Abstrak
Komposisi populasi bakteri di area mikorizosfir tanaman bermikoriza mempengaruhi interaksi antara tanaman dan fungi mikoriza arbuskular. Di daerah rizosfir beberapa bakteri berasosiasi dengan struktur fungi mikoriza arbuskular (FMA) seperti spora dan hifa yang disebut juga dengan bakteri endosimbiotik mikoriza. Asosiasi tersebut dapat menguntungkan, negatif ataupun netral terhadap perkembangan FMA sendiri. Pada penelitian terdahulu diperoleh 20 isolat bakteri endosimbiotik mikoriza dari rizosfir kelapa sawit. Isolat-isolat bakteri tersebut perlu diuji kemampuannya dalam mempengaruhi perkecambahan spora FMA
Gigaspora margarita dan potensinya dalam menginduksi ketahanan tanaman
kelapa sawit terhadap cekaman biotik G. boninense in vitro. Hasil penelitian menunjukkan bahwa lima isolat bakteri yaitu B17 (Bacillus subtilis B17), B1
(Streptomyces sp. B1), B6 (Enterobacter sp. B6), B12 (Alcaligenes faecalis B12)
dan B10 (Bacillus subtilis B10) meningkatkan persentase berkecambah spora
FMA Gigaspora margarita, dengan rata-rata panjang hifa mencapai 2178.11 μm,
1606,00 μm, 1398,96 μm, 1150,17 μm dan 1053,32 μm secara berurutan. Dari keduapuluh bakteri endosimbiotik mikoriza terdapat delapan isolat (B7, B10, B12, B14, B16, B17, B18 dan B20) yang memiliki kemampuan menghambat pertumbuhan patogen Ganoderma boninense in-vitro dan isolat bakteri B10
(Bacillus subtilis B10) memiliki kemampuan menghambat paling tinggi
dibandingkan kontrol dengan luas zona bening yang terbentuk mencapai 81.87 mm2.
Kata kunci: bakteri endosimbiotik mikoriza, daya kecambah spora FMA, daya hambat terhadap patogen Ganoderma boninense
Abstract
The compositions of bacterial populations in the area of mycorrhizal plants (mycorrhizosphere) affect the interaction between plants and arbuscular mycorrhizal fungi. In areas of rhizosphere some bacteria associated with
arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) structure, such as spores and hyphae which is called mycorrhizal endosymbiotic bacteria. The association might be beneficial, negative or neutral toward the development of AMF itself. In our previous studies, twenty isolates of mycorrhizal endosymbiotic bacteria were obtained from rhizosphere of oil palm. Thus, the aims of this study are to find out the ability of mycorrhizal endosymbiotic bacteria isolated from AMF spores from the rhizosphere of oil palm in accelerating the germination process of AMF spores
Gigaspora margarita as well as its potential in inducing plant resistance against
biotic stresses of pathogenGanoderma boninense in vitro. The results showed that five isolates which were B17 (Bacillus subtilis B17), B1 (Streptomyces sp. B1),
B6 (Enterobacter sp. B6), B12 (Alcaligenes faecalis B12) and B10 (Bacillus
subtilis B10) have ability to accelerate the germination of spores of AMF
Gigaspora margarita, with an average length of hyphae reached 2178.11 μm,
1606.00 μm, 1398.96 μm, 1150.17 μm and 1053.32 μm, respectively. Among those isolates, we found eight isolates (B7, B10, B12, B14, B16, B17, B18 and B20) have the ability to inhibit the growth of pathogen Ganoderma boninense in
vitro and isolate B10 (Bacillus subtilis B10) gained the biggest inhibition with
area of clearing zone reached 81.87 mm2compared to control.
Key words: mycorrhizal endosymbiotic bacteria, AMF spore germination, inhibition of pathogenicGanoderma boninense
Pendahuluan
Dalam hubungan simbiosis dengan akar tanaman, fungi mikoriza arbuskular (FMA) meningkatkan luas permukaan akar untuk penyerapan hara dan air dari dalam tanah oleh miselia eksternal untuk tanaman inang (Smith & Read 2008). Sebagai komponen terbesar biomassa mikroba tanah, FMA membentuk jalinan miselia yang ekstensif di dalam matriks tanah dan hifa menjadi tempat interaksi yang penting dengan mikroorganisme tular tanah lainnya (Lioussanne 2010). Berbagai macam mikroba hidup dekat dengan akar tanaman atapun dekat dengan mikoriza di daerah mikorizosfir, yaitu daerah rizosfir dari akar yang terinfeksi oleh fungi mikoriza dan mendapatkan manfaat dari berbagai macam senyawa organik yang dikeluarkan oleh tanaman. Mikroba ini termasuk dalam kelompok taksonomi dari mikroba heterotropik aerobik dan anaerobik, dari bakteri sampai fungi (Garbaye 1991). Dikarenakan fungi mikoriza menggunakan beberapa eksudat akar dan memodifikasi fungsi akar, komunitas mikroba di daerah mikorizosfir akan berbeda dengan mikroba di daerah rizosfir dan di dalam
59
tanah. Spesifisitas dari mikroba mikorizosfir ini telah banyak ditunjukkan pada berbagai macam kondisi (Garbaye 1991). Komposisi populasi bakteri di area mikorizosfir dari tanaman bermikoriza akan mempengaruhi interaksi antara
tanaman dan FMA (Andrade et al.1997). Perubahan dalam populasi bakteri dapat
terjadi melalui beberapa cara, seperti kompetisi hara, perubahan struktur tanah, perubahan pola eksudat akar dan senyawa kaya energi yang diberikan oleh miselia
FMA ekstraradikal (Andrade et al.1997; Söderberg et al.2002).
Di daerah rizosfir, beberapa bakteri berasosiasi dengan struktur FMA yang disebut juga dengan bakteri endosimbiotik mikoriza. Asosiasi tersebut dapat berdampak menguntungkan, negatif ataupun netral terhadap perkembangan FMA sendiri. Dampak negatif bakteri endosimbiotik mikoriza terhadap FMA dapat berupa penurunan kemampuan perkecambahan spora FMA, pengurangan panjang hifa pada tahap ekstramatrikal, penurunan kolonisasi akar dan aktivitas metabolik
di dalam miselium internal (Mc Allister et al.1995; Wyss et al.1992). Walaupun
keberadaan Trichoderma harzianum dengan penambahan hara organik dapat
menurunkan kolonisasi FMA pada akar, akan tetapi tidak terjadi penurunan
kerapatan hifa dan biomasa miselia Glomus intraradices, sehingga dapat
dikatakan bersifat netral (Hodge 2000). Pengaruh positif bakteri endosimbiotik mikoriza terhadap FMA telah banyak dilaporkan. Sebagai contoh dual inokulasi
bakteri Pseudomonas putida dan FMA menginduksi peningkatan pertumbuhan
tanaman Subterranean clover ketika ditambahkan bersama daripada
sendiri-sendiri (Meyer & Linderman 1986). Keberadaan bakteri endosimbiotik mikoriza meningkatkan kolonisasi akar oleh FMA, meningkatkan pertumbuhan miselia
spora Glomus mosseae(Azcon 1987).
Asosiasi antara FMA dengan bakteri endosimbiotik mikoriza yang bersifat
menguntungkan telah banyak dibahas oleh para peneliti. Mansfeld-Giese et al.
(2002) melaporkan bakteri genus Paenibacillus berasosiasi dengan miselium
FMA Glomus intraradices. Sementara Artursson & Jansson (2003) menemukan
bahwa Bacillus cereusyang diisolasi dari tanah menunjukkan pelekatan yang kuat
terhadap hifa Glomus dusii jika dibandingkan dengan strain bakteri lain, yang mungkin disebabkan oleh adanya sekresi eksudat spesifik yang dikeluarkan oleh spesies FMA spesifik.
Beberapa penelitian lain menyatakan bahwa bakteri yang berasosiasi dengan spora FMA (bakteri endosimbiotik mikoriza) dapat mempengaruhi perkecambahan spora dan pertumbuhan FMA (Bianciotto & Bonfante 2002;
Xavier & Germida 2003) dan formasi dari mikorizosfir (Budi et al. 1999).
Demikian juga dengan penelitian yang dilakukan oleh Toro et al. (1997) yang
menemukan bahwa Enterobacter sp dan Bacillus subtillis merangsang kestabilan
pembentukan FMA Glomus intraradices serta meningkatkan biomassa tanaman
dan kadar N dan P dalam jaringan. Sementara Kim et al. (1998) menemukan
bahwa kadar P pada tanaman tomat meningkat dengan inokulasi baik itu oleh
FMA, Glomus etunicatum ataupun dengan bakteri pelarut fosfat, Enterobacter
agglomerans. Akan tetapi penyerapan P dan N tertinggi diperoleh ketika tanaman
tomat diinokulasi dengan kedua mikroorganisme tersebut.
Bakteri endosimbiotik mikoriza juga berpotensi meningkatkan ketahanan
terhadap patogen. Penelitian Budi et al. (1999) menemukan 12.5% dari bakteri
yang diisolasi dari mikorizosfir memiliki kemampuan antagonis yang potensial terhadap beberapa patogen tanah (in vitro) dan kemampuan antagonis terhadap
Phytophthora parasitica (in vivo). Penemuan ini mendukung hipotesis bahwa
mikorizosfir kaya akan Plant Health Promoting Bacteria (PHPB), akan tetapi
informasi mengenai mikroorganisme yang memiliki kemampuan antagonis potensial dari bakteri endosimbiotik mikoriza masih jarang. Secilia & Bagyaraj (1987) menemukan lebih banyak actinomycetes antagonis patogen di daerah rizosfir tanaman yang bermikoriza daripada di daerah rizosfir tanaman yang tidak bermikoriza (kontrol). Bakteri endosimbiotik mikoriza bersama-sama dengan struktur FMA diduga mensekresikan senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan patogen, seperti yang disimpulkan oleh Meyer & Linderman (1986) bahwa cairan dari rizosfir tanaman yang bermikoriza menghambat pembentukan
spora patogen Phytophthora cinnamomi, sementara cairan dari rizosfir tanaman
tanpa mikoriza tidak memberikan pengaruh.
Isolasi bakteri dari spora FMA yang diisolasi dari tanah di sekitar kelapa sawit belum dilakukan. Seperti FMA dari tanaman lain, spora FMA dari kelapa sawit juga banyak mengandung bakteri-bakteri yang mungkin dapat membantu FMA dalam proses perkecambahan spora ataupun mempunyai potensi dalam
61
kemampuan antagonis terhadap penyakit busuk pangkal batang oleh G. boninense
yang menyerang kelapa sawit. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk melihat sejauh mana bakteri yang berasal dari spora FMA yang diisolasi dari kelapa sawit dapat mempengaruhi kemampuan spora FMA dalam berkecambah serta potensinya dalam menginduksi ketahanan tanaman kelapa sawit terhadap cekaman biotik G. boninensesecara in vitro.
Bahan dan Metode
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Agromikrobiologi Balai Pengkajian Bioteknologi Serpong dari bulan Januari sampai dengan Agustus 2008.
Bahan dan Alat yang Digunakan
Spora FMA yang digunakan adalah jenis Gigaspora margarita yang diperoleh dari inokulum ”Technofert” produksi Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT. Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan spora FMA G. margarita
memberikan persentase berkecambah yang lebih baik. Pada penelitian ini hanya digunakan satu jenis spora FMA yaitu G. margarita agar diperoleh kondisi yang sama dari semua perlakuan. Isolat Ganoderma boninense yang digunakan berasal dari koleksi Pusat Penelitian Kelapa Sawit unit produksi Marihat, Pematang Siantar. Bahan-bahan yang dibutuhkan adalah media tanah Podzolik Merah Kuning (PMK) untuk mewakili kondisi tanah di Indonesia, yang diperoleh dari daerah Gajrug Kabupaten Bogor, larutan chloramine-T 2% dalam akuades, larutan
trypan blue, media malt ekstrak agar (MEA), akuades steril dan media cair
nutrient broth, media malt ekstrak broth.
Pelaksanaan Penelitian
Seleksi Bakteri Endosimbiotik Mikoriza terhadap Daya Kecambah Spora FMA.
Bakteri yang diperoleh dari hasil isolasi dari spora FMA diuji
kemampuannya dalam mempercepat perkecambahan spora FMA dan
et al.(1986). Spora FMA yang digunakan adalah jenis Gigaspora margaritayang terdapat dalam inokulum FMA merek “Technofert” produksi Balai Pengkajian Bioteknologi – BPPT. Spora FMA G. margarita disterilisasi dengan dua tahap yaitu (1) sterilisasi spora di dalam larutan chloramine-T 2% dan Tween 20 selama dua menit, dan (2) sterilisasi spora di dalam larutan streptomycin(200 mg/L) dan gentamycin (100 mL/L) selama sepuluh menit. Kemudian spora diletakkan di atas media bacto agar dan diteteskan dengan 20 …L inokulum bakteri endosimbiotik mikoriza.
Untuk memperoleh inokulum masing-masing bakteri endosimbiotik mikoriza terlebih dahulu dibuat starter bakteri yang diperoleh dengan menumbuhkan bakteri di dalam gelas erlenmeyer yang berisi media cair nutrient broth dan pseudomonas cair, dikocok selama 24 jam dengan orbital shaker pada suhu 28 oC. Untuk mendapatkan inokulum bakteri yang akan diinokulasi pada spora FMA, sebanyak 1 ml starter inokulum bakteri ditumbuhkan dalam gelas erlenmeyer yang berisi media cair nutrient broth dan pseudomonas cair, dikocok selama 48 jam dengan orbital shaker pada suhu 28 oC. Sebanyak 20 l inokulum masing-masing bakteri diinokulasikan pada spora FMA. Untuk mendapatkan jumlah yang relatif sama terlebih dahulu dilakukan penghitungan jumlah sel bakteri (konsentrasi 108 CFU mL-1). Cawan Petri yang berisi spora FMA dan bakteri ditutup rapat menggunakan selotip dan diinkubasi dalam inkubator dengan suhu 28 oC, selama 4 hari. Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat perkembangan perkecambahan spora FMA.
Rancangan Penelitian
Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap satu faktor yaitu jenis bakteri yang diperoleh dari isolasi dari spora FMA, yaitu:
B0 = Tanpa inokulasi bakteri (kontrol) B1 = Bakteri Jenis 1
B2 = Bakteri Jenis 2 B3 = Bakteri Jenis 3
sampai dengan B20 = Bakteri Jenis 20
63
Setiap kombinasi perlakuan diulang 4 kali sehingga diperoleh 20 x 4= 80 satuan penelitian.
Model linier rancangan yang digunakan adalah: Yij= + αi + εij
Dimana:
Yijk = Hasil pengamatan perlakuan jenis bakteri ke-i pada ulangan ke-j
= nilai rataan umum
αi = pengaruh perlakuan jenis bakteri ke-i
εij = pengaruh galat penelitian dari perlakuan jenis bakteri ke-i dan pada ulangan ke-j
i = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 j = 1, 2, 3, 4
Uji Antagonis Bakteri Endosimbiotik Mikoriza terhadap G. boninense In Vitro
Isolat bakteri endosimbiotik mikoriza yang telah diseleksi kemampuannya dalam mempercepat perkembangan hifa dari spora FMA kemudian diuji kemampuannya dalam menghambat pertumbuhan G. boninense secara in vitro.
Pembuatan Media Agar Mengandung Inokulum G. boninense.
Starter biakan G. boninense dibuat dengan cara menumbuhkannya dalam media malt ekstrak broth dan dikocok selama 48 jam dengan orbital shaker pada suhu 28 oC. Untuk membuat inokulum cair G. boninense sebanyak 1 ml starter biakan fungi G. boninense diinokulasikan ke dalam 25 ml media malt extract
broth dalam gelas erlenmeyer, kemudian dikocok dengan orbital shaker selama
48 jam dengan suhu 28 oC dan inokulum siap digunakan. Malt extract agar
ditimbang dan dilarutkan dalam 500 ml akuades dalam gelas erlenmeyer, kemudian disterilisasi dengan autoklaf. Setelah media agar mencapai suhu 50 oC diinokulasikan 5 ml inokulum fungi G. boninense. Media malt extract agar yang sudah diinokulasi inokulum G. boninensedituangkan ke dalam cawan-cawan Petri diameter 9 cm dan biarkan mengeras untuk digunakan dalam uji antagonis bakteri endosimbiotik mikoriza terhadap G. boninense.
Pembuatan Inokulum Bakteri Endosimbiotik Mikoriza.
Starter biakan bakteri endosimbiotik mikoriza dibuat dengan
menumbuhkannya ke dalam media cair nutrient broth dan pseudomonas broth
dengan cara mengocok selama 12 jam dengan orbital shaker pada suhu 28 oC.
Sebanyak 1 ml starter ditumbuhkan ke dalam media cair nutrient broth dan
pseudomonas brothkemudian dikocok lagi dengan orbital shakerdengan suhu 28
o
C selama 12 jam. Inokulum bakteri siap digunakan.
Uji Antagonis Bakteri Endosimbiotik Mikoriza terhadap G. boninense.
Pada media potato dextrosa agar dalam cawan Petri yang telah diberi
inokulum G. boninensedi letakkan 4 kertas cakram diameter 0,6 cm dengan posisi
membentuk belah ketupat saling berseberangan. Kemudian inokulum bakteri dipipet ditengah kertas cakram. Sebagai kontrol positif digunakan antifungi nystatin dengan konsentrasi 10.000 ppm dan sebagai kontrol negatif adalah
akuades steril. Cawan Petri diseal dan diinkubasikan dalam inkubator pada suhu
28 oC. Pengamatan dilakukan dengan mengukur luas zona hambat (bening) yang
terbentuk oleh bakteri disekeliling kertas cakram. Terbentuknya zona hambat
bening berarti bakteri tersebut memiliki kemampuan antagonis terhadap G.
boninense.
Rancangan Penelitian. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap satu faktor: jenis bakteri yang diperoleh dari isolasi dari spora FMA, yaitu:
B0 = Tanpa inokulasi bakteri (kontrol)
B1 = Bakteri Jenis 1
B2 = Bakteri Jenis 2
B3 = Bakteri Jenis 3 sampai dengan
B20 = Bakteri Jenis 20
Setiap kombinasi perlakuan diulang 4 kali sehingga diperoleh 20 x 4 = 80 satuan penelitian.
65
Yij= + αi + εij
Dimana:
Yijk = Hasil pengamatan perlakuan jenis bakteri ke-i pada ulangan ke-j
= nilai rataan umum
αi = pengaruh perlakuan jenis bakteri ke-i
εij = pengaruh galat penelitian dari perlakuan jenis bakteri ke-i dan pada ulangan ke-j
i = 1, 2,3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20
j = 1, 2, 3, 4
Analisis Data. Analisis data dilakukan secara statistik program SSP dan bila pengaruh perlakuan nyata, dilanjutkan dengan uji Duncan
Hasil dan Pembahasan
Hasil
Seleksi Bakteri Endosimbiotik Mikoriza terhadap Persentase Berkecambah Spora FMA
Munculnya hifa dari spora FMA merupakan tanda bahwa spora FMA telah berkecambah. Hifa yang tumbuh diukur panjangnya menggunakan mikroskop yang dilengkapi dengan program NIS-element pada perbesaran 100x. Hasil pengukuran rata-rata panjang hifa dari spora FMA dengan inokulasi bakteri endosimbiotik mikoriza disajikan pada Tabel 6. Dari Tabel 6 terlihat bahwa enam isolat bakteri dari keduapuluh bakteri yang diisolasi dari spora FMA, yaitu bakteri B1, B6, B10, B12, B16, B17 secara nyata mampu meningkatkan persentase berkecambah spora FMA G. margarita yang ditandai dengan pertumbuhan hifa yang jauh lebih panjang dibandingkan spora yang tidak diberi inokulasi bakteri (kontrol), dengan panjang hifa terpanjang mencapai 2178.11 oleh bakteri B17. Sementara keempat belas bakteri lainnya tidak nyata dalam meningkatkan persentase berkecambah spora FMA bahkan inokulasi bakteri B4 dan B15 memiliki panjang hifa jauh lebih pendek, yaitu 77.80 μm untuk B4 dan 140.42 μm
untuk B15. Panjang hifa tersebut jauh lebih pendek jika dibandingkan kontrol atau tanpa inokulasi bakteri endosimbiotik mikoriza (353.82 μm).
Kode Sampel Asal Bakteri Rata-rata Panjang Hifa (μm)
B0 (Kontrol) - 353.82 ab B1 Tn 2-A 1606.00 bc B2 Ps 3.1 324.05 ab B3 Tn 2-B 399.30 ab B4 Dp 3.2-A 77.80 a B5 Ps 3.1 584.87 ab B6 Dd 1 1398.96 abc B7 Ps 4 258.60 ab B8 Dp 3.2-B 523.11 ab B9 Ps 4 565.45 ab B10 Dd 4.1-B 1053.32 abc B11 Dp 3.2-C 805.63 ab B12 Dp 3.2-2 1150.17 abc B13 Dp 4.1 617.24 ab B14 Dd 3.2 641.38 ab B15 Dp 2.1 140.42 a B16 Ps 1.1 905.64 abc B17 Tn 1 2178.11c B18 Dp 2.1-C 803.39 ab B19 Tn 4.2 314.50 ab B20 Ps 3.3 323.93 ab
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata dengan uji Duncan pada taraf 5%
Dari keduapuluh bakteri terlihat bahwa hifa terpanjang dari spora FMA G.
margaritadiperoleh ketika spora diinokulasi dengan bakteri B17, dengan rata-rata
panjang hifa mencapai 2178.11 μm. Pertumbuhan hifa dari spora FMA G.
margarita yang diberi inokulum bakteri endosimbiotik mikoriza B17 tumbuh
sangat panjang dan bercabang banyak, sementara hifa spora FMA yang tidak diberi inokulum bakteri (kontrol) tumbuh pendek dan relatif lurus (Gambar 3).
Tabel 6 Rata-rata panjang hifa pada perkecambahan spora fungi mikoriza arbuskular Gigaspora margarita pada hari ke empat belas dengan inokulasi bakteri endosimbiotik mikoriza
67
Keenam bakteri endosimbiotik mikoriza yang memiliki kemampuan
mempercepat perkecambahan spora FMA G. margarita tersebut diidentifikasi
berdasarkan 16S rDNA sebagaiStreptomyces sp. B1 (isolat B1), Enterobactersp.
B6 (isolat B6), Bacillus subtilisB10 (isolat B10), Alcaligenes faecalisB12 (isolat
B12), Bacillus thuringiensis B16 (isolat B16) dan Bacillus subtilis B17 (isolat
B17). Empat bakteri tersebut di antaranya merupakan bakteri Gram positif (B1, B10, B16 dan B17) dan dua isolat adalah bakteri Gram negatif (B6 dan B12).
Uji Antagonis Bakteri Endosimbiotik Mikoriza terhadap G. boninense In Vitro
Aktivitas bakteri endosimbiotik mikoriza terhadap pertumbuhan fungi
patogen G. boninensedapat dilihat pada Gambar 4. Dari grafik batang tersebut
terlihat bahwa delapan dari dua puluh bakteri endosimbiotik mikoriza secara nyata
menghambat pertumbuhan G. boninense yang terlihat dengan besarnya luas zona
hambat yang terbentuk jika dibandingkan dengan kontrol negatif. Kedelapan bakteri tersebut adalah isolat B7, B10, B12, B14, B16, B17, B18 dan B20, sementara sebelas bakteri lainnya yaitu isolat B1, B2, B3, B4, B5, B6, B8, B9,
B11, B13, B15 tidak signifikan dalam menghambat pertumbuhan G. boninense.
Kedelapan bakteri tersebut merupakan jenis Alcaligenes faecalis B7 dan B12
(isolat B7 dan B12), Bacillus subtilisB10 (isolat B10), Bacillus thuringiensisB14
dan B16 (isolat B14 dan B16), Bacillus subtilisB17 (isolat B17), Alcaligenessp.
B18 (isolat B18), dan Pseudomonas stutzeriB20 (isolat B20).
Gambar 3 Panjang hifa (garis hijau) dari perkecambahan spora FMA
Gigaspora margarita dengan inokulasi bakteri B17 Bacillus
subtilis N43 (kiri) dan tanpa inokulasi bakteri sebagai
Luas zona hambat terbesar yang dibentuk oleh bakteri endosimbiotik
mikoriza terhadap pertumbuhan fungi patogen G. boninense, diperoleh ketika
diinokulasi dengan inokulum bakteri B10 (Bacillus subtilisB10) dengan luas zona
hambat mencapai 81,87 mm2 yang jauh lebih besar jika dibandingkan dengan luas
zona bening dari kontrol positif antifungi nystatin 10.000 ppm yaitu 16,09 mm2 (Gambar 4). Bakteri yang meningkatkan persentase berkecambah spora FMA didominasi oleh kelompok bakteri Gram positif, sementara bakteri endosimbiotik
mikoriza yang memiliki aktivitas menghambat pertumbuhan patogen G.
boninense empat isolat merupakan kelompok bakteri Gram positif dan empat
isolat lainnya termasuk kelompok bakteri Gram negatif.
Bukti adanya aktivitas penghambat pertumbuhan fungi patogen G. boninenseoleh
bakteri endosimbiotik mikoriza dapat dilihat pada Gambar 5, dimana daerah sekitar kertas cakram yang berisi inokulum bakteri B10 terbentuk zona bening sementara pada perlakuan kontrol (tanpa inokulasi bakteri endosimbiotik mikoriza) tidak terlihat adanya zona bening di sekitar kertas cakram.
Gambar 4 Grafik aktivitas bakteri endosimbiotik mikoriza pada hari keempat
setelah inokulasi terhadap pertumbuhan fungi patogen G. boninense
berupa luas zona bening yang terbentuk di sekeliling kertas cakram. Terlihat bakteri B10 memiliki luas zona hambat terbesar. Huruf yang berbeda menunjukkan beda nyata dengan uji Duncan pada taraf 5%.
69
Pembahasan
Di daerah rizosfir, banyak bakteri termasuk plant growth promoting
rhizobacteria (PGPR) yang disebut juga dengan mycorrhizal helper bacteria
(MHB), yang membantu aktivitas dan perkembangan FMA dan biasanya bersifat spesifik terhadap fungi tapi tidak bersifat spesifik terhadap tanaman (Rillig et al
2005). Beberapa mikroba yang diisolasi dari rizosfir yang terinfeksi oleh mikoriza (mikorizosfir) diketahui dapat membantu perkembangan dan stabilitas infeksi dari fungi mikoriza arbuskular (FMA). Mikroba rizosfir yang dominan adalah golongan bakteri (termasuk beberapa jenis aktinomisetes) akan tetapi juga terdapat beberapa jenis fungi (termasuk yeast). Banyak kemungkinan mekanisme untuk stimulasi ini. Senyawa flavonoid yang terdapat di dalam eksudat akar, terlibat dalam pengenalan sinyal pada interaksi FMA dan tanaman inang. Senyawa flavonoid berperan dalam pertumbuhan dan diferensiasi hifa FMA dan kolonisasi akar oleh FMA (Morandi 1996). Sejumlah senyawa flavonoid memberikan efek stimulasi terhadap pertumbuhan hifa FMA dan efek ini sepertinya sangat tergantung pada struktur kimia dari senyawa (Becard et al. 1992). Menariknya, efek stimulasi dari senyawa-senyawa flavonoid lebih nyata dengan kehadiran CO2 pada konsentrasi yang sama dengan flavonoid di daerah rizosfir (Becard et al. 1992: Poulin et al. 1993). Pada penelitian ini bakteri hasil
Gambar 5 Aktivitas bakteri endosimbiotik mikoriza B10 (kanan)
terhadap pertumbuhan G. boninense in vitro pada hari
keempat. Zona bening yang terbentuk (tanda panah) menunjukkan aktivitas penghambatan oleh bakteri
B10 (kanan) dan tanpa inokulasi bakteri
isolasi dari spora FMA dari rizosfir tanaman kelapa sawit ternyata mampu
meningkatkan persentase berkecambah spora FMA Gigaspora margarita.
Diketahui bahwa mikroba dari daerah mikorizosfir dapat menghasilkan substrat yang digunakan oleh fungi mikoriza termasuk FMA. Perkecambahan spora FMA
Glomus mosseae meningkat dengan adanya senyawa mudah menguap yang
diproduksi oleh aktinomisetes (Azcon 1987; Azcon-Aguilar et al.1986). Hasil ini
menyarankan bahwa bakteri endosimbiotik mikoriza tertentu dengan FMA dapat diko-inokulasi untuk mengoptimalkan pembentukan dan fungsi FMA.
Beberapa ahli menyatakan bahwa tingkat kolonisasi FMA meningkat dengan adanya mikroba mikorizosfir. Meyer & Linderman (1986) menyimpulkan
bahwa asosiasi antara Pseudomonas putida dengan indigenous FMA
meningkatkan pertumbuhan tanaman clover. Sementara pada penelitian ini isolat B17 (Bacillus subtilis B17) yang diisolasi dari spora FMA dari rizosfir kelapa sawit ternyata mampu meningkatkan persentase berkecambah spora fungi mikoriza arbuskular. Mekanisme pasti dari bakteri endosimbiotik mikoriza dalam meningkatkan perkecambahan spora FMA masih belum jelas (Xavier & Germida 2003). Di duga beberapa mekanisme terlibat di dalam proses tersebut seperti adanya kontak fisik antara bakteri dengan FMA, dimana awalnya ikatan lemah di antara keduanya akan muncul dan pada tahap kedua ikatan yang lebih kuat akan terbentuk dengan mekanisme pembentukan fibril selulosa ataupun polimer
ekstraselular lainnya yang dikeluarkan oleh bakteri (Bianciotto et al. 1996).
Pelekatan melalui kontak sel antara bakteri dan FMA ini akan menguntungkan keduanya melalui fasilitasi dari interaksi senyawa metabolik tertentu seperti hara
dan carbon exchange. Roesti et al. (2005) menyatakan bahwa peranan bakteri
yang berasosiasi dengan spora FMA dapat mempercepat perkecambahan spora dengan cara mengikis dinding spora, dengan memproduksi senyawa stimulan seperti CO2 dan senyawa mudah menguap lainnya atau dengan mempengaruhi