupaya mengujinya dengan tujuan menghasilkan pengobatan yang efektif untuk HLB.
Mengapa itu penting
HLB telah memberikan pukulan besar terhadap industri jeruk ikonik di Florida.
Sejak penyakit penghijauan jeruk pertama kali terdeteksi di negara bagian tersebut pada tahun 2005, produksi jeruk Florida turun lebih dari 92 persen. Penyakit ini hanyalah salah satu faktornya. Dampak lainnya termasuk badai dan pembekuan.
Pohon yang terinfeksi menghasilkan lebih sedikit buah. Buah yang tumbuh sebagian berwarna hijau, lebih kecil, bentuknya tidak beraturan, dan rasanya pahit. Ini mungkin jatuh dari pohon sebelum matang. Daun mungkin menunjukkan bintik-bintik bercak.
Menurut Departemen Pertanian AS, musim tanam tahun 2022 hingga 2023 adalah musim tanam paling tidak produktif sejak tahun 1936. Jumlah panen yang lebih kecil menyebabkan harga jeruk, jeruk keprok, jeruk bali, lemon, dan limau lebih tinggi.
Manajemen HLB merupakan hal yang menakutkan. Para petani saat ini mengandalkan pestisida untuk mengendalikan psyllid dan antibiotik seperti oksitetrasiklin dalam upaya mengendalikan HLB. Perawatan ini mahal dan dapat menimbulkan risiko kesehatan dan lingkungan. Kebutuhan akan pengembangan pengobatan yang efektif untuk mengendalikan HLB sudah jelas.
Bagaimana kami melakukan pekerjaan kami
Seperti halnya manusia, tumbuhan menjadi tuan rumah bagi beragam komunitas mikroorganisme baik di dalam maupun di luar, yang mewakili mikrobioma tumbuhan.
Endofit – mikroorganisme menguntungkan yang hidup di dalam tanaman – memainkan peran penting dalam asupan nutrisi, ketahanan terhadap penyakit dan hama, serta adaptasi terhadap tekanan lingkungan.
Dalam upaya mencari pengobatan terhadap HLB, kami mengamati endofit pohon jeruk yang masih hidup — dengan kata lain, pohon yang positif HLB namun hanya menunjukkan gejala ringan dan terus menghasilkan buah. Dengan mempelajari 342 endofit pohon yang masih hidup, kami menemukan lima bakteri endofit yang mampu menghasilkan antimikroba baru.
Bakteri HLB tidak dapat ditumbuhkan pada media kultur laboratorium seperti agar atau kaldu. Jadi, kami menggunakan sel bakteri hidup yang ada dalam sampel jaringan dasar psyllids yang terinfeksi untuk menguji senyawa antimikroba di laboratorium. Studi-studi ini mengungkapkan bahwa senyawa antimikroba sangat efektif dalam membunuh sel-sel hidup patogen penghijauan jeruk di lingkungan yang terkendali ini. Antimikroba dapat dicampur dengan air dan terbukti efektif pada konsentrasi rendah.
Apa yang masih belum diketahui
Hasil awal dari penelitian kami yang sedang berlangsung menunjukkan bahwa beberapa senyawa antimikroba terdapat dalam ekstrak kultur bakteri. Ini merupakan pertanda positif karena senyawa antimikroba dapat menyerang bakteri patogen dengan beberapa cara berbeda. Jika hal ini terjadi, hal ini akan membantu meminimalkan perkembangan resistensi seperti halnya berbagai antibiotik bermanfaat bagi dokter manusia.
Salah satu langkah kami selanjutnya adalah mengevaluasi senyawa terpilih terhadap HLB menggunakan akar jeruk yang terinfeksi di bawah kondisi laboratorium dan tanaman jeruk yang terinfeksi di bawah kondisi rumah kaca untuk menguji apakah tanaman akan menyerap senyawa antimikroba ini melalui daun atau akarnya. Pekerjaan ini akan dilakukan bekerja sama dengan para ilmuwan dari Texas A&M University dan University of Florida.
Apa selanjutnya
Penelitian selanjutnya akan fokus pada metode untuk meningkatkan produksi senyawa antimikroba yang dimurnikan agar dapat dievaluasi di lapangan. Untuk membantu agar teknologi ini dapat menjangkau petani dengan lebih cepat, kami dapat mencari kemitraan dengan perusahaan biopestisida komersial yang berminat untuk membantu pengembangan produk.
Pekerjaan kami kini menjadi semakin mendesak karena munculnya penyakit menular psyllid yang menginfeksi tanaman kentang, tomat, dan wortel di AS dan disebabkan oleh bakteri patogen yang berkerabat dekat.
Ringkasan Penelitian adalah ringkasan singkat tentang karya akademis yang menarik.
Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation oleh Kateel G. Shetty, Jessica Dominguez, dan Krishnaswamy Jayachandran di Universitas Internasional Florida. Baca artikel aslinya di sini.