UJI POTENSI BEBERAPA BAKTERI ENDOFITIK PADI PENGHASIL HORMON PERTUMBUHAN DAN KEMAMPUANNYA DALAM
FIKSASI N2
S K R I P S I
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana Strata Satu (S-1)
Program Studi Agroteknologi
Diajukan Oleh : MEMO JOKO SUSILO
NIM. 201110200311030
Kepada
JURUSAN AGRONOMI
FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 2 Nopember 1992 di Trenggalek - Jawa Timur, sebagai putra ke dua dari tiga bersaudara. Ayahanda bernama Sadimin dan Ibunda bernama Tarinem. Penulis memulai pendidikan pertama di SD Negeri 1 Surenlor tahun 1999-2005. Selanjutnya melanjutkan sekolah di SMP Negeri 1 Bendungan tahun 2005-2008 dan melanjutkan ke SMA Negeri 1 Trenggalek tahun 2008-2011. Tahun 2011, penulis melanjutkan pendidikan di Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian – Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang hingga selesai (2015).
Selama menempuh studi di Universitas Muhammadiyah Malang, penulis pernah aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Jurusan (HMJ).
LEMBAR PERSEMBAHAN
"Apabila telah ditunaikan shalat, maka bertebaranlah kamu di muka bumi dan carilah karunia Allah dan ingatlah Allah banyak-banyak supaya kamu beruntung" (QS. Al-Jumu’ah : 10).
Skripsi ini saya persembahkan:
1. Sebagai bentuk syukur kepada Allah SWT atas segala rahmatnya yang telah memberikan kesempatan untuk menuntut ilmu.
2. Sebagai tanda bakti kepada ayahanda Sadimin dan Ibunda Tarinem yang telah memberikan doa, motivasi, dan kasih sayang.
3. Sebagai ucapan terimakasih kepada kedua saudara saya Fitri Solaeka dan Ahmad Leo A. S. yang telah memberikan semangat, doa, dan kasih sayang.
4. Sebagai ucapan terimakasih kepada teman-teman Agronomi 2011 yang telah memberikan semangat.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian (Skripsi) yang berjudul “Uji Potensi Beberapa Bakteri Endofitik Padi Penghasil Hormon Pertumbuhan dan Kemampuannya Dalam Fiksasi N2”.
Selama proses penulisan laporan ini, penulis mendapatkan banyak bimbingan dan dukungan dari banyak pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yaitu :
1. Seluruh keluarga, Ayahanda Sadimin, Ibunda Tarinem, dan kedua saudara Fitri Solaeka dan Ahmad Leo. A. S. atas segala dukungan, semangat, dan doa yang tiada hentinya untuk kebaikan penulis.
2. Dr. Ir. Ali Ikhwan, MP. dan Ir. Sufianto, MM. selaku dosen pembimbing, yang telah memberikan banyak bimbingan dan saran selama proses penelitian maupun penulisan skripsi ini.
3. Seluruh Staf Laboratorium Bioteknologi UMM, atas semua masukan selama proses penelitian.
Penulis menyadari masih banyaknya kesalahan dan kekurangan dalam penulisan laporan ini. Untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis menerima dengan baik segala kritik ataupun saran untuk perbaikan laporan ini.
Malang, 10 September 2015
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI ... ii
DAFTAR TABEL ... iii
DAFTAR GAMBAR ... iv DAFTAR LAMPIRAN ... v RINGKASAN ... vi I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Tujuan ... 3 1.3. Rumusan Masalah ... 3 1.4. Hipotesis ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Hubungan Bakteri Endofitik dengan Tanaman ... 4
2.2. Peranan Bakteri Endofitik ... 5
2.3. Bakteri Endofitik Penghasil Hormon Pertumbuhan ... 6
2.4. Fiksasi Nitrogen ... 8
III. METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 11
3.2. Alat dan Bahan ... 11
3.3. Ranangan Percobaan ... 11
3.4. Tahapan Pelaksanaan Penelitian ... 12
3.4.1. Sterilisasi Alat ... 12
3.4.2. Pembuatan Media dan Sterilisasi Media ... 12
3.4.3. Inokulasi Isolat Bakteri Endofitik Padi pada Media Cair LB ... 14
3.4.4. Pemurnian Isolat Bakteri Endofitik Padi pada Media Padat LB... 15
3.4.5. Uji Pertumbuhan Isolat Bakteri Endofitik Padi ... 15
3.4.6. Uji Produksi Hormon Pertumbuhan Menggunakan GC MS ... 16
3.4.7. Uji Kemampuan Fiksasi N2 ... 18
3.5. Parameter Pengamatan ... 19
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian ... 20
4.1.1. Uji Pertumbuhan Bakteri Endofitik Padi ... 20
4.1.2. Uji Produksi Hormon Pertumbuhan Menggunakan GC MS ... 30
4.1.3. Uji Kemampuan Fiksasi N2 ... 34
4.2. Pembahasan ... 35
4.2.1. Uji Pertumbuhan Bakteri Endofitik Padi ... 35
4.2.2. Uji Produksi Hormon Pertumbuhan Menggunakan GC MS ... 40
4.2.3. Uji Kemampuan Fiksasi N2 ... 43
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 46
5.2. Saran ... 46
DAFTAR PUSTAKA ... 47
DAFTAR TABEL
Nomor Teks Halaman
1 Uji rata-rata nilai OD isolat bakteri endofitik Padi umur 0 jam
hingga 16 jam setelah inokulasi pada media M63 standar ... 20 2 Data OD (Optical Density) awal, OD eksponensial, umur (jam),
rerata OD isolat bakteri endofitik padi pada Media M63 standar ... 22 3 Uji rata-rata nilai OD isolat bakteri endofitik padi umur 0 jam
hingga 20 jam setelah inokulasi pada media M63 + 2 mM triptofan 24 4 Data OD awal, OD eksponensial, umur (jam), rerata OD isolat
bakteri endofitik padi pada media m63 + 2 mm triptofan ... 26 5 Uji rata-rata nilai OD isolat bakteri endofitik padi umur 0 jam hingga 24
jam setelah inokulasi pada media M63 bebas (NH4)2SO4 ... 27
6 Data OD awal, OD eksponensial, umur (jam), rerata OD isolat
bakteri endofitik padi pada media M63 bebas (NH4)2SO4 ... 29 7 Jenis dan konsentrasi hormon pertumbuhan serta senyawa organik
10 isolat bakteri endofitik padi ... 30 8 Analisa ragam nilai OD isolat bakteri endofitik padi umur
pengamatan 0 jam hingga 16 jam setelah inokulasi pada media
M63 standar ... 52 9 Analisa ragam nilai OD isolat bakteri endofitik padi umur
pengamatan 0 jam hingga 20 jam setelah inokulasi pada media
M63+2 mM triptofan ... 52 10 Analisa ragam nilai OD isolat bakteri endofitik padi umur
pengamatan 0 jam hingga 24 jam setelah inokulasi pada media
DAFTAR GAMBAR
Nomor Teks Halaman
1 Pola pertumbuhan isolat bakteri endofitik padi pada media M6
standar ... 21 2 Pola pertumbuhan isolat bakteri endofitik padi pada media M6 +
2mM Triptofan ... 25 3 Pola pertumbuhan isolat bakteri endofitik padi pada media M6
bebas Amonium Sulfat ... 28 4 Konsentrasi Niacin 10 isolat bakteri endofitik padi ... 31 5 Konsentrasi Pyridoxine10 isolat bakteri endofitik padi ... 31 6 Konsentrasi Indole 3 Butyric Acid (IBA) 10 isolat bakteri
endofitik padi ... 32 7 Konsentrasi 4 Chloroindole 3 Acetic Acid (IAA) 10 isolat
bakteri endofitik padi ... 32 8 Konsentrasi Kinetin 10 isolat bakteri endofitik padi ... 33 9 Konsentrasi Gibberellic Acid-3 (GA3) 10 isolat bakteri
endofitik padi ... 33 10 Konsentrasi Gibberellic Acid-1 GA1 10 isolat bakteri
endofitik padi ... 34 11 Beberapa stok isolat bakteri endofitik padi pada media LB ... 54 12 Beberapa hasil pemurnian isolat bakteri endofitik padi pada
media padat LB ... 54 13 Beberapa isolat bakteri endofitik padi dalam media M63
standar ... 55 14 Beberapa isolat bakteri endofitik padi dalam media M63 + 2
Triptofan ... 55 15 Beberapa isolat bakteri endofitik padi dalam media M63
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Halaman
1 Komposisi Media Pertumbuhan Bakteri Endofitik Padi ... 51 2 Tabel Analisa Ragam Nilai OD Isolat Bakteri Endofitik Padi
Pada Media M63 Standar, M63+2 mM triptofan, M63 bebas
(NH4)2SO4 ... 52 3 Dokumentasi Hasil Penelitian ... 54 4 Uji Produksi Hormon Pertumbuhan Menggunakan GC MS ... 56
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous, 2015. Niacin and pyredoxine. http://www.ncbi.nlm.nih.gov. diakses pada tanggal 30 Juli 2015.
Boddey, R. M., O. C. de Oliveira., S. Urquiaga., V. M. Reis., F. L. de Olivares., V. L. D. Baldani & J. Dobereiner. 1995. Biological Nitrogen Fixation Associated With Sugar Cane and Rice: Contributions and Prospects for Improvement. Plant and Soil 174: 195-209. Danapriatna, N. 2010. Biokimia Penambatan Nitrogen oleh Bakteri Non
Simbiotik. Jurnal agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 1 No. 2.
Fay, P. 1992. Oxygen Relation of Nitrogen Fixation in Cyanobacteria. Mikrobiological Review 56:340-373.
Gusmaini.,Sandra Arifin Aziz., Abdul Munif., Didy Sopandie., dan Nurliani Bermawie. 2013. Potensi Bakteri Endofit dalam Upaya Meningkatkan Pertumbuhan, Produksi, dan Kandungan Andrografolid pada Tanaman Sambiloto. Jurnal Littri. 19(4): 167-177.
Hallmann, J., 2001. Plant Interactions with Endophytic Bacteria. Biotic intractions in plant-pathogen associations. CAB International. pp 87-119.
Hoflich, G., W. Wiehe., C. Hecht-Buchholz. 1995. Rhizosphere Colonization of Different Crops with Growth Promoting Pseudomonas and
Rhizobium Bacteria. Microbiol Res 150:139-147.
Hung, P.Q., S.M. Kumar, V. Govindsamy, and K. Annapurna. 2007. Isolation and Characterization Of Endophytic Bacteria From Wild And Cultivated Soybean Varieties. Biol. Fertil. Soils. 44: 155-162.
Ikhwan, Ali. 2006. Uji Potensi Rhizobakteri Perombak Pestisida DDT Sebagai Pupuk Hayati (Biofertilizer). Gamma. Vol. 2. No.1. September: 1-10. Lestari, P., D.N. Susilowati, E.I. Riyanti. 2007. Pengaruh Hormon Asam Indol
Asetat yang Dihasilkan oleh Azospirillum sp. Terhadap Perkembangan Akar Padi. Jurnal Agro Biogen. 3(2): 66-71.
Leveau, J.H. & S.E. Lindow. 2004. Utilization of Plant Hormone Indole-3-Acetic Acid For Growth By Pseudomonas putida Strain 1290. American Society For Microbiology. 1(5): 2365-2370.
Lezin, D.C., M.K.H. Salove., D.L. Crawford, and C. Beaulieu. 2001. Actinomycetes, promising tools to control plant diseases and to promote plant growth, Phytoprotection. 82 (3): 85-102.
Matthew D. Rolfe., J. Christopher., Rice., Sacha Lucchini., Carmen Pin., Arthur Thompson., Andrew D. S. Cameron, Mark Alston, Michael F. Stringer, Roy P. Betts, Jozsef Baranyi, Michael W. Peck, and Jay C. D. Hintona. 2012. Lag Phase Is a Distinct Growth Phase That Prepares Bacteria for Exponential Growth and Involves Transient Metal Accumulation. Journal of Bacteriology. Vol. 194 No. 3. Mujibur, M.R. 2013. Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Endofit dari Empat Jenis
Tanaman Padi dalam Menambat N dan Mensintesis Hormon IAA Ekstraseluler. [Skripsi] Malang. Fakultas Pertanian-Peternakan. Universitas Muhammadiyah Malang.
Munif, Abdul dan Hipi, Awaludin. 2011. Potensi Bakteri Endofit dan Rhizosfer dalam Meningkatkan Pertumbuhan Jagung. Seminar Nasional Serealia. Institut Pertanian Bogor.
Okon, Y. & Y. Kapulnik. 1986. Development and Function of Azospirillum Inoculated Roots. Plant Soil. 90: 3-16.
Palczar, M.J. and Chan E.C.S. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1. Jakarta: UI Press.
Patten, C.L and B.R. Glick. 2002. Role of Pseudomonas putida Indoleacetic Acid in Development of the Host Plant Root System. Applied and
Environmental Microbiology. 68 (8): 3795-3801.
Persello-cartieux, F., L. Nussaume., and C. Robaglia. 2003. Tales from the underground: molecular plant-rhizobacteria interactions. Plant, Cell and Environment. 26: 189-199.
Prescott, Harley. 2002. Laboratory Exercise in Microbiology. Tha-Graw Hil Company: New York.
Purwoko,Tjahjadi. 2007. Fisologi Mikroba. Bumi Aksara : Jakarta.
Radji, M. 2004. Pemberian Vaksin Melalui Tanaman Transgenik. Majalah Ilmu Kefarmasian Indonesia. 1(1): 1-9.
Rao, V. R. , P. K. Jena, and T. K. Adya. 1987. Inoculation of Rice with Nitrogen Fixing Bactria Problems and Perspective. Biol. Fertil. Soils 4:21-26.
Rismunandar. 1999. Hormon Tanaman dan Ternak. Jakarta: Penebar Swadaya. 48
Saika, S.P. and V. Jain. 2007. Biological Nitrogen Fixation With Non-Legumes : An achievable target or dogma Current Sci. 92 (3) : 317 – 322. Saut, L. 2002. Pengaruh Perlakuan Perendaman Benih dalam Larutan GA3
dan Shiimarocks terhadap Viabilitas Benih Tomat (Lycopersicon
esculentum Mill.), Terung (Solanum melongena L.) dan Cabai
(Capsicum annuum L.). [Skripsi]. Jurusan Budi Daya Pertanian. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Saylendra, A., D. Firnia. 2013. Bacillus sp. dan Pseudomonas sp. Asal Endofit Akar Jagung (Zea mays L.) yang Berpotensi sebagai Pemacu Pertumbuhan Tanaman. Jurnal Ilmu Pertanian dan Perikanan. Vol. 2 No. 1 Hal: 19-27.
Shofiana, A., Y.S. Rahayu., L.S. Budipramana. 2013. Pengaruh Pemberian Berbagai Konsentrasi Hormon IBA (Indole Butyric Acid) terhadap Pertumbuhan Akar pada Stek Batang Tanaman Buah Naga (Hylocereus undatus). LenteraBio Vol. 2 No. 1 Januari 2013:101–105. Spaepen, S., V. Jos., R. Roseline. 2007. Indole-3-Acetic in Microbial and
Microorganism Plant Signaling. Department of Microbial and Molecular Systems. Centre of Microbial and Plant Genetics: Belgium. Sumarsih, Sri. 2003. Mikrobiologi Dasar. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian
UPN Veteran Yogyakarta.
Supriyati, Dyah. 2009. Toleransi terhadap Sianida dan pH dari Bakteri Penambat Nitrogen SBY-5B yang Diisolasi dari Limbah PT Petrosida Gresik dalam Journal of Biological Research.
Suriaman, Edi. 2010. Potensi Bakteri Endofit dari Akar Tanaman Kentang
(Solanum Tuberosum) Dalam Memfiksasi N2 di Udara dan
Menghasilkan Hormon IAA (Indole Acetid Acid) Secara In Vitro. Skripsi. Fakultas Sains Dan Teknologi Universitas Maulana Malik Ibrahim Malang.
Suriawiria, U. 1995. Pengantar Mikrobiologi Umum. Bandung: Penerbit Angkasa.
Tarabily, K., A. H. Nassar., K. sivasithamparam. 2003. Promotion Of Plant Growth by An Auxin-Producing Isolate Of The Yeast Williosis Saturnus Endophytic in Maize Root. The Sixth U. A. E University Research Conference. 60-69.
Thakuria, D., Talukdar, N.C., Goswani, C., Hazarika and R.C. Boro. 2004. Characterization and Screening of Bacteria from Rhizosphere of Rice Grown in Acidic Soils of Assam. Current Science. 86: 978-985.
Thontowi, A., Kusmiati dan S. Nuswantara. 2007. Produksi β Glukan
Saccharomyces cerevisiae dalam Media dengan Sumber Nitrogen
Berbeda pada Air-Lift Fermentor. Pusat Penelitian Bioteknologi, Lembaga Ilmu Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Cibinong-Bogor 16911.
Turner, G.I. and A.H. Gibson. 1980. Measurement of Nitrogen Fixation by Inderect Means. In: F.J. bergersen. Method for Evaluation Biological Nitrogen Fixation. Jhon Wiley & Sons Inc. New York. Waluyo, L. 2011. Mikrobiologi Umum: Edisi Revisi. Malang: UMM Press. Wattimena GA, NA. Matjik, E. Syansudin, NMA. Wendi, A. Gunawan. 1992.
Bioteknologi Tanaman. Bogor : Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman, Pusat Antar Universitas Bioteknologi-IPB. Direktorat Jendral Pendidikan dan Kebudayaan.
Widawati, S dan Muharam, A. 2012. Uji Laboratorium Azospirillum sp. yang diisolasi dari beberapa ekosistem. J. Hort. 22(3):258-267.
Wulan, P. PDK., M. Gozan, B. Arby, dan B. Achmad,. 2006. Penentuan Rasio Optimum C:N:P Sebagai Nutrisi Pada Proses Biodegradasi Benzena- Toluena dan Scale Up Kolom Bioregenerator. Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia. Yulianti, T. 2012. Mengenali Potensi Endofit Untuk Meningkatkan Kesehatan
Tanaman Tebu Mendukung Peningkatan produksi Gula. Perspektif Vol. 11 No. 2: 111-122
Zinniel DK, P. Lambrecht, N.B.Harris, and Z. Feng. 2002. Isolation and Characterization of Endophytic Colonizing Bacteria from Agronomic Crops and Prairie Plants. Appl. Environ. Microbiol. 68: 2198-2208.
