Isolasi Bakteri Endofit dari Tanaman Jagung dan Uji Hipersensitif Sebanyak 67 isolat bakteri endofit berhasil diisolasi dari tanaman jagung, terdiri atas 20 isolat bakteri dari akar, 11 isolat bakteri dari batang, 24 isolat bakteri dari daun, serta 12 isolat dari benih jagung (Tabel 1).
Penelitian terkait bakteri endofit dari tanaman jagung telah banyak dilaporkan. Sebanyak 11 bakteri endofit telah diisolasi dan diidentifikasi dari akar jagung yaitu Bacillus sp., Cellulomonas sp., Kurtia sp., Microbacterium sp.,
Pediococcus sp., dan Pseudomonas sp. (Orelo dan Adejumo 2011). Liu et al. (2012) memperoleh 160 isolat bakteri endofit yang diisolasi dari benih jagung, dan diidentifikasi secara molekuler diperoleh genus bakteri Burkholderia,
Limnobacter, Pantoea, Undibacterium. Bakteri endofit yang diisolasi dari bagian batang diperoleh 8 isolat, yang diidentifikasi sebagai P. fluorescens, Enterobacter agglomerans, Klebsiella terrigena, Pseudomonas corrugata, P. marginalis, Vibrio
sp. (Fisher et al. 1992).
Pengujian hipersensitif bakteri endofit yang bersifat patogen ditandai dengan adanya nekrotik pada daun tembakau. Hasil pengujian hipersensitif terhadap 67 isolat bakteri, menunjukkan 36 isolat bakteri bersifat patogen yang ditandai dengan nekrotik pada daun tembakau setelah 24 jam inkubasi, 31 isolat bakteri (46%) bersifat non patogen (Lampiran 1), dan selanjutnya isolat bakteri tersebut digunakan untuk pengujian antagonis terhadap cendawan patogen terbawa benih.
Reaksi hipersensitif merupakan kematian sel yang cepat dan terlokalisasi setelah diinokulasi dengan bakteri. Reaksi ini muncul pada tanaman yang terinfeksi saat pengenalan patogen, juga merupakan usaha untuk menghambat pertumbuhan patogen. Reaksi hipersensitif dan patogenisitas dipengaruhi oleh gen
hrp yang umum ditemukan pada bakteri Gram negatif patogen tanaman, termasuk kelompok Xanthomonas sp. (Zhu et al. 2000).
Tabel 1 Jumlah isolat bakteri asal tanaman jagung dan uji hipersensitif Bagian tanaman
jagung
Jumlah isolat bakteri
Uji hipersensitif
Bakteri patogen Bakteri non patogen
Akar 20 8 12
Batang 11 7 4
Daun 24 16 8
Benih 12 5 7
15 Deteksi dan Isolasi Cendawan Patogen Terbawa Benih Jagung
Deteksi dan isolasi cendawan patogen terbawa benih jagung dilakukan dengan menggunakan metode standar pengujian kesehatan benih ISTA blotter test. Benih jagung yang digunakan adalah benih jagung varietas New Honey dan benih jagung varietas lokal DK711 asal Sumatera Utara. Hasil pengujian blotter test
pada kedua varietas benih jagung diperoleh cendawan patogen terbawa benih yang paling dominan yaitu cendawan Fusarium sp. sebesar 17.7% dan 60.5%, sedangkan cendawan yang paling sedikit menginfeksi yaitu Curvularia sp. 0.7% pada benih jagung varietas New honey dan Penicillium sp. 2% pada benih jagung varietas lokal DK771 (Tabel 2). Cendawan patogen terbawa benih Fusarium sp. digunakan untuk uji selanjutnya (Gambar 3).
Basak dan Lee (2002), melaporkan cendawan patogen terbawa benih jagung antara lain Alternaria Alternata (Fr.) Keissl, Aspergillus Niger van Tieghem, Fusarium Monoliforme J. Sheld, Fusarium sp., Penicillium sp., dan
Ustilago zeae., dengan tingkat infeksi tertinggi adalah F. moniliforme 47% dan yang terendah adalah Penicillium sp. dengan persentase 1.8%. Fawelo et al.
(2010), melaporkan bahwa cendawan patogen terbawa benih pada beberapa varietas benih jagung adalah Penicillium sp., Cladosporium sp., dan Fusarium
spp. Cendawan patogen terbawa benih A. alternata, F. moniliforme dan Fusarium
sp. menimbulkan busuk pada benih yang berbeda dan gejala infeksi bibit. Cendawan terbawa benih merupakan salah satu sumber inokulum utama yang menyebabkan penularan dan infeksi penyakit pada tanaman jagung.
Gambar 3Deteksi dan isolasi cendawan patogen terbawa benih jagung (A) Blotter test
benih jagung pada hari ke 10, (B) benih jagung yang terinfeksi Fusarium
sp., (C) isolat Fusarium sp., (D) konidia Fusarium
A B C D
Tabel 2 Jumlah isolat (%) cendawan patogen terbawa benih jagung var. New honey dan var. DK771
Cendawan patogen Varietas
New Honey Lokal DK771
Fusarium sp. 17. 7 60.5
Aspergillus sp. 2.5 8.7
Curvularia sp. 0.7 0.0
16
Uji Antagonis Bakteri Endofit terhadap Fusarium sp. secara In vitro Hasil uji antagonis secara in vitro 31 isolat bakteri endofit non patogen terhadap cendawan patogen terbawa benih jagung varietas lokal DK771 Fusarium
sp., diperoleh 3 isolat bakteri endofit yang menunjukkan daya hambat tertinggi terhadap pertumbuhan cendawan patogen terbawa benih Fusarium sp., (Gambar 4), yaitu isolat EF14III, isolat ER1I, dan isolat ER10I, masing-masing sebesar 64.4%, 58.0%, dan 56.4% (Tabel 3).
Tabel 3 Daya hambat isolat bakteri endofit terhadap Fusarium sp. pada media PDA
Isolat Bakteri Daya hambat (%) hari ke-
2 3 4 5 6 7 ER3 25.0 33.4 37.5 44.8 49.9 48.6 ER4 15.1 23.6 36.4 40.4 42.3 42.4 ER1I 16.76 34.5 45.2 51.4 54.7 58.0 ER4I -1.3 12.8 28.3 40.6 17.8 16.7 ER9I 1.4 20.5 34.4 43.0 47.5 49.9 ER10I 12.3 31.7 39.6 48.9 52.8 56.4 ER1II 1.5 11.9 24.4 34.4 40.7 45.6 ER3II 1.7 13.5 25.8 33.4 22.7 22.8 ER4II 9.6 19.6 28.9 37.5 46.3 52.4 ER8II 19.4 33.7 41.4 46.0 50.2 52.6 ER1III 1.4 13.8 29.3 39.8 46.5 50.9 ER2III 2.8 3.7 2.1 2.8 7.2 7.5 EC16 8.1 8.3 20.3 24.7 35.0 37.0 EC2I 4.0 7.1 14.7 13.3 8.5 7.8 EC5I 3.2 8.7 21.4 29.6 31.0 20.6 EC13II 10.6 23.8 32.0 39.8 44.6 52.0 EF1I 1.1 6.9 20.7 26.2 19.3 18.5 EF6I 0.8 11.9 28.2 34.4 32.1 22.2 EF6II 4.0 10.2 9.0 3.1 13.1 19.0 EF7II 3.9 12.6 19.6 28.8 30.6 26.4 EF4III 21.9 28.1 32.5 38.5 42.6 46.0 EF5III 4.4 10.0 20.8 23.2 14.0 11.5 EF10III 1.2 12.6 26.4 37.0 42.9 46.9 EF14III 19.2 32.9 47.3 54.0 61.2 64.4 ES3 1.9 7.6 20.0 30.1 28.1 26.0 ES5 1.4 4.8 19.2 27.9 22.4 14.5 ES7 -1.5 8.1 22.6 29.0 14.6 11.0 ES6 2.2 3.8 15.5 25.5 19.1 21.2 ES13 2.1 13.6 32.5 40.8 45.0 47.3 ES14 1.4 12.7 28.2 35.9 38.5 20.4 ES18 0.7 9.6 25.9 29.4 30 26.6
17 Mekanisme antibiosis bakteri endofit terhadap cendawan patogen berkaitan dengan kemampuan isolat bakteri endofit menghasilkan enzim degradasi seperti kitinase, protease, dan selulase serta senyawa lainnya yang berkaitan dengan induksi ketahanan tanaman inang (Hallmann et al. 1997). Bakteri endofit potensial sebagai agens antagonis terhadap cendawan patogen dengan menguji karakter fisiologisnya diantaranya, kemampuan bakteri menghasilkan enzim ekstraseluler (kitinase, protease, dan selulase), hidrogen sianida (HCN), pelarut fosfat, dan aktivitas fluoresensi (Eliza et al. 2007).
Mekanisme antagonis bakteri endofit dengan menggunakan metode agar diffusion ditemukan dinding sel cendawan patogen Fusarium sp. hancur terdegradasi oleh aktivitas enzim penghancur dinding sel. Bakteri endofit yang diuji antagonis dengan cendawan patogen Fusarium sp. menghasilkan senyawa iturin, surfactin, dan kitinase yang menghambat pertumbuhan cendawan Fusarium
sp. (Yuliar et al. 2013).
Berdasarkan hasil karakterisasi secara morfologi, fisiologi, dan biokimia, isolat EF14III diidentifikasi Lactobacillus sp., ER1I diidentifikasi sebagai
Pseudomonas sp., dan ER10I diidentifikasi sebagai Aeromonas sp. (Lampiran 2), ketiga isolat bakteri endofit tersebut diambil senyawa metabolit untuk uji selanjutnya. Halder et al. (2013), melaporkan bakteri Aeromonas hydrophila
memproduksi enzim kitinase yang bersifat anti cendawan terhadap cendawan patogen A. Flavus Link dan F. Oxysporum Schlecht. dengan penghancuran dinding sel patogen. Bakteri P. fluorescens mampu menekan pertumbuhan F. oxysporum secara in vitro sebesar 3.2% - 66.6% dan juga cendawan patogen
Rigidoporus lignosus (Sw.) Overeem (Rahayuniati dan Mugiastuti 2012; Hasanuddin 2011). Lactobacillus plantarum menghasilkan senyawa anti cendawan yang mampu menghambat pertumbuhan cendawan patogen F. Sporotrichioides Sherb. dan A. Fumigatus Fresenius pada uji antagonis dual culture (Strom K et al. 2002).
Gambar 4 Daya hambat bakteri endofit; (A) ER10I, (B) EF14III, (C) ER1I, terhadap
Fusarium sp. pada hari ke 7 setelah inokulasi pada media PDA
18
Kurva Pertumbuhan Bakteri
Hasil pengukuran kurva pertumbuhan bakteri menunjukkan bahwa ketiga bakteri endofit potensial Lactobacillus sp. EF14II, Pseudomonas sp. ER1I, dan
Aeromonas sp. ER10I, masing-masing mencapai fase stasioner berada pada selang waktu inkubasi 12 jam (Gambar 5).
Metabolit sekunder dihasilkan oleh bakteri pada akhir fase stasioner pertumbuhannya. Pada fase stasioner jumlah populasi bakteri tetap, jumlah sel bakteri yang hidup sama dengan jumlah sel bakteri yang mati. Sintesis metabolit sekunder dimulai pada saat nutrisi di dalam media pertumbuhan bakteri telah habis. Keterbatasan nutrisi menyebabkan terakumulasinya induser enzim metabolit sekunder dan terlepasnya gen-gen untuk sintesis metabolit sekunder (Pelczar et al. 1986).
Uji Daya Hambat Senyawa Metabolit Bakteri Endofit terhadap Fusarium sp. secara In vitro
Hasil uji In vitro senyawa metabolit bakteri endofit terhadap pertumbuhan
Fusarium sp. menunjukkan senyawa metabolit bakteri endofit Pseudomonas sp. ER1I merupakan senyawa metabolit yang paling efektif dalam menghambat pertumbuhan koloni Fusarium sp.. Senyawa metabolit isolat bakteri Pseudomonas
sp. ER1I pada konsentrasi 20% dan 10%, mampu menekan pertumbuhan koloni
Fusarium sp. secara nyata masing-masing 32.5% dan 31.2% (Tabel 4). Gambar 5 Pertumbuhan isolat bakteri endofit pada media LB 0 0,5 1 1,5 2 2,5 6 7,5 9 10,5 12 13,5 Kep ad atan p o p u lasi ( sel/m l)
Waktu inkubasi (jam)
EF14III ER1I ER10I
19
Senyawa metabolit endofit Pseudomonas sp. ER1I mampu menghambat pertumbuhan cendawan Fusarium sp. (Gambar 6). Senyawa anti cendawan yang dihasilkan bakteri Pseudomonas sp. antara lain senyawa fenol seperti
2,4-diacetylphloroglucinol, sehingga sehingga bakteri Pseudomonas sp. dimanfaatkan sebagai biokontrol utama terhadap cendawan patogen (Reddy et al. 2009). Bakteri
P. fluorescens strain CHA0 mampu menekan cendawan Thielaviopsis basicola
penyebab busuk akar hitam pada tembakau dan Gaemannomyces gramnis pada gandum. Strain CHA0 diketahui mampu menghasilkan senyawa
2,4-diacetylphloglucinol yang bersifat anti cendawan, antibakteri, dan phytotoxic (Keel et al. 1992). Thomas et al. (1998), melaporkan bahwa bakteri rhizosfer yang diidentifikasi sebagai P. chlororaphis memiliki aktivitas antagonis terhadap cendawan patogen F. oxysporum f. sp. radicis-lycopersici penyebab penyakit busuk akar pada tomat. Senyawa anti cendawan yang dihasilkan oleh bakteri P. chlororaphis diidentifikasi sebagai phenazine-1-carboxamide (PCN).
Tabel 4. Diameter koloni Fusarium sp. pada media PDA dengan berbagai perlakuan Bakteri Konsentrasi
Filtrat Metabolit
Diameter Fusarium sp. (cm) a Daya hambat hari ke-10 (%) ....hari setelah inokulasi Fusarium sp.
4 5 6 7 8 9 10
EF14II 20% 4.0a 4.9a 5.8a 6.4a 7.0a 7.3a 7.8a -1.3 10% 3.6b 4.3d 4.9c 5.4b 5.7cd 6.0bc 6.5c 15.6 5% 3.6b 4.5cd 5.3abc 6ab 6.7ab 7.1a 7.7ab 0.0 ER1I 20% 3.1c 3.4e 3.9d 4.2c 4.6e 4.9d 5.2d 32.5
10% 2.8d 3.3e 3.8d 4.4c 4.7e 5.0d 5.3d 31.2 5% 2.7d 3.3e 3.8d 4.2c 4.9de 5.4cd 5.8cd 24.7 ER10I 20% 3.9a 4.9ab 5.7a 6.4a 6.8ab 7.4a 7.7ab 0.0
10% 3.7b 4.7abc 5.5ab 6.3a 6.8ab 7.5a 7.7ab 0.0 5% 3.6b 4.5dc 5.2bc 5.7ab 6.0bc 6.5ab 6.7bc 13.0 K(-) 3.7b 4.6bcd 5.6ab 6.1a 6.9a 7.5a 7.7ab - K(+) 1.1e 1.3f 1.7e 2.0d 2.2f 2.5e 2.7e 65.0
a
Angka-angka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan)
Kontrol (+): Tanpa perlakuan
Kontrol (-) : Perlakuan fungisida Metalaksil
Gambar 6 Pengaruh senyawa metabolit bakteri endofit pada beberapa konsentrasi terhadap pertumbuhan koloni Fusarium sp. pada hari ke-10, (A) tanpa perlakuan, (B) konsentrasi 5%, (C) konsentrasi 10%, (D) konsentrasi 20%, (E) perlakuan fungisida metalaksil
20
Senyawa metabolit yang dihasilkan oleh bakteri Lactobacillus plantarum
yang memiliki aktifitas anti cendawan yaitu 3-(R)-hydroxydecanoic acid,
3-hydroxy-5-cis-dodecenoic acid, 3-(R)-hydroxydodecanoic acid, dan 3-(R
)-hydroxytetradecanoic acid (Sjogren et al. 2003). Senyawa anti cendawan utama yang diperoleh dari ekstrak supernatan bakteri L. plantarum adalah Benzeneacetic acid, 2-propenyl ester. Senyawa tersebut memiliki aktivitas anti cendawan terhadap beberapa cendawan patogen diantaranya Botrytis cinerea, Glomerella cingulate, Phytophthora drechsleri, Penicillium citrinum, Penicillium digitatum
dan Fusarium oxysporum (Wang et al. 2012).
Analisis Senyawa Metabolit Bakteri Endofit
Analisis senyawa metabolit bakteri endofit dengan menggunakan Py-GC-MS atau pirolisis kromatografi gas spektrometri massa, merupakan metode analisis yang memungkinkan karakterisasi senyawa makromolekul volatil yang ada di alam (Octaviani 2015). Hasil analisis senyawa metabolit isolat bakteri
Pseudomonas sp. ER1I menunjukkan beberapa kandungan senyawa dengan konsentrasi yang paling tinggi seperti Cyclohexanone N, N-dimethylhydrazone
dengan konsentrasi 9.6%. Konsentrasi senyawa 2-Pyrrolidinone cukup rendah yaitu pada konsentrasi 0.67% (Tabel 5 dan Lampiran 3)
Senyawa metabolit Pseudomonas sp. ER1I yang diduga memiliki aktifitas anti cendawan adalah senyawa fenol dengan konsentrasi 1.09%, senyawa lauric acid dengan konsentrasi 1.7%, senyawa propenoic acid 0.9, dan senyawa
cyclohexanone dengan konsentrasi 9.7%. Salah satu turunan dari cyclohexanone,
pestalofones yang diisolasi dari cendawan endofit Pestalotiopsis fici, menunjukkan aktivitas anti cendawan terhadap A. Fumigatus (Liu et al. 2009). Fenol merupakan metabolit yang bersifat anti cendawan. Winkelhausen et al.
(2005) menjelaskan senyawa fenol memiliki akivitas anti cendawan terhadap cendawan patogen Fusarium culmorum. Fenol dengan konsentrasi 0.1 dan 0.25% efektif menghambat pertumbuhan F. culmorum. Fenol dapat dimanfaatkan sebagai fungisida alami terhadap patogen di lapang. Salah satu senyawa fenol p-kresol mampu menghambat pertumbuhan dan perkembangan cendawan
Aspergillus sp., sehingga senyawa p-kresol dapat dimanfaatkan sebagai senyawa anti cendawan (Pizzolitto et al. 2015).
Lauric acid merupakan asam lemak jenuh yang diketahui memiliki aktivitas antibakteri dan anti cendawan. Senyawa asam lemak menyebabkan peningkatan fluiditas membran, yang akan mengakibatkan kebocoran intraseluler dan kematian sel patogen, serta dapat menyebabkan penghambatan sintesis protein patogen. Lauric acid diketahui memiliki aktivitas anti cendawan terhadap beberapa cendawan patogen yaitu Aspergillus niger, Colletotrichum gloesporioides, Fusarium oxysporum, Phytium ultimum, Rhizoctonia solani (Phol
et al. 2011). Liu et al. (2008) melaporkan bahwa senyawa lauric acid memiliki aktifitas anti cendawan terhadap 4 cendawan patogen yaitu Alternaria solani
Sorauer, Colletotrichum lagensarium, Fusarium oxysporum f.sp. Cucumerinum. Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici dengan menghambat perkecambahan spora patogen dan menghambat pertumbuhan miselium.
21
Uji Senyawa Metabolit Bakteri Endofit terhadap Tingkat Infeksi Cendawan Patogen Terbawa Benih secara In vivo
Perlakuan perendaman benih jagung dengan senyawa metabolit bakteri endofit Pseudomonas sp. ER1I pada konsentrasi 20% dan 10% mampu menekan tingkat infeksi cendawan patogen terbawa benih Fusarium sp. pada perlakuan
blotter test dan pada perlakuan growing on test di media WA dan juga tanah steril dibandingkan dengan kontrol (Gambar 7). Pada pengujian blotter tingkat infeksi
Tabel 5 Hasil analisis senyawa metabolit bakteri Pseudomonas sp. ER1I Konsentrasi (%) Nama Senyawa
2.61 Benzenesulfonic acid 1.73 2-methyloxazole 1.09 Phenol 3.25 4-Oxo-9 oxabicyclo 4.99 4-methyloxazole 0.93 Ethyl methacrylate 0.71 4,4-dimethyl-.delta.2-cyclo 1.88 Cis-Non-3-Enol 1.16 Borinic acid 3.83 2,11-dodecadien, 4-acetyloxy 1.24 2,11-dodecadien 9.68 Cyclohexanone N,N-dimethylhydrazone 7.15 Formamide 1.76 Lauric acid
1.61 2,5-dioxo-3-isopropyl-6-methylpiperazine
1.12 Catechol Tetramethylene
7.61 Trans-2-methyl-3-isopropylaziridine
4.80 2-(2'-Nitro-2'-propenyl)-1-cyclohexanone
3.32 1,4-diaza-2,5-dioxo-3-isobutyl bicyclo[4.3.0]nonane
8.29 1,4-diaza-2,5-dioxo-3-isobutyl bicyclo[4.3.0]nonane
3.02 1,4-diaza-2,5-dioxo-3-isobutyl bicyclo[4.3.0]nonane
4.89 2,5-Piperazinedione, 3,6-bis(2-methylpropyl)-
5.52 1,4-diaza-2,5-dioxo-3-isobutyl bicyclo[4.3.0]nonane
1.85 Methyl elaidate
1.46 Valerylpyrollidine
2.99 1,4-diaza-2,5-dioxo-3-isobutyl bicyclo[4.3.0]nonane
1.82 1,4-diaza-2,5-dioxo-3-isobutyl bicyclo[4.3.0]nonane
4.11 3-benzyl-1,4-diaza-2,5-dioxobicyclo[4.3.0]nonane
4.91 3-benzyl-1,4-diaza-2,5-dioxobicyclo[4.3.0]nonane
22
Fusarium sp. terbawa benih jagung masing-masing 60% pada konsentrasi senyawa metabolit 20%, dan 35% pada konsentrasi 10%. Sedangkan pada pengujian growing on test tingkat infeksi Fusarium sp. terbawa benih jagung mencapai 29% dan 33% pada media WA, dan 31.9% dan 36% pada media tanah steril (Lampiran 4).
Berdasarkan nilai tingkat infeksi pada masing-masing perlakuan, dapat diperoleh nilai penekanan tingkat infeksi (Gambar 8). Penekanan tingkat infeksi
Fusarium sp. terbawa benih jagung pada pengujian blotter masing-masing 65.0% dan 40.0% pada konsentrasi senyawa metabolit 20% dan 10%, sedangkan pada pengujian growing on test penekanan tingkat infeksi Fusarium sp. terbawa benih jagung mencapai 59.5% dan 54.0% pada media WA, dan 60.5% dan 52.6% pada media tanah steril (Lampiran 4).
Gambar 7 Pengaruh senyawa metabolit bakteri Pseudomonas sp. ER1I terhadap infeksi cendawan patogen terbawa benih jagung dengan teknik yang berbeda 0 20 40 60 80 100 120
Bloter Test Growing on test
(Water Agar) Growing on test (Tanah Steril) % T ing k a t Infe k si Metode Perlakuan K (-) K (+) Pseudomonas sp. ER1I 20% Pseudomonas sp. ER1I 10%
Gambar 8 Pengaruh senyawa metabolit bakteri Pseudomonas sp. ER1I terhadap penekanan tingkat infeksi cendawan patogen terbawa benih jagung dengan teknik yang berbeda
0 10 20 30 40 50 60 70
Bloter Test Growing on test
(Water Agar) Growing on test (Tanah Steril) % P enek a na n t ing k a t infe k si Metode Perlakuan K (+) Pseudomonas sp. ER1I 20% Pseudomonas sp. ER1I 10%
23 Infeksi Fusarium sp. pada jagung umumnya dipengaruhi oleh banyak faktor termasuk kondisi lingkungan (iklim, suhu, kelembaban), infestasi serangga, dan perlakuan pra serta pascapanen (Fandohan et al. 2013). Bakteri Pseudomonas sp. dilaporkan telah banyak dimanfaatkan sebagai salah satu agens pengendalian hayati yang efektif, hal ini dikarenakan bakteri Pseudomonas sp. menghasilkan senyawa metabolit yang bersifat anti cendawan. Hasil penelitian Soesanto et al. (2010), menunjukkan bahwa aplikasi bakteri P. fluorescens mampu menekan tingkat infeksi F. oxysporum sebesar 73.1-79.0%. Mekanisme antagonis P. fluorescens dalam mengendalikan penyakit yaitu dengan induksi resistensi, antibiosis, dan mempengaruhi pertumbuhan tanaman.
Nekrotik pada bagian daun dan akar kecambah jagung mengindikasikan adanya infeksi cendawan pada kecambah jagung. Bagian nekrotik pada kecambah jagung diisolasi dan memperlihatkan cendawan Fusarium sp. yang menginfeksi kecambah jagung (Gambar 9).
Patogen yang menginfeksi benih berpotensi menyebabkan penyakit pada saat perkecambahan atau tanaman dewasa, sehingga tanaman sakit kembali menghasilkan benih yang terinfeksi patogen atau disebut patogen tular benih atau
seed transmited. Gejala penyakit pada perkecambahan jagung dikarenakan adanya infeksi cendawan patogen pada benih jagung, ditandai dengan gejala nekrotik dan klorosis pada daun serta perkecambahan lemah karena terganggunya sistem perakaran kecambah seperti busuk pada akar (Fawole et al. 2010).
Persentase daya berkecambah pada perlakuan perendaman benih dengan senyawa metabolit bakteri Pseudomonas sp. ER1I 100% pada media WA dan 94% dan 100% pada tanah steril (Gambar 10). Hasil persentase daya berkecambah tersebut mengindikasikan bahwa senyawa metabolit bakteri tidak bersifat toksik pada benih dan tidak mempengaruhi perkecambahan benih.
Gambar 9 Isolasi nekrotik kecambah jagung (A) kecambah jagung yang terinfeksi
Fusarium, (B) isolasi kecambah jagung yang terinfeksi, (C) biakan
Fusarium, (D) konidia Fusarium sp.
24
Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan benih ada dua, faktor internal yaitu faktor genetik, tingkat kemasakan benih, dan umur benih, sementara faktor eksternal yang mempengaruhi perkecambahan benih yaitu air, suhu, cahaya, gas, dan medium perkecambahan (Widajati et al. 2012).
Gambar 10 Pengaruh perendaman benih jagung pada metabolit Pseudomonas sp. ER1I terhadap persentase daya berkecambah jagung
91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101
Water agar (WA) Tanah Steril
D a y a be r k e c a m ba h (%) Perlakuan Kontrol (-) Kontrol (+) Pseudomonas sp. ER1I 20% Pseudomonas sp. ER1I 10%
25
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Bakteri endofit yang berpotensi dalam menghambat pertumbuhan cendawan patogen terbawa benih jagung Fusarium sp. pada uji antagonis adalah isolat bakteri isolat Lactobacillus sp. EF14III, Pseudomonas sp. ER1I, dan
Aeromonas sp. ER10I dengan persentase daya hambat berturut-turut 64.4%, 58.0% dan 56.4%. Senyawa metabolit dari isolat bakteri endofit Pseudomonas sp. ER1I pada konsentrasi 20% dan 10% mampu menghambat pertumbuhan cendawan Fusarium sp. secara in vitro sebesar 32.5% dan 31.2% dan efektif dalam menekan tingkat infeksi cendawan terbawa benih pada benih dan kecambah jagung secara in vivo sebesar 65.0% dan 40.0% pada blotter test, 59.5% dan 54.0% pada growing on test media WA, dan 60.5% dan 52.6% growing on test
pada tanah steril.
Senyawa metabolit bakteri endofit Pseudomonas sp. ER1I mampu menghambat pertumbuhan cendawan Fusarium sp. dan juga efektif dalam menekan tingkat infeksi cendawan terbawa benih pada benih dan kecambah jagung sehingga senyawa metabolit tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan aktif biofungisida.
Saran
Untuk penelitian selanjutnya senyawa metabolit bakteri endofit yang diperoleh difraksinasi untuk memperoleh senyawa metabolit yang berpotensi sebagai anti cendawan dan dimanfaatkan sebagai bahan aktif biofungisida.
26
