PENGARUH CENDAWAN ENDOFIT AKAR
MANGROVE ASAL CAGAR ALAM PULAU DUA
SERANG BANTEN PADA PERTUMBUHAN
TANAMAN KEDELAI (Glycine max) SECARA IN
VITRO
Article · August 2014 CITATIONS 0 READS 188 3 authors, including: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Penyusunan Profil Keanekaragaman Hayati Kota Cilegon View project Pipit Marianingsih UNTIRTA 6 PUBLICATIONS 0 CITATIONS SEE PROFILE Rida Khastini UNTIRTA 7 PUBLICATIONS 14 CITATIONS SEE PROFILE Available from: Rida Khastini Retrieved on: 27 September 201668 PENGARUH CENDAWAN ENDOFIT AKAR MANGROVE ASAL CAGAR ALAM PULAU DUA SERANG BANTEN PADA PERTUMBUHAN TANAMAN KEDELAI
(Glycine max) SECARA IN VITRO
Pipit Marianingsih, Rida Oktorida Khastini, Deti Nurana Jurusan Pendidikan Biologi, FKIP, UNTIRTA
p_marianingsih@yahoo.com
ABSTRACT
Soybean (Glycine max) is a one of important crop in Indonesia. Soybean needs in Indonesia icrease every year. Many ways have been done to improve productivity of soybean plants, for example by increasing plant growth. Plant growth is influenced by internal and external factor. One of the investigated external factors that affect plant growth is endophytic fungi. Endophytic fungus is a fungus that lives in the tissues of living plants and will not cause any negative effect on its host. This study aims to determine the growth of soybean (Glycine max) in vitro which is influenced by the root endophytic fungi isolated from mangrove roots in Pulau Dua Sanctuary Serang Banten. There are 5 isolates endophytic fungi used in this research: CEM 2, CEM 3, CEM 4, CEM 7, and CEM 9. The research conducted by inoculating soybean sprouts on MS medium that has been grown by endophytic fungi. After 4 weeks incubation, plant growth parameters were measured, in terms height, shoot, root length, number of leaves, plant fresh weight, shoots fresh weight, root fresh weight and dry weight of plants. Statistical analysis revealed that root endophytic fungi isolated from mangrove roots in Pulau Dua Sanctuary Serang affects in vitro root growth (root length) of soybean.
Keywords: plant growth, soybean, root endophytic fungus, Pulau dua Sanctuary
ABSTRAK
Kedelai (Glycine max) adalah tanaman pangan yang kebutuhannya semakin meningkat di Indonesia. Berbagai cara telah dilakukan untuk meningkatkan produktivitas tanaman kedelai, antara lain dengan memacu pertumbuhan tanaman kedelai. Pertumbuhan tanaman dapat dipengaruhi oleh faktor eksternal, salah satunya cendawan endofit. Cendawan endofit merupakan cendawan yang hidup pada jaringan hidup tumbuhan dan tidak akan menimbulkan efek negatif terhadap inangnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pertumbuhan tanaman kedelai (Glycine max) secara invitro yang dipengaruhi oleh cendawan endofit akar mangrove asal Cagar Alam Pulau Dua Serang Banten koleksi laboratorium Pendidikan Biologi, UNTIRTA. Terdapat lima isolat cendawan endofit mangrove (CEM) yang digunakan yaitu CEM 2, CEM 3, CEM 4, CEM 7 dan CEM 9. Pertumbuhan tanaman kedelai dilakukan secara in vitro dengan menginokulasikan kecambah kedelai pada medium MS yang telah ditumbuhi oleh cendawan endofit. Pengamatan dilakukan setelah empat minggu masa inkubasi. Parameter pertumbuhan tanaman yang diukur adalah berat basah keseluruhan tanaman, berat basah tajuk, berat basah akar, tinggi keseluruhan tanaman, tinggi
69 tajuk, panjang akar, berat kering dan jumlah daun. Hasil uji statistik menunjukkan cendawan endofit akar mangrove asal Cagar Alam Pulau Dua Serang mempengaruhi pertumbuhan akar (panjang akar) tanaman kedelai secara in vitro.
Kata kunci: pertumbuhan tanaman, kedelai, cendawan endofit akar, Cagar Alam Pulau Dua.
PENDAHULUAN
Kedelai (Glycine max) merupakan salah satu tanaman pangan yang banyak dibudidayakan di Indonesia, setelah tanaman padi dan jagung (BPS, 2013). Kedelai di Indonesia dikonsumsi dalam bentuk produk olahan seperti tahu, tempe, kecap, tauco, tauge, susu dan berbagai bentuk makanan ringan. Seiring dengan laju pertumbuhan penduduk, kebutuhan kedelai terus meningkat setiap tahunnya (Harsono, 2008). Nugrahayasa (2013) menyatakan bahwa produksi kedelai dalam negeri ternyata belum mampu memenuhi seluruh kebutuhan domestik dalam setahun, sehingga untuk memenuhi kebutuhan tersebut setiap tahun Indonesia mengimpor kedelai dari Amerika Serikat (AS) dan Brazil yang mencapai 70-80% dari total kebutuhan.
Berbagai cara telah dilakukan untuk meningkatkan produktivitas tanaman kedelai, salah satunya adalah dengan memacu pertumbuhan tanaman kedelai. Selama ini petani menggunakan pupuk dan hormon sintetis untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman, namun cara ini belum mendapatkan hasil
yang memuaskan. Peningkatan
pertumbuhan menggunakan pupuk dan hormon sintetis relatif lebih mahal dan berpeluang menganggu keseimbangan lingkungan. Alternatif cara yang dapat
dilakukan untuk meningkatkan
pertumbuhan tanpa menggangu
keseimbangan lingkungan adalah dengan menggunakan cendawan endofit.
Endofit berasal dari bahasa Yunani, “endo” berarti dalam dan “fit” (phyte) berarti tumbuhan. Cendawan endofit adalah koloni jamur yang hidup pada jaringan hidup tumbuhan seperti biji, daun, bunga, ranting, batang dan akar, yang pada umumnya bersifat mutualistik (Campbell et al., 2011; Agusta, 2009). Lebih lanjut diketahui bahwa cendawan endofit bukan merupakan patogen yang kehidupannya bergantung pada inang sehingga tanaman inang yang diinfeksinya tetap sehat (Rante et al. 2013; Wilia et al., 2011).
Banyak hasil penelitian
menunjukkan peranan cendawan endofit bagi pertumbuhan tanaman, seperti mempercepat pertumbuhan (Rante et al., 2013; Diene et al., 2010; Diene & Narisawa, 2009) dan membantu tanaman untuk bertahan dalam kondisi yang kurang
70 menguntungkan (Rante et al., 2013; Diene
& Narisawa, 2009). Cendawan endofit juga dilaporkan dapat memacu perkecambahan, meningkatkan ketahanan tanaman terhadap patogen lemah dan dapat memproduksi senyawa metabolit sekunder sesuai dengan tanaman inang (Rante et al., 2013).
Cendawan endofit akar mangrove yang ditemukan di Kawasan CA Pulau Dua telah berhasil diisolasi dan diidentifikasi. Kawasan CA Pulau Dua sendiri merupakan salah satu CA di Provinsi Banten, dengan ciri khas ekosistem ekosistem mangrove dan burung-burung air baik migran maupun lokal. Oleh karena itu, masyarakat sekitar lebih mengenal CA Pulau Dua dengan sebutan pulau burung. CA Pulau Dua
diketahui memiliki potensi
keanekaragaman hayati cukup tinggi, tak
terkecuali keanekaragaman
mikroorganismenya. Cendawan endofit akar yang berasosiasi dengan tanaman di hutan mangrove penting untuk dikaji di Kawasan CA, mengingat mangrove merupakan ekosistem dominan yang ada di Cagar Alam Pulau Dua. Lima isolat cendawan endofit akar mangrove asal CA Pulau dua digunakan dalam penelitian ini untuk menguji potensinya dalam memicu pertumbuhan tanaman, khususnya kedelai. Oleh karena itu, penelitian yang dilakukan
bertujuan untuk mengetahui peningkatan pertumbuhan tanaman kedelai secara in vitro yang dipengaruhi oleh cendawan endofit akar mangrove asal Cagar Alam Pulau Dua Serang Banten.
BAHAN DAN METODE 1. Kultur cendawan endofit.
Isolat cendawan endofit yang digunakan adalah hasil isolasi dari dari akar mangrove di Cagar Alam Pulau dua, Provinsi Banten, koleksi laboratorium Pendidikan Biologi, FKIP, UNTIRTA. Pada penelitian ini digunakan 5 isolat cendawan, yaitu CEM 2, CEM 3, CEM 4, CEM 7 dan CEM 9. Perbanyakan isolat cendawan endofit akar magrove dilakukan pada media PDA. Isolat cendawan ditumbuhkan pada media MS sebelum diinokulasikan dengan kecambah tanaman kedelai yang ditumbuhkan secara in vitro. Inkubasi dilakukan selama 1-2 minggu pada suhu sekitar 25°C.
2. Perkecambahan tanaman kedelai Sampel tanaman yang digunakan adalah tanaman kedelai (Glycine max). Tahapan pertumbuhan diawali dengan pemilihan dan pengecambahan biji. Benih diseleksi dengan cara direndam dalam air, biji yang terapung dibuang kemudian dilanjutkan proses sterilisasi biji. Permukaan benih disterilkan dengan cara direndam dalam larutan 70 % (v/v) etanol
71 selama 1 menit, lalu direndam dalam
larutan sodium hipoklorit (1 % klorin) selama 5 menit. Benih kemudian dibilas tiga kali dengan akuades steril lalu dikeringkan (Khastini et al., 2012). Benih hasil seleksi kemudian ditempatkan pada media agar air (media Bacto agar 15 %) dalam cawan Petri. Benih yang sudah tumbuh menjadi kecambah dipilih yang memiliki ukuran yang hampir sama yaitu sekitar 1-2 cm.
3. Pertumbuhan tanaman kedelai secara in vitro
Kecambah tanaman kedelai diinokulasikan ke setiap botol-botol kultur, berisi medium MS, yang telah ditumbuhi cendawan endofit akar mangrove. Kecambah kedelai yang ditumbuhkan pada medium MS tanpa cendawan diangap sebagai kontrol. Pengamatan parameter pertumbuhan tanaman kedelai diamati setelah 4 minggu masa inkubasi. Parameter pertumbuhan yang diamati meliputi tinggi tanaman, tinggi tajuk, panjang akar, jumlah daun, berat basah tanaman, berat basah tajuk, berat basah akar, dan berat kering tanaman.
4. Analisis Data
Data pertumbuhan tanaman kedelai diamati secara kualitatif, selanjutnya hasil pengukuran parameter pertumbuhan akan dianalisis menggunakan uji statistik. Uji statistik yang dilakukan berupa uji
normalitas (kolmogorov-smirnov test) dan uji homogenitas (ANOVA) dan uji lanjut (Tukey) menggunakan software SPSS 16.
HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Pertumbuhan Tanaman tanaman kedelai (Glycine max)
Penelitian untuk mengetahui Pengaruh cendawan endofit akar mangrove asal CAgar Alam (CA) Pulau Dua Serang Banten pada pertumbuhan tanaman kedelai secara in vitro oleh telah dilakukan. Sebanyak lima isolat cendawan endofit akar mangrove (CEM), koleksi laboratorium Pendidikan Biologi UNTIRTA, digunakan dalam penelitian ini, yaitu CEM 2, CEM 3, CEM 4, CEM 7 dan CEM 9 (Gambar 1). Tanaman kedelai yang ditumbuhkan dalam medium MS, bersama-sama cendawan endofit, setela masa inkubasi selama 4 minggu tampak mengalami pertumbuhan yang berbeda-beda (Gambar 2).
Berdasarkan pengamatan
pertumbuhan akar tanaman kedelai tampak bahwa semua isolat cendawan endofit akar mangrove yang digunakan dapat memacu pertumbuhan akar tanaman kedelai lebih baik dibandingkan tanaman tanpa perlakuan dengan cendawan endofit (kontrol). Sementara itu, jika ditinjau dari pertumbuhan tinggi tanaman kedelai,
72 menunjukkan hanya isolat CEM 9 dan
CEM 7 yang memacu pertumbuhan tinggi tanaman kedelai. Adapun tanaman kedelai yang diinokulsi dengan isolat CEM 2 memiliki tinggi tanaman yang hampir sama dengan perlakuan kontrol. Sedangkan isolat CEM 3 dan CEM 4
tampak kurang dapat memacu
pertumbuhan tinggi tanaman kedelai. Cendawan endofit adalah koloni jamur yang hidup pada jaringan hidup tumbuhan dan tidak akan menimbulkan efek negatif
terhadap inangnya (Campbell et al., 2011; Agusta, 2009). Diene dan Narisawa (2009) juga menyatakan bahwa cendawan endofit dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Lebih lanjut, diketahui bahwa interaksi antara cendawan endofit dengan tanaman inang umumnya bersifat spesifik (Carroll, 1981). Dengan demikian dapat
diasumsikan bahwa kemampuan
peningkatan pertumbuhan tanaman oleh cendawan juga dipengaruhi oleh spesifitas tanaman inang.
CEM 2 CEM 3 CEM 4 CEM 7 CEM 9
Gambar 1. Koloni cendawan endofit akar mangrove (CEM) asal Pulau Dua Serang Banten
Gambar 2. Pengamatan morfologi pertumbuhan tanaman kedelai, secara in vitro, yang diberi perlakuan cendawan endofit akar mangrove (CEM) Cagar Alam Pulau Dua, dengan masa inkubasi 4 minggu.
73 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
kontrol CEM 2 CEM 3 CEM 4 CEM 7 CEM 9
tinggi tanaman tinggi tajuk panjang akar jumlah daun
Data pengamatan pertumbuhan tanaman kedelai juga dilengkapi dengan pengukuran parameter-parameter pertumbuhan. Parameter pertumbuhan yang diukur pada penelitian ini meliputi tinggi tanaman, tinggi tajuk, panjang akar, jumlah daun, berat basah tanaman, berat basah tajuk, berat basah akar, dan berat kering tanaman. Grafik kecenderungan rata-rata pengukuran parameter pertumbuhan tanaman kedelai yang diberi perlakuan cendawan endofit ditunjukkan pada gambar 3 dan 4.
Berdasarkan grafik rata-rata perhitungan parameter pertumbuhan
tampak bahwa secara umum isolat CEM 9 paling memicu pertumbuhan tanaman kedelai, berdasarkan parameter panjang akar dan jumlah daun (Gambar 3) serta berat basah akar (Gambar 4). Sementara itu, berdasarkan pengamatan morfologi menunjukkan isolat CEM 7 juga memicu pertumbuhan tanaman kedelai (Gambar 2), namun secara perhitungan parameter pertumbuhan tidak menunjukkan demikian (Gambar 3 dan 4). Hal tersebut dapat terjadi dikarenakan adanya kematian karena kontaminasi pada tanaman kedelai yang diberi perlakuan dengan isolat CEM 7.
0.00 0.50 1.00 1.50
kontrol CEM 2 CEM 3 CEM 4 CEM 7 CEM 9
BB tanaman BB tajuk BB akar BK tan b a
Gambar 3. Grafik rata-rata pengukuran parameter pertumbuhan dan hasil uji Tukey pengaruh cendawan endofit akar mangrove (CEM)Cagar Alam Pulau Dua terhadap parameter pertumbuhan tanaman kedelai.
74 Hasil uji statistik, pada taraf
signifikansi 5%, menunjukkan dari delapan paratemer pertumbuhan yang diukur dalam penelitian ini, hanya parameter panjang akar tanaman kedelai yang dipengaruhi pertumbuhannya oleh isolat cendawan endofir akar mangrove (CEM) (Tabel 1; Gambar 3). Campbell et al. (2008) menyatakan spesies-spesies fungi (cendawan) tanah akan membentuk hubungan mutualistik dengan akar tanaman dan berperan besar dalam menutrisi tanaman. Oleh karena itu, dapat dipahami bahwa isolat-isolat cendawan
endofit yang digunakan dalam penelitian ini umumnya dapat memicu pertumbuhan akar tanaman kedelai. Selanjutnya, hasil uji statistik lanjutan untuk mengetahui signifikansi perlakuan-perlakuan yang diberikan didapatkan hasil untuk parameter panjang akar, isolat CEM 3 berbeda signifikan dengan isolat CEM 9. Dengan demikian berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa isolat CEM 9 adalah isolat yang paling memacu pertumbuhan tanaman kedelai secara in vitro dibandingkan isolat-isolat lainnya.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan isolat-isolat cendawan endofit akar mangrove (CEM) asal cagar alam Pulau Dua mampu memicu
pertumbuhan tanaman kedelai pada parameter pertumbuhan berupa panjang akar. Selanjutnya, isolat CEM 9 merupakan isolat yang paling berpengaruh
Parameter yang Diukur Taraf signifikam
Tinggi Tanaman 0.075
Tinggi Tajuk 0.274
Panjang Akar 0.018
Jumlah daun 0.495
Berat basah tanaman 0.311
Berat basah tajuk 0.150
Berat basah akar 0.563
Berat Kering Tanaman 0.372
Gambar 4. Grafik rata-rata pengukuran parameter pertumbuhan tanaman kedelai yang diinokulasi dengan cendawan endofit akar mangrove (CEM) Cagar Alam Pulau Dua
Tabel 4.1 Hasil Uji statistik pengaruh cendawan endofit akar mangrove (CEM) Cagar Alam Pulau Dua terhadap parameter pertumbuhan tanaman kedelai (α = 0.05)
75 pada pertumbuhan tanaman kedelai secara
in vitro.
DAFTAR PUSTAKA
Agusta, A. 2009. Biologi dan kimia jamur endofit. ITB, Bandung: 7a + 110 hlm. Badan Pusat Statistik (BPS). Tanaman
Pangan.
http://www.bps.go.id/tnm_pngn.ph p. 23 Maret 2014, pk. 14.00.
Campbell, N. A., J. B. Reece, L. A. Urry, M. C. Cain, S. A. Wasserman, P. V. Minorsky & R. B. Jackson. 2008. Biology. ed. 8th. Pearson Education, Inc., San Francisco: xlvi+1267 hlm.
Campbell, N. A., J. B. Reece, L. A. Urry, M. L. cain, S. A. Wasserman, P. V. Minorsky & R. B. Jacksoon. 2011. Biology 9th ed. Banjamin Cummings. USA: xlvi+1263 hlm. Carroll, G.C. 1981.Fungi Endophyte in
stem and leaves: from laten pathogen to mutualistic symbion. Ecology 69: 2-9
Diene, O. & Narisawa, K. 2009. The Use of Symbiotic Fungal Associations with Crops in Sustainable
Agriculture. Journal of
Developments in Sustainable Agriculture (40): 50-56
Harsono, A. 2008. Strategi pencapaian swasembada kedelai melalui
perluasan areal tanaman di lahan kering masam. Iptek Tanaman Pangan 3 (2): 244--257.
Khastini, R. O., H. Ohta & K. Narisawa. 2012. The role of a dark septate endophytic fugus, veronaeopsis simpleks Y34, in Fusarium disase suppression in chines cabbage. The journal of Microbiology. 50 (4): 618—624.
Nugrahayasa, O. 2013. Problematika harga kedelai di Indonesia. 2 hlm.
http://www.setkab.go.id/artikel-10045-.html. 26 januari 2014, pk. 12.32.
Rante, H., B. Taebe & S. Intan. 2013. Isolasi fungi endofit penghasil senyawa antimikroba dari daun cabai katokkon (Capsicum annuum L var. chinensis) dan profil KLT bioautografi. Majalah Farmasi dan Farmakologi 17 (2): 39--42.
Wilia, W., Y. Alia & T. Novita. 2011. Eksplorasi cendawan endofit dari beberapa varietas kedelai sebagai agens pemacu pertumbuhan tanaman. Jurnal Penelitian Universitas Jambi Seri Sains 13 (1): 33--38.
