Pendahuluan Penelitian

Paper ini membahas bagaimana mikroorganisme yang bersaing dengan larva serangga untuk mendapatkan sumber daya dapat menghambat perkembangan larva, terutama ketika mikroorganisme tersebut adalah mikroorganisme yang pertama kali mengkolonisasi. Persaingan dengan patogen jamur, virus, atau bakteri secara negatif mempengaruhi larva parasitoid, tergantung pada waktu infeksi. 

Sebagai contoh, larva lalat rumah menghadapi tantangan yang signifikan ketika kolonisasi jamur mendahului oviposisi, yang mengakibatkan kematian larva. Sebagai respons, serangga seringkali mengenali dan menghindari persaingan sumber daya, seperti yang ditunjukkan dengan menghindari situs bersarang yang diduduki oleh spesies lain atau pemilihan inang secara selektif dalam kehadiran pesaing.

Jadi, lalat rumah harus bersaing dengan berbagai macam jamur sebagai lawan yang berebut sumber daya yang sama, dan tiap jamur punya tingkat kemampuan untuk menguasai area dan efek yang berbeda-beda terhadap perkembangan larva lalat. 

Para peneliti ingin tahu apakah lalat rumah punya strategi khusus untuk menghindari sumber daya yang terinfeksi jamur dengan mengisolasi jenis-jenis jamur dari kotoran hewan dan menguji apakah lalat rumah menghindari meletakkan telur di kotoran yang diinvasi oleh jamur-jamur pesaing itu. Mereka berhipotesis bahwa perilaku menghindar ini dikendalikan oleh zat kimia yang diproduksi oleh jamur-jamur itu.

Methods Metode

Serangga Eksperimental

Lalat rumah dewasa disimpan di kandang dengan kelembaban relatif 50–80%, suhu 22–30°C, dan siklus cahaya 16 jam terang:8 jam gelap. Mereka diberi akses bebas terhadap air, gula, dan bubuk susu skim. 

Telur-telur lalat rumah dikumpulkan dan dibesarkan menjadi serangga dewasa dengan menggunakan makanan buatan yang terbuat dari dedak gandum (400 g), ragi bir (15 g), molase (15 ml), dan air (700 ml), dengan tambahan pasta protein yang terbuat dari bubuk susu skim dan air.

Isolasi dan Identifikasi Strain Jamur

Untuk mengisolasi jamur yang biasa ditemukan di kotoran, berbagia jenis kotoran hewan seperti ayam, domba, kuda, dan burung layang-layang liar dikumpulkan di Wind's Reach Farm, Langley, B.C., Kanada. Sebuah alat penginokulasi steril dimasukkan ke tengah-tengah setiap tumpukan kotoran dan ditarik melintasi cawan Petri. 

Miselia (struktur berbentuk benang) dari koloni jamur yang terpisah diisolasi dan dibiakkan pada cawan Petri yang berisi agar dekstrosa kentang pada suhu 24°C dan kelembaban relatif 85%. 

Untuk mengidentifikasi jenis jamur yang menunjukkan aktivitas perilaku dalam eksperimen 1–6, setiap strain dikebunkan dalam kaldu dekstrosa Sabouraud dan kemudian dilakukan pengurutan pada 18S rRNA. 

Jamur diidentifikasi berdasarkan morfologi koloni dan dengan membandingkan urutan 18S rRNA dengan basis data Genbank.

Hipotesis 1: Lalat Rumah menghindari Oviposisi pada Feses yang Dikolonisasi Jamur

Dalam eksperimen 1–6, perilaku penempatan telur lalat rumah diamati melalui tes pilihan ganda yang membandingkan kotoran yang disterilkan sendiri (kontrol) dengan kotoran yang disterilkan dicampur dengan salah satu dari enam isolat jamur: Phoma sp., Rhizopus sp., Fusarium sp. (SFU-1), Fusarium sp. (SFU-2), Unknown 1, dan Unknown 2. 

Setiap cawan disiapkan dengan sumuran berdiameter 5 mm untuk menarik penempatan telur, kemudian diinkubasi secara terpisah selama 3 hari. Cawan kontrol dan perlakuan ditempatkan dalam kandang berjaring dengan 20 lalat rumah jantan dan 20 lalat rumah betina, yang ditempatkan secara acak. 

Penempatan telur diamati selama 3–6 jam, setelah itu telur diambil dan either ditimbang atau dihitung. Proses ini bertujuan untuk menilai dampak isolat jamur pada preferensi penempatan telur lalat rumah.

Hipotesis 2: Fungi Memproduksi Semiokimiawi yang Menghambat Oviposisi Lalat Rumah; Akuisisi Volatil

Ada sepuluh cawan Petri yang berisi agar dekstrosa kentang yang dicampur dengan kotoran yang diinokulasi dengan miselia dari isolat jamur yang menghambat penempatan telur dalam eksperimen 1–6. 

Zat-zat yang menguap ditangkap pada 0,2 g Porapak Q. Zat-zat yang menguap dari udara di sekitar cawan Petri yang berisi agar dekstrosa kentang yang steril juga ditangkap pada Porapak Q sebagai kontrol.

Analisis Bahan Volatil

Untuk mengidentifikasi zat-zat yang memicu respon dari antena lalat rumah, ekstrak Porapak Q dikonsentrasikan dan diuji menggunakan alat yang disebut kopel gas kromatografi-deteksi elektroantennografi (GC-EAD). 

Senyawa-senyawa ini diidentifikasi dengan membandingkan indeks retensi dan spektra massa mereka dengan yang dilaporkan di literatur, serta dengan senyawa-senyawa asli yang sudah diketahui identitasnya.

Eksperimen Two-Choice dengan Kandidat Semiokimiawi

Dalam eksperimen 7–11 (masing-masing dengan jumlah 10–24), setiap semiochemical kandidat (dimetil trisulfida, fenilasetaldehida, 2-feniletanol, sitronelal, norfiton) diuji untuk melihat efeknya terhadap penempatan telur oleh lalat rumah. 

Dua cawan Petri kaca (50×10 mm) yang berisi agar susu skim steril digunakan sebagai tempat penempatan telur. Semiochemical kandidat murni dilepaskan dari tabung mikro-kapiler sebesar 5 μl. Dalam semua replikasi, tingkat pelepasan (µg/jam) dari semiochemical kandidat ditentukan secara volumetrik.

Hasil

Hipotesis 1: Lalat Rumah menghindari Oviposisi pada Feses yang Dikolonisasi Fungi

Dalam eksperimen 1 dan 2, kotoran yang disterilkan dan diinokulasi dengan jamur Phoma sp. atau Rhizopus sp. menerima jumlah telur yang signifikan lebih sedikit dari lalat rumah betina daripada kotoran yang disterilkan tanpa penambahan jamur. 

Namun, dalam eksperimen 3–5, kehadiran Fusarium sp. (SFU-1 atau SFU-2) atau Isolat Jamur Tidak Dikenal 1 tidak memiliki efek pada keputusan penempatan telur. Pada eksperimen 6, kotoran yang diinokulasi dengan Isolat Jamur Tidak Dikenal 2 menerima jumlah telur yang signifikan lebih banyak daripada kotoran tanpa kehadiran jamur.

Hipotesis 2: Fungi Memproduksi Semiokimiawi yang Menghambat Oviposisi Lalat Rumah

Analisis GC-EAD terhadap ekstrak volatil dari jamur Phoma dan Rhizopus, yang menghambat penempatan telur oleh lalat rumah, dan Fusarium sp. (SFU-1), yang memiliki sedikit efek pada penempatan telur, mengidentifikasi enam komponen yang merangsang antena lalat rumah, termasuk dimetil trisulfida, fenilasetaldehida, 2-feniletanol, sitronelal, dan norfiton. Fenilasetaldehida, yang juga ditemukan dalam volatil agar kotoran steril, dikecualikan dari eksperimen selanjutnya. 

Dalam tes berikutnya, dimetil trisulfida dan 2-feniletanol secara signifikan mengurangi penempatan telur, sementara sitronelal dan norfiton tidak memiliki efek, meskipun tingkat pelepasannya lebih tinggi. Temuan ini menunjukkan adanya respons perilaku yang bervariasi terhadap volatil jamur, independen dari tingkat pelepasan.

Pembahasan Penelitian

Data menunjukkan bahwa lalat rumah betina menghindari meletakkan telur pada sumber daya sementara yang diinvasi oleh kompetitor jamur tertentu, kemungkinan karena mendeteksi volatil jamur. Beberapa jenis jamur, seperti Phoma dan Rhizopus, memengaruhi perilaku penempatan telur lalat rumah pada kotoran.

Spesies jamur Phoma, yang dikenal sebagai jamur tanah umum, termasuk patogen yang memengaruhi baik tanaman maupun serangga, seperti Phoma aspidioticola, yang bersifat patogenik terhadap serangga bersisik. 

Demikian pula, Rhizopus, genus jamur yang ditemukan di berbagai lingkungan termasuk tanah dan bahan yang membusuk, mengandung spesies dengan potensi patogenik terhadap serangga, seperti Rhizopus thailandensis, yang secara eksperimental terbukti mempengaruhi kutu. 

Dengan menghindari meletakkan telur di tempat yang diinvasi oleh jamur yang mungkin berbahaya, lalat rumah betina menunjukkan perilaku yang berkontribusi pada keberhasilan reproduksi mereka.

Penelitian ini menyelidiki dampak berbagai jamur terhadap perkembangan larva lalat rumah dan perilaku penempatan telur. Diet larva yang diinokulasi dengan Fusarium spp., Phoma spp., dan Rhizopus spp. menunjukkan penurunan kelangsungan hidup larva, kemungkinan karena efek menghambat penempatan telur. 

Namun, beberapa jenis jamur, seperti Fusarium spp. (SFU-1), memiliki dampak minimal pada penempatan telur. Tingkat pelepasan semiochemical sintetis melebihi dari Rhizopus spp. mungkin karena adanya emisi yang bervariasi selama pertumbuhan jamur. Isolat jamur yang mengeluarkan dimetil trisulfida dan 2-feniletanol mengurangi penempatan telur pada kotoran, dengan 2-feniletanol memiliki efek yang diketahui pada perilaku penempatan telur nyamuk Anopheles gambiae.

Dua senyawa kimia, yaitu dimetil trisulfida dan 2-feniletanol, yang memiliki peran penting dalam berbagai konteks ekologi. Contohnya, 2-feniletanol dipancarkan oleh ngengat jantan saat kawin dan membuat tanaman lebih menarik bagi hama, penyerbuk, atau pemangsa. 

Sementara dimetil trisulfida banyak ditemukan di bunga beberapa jenis tanaman seperti bunga bangkai dan jamur busuk, serta dalam uap tanaman yang ditolong oleh kelelawar dan minyak esensial bawang putih. 

Senyawa ini memberikan aroma pada sayuran yang dimasak dan meniru bau daging yang membusuk, menarik serangga seperti ngengat yang menyerbuki bunga bangkai. Dimetil trisulfida juga terdapat di kotoran hewan dan bisa menarik beberapa spesies lalat. 

Ketika dipancarkan dari kotoran, senyawa ini mungkin menjadi sinyal untuk tempat makanan atau tempat bertelur bagi lalat, memberikan nutrisi bagi lalat dewasa meskipun tidak dimanfaatkan oleh larva.

Demikian ulasan mengenai jurnal yang dapat menjadi informasi menarik.

Jika Anda tengah mencari lembaga bidang riset terhadap produk pestisida pertanian, Intan Mandiri Lestari atau IML Research adalah lembaga independent yang bisa kamu pilih.

Di sini menyediakan berbagai jenis pengujian di antaranya terdapat uji pestisida dengan jenis pengujian meliputi:

• Uji Toksisitas Akut dan Oral Dermal,

• Uji Iritasi,Uji Sensitisasi,

• Uji Inhalasi, dan sebagainya.

Untuk informasi lebih lanjut silahkan menghubungi kami melalui +62 813-1353-8831.

Semoga informasi di atas dapat bermanfaat ya.

Referensi

Lam, K., Tsang, M., Labrie, A., Gries, R., & Gries, G. (2010). Semiochemical-mediated oviposition avoidance by female house flies, Musca domestica, on animal feces colonized with harmful fungi. Journal of chemical ecology, 36(2), 141–147. https://doi.org/10.1007/s10886-010-9741-2