ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI TANAMAN
KEHUTANAN DAN POTENSINYA UNTUK PENGENDALIAN
Meloidogyne spp. PADA TANAMAN TOMAT
ARIF RAVI WIBOWO
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Isolasi Bakteri Endofit dari Tanaman Kehutanan dan Potensinya untuk Pengendalian Meloidogyne spp. pada Tanaman Tomat adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
ARIF RAVI WIBOWO. Isolasi Bakteri Endofit dari Tanaman Kehutanan dan Potensinya untuk Pengendalian Meloidogyne spp. pada Tanaman Tomat. Dibimbing oleh ABDUL MUNIF.
ABSTRACT
ARIF RAVI WIBOWO. Isolation of Endophytic Bacteria from Forest Plant and Their Potency for Controlling Meloidogyne spp. on Tomato. Supervised by ABDUL MUNIF.
Meloidogyne spp. is one of the main constraints of tomato production in Indonesia. Endophytic bacteria as a biocontrol agents is an alternative for controlling nematodes. The objective of this study was to isolate endophytic bacteria from forest plants and to evaluate its potential for controlling Meloidogyne spp. on tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Endophytic bacteria were isolated from mahoni (Swietenia mahogany Jacq), trambesi (Albizia saman (Jacq.) Merr.), gaharu (Aquilaria malacensis), and meranti (Shorea sp.) with surface sterilization method using 70% alcohol, 4% NaOCl and steril water. The bacterial strain were cultured on tryptic soy agar (TSA) for two days. In vivo testing to determine the effect of bacteria for suppressing of nematode galls was conducted in the greenhouse with seed treatment. The result showed there are thirty three isolates of endophytic bacteria were isolated from the root of forest plant. twenty two isolates are negative reaction and eleven isolates are positif reaction after hypersensitive test using tobacco plant. Two isolates of endophytic bacteria MSJ1H and TSS1D were able to reduce gall number. Based on high plant indicator, soaking seed treatment with endophytic bacteria were able to increase the high of tomato plants.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
ISOLASI BAKTERI ENDOFIT DARI TANAMAN
KEHUTANAN DAN POTENSINYA UNTUK PENGENDALIAN
Meloidogyne spp. PADA TANAMAN TOMAT
ARIF RAVI WIBOWO
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Judul Skripsi : Isolasi Bakteri Endofit dari Tanaman Kehutanan dan Potensinya untuk Pengendalian Meloidogyne spp. pada Tanaman Tomat.
Nama Mahasiswa : Arif Ravi Wibowo
NIM : A34080052
Disetujui oleh
Dr Ir Abdul Munif, MScAgr Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Abdjad Asih Nawangsih, MSi Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya dan kasih sayangnya sehingga tugas akhir ini berhasil diselesaikan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Ir Abdul Munif, MScAgr atas kesabarannya dalam membimbing penulis selama penelitian dan penulisan skripsi ini. Kritik dan saran dari beliau sangat membangun dan menambah pengetahuan serta wawasan bagi penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih atas do’a dan dukungannya kepada Keluarga (Papa, Mama, Kakek, Nenek, Paman-Paman, Bibi-Bibi, dan Adik-Adik) yang tercinta, sehingga penulis senantiasa bersemangat dan istiqomah selama manjalani studi di Institut Pertanian Bogor ini. Terima kasih, Selamat, dan Sukses penulis sampaikan pula kepada sahabat-sahabat penulis (Restu Gilang Pradika, Sri Anom Among Jati, Muhammad Iqbal Nurul Haq, Novan Mushaf Rifa’i, Hasnah Izdihar, Eka Setyani, Elsa Dwi Juliana, Fitrah Sumacipta, Adnan Nadjira, Arina Saniaty, Muhammad Ramdan Salihudin, Filda Nurria Agustifa Marta Admadja, Muhammad Sigit Susanto, Endro Prihedityo, Pryo Adi Lukito, Wuri setyani, Eva Fatmawati, Syahidah Anshori, Azka Latifatu Zahra, dan Mochamad Yadi Nurjayadi) dan teman-teman Departemen Proteksi Tanaman angkatan 45 yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah berjuang bersama dan menjadi teman penulis selama menempuh studi.
Penghargaan khusus penulis sampaikan kepada Keluarga Bapak Dul Syukur, Keluarga Mas Sujito, dan Keluarga Bapak Fauzi di dusun Buntu, Desa Bakal, Kecamatan Batur, Kabupaten Banjarnegara, Jawa Tengah atas bantuannya saat penulis melakukan penelitian pertama di dataran tinggi Dieng. Semoga keberkahan senantiasa menyertai hidup kita.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR vii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
BAHAN DAN METODE 3
Tempat dan Waktu Penelitian 3
Bahan dan Alat 3
Metode 3
Isolasi Bakteri 3
Uji Hipersensitif 4
Uji Bakteri Endofit Terhadap Meloidogyne spp. dan Pertumbuhan Tomat 4
Karakteristik Morfologi Bakteri Endofit 5
Uji KOH dan Pewarnaan Gram 5
Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Isolasi Bakteri Endofit 6
Uji Hipersensitif 6
Uji Bakteri Endofit Terhadap Meloidogyne spp. dan Pertumbuhan Tomat 7
Uji Penekanan Jumlah Puru 7
Uji Pertumbuhan 9
Uji In Vitro 10
Karakteristik Bakteri Uji 11
PENUTUP 13
Simpulan 13
Saran 13
DAFTAR PUSTAKA 14
DAFTAR TABEL
1. Isolat bakteri endofit yang diisolasi dari tanaman kehutanan dan
hasil uji hipersensitif pada tanaman tembakau 7 2. Pengaruh bakteri endofit terhadap jumlah puru dan pertumbuhan
tanaman tomat 8 3. Pengaruh perlakuan bakteri endofit terhadap jumlah larva
nematoda inaktif secara in vitro 10 4. Karakteristik morfologi koloni isolat bakteri yang di uji 11
DAFTAR GAMBAR
1. Isolat MSJ1C yang berasal dari tanaman meranti pada media TSA (a) dan media TSB (b). Isolat TSS1D yang berasal dari tanaman trambesi pada media TSA (c) dan media TSB (d). 6 2. Isolat bakteri endofit yang menunjukkan gejala nekrosis (reaksi positif)
pada uji hipersensitif menggunakan daun tembakau (a) dan isolat bakteri yang tidak menunjukkan gejala nekrosis (reaksi negatif) (b) 6 3. Pengaruh perlakuan isolat bakteri endofit terhadap tinggi tanaman
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Usaha budidaya tomat di Indonesia mengalami banyak permasalahan, baik itu disebabkan faktor biotik maupun abiotik. Permasalahan yang disebabkan faktor biotik diantaranya yaitu gangguan hama dan penyakit. Nematoda puru akar Meloidogyne spp. merupakan salah satu penyakit penting pada tanaman tomat. Penyakit ini menyebabkan diferensiasi secara abnormal pada akar tomat. Kondisi tersebut menyebabkan penyerapan dan penyaluran nutrisi dari akar ke seluruh bagian tanaman menjadi terhambat (Decker 1988). Selain itu, infeksi Meloidogyne spp. juga menyebabkan tanaman lebih rentan terhadap serangan cendawan dan bakteri patogen tanah. Meloidogyne spp. pada umunya menyerang akar tanaman yang masih muda atau lunak. Meloidogyne spp. merupakan parasit pada tumbuhan yang bersifat endoparasit dan mempunyai kisaran inang yang cukup luas meliputi gulma dan tanaman yang dibudidayakan (Dropkin 1991).
Pengendalian nematoda parasit tanaman yang biasa dilakukan yaitu dengan penggunaan nematisida, agens antagonis, dan pergiliran tanaman (Luc et al. 1993). Penggunaan agens antagonis dalam usaha pengendalian nematoda parasit tanaman merupakan metode pengendalian yang direkomendasikan. Hal tersebut karena meningkatnya minat masyarakat akan makanan sehat dan bebas dari residu pestisida. Selain itu, penggunaan pestisida sintetik dinilai dapat mencemari lingkungan dan menganggu keseimbangan ekosistem apabila penggunaannya tidak terkontrol. Agens antagonis bagi nematoda parasit tanaman pada dasarnya sudah tersedia di alam baik dari golongan bakteri maupun cendawan. Bakteri endofit merupakan bakteri non patogen yang berasosiasi dengan tanaman dan berperan dalam merangsang pertumbuhan, meningkatkan ketahanan terhadap penyakit dan stres, dan meningkatkan kemampuan mengikat N2 (Sturz dan Nowak 2000; Jha et al. 2013).
Bakteri endofit dapat ditemukan di berbagai jenis tanaman seperti tanaman hortikultura, tanaman perkebunan, tanaman pangan, dan tanaman kehutanan. Isolasi bakteri endofit yang pernah dilakukan diantaranya yaitu berasal dari tanaman tomat (Munif 2001; Hartini 2004), padi (Stoltzfus et al. 1997), kopi (Vega et al. 2005), gandum (Jha dan Kumar 2009), kedelai, sorgum, jagung (Zinniel et al. 2002). Munif dan Harni (2011) berhasil mengisolasi bakteri endofit dari tanaman lada dan beberapa diantaranya terbukti efektif dalam menekan jumlah puru pada akar dan populasi larva nematoda Meloidogyne incognita di dalam tanah hingga mencapai 90%. Selain itu, aplikasi bakteri endofit juga dapat memacu pertumbuhan bibit lada.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi bakteri endofit dari tanaman kehutanan dan menguji potensinya untuk mengendalikan Meloidogyne spp. pada tanaman tomat.
Manfaat Penelitian
3
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli 2012 sampai Maret 2013 di Laboratorium Nematologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian, dan rumah kaca kebun percobaan Cikabayan University Farm, Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Bakteri endofit diisolasi dari akar bibit tanaman kehutanan yang berumur 4- 5 bulan. Tanaman kehutanan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Mahoni (Swietenia Mahagoni Jacq), Trambesi (Albizia saman (Jacq.) Merr.), Gaharu (Aquilaria malacensis), dan Meranti (Shorea sp.). Media yang digunakan untuk mengisolasi, memurnikan, dan membuat biakan stock bakteri endofit berturut-turut adalah TSA (Tryptic Soy Agar) 5%, TSA 100%, dan TSB (Tryptic Soy Broth) dan Gliserol. Selain itu, digunakan juga alkohol 70%, NaOCl 4%, dan Akuades steril untuk sterilisasi permukaan bagian akar. Tanaman tembakau berumur 3-4 bulan yang diperoleh dari Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetika Pertanian (BB-Biogen) Bogor digunakan untuk uji Hipersensitif, sedangkan untuk uji pengaruh daya pertumbuhan menggunakan benih tomat varietas Ratna.
Alat yang digunakan adalah cawan petri, tabung reaksi, pinset, spatula, gelas ukur, jarum okulasi, mortar, laminar air flow, microwave, boiling bath, autoclave, dan polybag ukuran 25 x 25 cm.
Metode
Isolasi Bakteri
Uji Hipersensitif
Uji Hipersensitif dilakukan untuk mengetahui potensi patogenesitas bakteri endofit. Tanaman yang digunakan dalam uji ini adalah tanaman tembakau sehat berumur 3-4 bulan. Isolat bakteri endofit yang akan diuji dibiakkan pada media TSA 100% dan diinkubasi selama 48 jam. Setelah itu, sebanyak 20 ml akuades steril dituangkan pada biakan dan bakteri dipanen dengan cara meluruhkannya menggunakan jarum inokulasi. Bakteri endofit yang telah diencerkan tersebut kemudian disuntikkan dengan menggunakan jarum suntik pada daun tembakau dan diinkubasi selama 24 jam. Bakteri yang bereaksi positif akan menunjukkan gejala nekrosis pada daun tembakau. Bakteri yang bereaksi negatif tidak menunjukkan gejala kerusakan pada daun tembakau dan digunakan untuk pengujian selanjutnya.
Uji Bakteri Endofit Terhadap Meloidogyne spp. dan Pertumbuhan Tomat
Uji Terhadap Meloidogyne spp. Benih tomat pilihan direndam dalam suspensi bakteri endofit yang berumur 48 jam selama 30 menit dan 120 menit. Suspensi bakteri endofit dibuat dengan cara sebanyak 20 ml akuades steril dituangkan pada biakan isolat bakteri endofit yang berumur 48 jam dan dipanen dengan cara meluruhkannya menggunakan jarum inokulasi. Kemudian benih tomat ditanam pada media campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 2:1 (v/v) dalam wadah polybag ukuran 25 x 25 cm. Sebanyak 1 ml suspensi nematoda yang berisi ±100 ekor larva nematoda diinokulasikan ke perakaran tanaman tomat 2 minggu setelah tanam (MST). Setiap perlakuan terdiri atas 5 ulangan. Pengamatan dilakukan 10 hari setelah inokulasi nematoda dengan cara menghitung jumlah puru yang terbentuk pada akar.
Uji Potensi dalam Memacu Pertumbuhan. Benih tomat dipilih dengan cara dimasukkan kedalam air aquades. Benih tomat yang terapung dibuang sedangkan benih yang tenggelam diambil dan dikering anginkan di atas kertas tisu selama 3 menit. Kemudian benih tomat tersebut direndam dalam suspensi bakteri endofit selama 30 menit dan 120 menit. Suspensi bakteri endofit dibuat dengan cara sebanyak 20 ml akuades steril dituangkan dalam biakan isolat bakteri endofit yang berumur 48 jam dan dipanen dengan cara meluruhkannya menggunakan jarum inokulasi. Benih tomat tersebut kemudian ditanam pada media campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 2:1 (v/v) dalam tray. Setiap perlakuan dilakukan dengan 5 ulangan. Pengamatan dilakukan terhadap panjang akar, tinggi tanaman, bobot basah, dan bobot kering tanaman setelah 4 minggu. Kontrol adalah benih tomat yang direndam dalam akuades steril selama 30 menit dan 120 menit.
5
Karakteristik Morfologi Bakteri Endofit
Pengamatan langsung karakter morfologis dilakukan dengan melihat elevasi, bentuk, tepian, konsistensi, dan lebar koloni bakteri endofit. Pengukuran lebar koloni dilakukan dengan menggunakan penggaris.
Uji KOH dan Pewarnaan Gram
Uji KOH dilakukan dengan cara 1-2 tetes larutan KOH 3% diteteskan pada kaca preparat. Kemudian Isolat bakteri dicampurkan dengan tetesan KOH 3% tersebut hingga merata. Reaksi gram negatif ditunjukkan dengan adanya lendir pada lup inokulasi yang ikut terangkat. Uji pewarnaan gram dilakukan untuk membedakan sel bakteri ke dalam dua kelompok yaitu Gram Positif dan Gram Negatif. Tahap pertama yang harus dilakukan adalah penyiapan gelas obyek yang telah diberi 1-2 tetes air steril. Kemudian biakan bakteri dioleskan ke tetesan air pada preparat hingga merata. kemudian preparat dikering anginkan dan difiksasi dengan panas di atas bunsen. Tahap selanjutnya adalah penggenangan olesan dengan kristal violet selama 1 menit, kemudian dibilas dengan akuades mengalir secara hati-hati. Olesan digenangi dengan iodium gram selama 1 menit dan setelah itu dibilas dengan akuades mengalir. Selanjutnya olesan diberi etanol 95% sedikit demi sedikit hingga terlihat seperti cincin ungu dan bilas kembali dengan akuades steril. Kemudian olesan diberi pewarna tandingan safranin dan dibiarkan selama 45 detik lalu dibilas kembali dengan akuades steril secara hati-hati. Tahap terakhir adalah pengeringan dengan kertas serap.
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi Bakteri Endofit
Bakteri yang berhasil diisolasi sebanyak 33 isolat yang terdiri dari 11 isolat berasal dari tanaman mahoni, 5 isolat berasal dari tanaman trambesi, 7 isolat dari tanaman gaharu, dan 10 isolat dari tanaman meranti (Tabel 1). Isolat tersebut dimurnikan pada media TSA 100% dan disimpan pada media TSB + 20% gliserol di dalam lemari es pada suhu -4oC (Gambar 1).
Gambar 1 Isolat MSJ1C yang berasal dari tanaman meranti pada media TSA (a) dan media TSB (b). Isolat TSS1D yang berasal dari tanaman trambesi pada media TSA (c) dan media TSB (d).
Uji Hipersensitif
Sebanyak 33 isolat bakteri endofit selanjutnya dilakukan pengujian hipersensitif pada tanaman tembakau. Hasil pengujian menunjukkan 22 isolat tidak menunjukkan gejala nekrosis pada daun tembakau (reaksi negatif) sedangkan 11 isolat menunjukkan gejala (reaksi positif) (Tabel 1). Bakteri yang tidak menunjukkan gejala nekrosis pada daun tembakau (reaksi negatif) digunakan untuk pengujian selanjutnya (Gambar 2).
Gambar 2 Isolat bakteri endofit yang menunjukkan gejala nekrosis (reaksi positif) pada uji hipersensitif menggunakan daun tembakau (a) dan isolat bakteri yang tidak menunjukkan gejala nekrosis (reaksi negatif) (b).
a b
c d
7 Tabel 1 Isolat bakteri endofit yang diisolasi dari tanaman kehutanan dan hasil uji
hipersensitif pada tanaman tembakau No Kode yang dapat digunakan untuk mendeteksi dengan cepat potensi patogenisitas suatu bakteri terhadap tanaman. Berdasarkan uji yang telah dilakukan, semua isolat bakteri endofit yang berasal dari tanaman meranti tidak berpotensi patogen. Sedangkan sebanyak 5 dari 11 isolat bakteri endofit asal tanaman mahoni, 3 dari 5 isolat isolat asal tanaman trambesi, dan 3 dari 7 isolat asal tanaman gaharu berpotensi sebagai patogen, sehingga isolat-isolat tersebut tidak digunakan pada uji selanjutnya (Tabel 1).
Uji Bakteri Endofit Terhadap Meloidogyne spp. dan Pertumbuhan Tomat
Uji Penekanan Jumlah Puru
Sebanyak 10 isolat dari 22 isolat bakteri endofit yang bereaksi negatif dari uji hipersensitif diuji terhadap nematoda pada tanaman tomat. 10 isolat yang digunakan dalam pengujian tersebut menunjukkan pertumbuhan yang baik pada media TSA. Hasil pengujian terhadap jumlah puru nematoda menunjukkan bahwa perendaman benih dengan bakteri endofit selama 30 menit tidak semua mampu menekan jumlah puru akar pada tanaman tomat dibandingkan dengan kontrol, kecuali isolat MSJ1H. Persentase penekanan jumlah puru tertinggi terjadi pada perlakuan isolat MSJ1H yaitu sebesar 20.93% dibandingkan dengan kontrol.
MSJ1H yaitu sebesar 67.65% dan terendah terjadi pada perlakuan isolat TSS1D yaitu sebesar 26.47%.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat beberapa bakteri endofit yang mampu menekan puru akar pada tanaman tomat. Munif et al. (2000) melaporkan bahwa bakteri endofit yang diisolasi dari tanaman tomat mampu menekan jumlah puru akar pada tanaman tomat yang disebabkan Meloidogyne spp. Selain itu, beberapa bakteri endofit yang diisolasi dari tanaman lada juga berpengaruh terhadap penekanan terbentuknya puru akar pada tanaman lada yang disebabkan Meloidogyne spp. (Munif dan Harni 2011; Harni dan Ibrahim 2011).
Tabel 2 Pengaruh bakteri endofit terhadap jumlah puru dan pertumbuhan tanaman tomat Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).
9 kandungan peroksidase dan asam salisilat tersebut terjadi sebagai bentuk respon tanaman terhadap zat elicitor yang dihasilkan oleh bakteri endofit, sehingga tanaman mampu mengaktifkan gen-gen ketahanan atau memberikan reaksi hipersensitif terhadap serangan nematoda (Van Loon dan Bakker 2006).
Uji Pertumbuhan
Hasil pengukuran tinggi tanaman pada perlakuan perendaman benih dengan bakteri endofit selama 30 menit menunjukkan bahwa semua isolat endofit mampu meningkatkan tinggi tanaman (Tabel 2). Namun hanya 6 isolat yaitu TSS1D, AGS1H, MSJ1A, AGS1D, AMS1D, dan TSS2A yang secara nyata lebih tinggi dibanding kontrol, dengan persentase tertinggi terjadi pada perlakuan isolat TSS2A sebesar 69.88% (Gambar 3) dan terendah pada perlakuan isolat AGS1F sebesar 0.06%. Perlakuan perendaman benih selama 120 menit terdapat 5 isolat yaitu MSJ1H, TSS1D, AGS1H, MSJ1A, dan AMS1A yang dapat meningkatkan tinggi tanaman lebih baik dibanding kontrol (Tabel 2), dengan persentase tertinggi terjadi pada perlakuan isolat AGS1H sebesar 3.04% dan terendah terjadi pada perlakuan isolat TSS1D sebesar 0.36%.
Gambar 3 Pengaruh perlakuan isolat bakteri endofit terhadap tinggi tanaman dibandingkan dengan kontrol. perlakuan perendaman benih dengan isolat TSS2A selama 30 menit (a) dan perlakuan kontrol dengan aquades steril (b).
Perlakuan perendaman benih dengan bakteri endofit selama 30 menit berpengaruh terhadap berat basah tajuk tanaman tomat. Isolat AGS1H, AGS1D, AGS1A, AMS1D, dan TSS2A mampu meningkatkan berat basah tajuk lebih baik dibandingkan dengan kontrol, dengan persentase tertinggi terjadi pada perlakuan isolat AMS1D sebesar 48.29% dan terendah pada perlakuan isolat AGS1H sebesar 2.84%. Sedangkan perlakuan perendaman benih selama 120 menit tidak terdapat isolat yang berpengaruh terhadap peningkatan berat basah tajuk (Tabel 2).
Perlakuan perendaman benih dengan bakteri endofit selama 30 menit dapat meningkatkan berat kering tajuk lebih baik dibandingkan dengan kontrol kecuali pada isolat AMS1A, dengan persentase tertinggi terjadi pada perlakuan isolat AMS1D sebesar 75% dan terendah pada perlakuan isolat TSS2A sebesar 12.5%. Perlakuan benih dengan bakteri endofit selama 120 menit hanya terdapat satu isolat yaitu TSS1D yang berpengaruh terhadap peningkatan berat kering tajuk yaitu sebesar 7.14%. Namun nilainya tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel
Perlakuan perendaman benih dengan bakteri endofit selama 30 menit menunjukkan peningkatan panjang akar yang lebih baik dibandingkan dengan kontrol kecuali isolat AGS1F, dengan persentase tertinggi terjadi pada isolat AGS1H sebesar 34.53% dan terendah pada isolat TSS2A sebesar 3.31%. Sedangkan pada perendaman selama 120 menit menunjukkan bahwa terdapat 5 isolat yaitu MSJ1H, TSS1D, AGS1H, AGS1A, dan AMS1D yang memberi pengaruh terhadap panjang akar lebih baik dari kontrol, dengan persentase tertinggi terjadi pada isolat TSS1D sebesar 57.34% sedangkan terendah pada isolat AMS1D sebesar 1.69%. Berdasarkan uji selang berganda Duncan semua perlakuan bakteri endofit menunjukkan panjang akar yang tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 2).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan perendaman benih tomat dengan beberapa bakteri endofit terbukti dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat, dimana terjadi peningkatan tinggi, berat basah tajuk, berat kering tajuk, dan panjang akar tomat. Hal ini sesuai dengan penelitian yang pernah dilakukan Munif et al. (2000), dimana perlakuan benih tomat dengan bekteri endofit yang diisolasi dari tanaman tomat dapat meningkatkan berat basah akar dan panjang akar tanaman tomat. Selain itu, perlakuan perendaman akar bibit lada dengan beberapa isolat bakteri endofit yang diisolasi dari tanaman lada dapat meningkatkan berat akar dan berat tajuk tanaman lada (Munif dan Harni 2011; Harni dan Ibrahim 2011).
Peningkatan pertumbuhan tanaman tersebut diduga terjadi karena bakteri endofit berperan dalam pengikatan nitrogen, peningkatan aktivitas fotosintesis, dan peningkatan produksi indole acetic acid (IAA) (Lopez et al 2012; Duangpaeng et al. 2012; Prakamhang 2009). Lopez et al. (2012) melaporkan bahwa inokulasi bakteri endofit yang diisolasi dari akar kaktus Mammillaria fraileana dapat meningkatkan pertumbuhan kaktus dengan cara memobilisasi elemen-elemen hara yang berasal dari batu sehingga mampu meningkatkan aktivitas fotosintesis dan akumulasi biomasa. Selain itu, penelitian yang pernah dilakukan oleh Duangpaeng et al. (2012) menunjukkan bahwa bakteri endofit yang diisolasi dari padi organik dengan produktivitas indole-3-acetic acid (IAA) tinggi mampu meningkatkan pertumbuhan dan berat bibit padi.
Uji In Vitro
11 Tabel 3 Pengaruh perlakuan bakteri endofit terhadap jumlah larva nematoda
inaktif secara in vitro Perlakuan isolat AGS1F memberikan pengaruh tertinggi (42%) terhadap larva nematoda inaktif tetapi tidak berbeda nyata dengan isolat yang lain. Larva Meloidogyne spp. yang mengalami inaktif diduga terjadi karena adanya pengaruh senyawa metabolit yang dihasilkan oleh bakteri dan bersifat toksik terhadap larva nematoda. Senyawa metabolit yang dihasilkan oleh bakteri endofit diantaranya yaitu pelarut fosfat dan enzim penghidrolisa seperti kitinase, protease, selulase, lipase, dan pektinase (Berg dan Hallmann 2006). Hartini (2004) melaporkan bahwa perlakuan kultur fitrat bakteri endofit yang diisolasi dari tanaman tomat mampu meningkatkan jumlah larva Meloidogyne spp. yang mengalami inaktif hingga 100%. Selain itu, perlakuan filtrat isolat bakteri endofit yang diisolasi dari akar tanaman lada ada yang berpengaruh terhadap mortalitas larva nematoda hingga 86.3% (Munif dan Harni 2011).
Karakteristik Bakteri Uji
Hasil pengamatan morfologi terhadap 3 isolat TSS1D, MSJ1A, dan AGS1F menunjukkan bahwa karakteristik bakteri endofit yang diuji memiliki kemiripan kecuali pada warna koloni (Gambar 4). Semua bakteri memiliki diameter rata-rata 0.5 mm, elevasi cembung, tepian licin, bentuk bundar, dan gram negatif. Warna bakteri uji cenderung berbeda, yaitu TSS1D berwarna putih, MSJ1H berwarna kuning terang, dan AGS1F berwarna kuning (Tabel 4).
Tabel 4 Karakteristik morfologi koloni isolat bakteri yang di uji
Ciri Koloni Isolat
TSS1D MSJ1H AGS1F
Diameter 0.5 mm 0.5 mm 0.5 mm
Warna Putih Kuning Kuning Terang
Elevasi Cembung Cembung Cembung
Tepian Licin Licin Licin
Bentuk Bundar Bundar Bundar
Gram Negatif Negatif Negatif
13
PENUTUP
Simpulan
Bakteri endofit yang berhasil diisolasi dari tanaman kehutanan sebanyak 33 isolat. Sebanyak 3 isolat bakteri endofit yaitu TSS1D, AGS1F, dan MSJ1H berpengaruh terhadap penekanan jumlah puru yang disebabkan oleh Meloidogyne spp. pada akar tomat. Isolat yang menunjukkan penekanan jumlah puru tertinggi pada perendaman benih selama 30 menit dan 120 menit adalah isolat MSJ1H. Perendaman benih dengan bakteri endofit selama 30 menit berpengaruh lebih baik terhadap peningkatan pertumbuhan tanaman tomat.
Saran
DAFTAR PUSTAKA
Berg G, Hallmann J. 2006. Control of plant pathogenic fungi with bacterial endophytes. Di dalam: Schulz BJE, Boyle CJC, Sieber TN, editor.
Microbial Root Endophytes. Verlag Berlin Heidelberg (DE): Springer. hlm
53-66.
Decker H. 1988. Plant Nematology and Their Control (Phytonematology). Indira K, penerjemah. New Delhi (IN): EJ Brill. Terjemahan dari: Phytonematologie (Biologie und Bekaempfung Pflanzenparasitaerer Nematoden).
Dropkin VH. 1991. Pengantar Nematologi Tumbuhan. Edisi ke-2. Supratoyo, penerjemah. Yogyakarta (ID): UGM Press. Terjemahan dari: Introduction to Plant Nematology.
Duangpaeng A, Phetcharat P, Chanthapho S, Boonkantong N, Okuda N. 2012. The study and development of endophytic bacteria for enhancing organic rice growth. Procedia Engineering. 32(2012):172–176.
Ferreira A, Quecine MC, Lacava PT, Oda S, Azevedo JL, Arau´jo WL. 2008. Diversity of endophytic bacteria from Eucalyptus species seeds and colonization of seedlings by Pantoea agglomerans. FEMS Microbiol Lett. 287(2008):8–14.
Hallmann J, Hallmann AQ, Mahaffee WF, Kloepper JW. 1997. Bacterial endophytes in agricultural crops. Can J Microbiol. 43(1997):895-914. Harni R, Ibrahim MSD. 2011. Potensi bakteri endofit menginduksi ketahanan
tanaman lada terhadap infeksi Meloidogyne incognita. Jurnal Littri. 17(3):118 – 123.
Hartini A. 2004. Isolasi bakteri endofit dan pengujian potensinya untuk mengendalikan nematoda Meloidogyne sp. pada tanaman tomat (Lycopersicon esculentum Mill.) [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Izumi H, Anderson IC, Killham K, Moore ERB. 2008. Diversity of predominant endophytic bacteria in european deciduous and coniferous trees [abstract]. Can J Microbiol. [internet]. [diunduh 2013 Juni 14]; 54(3): 173-179. Tersedia pada: http://www.nrcresearchpress.com/doi/abs/10.1139/W07-134. Izumi H. 2011. Diversity of endophytic bacteria in forest trees. Di dalam: Pirttila
AM dan Frank AC, editor. Endophytes of Forest Trees. Verlag Berlin Heidelberg (DE): Springer. hlm 95-105.
Jha PN, Kumar A. 2009. Characterization of novel plant growth promoting endophytic bacterium Achromobacter xylosoxidans from wheat plant. Microbial Ecology. 58(2009):179–188. doi:10.1007/s00248-009-9485-0. Jha PN, Gupta G, Jha P, Mehrotra R. 2013. Association of rhizospheric/
endophytic bacteria with plants: a potential gateway to sustainable agriculture. Greener Journal of Agricultural Sciences. 3(2):73-84.
15 Luc M, Bridge J, Sikora RA. 1993. Reflection on nematology in subtropical and tropical agriculture. Di dalam : Luc M, Sikora RA, Bridge J, editor. Plant Parasitic Nematode in Subtropical and Tropical Agriculture. Ed ke-2. Willingford (GB): CAB International. hlm 1-10.
Munif A, Hallmann J, Sikora RA. 2000. Evaluation of the biocontrol activity of endophytic bacteria from tomato againts Meloidogyne incognita. Med Fac Landbouww. 65(2b):471-480.
Munif A, Hallmann J, Sikora RA. 2001. Induced systemic resistance of selected endophytic bacteria against Meloidogyne incognita on tomato. Med Fac Landbouww. 66(2b):663-669.
Munif A. 2001. Studied on the importance of endopytic bacteria for the biological control of the root knoot nematode Meloidogyne incognita on tomato [disertasi]. Bonn (DE): University of Bonn.
Munif A, Harni R. 2011. Keefektifan bakteri endofit untuk mengendalikan nematoda parasit Meloidogyne incognita pada tanaman lada. Buletin Ristri. 2(3):279-419.
Nejad P, Johnson PA. 2000. Endophytic bacteria induce growth promotion and wilt disease suppression in oilseed rape and tomato. Biological Control. l18(2000):208 –215. doi:10.1006/bcon.2000.0837.
Prakamhang J, Minamisawa K, Teamtaisong K, Boonkerd N, Teaumroong N. 2009. The communities of endophytic diazotrophic bacteria in cultivated rice (Oryza sativa L.). Applied Soil Ecology. 42(2009):141–149.
Stoltzfus JR, So R, Malarvithi PP, Ladha JK, Bruijn FJ de. 1997. Isolation of endophytic bacteria from rice and assessment of their potential for supplying rice with biologically fixed nitrogen. Plant and Soil. 194(1997):25–36.
Sturz AV, Nowak J. 2000. Endophytic communities of rhizobacteria and the strategies required to create yield enhancing associations with crops. Applied Soil Ecology. 15(2000):183–190.
Van Loon LC, Bakker PAHM. 2006. Induced systemic resistance as a mechanism of disease suppression by rhizobacteria. Di dalam: Siddiqui ZA, editor. PGPR: Biocontrol and Biofertilization. Dordrecht (NE): Springer. hlm 39-66.
17
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Hatonduhan pada tanggal 19 Maret 1991 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara pasangan Parjianto dan Misgiatun. Pendidikan menengah atas penulis tempuh di SMAN 1 Tanah Jawa dan lulus pada tahun 2008. Pendidikan tinggi ditempuh penulis di Institut Pertanian Bogor di Dapertemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
