bacillus endofit sebagai agens pemacu …/bacillus... · bibit kultur jaringan terhadap layu...

45
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU PERTUMBUHAN DAN PENGIMBAS KETAHANAN BIBIT KULTUR JARINGAN TERHADAP LAYU FUSARIUM PISANG SKRIPSI untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Oleh : Bagus Destianto Isnan H0708085 PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012

Upload: duonghanh

Post on 09-Mar-2019

225 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU PERTUMBUHAN

DAN PENGIMBAS KETAHANAN BIBIT KULTUR JARINGAN

TERHADAP LAYU FUSARIUM PISANG

SKRIPSI

untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian

di Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret

Oleh :

Bagus Destianto Isnan

H0708085

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012

Page 2: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

Page 3: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iii

Page 4: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan

karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Bacillus

Endofit Sebagai Agens Pemacu Pertumbuhan dan Pengimbas Ketahanan

Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun

dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian

di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret.

Dalam penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan dan

dukungan berbagai pihak, sehingga penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Prof. Dr. Ir. BambangPujiasmanto, M.S.

selakuDekanFakultasPertanianUniversitasSebelasMaret.

2. Dr. Ir. Hadiwiyono, M.Si. selakuKetua Program

StudiAgroteknologiFakultasPertanian UNS

sekaligusPembimbingUtamadanPembimbingAkademik.

3. SalimWidono SP. MPselakuPembimbingPendamping.

4. Ir. RetnoBandriyati AP, MSselakuDosenPembahas.

5. Keluarga yang sayasayangi,ibuMudjibah, bapakSukirman, dankakak yang

telahmemberikandukunganbaikmateri, semangat, dandoa.

6. Sahabatdanteman-temanAgroteknologi 2008 (Solmated) yang selalu solid.

7. Semuapihak yang telahmembantudalamkelancaranpenelitianini, yang

tidakbisasayasebutkansatu per satu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan

kesalahan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik demi perbaikan

karya ini. Akhirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat memberikan

manfaat kepada kita semua.

Surakarta, 23 Januari 2013

Penulis

Page 5: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

v

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ................................................................................... iv

DAFTAR ISI ................................................................................................. v

DAFTAR TABEL .......................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii

RINGKASAN ................................................................................................ ix

SUMMARY ..................................................................................................... x

I. PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

A. Latar Belakang .................................................................................... 1

B. Perumusan Masalah ............................................................................ 2

C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ............................................................ 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 3

A. Pisang ................................................................................................. 3

B. Layu Fusarium Pisang ......................................................................... 5

C. Bacillus Endofit Sebagai Agens Hayati ............................................... 7

D. Ketahanan Terimbas ............................................................................ 9

E. Hipotesis ............................................................................................. 10

III. METODE PENELITIAN .......................................................................... 11

A. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 11

B. Bahan dan Alat Penelitian ................................................................... 11

C. Cara Kerja Penelitian .......................................................................... 11

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 17

A. Kondisi Umum Penelitian ................................................................... 17

B. Karakterisasi Bacillus Endofit ............................................................. 17

C. Karakterisasi Foc................................................................................. 19

D. Uji Antagonisme In Vitro .................................................................... 20

E. Uji Antagonisme In vivo ..................................................................... 21

F. Uji Pemacuan Pertumbuhan ................................................................ 23

V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 32

Page 6: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

A. Kesimpulan ......................................................................................... 32

B. Saran ................................................................................................... 32

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 33

LAMPIRAN ................................................................................................... 38

Page 7: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

DAFTAR TABEL

Nomor Judul dalam Teks Halaman

1. Karakterisasi BacillusEndofit…………………………………………….. 18

2. Persesntase hambatan antagonis Bacillus endofit terhadap

Fusariumoxysporum f. sp. cubense secara in

vitro…………………………………

21

3. Intensitas Penyakit yang muncul pada uji antagonis Bacillus endofit

terhadap Fusariumoxysporum f. sp. cubense secara in vivo………………

22

4. Pengaruh Bacillus endofit terhadap efektivitas peningkatan pertumbuhan

bibit pisang………………………………………………...........................

31

Judul dalam Lampiran

5. Hasil uji F pengujian antagonis in vitro Bacillus endofit terhadap

Foc………………………………………………….....................................

39

6. Hasil uji DMRT pengujian antagonis in vitro Bacillus endofit terhadap

Foc.…………………………………………………………………………

39

7. Hasil uji F pengujian antagonis in vivo Bacillus endofit terhadap

Foc………………………………………………………………………….

40

8. Hasil uji DMRT pengujian antagonis in vivo Bacillus endofit terhadap

Foc …………………………………………………………………………

40

9. Hasil uji F pengaruh jenis Bacillus endofit terhadap tinggi

tanaman……………….................................................................................

41

10. Descriptive statistics pengaruh jenis Bacillus endofit terhadap tinggi

tanaman ………………................................................................................

41

11. Hasil uji F pengaruh jenis Bacillus endofit terhadap diameter

batang………………………………………………………………………

42

12. Descriptive statistics pengaruh jenis Bacillus endofit terhadap diameter

batang………………………………………………………………………

42

13. Hasil uji F pengaruh jenis Bacillus endofit terhadap jumlah daun………... 43

14. Hasil uji DMRT pengaruh jenis Bacillus endofit terhadap jumlah

daun………………………………………………………………………...

43

15. Hasil uji F pengaruh jenis Bacillus endofit terhadap indeks luas daun…... 44

16. Hasil uji DMRT pengaruh jenis Bacillus endofit terhadap indeks luas

daun………………………………………………………………………...

44

Page 8: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul dalam Teks Halaman

1. Spora Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) dengan perbesaran

mikroskop 10 x 40 mm:(a)mikrokonidia, (b) makrokonidia…………….

19

2. Grafik pengaruh pemberian perlakuan sepuluh isolat Bacillusendofit

terhadap pertumbuhan tinggi bibit kultur jaringan pisang mas.....................

25

3. Grafik pengaruh pemberian perlakuan sepuluh isolat Bacillus endofit

terhadap pertumbuhan diameter bibit kultur jaringan pisang mas………..

27

4. Grafik pengaruh pemberian perlakuan sepuluh isolat Bacillusendofit

terhadap pertumbuhan jumlah daun bibit kultur jaringan pisang mas……. 29

5. (a, b) Bibit tanaman pisang mas, (c, d) hasil pengecatan isolat Bacillus

endofit, (e) hasil identifikasi Fusarium oxysporum f.sp. cubense, dan(f)

Isolat Fusarium oxysporum f.sp. cubense……………................................

45

6. (a, b) hasil uji antagonis Bacillus endofit dengan Foc, (c, d, e) gejala yang

tampak pada uji antagonisme secara in vivo, (f) pengukuran tinggi

tanaman, dan (g) pengamatan diameter tanaman …………………………

46

7. Hasil uji pengaruh penyiraman Bacillus endofit terhadap pertumbuhan

pisang mas; perlakuan (a) B0, B1, B2, (b) B0, B3, B4, (c) B0, B5, B6, (d)

B0, B7, B8, dan(e) B0, B9, B10 …………………..................................... 47

Page 9: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ix

RINGKASAN

BACILLUSENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU PERTUMBUHAN

DAN PENGIMBAS KETAHANAN BIBIT KULTUR JARINGAN

TERHADAP LAYU FUSARIUM PISANG. Skripsi: Bagus Destianto Isnan

(H0708085). Pembimbing: Hadiwiyono, Salim Widono. Program Studi:

Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta.

Pisang merupakan komoditas yang banyak dimanfaatkan oleh petani

sebagai sumber penghasilan,hal ini banyak dibutuhkan oleh masyarakat. Namun

demikian, dalam budidaya tanaman ini masih ditemukan masalah yaitu layu yang

disebabkan oleh Fusarium oxysporum f.sp. cubense. Untuk itu, perlu

pengembanganalternatif pengendalian lain yang memiliki peluang untuk

menyelesaikan masalah tersebut. Pengendalian hayati merupakan salah satu taktik

pengendalian yang dapat dimanfaatkan. Penelitian ini bertujuan untuk

mengeksplorasi potensi yang dimiliki Bacillus endofit sebagai agens pengimbas

ketahanan dan pemacuan pertumbuhan bibit kultur jaringan pisang.

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Hama dan Penyakit Tanaman,

Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Surakarta mulai April sampai November 2012. Penelitian ini disusun dengan

menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dan dilaksanakan dengan pengujian

antagonisme secara in vitro dan in vivo Bacillus endofit terhadap

Fusariumoxysporum f. sp. cubense dan pengujian pemacuan pertumbuhan pada

bibit kultur jaringan pisang. Pengujian antagonisme in vitro dilakukan pada

medium Potato dextrose agar (PDA), sedangkan pengujian antagonisme in vivo

dan pemcauan pertumbuhan dilakukan di rumah kasa dengan menggunakan bibit

kultur jaringan pisang mas dari Balai Benih Hortikultura Salaman. Variabel

pengamatan pada uji antagonisme in vitro yaitu zona hambatan, variabel

pengamatan uji antagonisme in vivo yaitu intensitas penyakit dengan

menggunakan metode skoring dan variabel pengamatan pada uji pemacuan

pertumbuhan yaitu tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun dan indeks luas

daun.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa sejumlah sepuluh isolat Bacillus

yang diperoleh memiliki sifat gram yang sama yaitu gram positif dan memiliki

morfologi koloni yang beragam. Sepuluh isolat Bacillus tersebut memberikan

hasil yang beragam pada uji antagonisme in vitro, uji antagonisme in vivo, dan uji

pemacuan pertumbuhan. Bacillus endofit mampu menghambat pertumbuhan Foc

pada uji antagonisme in vitro, terutama isolat B2 dan B9 memiliki potensi paling

tinggi.Isolat Bacillus B1, B4, B5, B7, B9 dan B10 mampu mengimbas ketahanan

bibit kultur jaringan pisang secara in vivonamun, semua isolat Bacillus endofit

tidak menunjukkan pengaruh terhadap pertumbuhan bibit pisang di rumah kasa.

Page 10: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

x

SUMMARY

ENDOPHYTIC BACILLUS AS THE AGENT OF PROMOTING

GROWTH AND INDUCING RESISTANCE OF BANANA SEEDLING

PRODUCED BY TISSUE CULTURE TO FUSARIUM WILT.Thesis-S1:

Bagus Destianto Isnan (H0708085). Advisers: Hadiwiyono, Salim Widono. Study

Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret

(UNS) Surakarta.

Bananas are a lot of crops used by farmers as a source of revenue because

the product is much needed by the community. But there is a problem in the

cultivation of this crop is wilt caused by Fusariumoxysporum f.sp. cubense.

Necessary to developalternative control another chance to solve the problem.

Biological control is one of the control technique that can be used. This study

aims to explore the potential of endophytic Bacillus as the agent of induced

resistence and growth of tissue culture banana seedlings.

This research was carried out in the Laboratory of Plant Pests and

Diseases, Laboratory of Soil Biology belong to the Faculty of Agriculture,

University of Sebelas Maret Surakarta.The research was carried out on April until

November 2012. The study was prepared using completely randomized design

(CRD) and was carried out to test antagonism in vitro and in vivo endophytic

Bacillus against Fusariumoxysporum f. sp. cubense and test of growth in culture

banana seedlings. The test of antagonism in vitro performed on the Potato

dextrose agar (PDA) medium in the laboratory while the test antagonism in vivo

and test of growth wascarried out in screen house and using of seeds banana tissue

culture from the Salaman. Variable observation in vitro antagonism test is

inhibition zone,variable observation in vivo antagonism test is intensity of the

disease using scoring method and variable observations in test of growth are plant

height, stem diameter, number of leaves, and leaf area index.

The results showed that the number of ten Bacillus isolates obtained has

the same properties are gram positive and diverse colony morphology. Ten

isolates of Bacillus gives varying results on tests of antagonism in vitro, test of

antagonism in vivo, and test of growth. Endophytic Bacillus able to inhibit the

growth of Foc in test of antagonism in vitro, especially isolates B2 and B9 have

the highest potential. Bacillus isolates B1, B4, B5, B7, B9 and B10 were able

induce resistance of tissue culture banana seedlings in vivo however, all

endophytic Bacillus isolates didn’t show the effect on seedling growth of bananas

in the screen house.

Page 11: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ENDOPHYTIC BACILLUS AS THE

AGENT OF PROMOTING GROWTH AND

INDUCING RESISTANCE OF BANANA

SEEDLING PRODUCED BY TISSUE

CULTURE TO FOC

BagusDestiantoIsnan1)

Hadiwiyono2)

, SalimWidono3)

ABSTRACT

Fusarium wilt (Fusariumoxysporum f. sp. cubense) is an important disease on bananas. Various efforts have been made such as the use of resistant varieties, but it is still uneffective. Therefore, it is necessary to develop alternative control of the disease. One of the alternative control is using biological agents such as endophytic Bacillus, but the ability of the bacteria as the agent of promoting plant growth and inducing the resistance on banana haven’t been

studied yet. This study aimed to evaluate the ability of endophytic Bacillus as agent of promoting plant growth and inducing the resistance of banana seedlings produced by tissue culture. This study used completely randomized design (CRD) with 10 treatment of endophytic Bacillus isolates. The results showed that some isolate of endophytic Bacillus were capable of inhibiting fusarium in vitro, particularly isolates B2 and B9 were the highest potential, Bacillus isolates B1, B4, B5, B7, B9, and B10 were able to induce resistance of the seedlings, and Bacillus isolates B2 was the best in promoting the growth of seedling.

\ Key words :bacillus endophyte, banana, fusarium wilt, induce resistance Student of Agrotechnology Agriculture Faculty SebelasMaret University

Surakarta with the student’s number H0708085 Main Lecturer Escort Lecturer

Page 12: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 13: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Pisangadalahtanamanbuahberupaherba yang berasaldarikawasan di Asia

Tenggara (termasuk Indonesia).TanamaninikemudianmenyebarkeAfrika

(Madagaskar), Amerika Selatan dan Tengah.Di Jawa Barat,

pisangdisebutdenganCau, di Jawa Tengah danJawaTimurdinamakangedang

(BAPPENAS, 2000). Tanamaninimemilikiprospek yang

cukupbaguskarenabanyakdarimasyarakat yang menyukaibuahdaritanamanini.Di

Indonesia luaslahankebunpisang yang adasampaitahun 2001 seluas 76.923 ha

denganproduksi 4.300.422

ton.Namunpenanamanpisangpadadaerahsentraproduksipisangmengalamikendala

yang cukupseriushinggamenurunkanjumlahproduksipisang.Kendalautama yang

dihadapi di beberapasentraproduksipisangdalam 10

tahunterakhiradalahseranganpenyebabpenyakitlayufusarium.Penyakititudisebabka

nolehcendawanFusariumoxysporumSchlecht f. sp. cubense(E.F.Smith) Synd. &

Hans.(DEPTAN 2001).Penyakitinipertama kali muncul di Australia

padatahunpadatahun 1876, tetapiseranganterbesarterjadidalamtanaman yang di

ekspor di daerahtropisbaratsebelum 1960 (Ploetz 2006).

Sejumlahmetodepengendalian yang

telahdilakukanselamainidiantaranyapenggunaanvarietastahan,

sanitasilapangandanpenggunaansenyawakimiabelummemberikanhasil yang

memuaskan, karenasampaisaatinibelumadacarapengendalian yang praktis,

murah,danmudahdilakukanpetani (Sulyanti 2006). Salah satubakteriendofit yang

efektifsebagaiagenspengendalianpenyakittumbuhanadalahBacillus spp.

SebagianspesiesBacillusendofithidupberasosiasidenganberbagaitanamandandapat

memacupertumbuhandanmengimbasketahanantanamankarenaBacillus spp.

mampumemproduksiindole acetic acidlike substances (IAAS), melarutkanfosfat,

mensekresisiderofor,

danberperansebagaiagensbiokontroldenganmenginduksisistemketahanantanamans

ertamenghasilkanantibiotik (Hung dan Annapurna 2004,Compant et al. 2005).

Page 14: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

2

Namundemikian, eksplorasiterhadappotensiBacillus spp.

endofitpisangsebagaiagenspemacupertumbuhandanagenspengimbasanketahananbi

bitkulturjaringanpisangterhadappenyakitlayupadapisangbelumdilakukan.

B. Perumusanmasalah

Pisangmerupakantanamanherba yang banyaktumbuh di

daerahtropikadanbanyakdimanfaatkanuntukkonsumsi,

namundalammembudidayakannyaditemukanberbagaikendala yang

cukupmemprihatinkan.Salah satukendala yang dihadapidalampengembangannya

di Indonesia yaitubanyak yang mengalamipenyakitlayufusarium yang

disebabkanolehpatogenFusariumoxysporumf.sp.cubense.

Sekaranginibelumditemukanvarietaspisangyangtahanterhadappenyakitterseb

ut,

sehinggadigunakanBacillusendofitsebagaiagensantagonisdariFusariumoxysporum

f.sp.cubenseyang

mampumengimbasketahanandanmemacupertumbuhanbibitkulturjaringanpisang.

Namundemikian,perluadanyaeksplorasibagaimanakemampuanBacillustersebutseb

agaiagenspengendalipatogentersebut yang

nantinyadapatmenghambatpertumbuhandarijamurFusariumoxysporumf. sp.

cubensedanmampumeningkatkanpertumbuhanbibitkulturjaringanpisang.

C. Tujuan danManfaatPenelitian

Penelitianinibertujuanuntuk :

1. MengevaluasipotensiBacillus

endofitsebagaiagenspengimbasketahananbibitkulturjaringanpisangterhadapFus

ariumoxysporumf.sp. cubense.

2. MengevaluasipotensiBacillus

endofitsebagaiagenspemacupertumbuhanbibitkulturjaringanpisang.

PenelitianinibermanfaatuntukmenggaliinformasiterhadapkemampuanBacillu

sendofitdalammengendalikanpenyakitlayufusariumsebagaialternatifteknikpengend

alianhayati yang barudalambudidayapisang.

Page 15: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

3

Page 16: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Pisang

1. Artiekonomi

Pisang merupakan salah satu komoditas hortikultura yang cukup banyak

diminati oleh masyarakat. Buah pisang banyak diminati karena rasanya yang

enak, mudah didapat dan harganya yang terjangkau. Tanaman ini berbuah tidak

tergantung pada musim (bukan tanaman musiman) sehingga ketersediaan buah ini

di pasar bisa dikatakan tidak pernah kurang. Selain itu kenyataan tersebut

didukung dengan luas lahan di Indonesia yang sangat besar dan berpotensi sebagai

lahan budidaya tanaman pisang. Berdasarkan Badan Litbang Pertanian (2005)

masih ada sekitar 4 juta hektar lahan pisang yang tersebar di daerah Kalimantan,

Sulawesi, Maluku dan Papua yang perlu dioptimalkan dalam hal peningkatan

jumlah produksi dan peningkatan mutu atau kualitas hasil produksi.

Luas lahan yang sangat besar di Indonesia merupakan salah satu faktor yang

mendukung jumlah hasil produksi buah pisang di Indonesia. Hasil produksi buah

pisang di Indonesia selama dua tahun terakhir ini yaitu padatahun2010 dan 2011

mencapai 5,755,073 dan 6,132,695 ton dari total seluruh luas lahan produksi

pisang di Indonesia selain itu dari total jumlah produksi yang dihasilkan tercatat

volume ekspor yaitu 14 dan 1735 ton (BPS 2011). Jumlah produksi tersebut sudah

cukup memenuhi kebutuhan di dalam negeri dan masih sangat berpotensi dalam

meningkatkan ekspor pisang ke luar negeri. Namun hal ini masih belum bisa

tercapai karena kualitas produksi buah pisang di Indonesia masih sangat rendah

jauh di bawah standar internasional. Hal ini disebabkan oleh pengelolaan tanaman

pisang tersebut yang masih minim karena dari luas lahan yang besar tersebut,

masih banyak lahan yang dikelola sebatas tanaman pekarangan atau perkebunan

rakyat yang kurang dikelola secara intensif (Badan Litbang Pertanian 2005).

2. Biologidanekologi

Genus musa terdiri dari 30-40 spesies, semua diploid (2n = 14, 18, 20, 22)

dansemua berasal dari Asia tenggara. Musa acuminata (AA) dan Musa balbisiana

Page 17: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

4

(BB) keduanya diploid dengan 2n = 22. Langkah pertama danpenting dalam

perkembangan buah pisang konsumsi telah dikembangkan, pertenokarpi dan benih

steril pada M. acuminata (AA). Partenokarpi merupakan kapasitas dari buah untuk

tumbuh dan daging buah menjadi penuh tanpa penyerbukan. Benih steril sangat

penting karena banyakdaribenih pisang yang keras dan

menurunkanselerakonsumsidarimasyarakat. Benih yang steril dan partenokarpi

terus dikembangkan untuk keperluan konsumsi (Simmonds

1986).DitambahkanjugaolehHeslop-Harrison (2011)Banyakkultivar yang

muncultidakmelalui proses persilanganolehmanusiatapihibridisasi yang

terjadiketikatanamanberadapadatempat yang sama. Banyaktapitidaksemua,

kultivar yang triploid (2n=3x=33kromosom), sejenisdengan AAA, AAB atau

ABB.

Mulyanti et al. (2008) mengatakan pisang dapat tumbuh di daerah tropis baik

di dataranrendah maupun dataran tinggi dengan ketinggian tidak lebihdari 1.600

m di atas permukaan laut (dpl). Suhu optimumuntuk pertumbuhan adalah 27oC,

dan suhu maksimumnya38oC, dengan keasaman tanah (pH) 4,5-7,5. Curah

hujan2000-2500 mm/tahun atau paling tidak 100 mm/bulan. Ditambahkan pula

oleh Crane et al. (2008) bahwaTunas pisang paling baiktumbuhpadasuhu 26-28oC,

pertumbuhanbuah paling baikpadasuhu 29-30oC, padasuhu di bawah 16

oC

pertumbuhantanamanakanmelambatsedangkanpadasuhu 10oC

pertumbuhantanamanakanbenar-benarterhenti yang

menandakanbahwatanamantersebuttelahmati.

Tanamanpisangtumbuhpadaketinggian 6.562 ftatau 2.000

mdplnamuninijugabergantungpadaiklimdaerahsetempat.

3. Budidaya

Umumnya perbanyakan tanaman pisang dilakukan dengan menggunakan

tunas dan bonggol tanaman tersebut. Namun cara ini belum maksimal karena

masih banyak kendala yang dihadapi terutama yang disebabkan oleh penyakit

tanaman. Kultur jaringan merupakan teknik baru yang sedang dikembangkan dan

telah mencapai skala komersil (Didit 2010). Salah satu kelebihan bibit unggul

Page 18: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

5

kultur jaringan yaitu tanaman yang dihasilkan memiliki kondisi yang sehat yaitu

bebas dari hama dan penyakit (Yusnita 2005).

Menanam pisang sebaiknya dilakukan pada awal musim hujan, agar terhindar

dari kekeringan pada awal pertumbuhan dan buah sudah siap dipanen pada saat

masuk musim kemarau. Idealnya, untuk mendapatkan produksi dan kualitas buah

yang baik, penanaman pisang dilakukan 2 tahap (setahun 2 kali) dengan selisih

penanaman 6 bulan. Penanaman pertama menggunakan jarak tanam yang lebar

(misalnya 4 m x 4 m), kemudian penanaman tahap kedua dilakukan diantara jarak

tanam yang telah ditanam. Hal ini bertujuan untuk dapat mengatur waktu panen

dan pembongkaran tanaman pada tahun ke-5, 9, 13, dan 17 yang memungkinkan

masih adanya panen karena penanaman yang tidak serempak (BP4K 2012).

B. Layu fusarium pisang

1. Artiekonomi

Penyakit yang paling berbahaya dan mematikankomoditaspisangyaitu

penyakit layu fusarium atau penyakit panama yang disebabkan oleh

cendawanFusarium oxysporum f.sp. cubense (E.F. Smith) W.C. Snyd. &

H.N.Hans. Cendawantersebutdiketahui sebagai ancaman yang paling penting

terhadap produksi pisang (Musa spp.) di seluruh dunia.Pisang konsumsi berasal

dari Asia dan sekarang tumbuh hampir di semua tempat antara garis lintang 30oN

dan 30oS. Layu fusarium telah dilaporkan dari semua daerah pertumbuhan

tanaman pisang di dunia kecuali pasifik selatan, Somalia dan negara perbatasan

laut mediterania Penyakit ini sukar dikendalikan, mudah berpindah dan mampu

bertahan di dalam tanah dalam jangka waktu yang cukup lama (Bentley et al.

1998, BBPPTP 2008).

2. Gejala

Gejala yang ditimbulkan Foc berupa gangguan penyumbatan pada jaringan

vaskuler, daun menjadi kuning (berkembang dari daun yang tua ke daun muda)

dan layudanyang paling menonjol di bagiantepidaun (Daly dan Darwin 2006).

Gejala khusus yang muncul di dalam jaringan pseudostem: garis berwarna coklat,

merah atau kuning terlihat pada bagian vertikal muncul seperti cincin yang

Page 19: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

6

menghubungkan tiap bagian. Hal ini merupakan indikasi adanya infeksi pada

jaringan vaskuler. Pada tingkat yang berat, lapisan coklat lebih kecil atau bintik-

bintik muncul di corm, kemudian semua daun berubah menjadi kuning dan mati

dan semakin meluas pada sistem parakaran. Tanaman yang terinfeksi biasanya

tidak bisa menghasilkan buah (Davis 2004).

3. BiologidanEkologi

Daur hidup Fusarium oxysporum mengalami fase patogenesis dan

saprogenesis. Pada fase patogenesis, cendawan hidup sebagai parasit pada

tanaman inang. Apabila tidak ada tanaman inang, patogen hidup di dalam tanah

sebagai saprofit pada sisa tanaman dan masuk fase saprogenesis, yang dapat

menjadi sumber inokulum untuk menimbulkan penyakit pada tanaman lain.

Penyebaran propagul dapat terjadi melalui angin, air tanah, serta tanah terinfeksi

dan terbawa oleh alat pertanian dan manusia (Djaenudin 2011).

Spora Foc berkecambah di tanah dan tumbuh mendekati perakaran tanaman

pisang dalam merespon kandungan senyawa kimia eksudat dari akar. Kemudian

infeksi dimulai dari akar-akar halus dan proses infeksi semakin meluas, sampai ke

akar-akar utama melalui pembuluh xylem sebelum memasuki rizoma. Jaringan

xylem dipenuhi oleh spora Foc yang kemudian di dalam jaringan tersebut spora-

spora tersebut berkecambah dan menghasilkan hifa yang terus tumbuh dan

menghalangi perpindahan air dan nutrisi dari akar ke bagian atas tanaman

(Dalydan Darwin 2006).

Di alam cendawan membentuk konidium, dengan konidiofor bercabang-

cabang dan makro konidium berbentuk sabit, bertangkai kecil, seringkali

berpasangan. Miselium terutama terdapat di dalam sel khususnya di dalam

pembuluh kayu, juga membentuk miselium yang terdapat di antara sel-sel, yaitu di

dalam kulit dan jaringan parenkim di dekat terjadinya infeksi.Inokulum F.

oxysforum f.sp. cubense terdiri atas makrokonidia, mikrokonidia, klamidospora

dan miselia. Cendawan dapat bertahan lama di dalam tanah selama beberapa

tahun(Departemen Perlindungan Hortikultura

2012).Cendawantersebutmampubertahan lama di dalamtanahsebagai

Page 20: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

7

klamidospora, yang terdapat banyak dalam akar-akar yang sakit. Cendawan dapat

bertahan juga pada akar bermacam-macam rumput, dan pada tanaman jenis

Heliconia. F. oxysporum menyerang melalui akar, terutama akar yang luka,baik

luka mekanis maupun luka yang disebabkan nematodaRadophulus similis, tetapi

tidak bisa masuk melalui batang atau akar rimpang meskipun bagian ini dilukai

(Semangun 1994).

MenurutSulyo (1992) cendawan penyebab penyakit ini masuk ke dalam akar

melalui lubang-lubangalami atau luka, lambat laun masuk ke bonggol.Setelah

masuk ke dalam akar, cendawan berkembang sepanjang akar menuju batang, dan

disini cendawan berkembang secara meluas dalam jaringan pembuluh sebelum

masuk ke dalam batang palsu. Pada tingkat infeksi yang lanjut miselium dapat

meluas dari jaringan pembuluh ke parenkim. Cendawan membentuk banyak spora

dalam jaringan tanaman, dan mikrokonidium dapat terangkut dalam arus

transpirasi. Penularan dari tanaman pisang yang sakit ke tanaman sehat dapat

terjadi, karena perakaran tanaman sehat berhubungan dengan spora yang

dilepaskan tanaman sakit di dekatnya. Pemakaian bahan tanaman yang sakit juga

dapat memencarkan penyakit. Cendawan juga dapat terbawa oleh tanah yang

melekat pada alat pertanian(Semangun 1994).

4. Pengendalian yang telahdilakukan

Layu fusarium pada tanaman pisang juga dikenal sebagai penyakit

panamadisebabkan oleh Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc). Pada kultivar

yang cocok tumbuh, pengelolaan hanya dilakukan dengan menggunakan stok

tanaman tahan dan tanah steril. Penyakit ini pertama kali dilaporkan di Australia

pada tahun 1876, tetapi serangan terbesar terjadi dalam tanaman yang di ekspor di

daerah tropis barat sebelum 1960 (Ploetz 2006).

Beberapa metode pengendalian yang telah dilakukan selama ini diantaranya

penggunaanvarietas tahan, sanitasi lapangan dan penggunaan senyawa kimia.

Upaya pengendalian ini belum memberikan hasil yang memuaskan, karena

sampai saat ini belum ada cara pengendalian yang praktis, murah dan mudah

dilakukan petani (Sulyanti 2006).

Page 21: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

8

C. Bacillusendofit sebagai agens hayati

Bakteriendofitadalahbakteri yang hidupdanberasosiasi di

dalamjaringantanaman yang

sehattanpamenimbulkangejalapenyakitpadatanamantersebut(Kado 1992 in

Hallman 1999).Bakteriendofittelahditemukandalammempelajarisetiaptanaman, di

manamerekamembentukkolonidalamjaringan internal

padatanamaninangnyadandapatmembentukhubungan yang

cukupluasdengantanamaninangnyatermasuksimbiosismutualisme, komensalisme,

dantropobiotik.Bakteriendofitdapatmemacupertumbuhantanamandanmenarikagen

biokontrol.Bakteriendofitjugamenguntungkantanamaninangmerekadenganmempr

oduksisejumlahprodukalami yang berpotensidigunakandalambidangmedis,

pertanianatauindustri (Ryan et al. 2008).

Bakteriendofitmampumeningkatkanketahanantanamanmelalui; 1)

secaralangsungberfungsiantagonisataumengeluarkansenyawatertentupadarelungpa

togen, 2) menginduksisistemresistensi, dan 3)

meningkatkantoleransitanamanterhadaptekananlingkunganbiotik (Hallmann

1999).Olehkarenaitu, agar

bakteriendofitmampumeningkatkankanresistensitanaman,

makabakteriendofitjugaharuskompatibeldengantanamaninangsehinggamampumen

gkolonisasijaringantanaman (Long et al. 2008).

Tanamanmendapatkanmanfaatdengankehadiranbakteriendofitinisepertimem

acupertumbuhantanaman,

danmeningkatkanresistensitanamandariberbagaimacampatogendenganmemproduk

siantibiotik.Bakteriendofitjugamemproduksimetabolitsekunder yang

sangatpentingbagitumbuhan (Bandara et al. 2006).Chandrashekhara et al. (2007),

menyatakanbahwabakteriendofitdaribeberapa genera sepertiPseudomonas,

BacillusdanAzospirillum, dilaporkanmampumeningkatkanpertumbuhantanaman,

menguraikandindingselpatogen,

danmenghambatpertumbuhanpatogendenganmenghasilkansenyawaantimikrobase

pertisiderophores.HasilpenelitianMelliawati et al. (2006),

Page 22: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

9

menunjukkanbahwabakteriendofitdapatmenghasilkansenyawaaktif yang

bergunauntukmemproteksiseranganmikrobiapatogentanaman,

sepertiXanthomonascampestris, Pseudomonas solanacearum,

Colletroticumgloeosporioides, danFusariumoxysporum.

Genus Bacillusmerupakansatudari genus yang paling

banyakdimanfaatkandalampengendalianhayati.Genus initerdiridarikelompok yang

heterogendari gram positif, aerobataupunanaerobfakultatif,

bakteripembentukendospora.Endosporamerupakanstruktur yang

toleranterhadapsuhu, tahanterhadapkekeringan, radiasi ultraviolet

danpelarutorganik.Kekayaaniniberkaitandangankemampuanmenghasilkanantibioti

kpeptida, yang menyumbanguntukpemanfaatan genus

inidalambiokontroldaribeberapapenyakitakardandaun (Leila et al. 2005).Bacillus

spp.memilikimorfologikoloniberbentukbulat,berlendir, tepi rata,

dantidaktembuscahaya.Selbakteriberbentukbatangdenganukuransel yang

bervariasi (Arwiyanto et al. 2007).

Bacillus spp. merupakanbakteri Gram positifpendegradasiamilum yang

umumnyaditemukan di tanah.Bacillus spp.

mampumenghasilkanbeberapajenisantibiotikdanhormonpengaturtumbuh. Di

luarnegeriBacillusspp.

telahdikomersilkansecaraluassebagaiagensantagonisatausebagaibakteripemicupert

umbuhantanamandalamberbagaimerekdagangmaupunformulasi

(Putra 2011).

D. Ketahanan terimbas

Ketahananterimbasdidefinisikansebagai proses ketahananaktif yang

tergantungpadapenghalangfisikataukimiatanamaninang, yang

diaktifkanolehagensiabiotikatauabiotik (agensiapengimbas), yang

dapatmelindungitanamanterhadappatogentanahataudedaunan.

Ketahananterimbasinidikenalsebagaicarapengendalianhayati yang

pentingpadajaringanvegetatif.

Ketahananmungkindiimbassecarasetempatatausistemik(Soesanto

Page 23: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

10

2008).Pengimbasketahanandapatberupaelisitorhayati, bahankimiatoksindantak-

toksin, sinar ultraviolet, kompos, danagenslainnya (Soesanto

2008). Ketahananterimbasdapatdipindahkeketurunannyalewatpenyambungandanp

adatembakaulewatkulturjaringan.

Bahkandilaporkanjugabahwaketahanandapatdiperolehdenganperlakuanpemberian

oksalat-oksalat, dikalium/natriumfosfat, dantrikalium/natriumfosfat (Semangun

2001).

Padaumumnya, ketahananterimbasadalahketahanansistemik.Hal

initerjadikarenadayapertahananditingkatkantidakhanyapadabagiantanaman yang

terinfeksi, tetapijugapadajaringanterpisahtempat yang

tidakterinfeksi.Olehkarenabersifatsistemik,

ketahananterimbasumumnyadirujuksebagai SAR (Systemic Acquired Resistence).

Akan tetapi, ketahananterimbastidakselaluditampakkansecarasistemik,

dapatjugaditampakkansecarasetempat (Locally Acquired Systemic = LAR),

meskipunkeaktifannyasamaterhadapberagamtipepatogentanaman (Van Loon et

al. 1998).

Tanamantahanmenghasilkan protein yang

dapatmenghambatenzimhidrolisisperusaksel yang dihasilkanpatogen.Di lain

pihak, seltanamaninang yang mengandungenzimhidrolisis,

sepertiglukonasedankitinase, mampumerusakdindingselpatogen, yang

menyebabkaninangtahanterhadapinfeksi.Baiktanamantahanmaupunrentanmenghas

ilkanfitoaleksin, tetapitumbuhan yang

tahanmembentuknyalebihcepatdanlebihbanyak (Semangun 2001).

E. Hipotesis

1. Bacillusendofit mampu mengimbas ketahananbibit pisang terhadap serangan

Fusariumoxysporumf.sp. cubense.

2. Bacillusendofitmampu memacu pertumbuhan bibit pisang

Page 24: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

11

III. METODE PENELITIAN

A. WaktudanTempatPenelitian

Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan April 2011

sampaidenganSeptember 2012 di Laboratorium Hama

danPenyakitTanamandanLaboratoriumBiologi Tanah Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B. BahandanAlatPenelitian

1. Bahan

Bahantanaman yang akandigunakandalampenelitianiniyaitujaringan

internal tanamanpisang, jaringanvaskuler yang terinfeksiFoc,

danplanletpisang. Sedangkanbahankimia yang digunakanmeliputiaquadest,

Tryptic Soy Agar (TSA), Potato Dextrose Agar (PDA), pewarna gram bakteri,

danalkohol 95%.

2. Alat

Alat yang digunakandalampenelitianinimeliputi; penggaris, cawan

petri,tabungreaksi, gelasukur, bekergelas, pengaduk, spreader, kertassaring,

bunsen, jarumose,jarumpreparat, kacapreparat, deglass,mikroskop,optilab,

hemasitometer, lup,laminar air flow (LAF),timbangananalitik, polybag,

jangkasorong, alattulis, dankamera digital.

C. Cara KerjaPenelitian

1. Rancangan Percobaan

a. Uji Antagonismein vitroBacillusendofitterhadap Fusariumoxysporumf.sp.

cubense

Uji antagonismeBacillusterhadap Foc in vitro diatur menurut rancangan

acak

lengkapdenganperlakuanjenisisolatBacillusdankontrolsebagaipembandingnya.Perl

akuanjenisisolat yang digunakansebanyak 10 isolatBacillusdengankerapatan

108spk/mlyang diulangsebanyak 3 kali.

Page 25: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

12

IB0 : Kontrol (Air steril)

IB1 : IsolatBacillusI IB6 : IsolatBacillusVI

IB2 : IsolatBacillusII IB7 : IsolatBacillusVII

IB3 : IsolatBacillusIII IB8 : IsolatBacillusVIII

IB4 : IsolatBacillusIV IB9 : IsolatBacillusIX

IB5 : IsolatBacillusV IB10 : IsolatBacillusX

b. Uji antagonismeBacillus spp. endofitdenganFocpadaplanletpisang (in

vivo)

Pengujianantagonismesecara in

vivodisusundenganmenggunakansistemrancanganacaklengkapdengan10

jenisisolatBacillussebagaiperlakuandansebagaipembandingdigunakan air steril,

sehinggadiperoleh 11 perlakuan yang diulangsebanyak 3 kali.

Sebagai satu unit perlakuan adalah 3 polybag yang berisitanamanpisang

yang diberiperlakuansebagaiberikut:

IB0 : Kontrol (Air steril)

IB1 : IsolatBacillusI IB6 : IsolatBacillusVI

IB2 : IsolatBacillusII IB7 : IsolatBacillusVII

IB3 : IsolatBacillusIII IB8 : IsolatBacillusVIII

IB4 : IsolatBacillusIV IB9 : IsolatBacillusIX

IB5 : IsolatBacillusV IB10 : IsolatBacillusX

c. Uji pemacuanpertumbuhan plantletdenganBacillus spp.

Pengujianpemacuanpertumbuhanplanletdisusundenganmenggunakanrancan

ganacaklengkapdengan 11 perlakuandandiulangsebanyak 3 kali.10

jenisBacillussebagaiperlakuannyadan air sterilsebagaipembandingnya.

Sebagai satu unit perlakuan adalah 3 polybag yang berisitanamanpisang

yang diberiperlakuansebagaiberikut:

IB0 : Kontrol (Air steril)

IB1 : IsolatBacillusI IB6 : IsolatBacillusVI

IB2 : IsolatBacillusII IB7 : IsolatBacillusVII

IB3 : IsolatBacillusIII IB8 : IsolatBacillusVIII

IB4 : IsolatBacillusIV IB9 : IsolatBacillusIX

IB5 : IsolatBacillusV IB10 : IsolatBacillusX

Page 26: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

13

2. Pengamatan Peubah

a) Uji Antagonismein vitroBacillusendofitterhadap Fusariumoxysporumf.sp.

cubense.

Peubah penduga parameter yang akan diamati pada percobaan ini adalah

zonahambatan.

Zonahambatanditentukanmelaluiperhitunganpersentasepenghambatanpertumbuha

n radial cendawanolehbakteri.Besarnya persentase penghambatan dihitung

menggunakan rumus:Persentasehambatan = (P1−P2)

P1 × 100%denganP1

sebagaijari-jarikolonipatogenFoc yang menjauhiagensantagonisdanP2 : jari-

jarikolonipatogenFoc yang mendekatiagensantagonis.

b) Uji antagonisme Bacillus endofit dengan Fusariumoxysporumf.sp. cubense

pada bibit pisang (in vivo)

Peubah yang

diamatipadapengujianantagonismeBacillusendofitdenganFocpadaplanletpisangyai

tuintensitaspenyakit. Intensitaspenyakitdiamatidenganmenggunakansistemskor

yang telahditetapkanyaitu: 0 =tidakadadaun yang layu, 1 =layu 1-2daun, 2 =layu

3-4daun, 3 =layu5-6 daun, dan 4 =layusemuadaun. Data yang

diperolehkemudiandihitungdenganmenggunakanrumus: %100)(

ZN

vnIP

dengan IP = intensitas penyakit, n = jumlah tanaman yang diamati menunjukan

skor tertentu, v = skor untuk tanaman tertentu, N = nilai skor tertinggi,

danZ = jumlah seluruh tanaman yang diamati.

c) Uji pemacuan pertumbuhan plantlet dengan Bacillus

PeubahyangdiamatipadapengujianpertumbuhanplanletdenganBacillusyaitu :

1) Tinggitanaman

Tinggitanamanmenjadi parameter

dalammengamatipertumbuhantanamanpadamasavegetatif.Tinggitanamandiamatis

etiapminggusetelahtanamselamaempatminggu.Tinggitanamandiukurdenganmengg

Page 27: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

14

unakanpenggaris.Pengukurandilakukandaripangkalbatangsampaipadaujungdaunte

rpanjang.

2) Diameter batang

Diameter

batangdiamatiselamadelapanminggudimulaipadaawalinokulasidandiukurdenganm

enggunakanjangkasorong.Diameter batangdiukurpadabagianpangkalbatang.

3) Jumlahdaun

Jumlahdaundiamatipadaawalinokulasidanpadaakhirinokulasi.Daun yang

diamatidaun yang

masihmemilikiwarnazathijaudaunkarenawarnatersebutmasihmengindikasikanbah

wadauntersebutmasihhidup da masihberfungsi

4) Indeksluasdaun

Indeksluasdaundiukurpadaawaldanakhirpengamatanyaitudelapanminggusete

lahtanam.Indeksluasdaundapatdihitungsetelahdiperolehpanjangdanlebardaun.

3. Pelaksanaan Penelitian

a. Isolasi dan koleksi Bacillus

Isolat Bacillus yang digunakan diperoleh dari jaringan internal pisang kepok

yang sehat.Sampelpisang yang digunakanberasaldarisejumlahdaerah di sekitar

Surakarta.Asaltempat yang berbedamenjadisalahsatufaktor yang

bergunasebagaipembedadari isolate Bacillus yang diperoleh. Isolasi dilakukan

dengan cara mengambil 3 potong ±(0,2 x 0,5 x 10 mm) jaringan internal

dimasukkan ke dalam 10 ml akuades steril. Sampel diinkubasi 12 jam dan

kemudian divortek. Setelah itu, cairan sebanyak 100 μl suspensi ditumbuhkan

pada medium TSA dengan metode cawan sebar. Cawan selanjutnya diinkubasi

selama 24 jam. Koloni yang tumbuh dimurnikan dengan menggunakan medium

yang sama. Selanjutnya koloni tunggal diamati karakter

morfologinyauntukmembedakanantaraisolat Bacillus yang diperolehdan

digoreskan pada medium agar miring TSA sebagai biakan stok.

Page 28: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

15

Isolat Bacillus yang digunakandalampengujianmemilikikerapatan 108spk/ml.

Satuanpembentukankolonidiperolehdenganmenggunakanmetodepengencerankem

udianditanampada medium

biakan.Sebelumhasilnyadipanenterlebihdahulujumlahkoloni yang

munculdihitungdenganmenggunakanhand colony

countersetelahitudiperolehhasildariduatingkatpengenceran yang

menunjukkanjumlahkoloni yang dapatdihitungatau< 300. Kemudiandihitungnilai

rata-

ratanyadandiperolehhasildenganpangkattertentusetelahitudilakukanpengenceranda

nkemudianditanamlagi.Hasil yang diperolehdipanendenganmenggunakan air steril

5 ml kemudianditembakpadasepktrofotometerdengannilaiabsorbansi yang

sesuaidenganpanjanggelombang 620nw.

b. Isolasi Foc

Isolat cendawan Foc diperoleh dari jaringan vaskuler pisang ambon yang

menampakkan gejala serangan Foc.Jaringan vaskuler yang menunjukkan gejala

pencoklatan diambil secara aseptis dengan ukuran kurang lebih 0,4x0,4 cm

dengan tebal 0,2 cm dan kemudian ditaruh di atas medium acidified potato

dextrose agar (PDA). Isolat yang diperoleh diamati koloni dan struktur

mikroskopis terutama konidiumnya untuk identifikasi. Isolat yang diperoleh

disimpan dalam kultur agar miring dalam tabung reaksi dan tutup dengan minyak

paraffin.

c. Uji AntagonismeBacillusterhadap Foc in vitro

Uji antagonis dilakukan secara kuantitatif dengan menggunakan metode

standar kultur ganda.Isolat Bacillus digores pada medium Potato Dextrose Agar

(PDA) dalam cawan petri berdiameter 9 cm, berjarak 3 cm dari kultur jamur

Focyang ditumbuhkan pada cawan petri. Kultur dan biakan cendawan

diinkubasikan selama 5 hari. Adanya interaksi antagonis ditandai dengan

terbentuknya zona penghambatan antara isolat Bacillus dengan jamur. Uji

kuantitatif dilakukan dengan metode oposisi langsung untuk mengetahui besarnya

persentase penghambatan pertumbuhan radial cendawan oleh bakteri.

d. Uji AntagonismeBacillusterhadap Foc in vivo

Page 29: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

16

Ujiantagonisme Bacillus terhadapFoc in vivo dilakukan di rumahkasa.

Bibitpisangmas yang digunakanberumur 2 bulansetelahaklimatisasi.

Bibitpisangmasditanampada polybag berisi media sekamdantanah.

Bonggolbibitpisangdilukaidenganmenggunakanjarumsebanyak 15

tusukan.Kemudianpenyiramansuspensi Bacillus endofitpadabonggol yang

sudahdilukaitersebutsebanyak 25 ml per polybag.Setelahitudiinkubasiselama 2

haridandilanjutkandenganpenyiramansuspensicendawanFoc.Pengamatandilakukan

selama 2 bulanmulaipadaawalinokulasisampai 8 minggusetelahinokulasi (8MSI).

e. Uji pemacuan pertumbuhan tanaman

1) Uji pemacuanpertumbuhan bibitpisang

Bibitpisang yang berumur 2 bulan ditanam pada polybag berisi media

sekamdantanah.Bibitpisang yang digunakanyaitudarijenispisangmas. Kemudian

tanaman diinkubasi pada suhu 23-

28oCdenganpemberianperlakuanpenyiramansuspensiBacillusendofitdengankerapa

tan 108spk/ml.Kemudian dilakukan pengamatan pertumbuhan

tanamanselamaduabulandengan mengamati tinggitanaman, diameter

batangdanjumlahdaun.

4. AnalisisData

Analisishasilpengamatandilakukandenganmenggunakananalisisragamberdas

arkanujiFkepercayaan95% danapabilaterdapatbedanyatadilanjutkandenganuji

DMRTkepercayaan 95%.

Page 30: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

17

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. KarakterisasiBacillusEndofit

Sifat gram yang dimiliki oleh bakteri bisa menjadi salah satu cara yang

dapat digunakan untuk menentukan suatu bakteri dapat dimasukkan ke dalam

suatu kelompok bakteri yang sama atau tidak. Reaksi warna yang ditunjukkan

atau dihasilkan didasarkan pada laju lepasnya kompleks ungu kristal-iodium dari

sel pada langkah pemucatan.Teknik pewarnaan ini mampu membedakan bakteri

ke dalam 2 kelompok yaitu bakteri gram positif yang mampu menahan pewarna

ungu dan bakteri gram negatif yang mampu menahan pewarna merah

muda.Bacillus diisolasi dari pisang kepok yang tidak bergejala. Bacillus yang

diperoleh memiliki ciri morfologi yang berbeda seperti pada Tabel berikut ini:

Tabel 1 Karakterisasi BacillusEndofit

Isolat Pewarnaan

Gram

Bentuk

Koloni Elevasi Margin

Warna

Koloni

B1 Ungu irregular Flat Lobate Putih keruh

B2 Ungu Irregular Raise Undulate Putih keruh

B3 Ungu Circulair Convex Entire Putih keruh

B4 Ungu Irregular Convex Entire Putih keruh

B5 Ungu Circulair Convex Entire Putih keruh

B6 Ungu Circulair Convex Entire Putih keruh

B7 Ungu Circulair Convex Entire Putih keruh

B8 Ungu Rhizoid Flat Entire Putih keruh

B9 Ungu Irregular Flat Lobate Putih keruh

B10 Ungu Circulair Raise Entire Putih keruh

Hasil pengamatan identifikasi dan karakterisasi sepuluh jenis isolat

bacillusendofit yang berbeda menunjukkan warna yang sama yaitu warna ungu

yang menandakan bahwa bakteri tersebut termasuk ke dalam kelompok bakteri

gram positif(Tabel 1). Sesuai dengan hasil identifikasi yang dilakukan oleh Health

Protection Agency (2007) yaitu beberapa jenis Bacillusmemiliki kemampuan

dalam menahan pewarna ungu sehingga termasuk dalam bakteri gram positif.

Beberapa contoh jenis Bacillusyang termasuk ke dalam kelompok bakteri gram

Page 31: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

18

positif yaitu B. anthracis, B. cehereus, B. megaterium, B. mycoides, B.

thuringiensis.

Selain pewarnaan gram, juga dilakukan karakterisasi berdasarkan

kenampakkan morfologi bakteri di dalam medum biakan. Bacillus yang diperoleh

menunjukkan bentuk koloni yang beragam (Tabel 1). Bentuk koloni yang tidak

beraturan atau irregular dimiliki oleh isolat BacillusB1, B2, B4, dan B9. Bentuk

koloni bakteri circulair atau berbentuk lingkaran ditunjukkan oleh isolat

BacillusB3, B5, B6, B7, dan B10. Sedangkan isolat BacillusB8 menunjukkan

bentuk koloni yang berbeda dengan yang lainnya yaitu berbentuk rhizoid.

Bentuk elevasi atau permukaan koloni bakteri yang ditunjukkan juga

berbeda pada beberapa jenis isolat yang diperoleh (Tabel 1). Permukaan koloni

yang berbentuk convex atau cembung dimiliki oleh isolat BacillusB3, B4, B5, B6,

dan B7. Bentuk permukaan flat atau datar ditunjukkan oleh isolat BacillusB1, B8

dan B9. Sedangkan bentuk permukaan raise ditunjukkan oleh isolatBacillusB2

dan B10.

Hasil pengamatan juga menunjukkan isolat Bacillusyang diperoleh

memiliki margin atau tepian koloni yang berbeda. Hampir keseluruhan isolat yang

diperoleh memiliki bentuk tepian entire. Namun pada isolat BacillusB1 dan B9

memiliki tepian berupa lobate dan isolat BacillusB2 memiliki bentuk tepian

undulate. Beberapa Bacillusmemilikibentuk koloni yang cukup beragam seperti

yang ditunjukkan dari hasil identifikasi yang dilakukan oleh Health Protection

Agency (2007). Misalnya B. thuringiensis memiliki bentuk permukaan yang datar

dan bentuk koloni yang tidak beraturan dan B. mycoides memiliki kenampakkan

bentuk koloni yang rhizoid.

B. Karakterisasi Foc

Morfologi spora merupakan ciri utama di dalam mengidentifikasi fusarium.

Spora Fusarium oxysporum f.sp.cubense menunjukkan bentuk makrokonidia yang

berbentuk sabit dengan 3-5 septa dan mikrokonidia (Gambar 1).

Page 32: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

19

Gambar 1.SporaFusarium oxysporum f. sp. cubense(Foc) dengan perbesaran

mikroskop 10 x 40 mm:(a) mikrokonidia, (b) makrokonidia.

Gambar yang ditunjukkan dengan huruf a merupakan mikrokonidia

sedangkan bagian yang ditunjukkan dengan huruf b merupakan

makrokonidia.Kenampakan dari mikrokonidia dan makrokonidia yang terlihat

sesuai dengan hasil penelitian Nasir dan Jumjunidang (2003) yang menunjukkan

bahwa makrokonidia memiliki kenampakan yang berbeda yaitu berbentuk sabit

dan memiliki sekitar 3-4 septa di dalamnya.makrokonidia umumnya ditemukan di

ujung cabang konidiofora. Mikrokonidia berbentuk oval atau ginjal dan banyak

ditemukan pada tangkai konidiofora yang pendek.

Mikrokonidia merupakan spora aseksual yang dihasilkan dengan

penggentingan hifa yang terletak pada tangkai (konidiofor).Sedangkan

makrokonidia juga merupakan spora aseksual, bersel banyak yang besar dan

terletak pada tangkai konidiofor.Klamidospora merupakan spora berdinding tebal

yang terbentuk dalam ruas hifa atau sebagai spora terminal filament hifa (Volk

dan Wheeler 1988).

C. Uji Antagonisme In Vitro

Berdasarkan analisis uji ragam menunjukkan bahwa Bacillus endofit

berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan Foc (P0.004).Sejumlah sepuluh isolat

Bacillus yang digunakan mampu menekan pertumbuhan Foc secara in vitro

dengan besar persentase hambatan yang beragam (Tabel 2).

a

b

10 x 40 mm

Page 33: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

20

Tabel 2.Persesntase hambatan antagonis Bacillus endofit terhadap

Fusariumoxysporum f. sp. cubensesecara in vitro

Isolat Persentase hambatan (%)

Tanpa perlakuan 00.00±00.00 a

B1 19.98±13.01 bc

B2 35.13±18.41 c

B3 15.40±11.55 ab

B4 10.41±03.71 ab

B5 28.63±18.01 bc

B6 20.06±13.09 bc

B7 19.17±06.59 bc

B8 10.68±08.63 ab

B9 36.15±14.27 c

B10 21.47±06.73 bc

Rata-rata dan standar deviasi dihitung dari 3 ulangan, angka pada kolom yang

sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji

DMRT pada taraf kepercayaan 95%.

Hasil pengamatanmenunjukkan adanya perbedaan nyata yang diperoleh

dari rata-rata persentase hambatan yang dihasilkan pada perhitungan antagonis

Bacillusendofit terhadap Foc.Perbedaan nyata dapat dilihat dari huruf yang

mengikuti di belakang angka.Kontrol (B0) memiliki nilai yang berbeda nyata

dengan perlakuan B1, B2, B5, B6, B7, B9 dan B10.Sedangkan hasil yang

ditunjukkan dari perlakuan B3, B4 dan B8 tidak berbeda nyata dengan

kontrol.Selain kontrol, perlakuan B2 dan B9 juga menunjukkan perbedaan nyata

terhadap perlakuan B3, B4 dan B8 (Tabel 2).

Isolat BacillusB2 dan B9 memiliki kemampuan yang paling besar dalam

mengantagonis Foc secara in vitro dengan nilai hambatan sebesar 35.13 % dan

36.15 % (Tabel 2). Bakteri sebagai agens biokontrol yang pernah dilaporkan

adalah Agrobacterium, Pseudomonas, Bacillus, Alcaligenes, Streptomyces (Shoda

2000).Kasutjianingati (2004) mengungkapkan Bakteri Bacillus juga mempunyai

kemampuan untuk memproduksi antibiotik. Ditambahkan juga oleh Nishijima et

al. (2005) bahwa spesies Bacillus menghasilkan sedikitnya 66 jenis

antibiotik.Beberapa jenis antibiotik yang dihasilkan seperti asam indol asetat

(Rosenblueth dan Martínez-Romero 2008),dan senyawa polipeptida (Feignier et

al. 1996) seperti iturin dan surfaktin (Yuliar 2008).Adanya senyawa metabolit

Page 34: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

21

yang dihasilkan antagonis bakteri tersebut dapat menekan patogen dan mampu

menetralisir toksin yang dikeluarkan oleh patogen (Foc).

Mekanisme kerja zat antimikrobial dalam menghambat mikroorganismelain

yaitu dengan merusakan dinding sel, merubah permeabilitas sel, merusakmembran

inti sehingga akan mengakibatkan terhambatnya pertumbuhan sel ataumatinya sel,

menghambat kerja enzim, dan menghambat sistensis asam nukleatdan protein, bila

terjadi kerusakan RNA, DNA dan protein tersebut akanmengakibatkan kerusakan

total pada sel (Pelczar dan Chan 1986).

D. Uji Antagonisme In Vivo

Berdasarkan analisis uji ragam menunjukkan bahwa Bacillus endofit

berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan Foc (P 0.049).Sejumlah 10 isolat

Bacillus yang digunakan tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap semua

peubah pengamatan pertumbuhan pisang mas. Namun beberapa isolat Bacillus

endofit seperti isolat Bacillus B7 dan B5 mampu memberikan pengaruh paling

baik terhadap pertumbuhan diameter batang dan jumlah daun (Tabel 3).

Tabel 3.Intensitas Penyakit yang muncul pada uji antagonis Bacillus endofit

terhadap Fusariumoxysporum f. sp. cubensesecara in vivo

Isolat Intensitas Penyakit (%)

Tanpa perlakuan 11.11±09.62b

B1 00.00±00.00 a

B2 08.33±14.43ab

B3 02.78±04.81ab

B4 00.00±00.00 a

B5 00.00±00.00 a

B6 16.67±00.00 b

B7 00.00±00.00 a

B8 08.33±14.43ab

B9 00.00±00.00 a

B10 00.00±00.00 a

Rata-rata dan standar deviasi dihitung dari 3 ulangan, angka pada kolom yang

sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji

DMRT pada taraf kepercayaan 95%.

Page 35: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

22

Isolat B1, B4, B5, B7, B9 dan B10 menunjukkan perhitungan sebesar 0 %

(Tabel 3), ini menunjukkan bahwa tidak munculnya gejala penyakit yang

disebabkan oleh Foc atau dengan kata lain tanaman yang diberi perlakuan tersebut

masih dalam keadaan sehat. Hal ini bisa dipengaruhi oleh isolat yang digunakan

sebagai perlakuan memiliki kemampuan dalam menghambat pertumbuhan dari

Foc tersebut (Susanna 2000). Hasil tersebut sejalan dengan hasil penelitian yang

dilakukan oleh Getha et al. (2005) yang mengamati bahwa T. harzianum dan B.

subtilis adalah antagonis efektif terhadap F. oxysporum.

Beberapa faktor lingkungan yang sangat penting yang mempengaruhi

epidemi penyakit yaitu kelembaban dan suhu. Kelembaban yang berlebihan,

berlangsung lama atau terjadi berulangkali, baik dalam bentuk hujan, embun atau

kelembaban relatif merupakan faktor yang sangat membantu perkembangan

epidemi penyakit. Beberapa penyakit yang disebabkan oleh patogen soilborne

(tular tanah), misalnya Fusarium dan Streptomyces lebih merusak di daerah kering

dibanding di daerah lembab. Pengaruh suhuterhadap patogen biasanya pada

tingkat-tingkat yang berbeda daripatogenesis, misalnya pada: perkecambahan

spora atau penetasan telor,penetrasi ke inang, pertanaman, reproduksi,

penyerangan inang atau padasporulasi (Purnomo 2007).

Hasil penelitian Morsy et al. (2009) menunjukkan bahwa inokulasi dengan

B. subtilis dan T. viridae mampu meningkatkan tingkat kelangsungan hidup tomat

terhadap serangan Fusarium solani. Hasil penelitian Yuliar (2008)

mengungkapkan Isolat Bacillus pantotheinticus dan Bacillus brevis memiliki daya

hambat terhadap Rhizoctonia solaniterbesar yaitu nomor 54 (96,43%), KC4

(93,45%), dan 163 (93,19%). Menurut Krebs et al. (1996) lima strain Bacillus

subtilis (FZB13, FZB24, FZB27, FZB37 dan FZB38) dapat menghambat

pertumbuhan Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani dan Sclerotonia sclerotium

pada media dan suhu tertentu. Ini membuktikan bahwa Bacillus mampu

menghambat pertumbuhan dari berbagai jamur termasuk fusarium.

Ada beberapa kemungkinan antibiotik yang diproduksi bakteri kurang

efektif terhadap patogen (Foc) diantaranya: konsentrasiantibiotiknya rendah dan

terurai oleh mikroorganisme lain. Selain itu adabeberapa faktor yang menjadi

Page 36: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

23

pertimbangan internal dalam menyangkut perkembangan mikroorganisme

antagonis dalam menekan penyakit layu fusariumini yaitu: pH tanah, suhu,

kelembaban, sifat fisik dan kimia tanah dan faktoreksternal seperti kurangnya

sinar matahari dan kurangnya nutrisi dalam tanah(Kasutjianingati 2004).

Menurut Soesanto 2008 pengimbasan tanaman juga dihubungkan dengan

adanya perubahan struktur tanaman.Perubahan struktural inang terkait juga

dengan perubahan struktur biokimia dalam tanaman sehingga senyawa kimia

tertentu membentuk struktur ketahanan (Sumardiyono 2000).Misalnya, adanya

perubahan struktur sel epidermis dan korteks akar menghambat pengolonian lebih

lanjut oleh patogen layu fusarium pada radish yang diperlakukan dengan Induced

Systemic Resistance (ISR).Akibat pencelupan akar kacang kapri ke dalam larutan

bakteri Bacillus pumilis, maka dinding selnya menjadi lebih kuat terhadap

penetrasi Agrobacterium rhizogenes.Hal ini terjadi karena pada sisi penetrasi

tersebut terkumpul sejumlah besar senyawa kalosa dan fenol, yang efektif

mencegah serangan jamur pathogen.

E. Uji Pemacuan Pertumbuhan

1. Tinggi tanaman

Bibit kultur jaringan pisang mas yang diukur setiap minggu mengalami

pertambahan tinggi tanaman.Tanaman yang tidak diberi perlakuan memberikan

pertumbuhan tinggi tanaman yang paling tinggi pada minggu ke-8 setelah

inokulasi.Namun pertumbuhan ini tidak menunjukkan perbedaan yang cukup

nyata berdasarkan analisis statistika (Gambar 2).

Page 37: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

24

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Tin

ggi

tanam

an (

cm)

B0

B1

B2

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Tin

ggi

tanam

an (

cm)

B0

B3

B4

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Tin

ggi

tanam

an (

cm)

B0

B5

B6

B7

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Tin

ggi

tanam

an (

cm)

Minggu setelah inokulasi

B0

B8

B9

B10

Gambar 2. Grafik pengaruh pemberian perlakuan sepuluh isolat Bacillusendofit

terhadap pertumbuhan tinggi bibit kultur jaringan pisang mas.

Page 38: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

25

Berdasarkan hasil pengamatan diketahui pada semua jenis perlakuan

beserta kontrol menunjukkan adanya pertambahan tinggi tanaman pada minggu

pertama setelah inokulasi sampai minggu kedelapan setelah inokulasi (Gambar 2).

Pertambahan tinggi tanaman ini menunjukkan bahwa tanaman pisang mas

mengalami pertumbuhan setiap waktu. Pertambahan tinggi tanaman setiap

minggunya dari setiap sampel tanaman tidak menunjukkan adanya beda yang

cukup nyata antara perlakuan. Ini membuktikan bahwa perlakuan jenis isolat

endofit yang diberikan tidak berpengaruh terhadap pertambahan tinggi tanaman

pisang mas.

Bakteri endofit memiliki kemampuan memacu pertumbuhan tanaman.

Harni et al. (2007) mengungkapkan bahwa Bacillus endofit dapat meningkatkan

pertumbuhan berat tajuk, berat akar dan panjang akar nilam. Eliza et al. (2007)

menunjukkan bahwa bakteri endofit yang diisolasi dari perakaran sorgum juga

dapat meningkatkan pertumbuhan ketimun secara in vivo. Ini menunjukkan

bahwa Bacillus endofit mampu memacu pertumbuhan sejumlahtanaman yang

berasal dari jenis yang berbeda.Wonderwell et al. (2001) mengatakan banyak dari

jenis Bacillus yang dapat menghasilkan senyawa yang berfungsi seperti hormon

seperti asam indol asetat (IAA) yang dapat membantu meningkatkan pertumbuhan

tanaman dan meningkatkan toleransi bakteri terhadap stres (Bianco et al. 2006).

2. Diameter batang

Diameter batang juga merupakan salah satu bentuk dari pertumbuhan

tanaman pisang yang tidak dapat balik.Pertumbuhan diameter batang juga

bertambah seiring dengan bertambahnya umur tanaman pisang.Hal ini disebabkan

oleh sel-sel tanaman pada bagian bonggol atau pangkal batang tanaman tersebut

selalu mengalami pembelahan sel sehingga menambah kuantitas dari pangkal

batang tanaman tersebut.Bibit kultur jaringan pisang juga mengalami pertambahan

pada diameter batangnya. Pemberian perlakuan isolat Bacillus B2, B3, B7, B9

memberikan pertambahan diameter yang lebih besar dibanding bibit tanaman

pisang mas yang tidak diberi perlakuan (Gambar 3).

Page 39: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

26

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

2

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Dia

met

er b

atan

g (

cm)

B0

B5

B6

B7

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

2

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Dia

met

er b

atan

g (

cm)

B0

B1

B2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Dia

met

er b

atan

g (

cm)

B0

B3

B4

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

2

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Dia

met

er b

atan

g (

cm)

Minggu setelah inokulasi

B0

B8

B9

B10

Gambar 3. Grafik pengaruh pemberian perlakuan sepuluhisolat Bacillusendofit

terhadap pertumbuhan diameter bibit kultur jaringan pisang mas.

Page 40: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

27

Hasil pengamatan menunjukkan pertambahan diameter yang dialami oleh

tanaman pisang yang digunakan sebagai sampel. Semua perlakuan

memperlihatkan adanya pertambahan diameter batang tanaman pisang mas dari

hari ke hari (Gambar 3). Walaupun terlihat adanya pertambahan akan panjangnya

diameter batang tanaman tersebut, namun hasil perhitungan menunjukkan tidak

terdapat beda yang cukup nyata di antara pelakuan maupun kontrol. Ini berarti

bahwa perlakuan pemberian jenis isolat Bacillusendofit tidak berpengaruh cukup

nyata terhadap pertambahan panjang diameter batang tanaman pisang mas.Hasil

yang diperoleh tidak mutlak menunjukkan bahwa Bacillusyang digunakan tidak

memberi pengaruh terhadap pertumbuhan tanaman karena masih banyak faktor

yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman tersebut.

Diameter yang paling tinggi ditunjukkan oleh bibit pisang mas yang diberi

perlakuan isolat B7 yaitu sebesar 1,86 cm. Selisih ini menunjukkan besarnya rata-

rata pertumbuhan diameter tanaman selama 2 bulan. Nilai tersebut menunjukkan

bahwa isolat B7 memiliki kemampuan paling baik dalam memacu pertumbuhan

tanaman pisang mas khususnya pada diameter batang tanaman.

Bakteri Bacillus spp. telah diketahui mampu memacu pertumbuhan bagi

tanaman karena diketahui dapat membantu menghasilkan hormon pertumbuhan

seperti asam indol asetat (IAA), asam giberelat, sitokinin, dan etilen pada tanaman

(Sulistiani 2009). Dalam jumlah yang sesuai, hormon tersebut dapat memacu

pertumbuhan tanaman menjadi lebih baik. Lebih rinci lagi ditambahkan oleh

Zaghloul et al. (2007) bahwa Bacillus subtilis mampu memacu pertumbuhan

tomat karena bakteri tersebut mampu menghasilkan fitohormon dan melarutkan

vitamin dan mineral serta menghambat langsung pertumbuhan patogen.

3. Jumlah daun

Perhitungan jumlah daun dilakukan pada awal inokulasi dan pada akhir

pengamatan yaitu minggu ke delapan setelah inokulasi. Pertambahan jumlah daun

pada akhir pengamatan menunjukkan bahwa jumlah daun tanaman yang diberi

perlakuan tidak menunjukkan adanya beda nyata (Gambar 4).

Page 41: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

28

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Jum

lah D

aun

B0

B1

B2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Jum

lah D

aun

B0

B3

B4

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Jum

lah D

aun

B0

B5

B6

B7

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Jum

lah D

aun

Minggu setelah inokulasi

B0

B8

B9

B10

Gambar 4. Grafik pengaruh pemberiansepuluh isolat Bacillusendofit terhadap

pertumbuhan jumlah daun bibit kultur jaringan pisang mas.

Page 42: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

29

Berdasarkan hasil pengamatan, semua jenis Bacillus menunjukkan hasil

yang tidak memperlihatkan perbedaan yang cukup nyata, ini sejalan dengan hasil

penelitian Morsy et al. (2009) yang mengatakan bahwa Isolat Bacillus subtilis

memberikan nilai yang rendah pada parameter pertumbuhan tomat (jumlah

cabang, tinggi tanaman, berat segar dan kering tanaman) dibandingkan dengan

inokulasi ganda B. subtilis dan T. viridae. Hasil penelitian Marwan et al. (2011)

juga memberikan hasil yang serupa bahwa 20 isolat bakteri endofit tidak

memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan pisang cavendish. Hal ini

menunjukkan bahwa keberadaan bakteri endofit dalam jaringan tanaman dalam

jumlah tertentu tidak mengganggu proses fisiologis pisang (netral).

Jumlah daun bibit pisang mengalami pertambuhan setiap minggunya

(Gambar 4).Jumlah daun terbanyak sebesar 8 ditunjukkan dari bibit pisang yang

diberi perlakuan isolat Bacillus endofit B5.Ini menunjukkan bahwa isolat Bacillus

endofit B5 memiliki potensi pemacuan pertumbuhan yang baik terutama terhadap

pertambahan jumlah daun dibandingkan dengan isolat Bacillus yang lain.

Jaizme-Vega et al. (2004) melaporkan inokulasi isolat Bacillus sp. dapat

meningkatkan pertumbuhan tanaman dan kandungan mineral daun pisang.Ini

menunjukkan bahwa bakteri yang berasal dari genus Bacillus dapat memacu

pertumbuhan tanaman.Hal ini seperti yang terlihat pada isolat Bacillus endofit B5

yang dapat memacu pertumbuhan jumlah daun paling tinggi pada akhir

pengamatan yaitu delapan minggu stelah inokulasi.

4. Indeks luas daun

Indeks luas daun diukur pada awal pengamatan dan pada akhir pengamatan

yaitu pada minggu kedelapan. Indeks luas daun pisang yang telah diberi perlakuan

tidak menunjukkan adanya beda nyata antara perlakuan (Tabel 4).

Page 43: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

30

Tabel 4.Pengaruh Bacillus endofit terhadap efektivitas peningkatan pertumbuhan

bibit pisang

Isolat Indeks Luas Daun

0MSI 8MSI 8MSI-0MSI

B1 52.27±15.70 151.94±16.76 129.37

B2 41.79±6.96 183.97±28.83 99.68

B3 45.73±4.02 183.16±42.87 142.18

B4 47.22±2.68 170.88±36.01 137.43

B5 46.96±3.50 173.75±24.38 123.66

B6 50.61±3.22 158.20±32.98 126.79

B7 40.56±0.14 147.33±36.58 107.59

B8 40.41±8.33 163.87±28.44 106.77

B9 42.44±9.17 145.13±22.03 123.46

B10 45.52±0.45 167.20±06.83 102.69

Rata-rata dan standar deviasi dihitung dari 3 ulangan.

Semua perlakuan menunjukkan adanya pertambahan indeks luas daun dari

awal inokulasi hingga akhir pengamatan yaitu minggu ke delapan setelah

inokulasi (Tabel 4).Pertambahan indeks luas daun ini tidak diikuti dengan

perbedaan yang cukup nyata di antara perlakuan.Ini berarti bahwa pemberian

perlakuan isolat Bacillus endofit tidak begitu berpengaruh terhadap pertumbuhan

indeks luas daun secara statistika.Selisih indeks luas daun pada akhir pengamatan

dengan awal pengamatan tertinggi yaitu sebesar 142.18 ditunjukkan oleh tanaman

pisang yang diberi perlakuan isolat Bacillus B2.Selisih ini menunjukkan bahwa

pertambahan rata-rata indeks luas daun selama 2 bulan yaitu sebesar 142.18.nilai

tersebut mengindikasikan bahwa isolat Bacillus B2 memberikan pengaruh paling

baik terhadap indeks luas daun dibandingkan dengan perlakuan lain.

Soesanto (2008) mengatakan bahwa terdapat kesulitan penggunaan Bacillus

spp., yaitu pengendalian sering sangat beragam dengan hasil yang berbeda di

lokasi yang berbeda, dan bahkan pada bagian yang berbeda dari lokasi yang sama.

Oleh karena itu, hasil yang diperoleh pada pengujian pemacuan pertumbuhan

seperti pengaruh Bacillus terhadap pertumbuhan luas daun pisang mas tidak

secara penuh bergantung pada bakterinya saja. Pengaruh lain seperti kondisi

lingkungan dan iklim setempat juga sangat mempengaruhi.

Page 44: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

31

Menurut Hallman (1999) bakteri endofit mampu meningkatkan ketahanan

tanaman melalui; secara langsung berfungsi antagonis atau mengeluarkan

senyawa tertentu pada relung patogen, menginduksi sistem resistensi dan

meningkatkan toleransi tanaman terhadap tekanan lingkungan biotik dengan cara

meningkatkan ketersediaan nutrisi tanaman seperti nitrogen, fosfat, dan mineral

lainnya, serta menghasilkan hormon pertumbuhan seperti etilen, auksin dan

sitokinin (Bacon dan Hinton 2007). Ditambahkan pula oleh Hallmann (2001)

peningkatan pertumbuhan tanaman oleh bakteri endofit difasilitasi oleh beberapa

proses mikrobial, seperti pelarutan nutrisi (fosfat), fiksasi nitrogen, dan produksi

hormon pertumbuhan.

Page 45: BACILLUS ENDOFIT SEBAGAI AGENS PEMACU …/Bacillus... · Bibit Kultur Jaringan Terhadap Layu Fusarium Pisang”. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

32

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkanhasilpenelitiandapatdiambilkesimpulansebagaiberikut :

1. IsolatBacillusendofit B2 dan B9 memberikanhasil rata-rata

persentasehambatanterhadapisolatcendawanFusariumoxysporumf.sp. cubense

yang paling

tinggidibandingkandengankontroldanperlakuanlainnyayaitusebesar 35.13 %

dan 36.15 %padaujiantagonissecara in vitro.

2. Isolat Bacillus B1, B2, B3, B4, B5, B7, B8, B9 dan B10 mampu mengimbas

ketahanan bibit kultur jaringan pisang secara in vivo.

3. SemuaisolatBacillusendofittidakmempengaruhipertumbuhanpisangpadapenguj

ianpemacuanpertumbuhan.

B. Saran

1. Perludilakukanpengecekankembalikeberadaanisolat Bacillusendofityang

telahdiaplikasikan di dalambibitpisang.