Feedback

Pengendalian Serangan Colletotrichum sp. Pada Tanaman Kakao (Theobroma cacao L.) Menggunakan Isolat Bakteri Kitinolitik

Informasi dokumen
PENGENDALIAN SERANGAN Colletotrichum sp. PADA TANAMAN KAKAO (Theobroma cacao L.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK TESIS Oleh SRI WAHYUNI 097030008/BIO PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011 Universitas Sumatera Utara PENGENDALIAN SERANGAN Colletotrichum sp. PADA TANAMAN KAKAO (Theobroma cacao L.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Biologi pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara Oleh SRI WAHYUNI 097030008/BIO PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011 Universitas Sumatera Utara PENGESAHAN TESIS Judul Tesis : PENGENDALIAN SERANGAN Colletotrichum sp. PADA TANAMAN KAKAO (Theobroma cacao L.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK Nama Mahasiswa Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Fakultas : : : : SRI WAHYUNI 097030008 Magister Biologi Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Menyetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc Dr. Ir. Edy Batara Mulya Siregar, M.Si Pembimbing I Pembimbing II Ketua Program Studi, Dekan, Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed Dr.Sutarman, M.Sc Universitas Sumatera Utara Tanggal lulus : Telah diuji pada Tanggal : 15 Agustus 2011 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc Anggota : Dr.Ir.Edy Batara Mulya Siregar, M.Si : Prof.Dr. Erman Munir, M.Sc : Dr. Suci Rahayu, M.Si Universitas Sumatera Utara PERNYATAAN ORISINALITAS PENGENDALIAN SERANGAN Colletotrichum sp. PADA TANAMAN KAKAO (Theobroma cacao L.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK TESIS Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah di jelaskan sumbernya dengan benar. Medan, September 2011 Sri Wahyuni 097030008 Universitas Sumatera Utara PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama NIM Program Studi Jenis Karya Ilmiah : SRI WAHYUNI : 097030008 : BIOLOGI : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul : PENGENDALIAN SERANGAN Colletotrichum sp. PADA TANAMAN KAKAO (Theobroma cacao L.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan tau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya. Medan, September 2011 Sri Wahyuni Universitas Sumatera Utara KATA PENGANTAR Pertama-tama kami panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp. A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada kami untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan program Magister. Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, M.Sc atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara. Ketua Program Studi Magister Biologi, Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed Seketaris Program Studi Biologi, Dr. Suci Rahayu, M.Si beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Biologi Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara. Terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya kami ucapkan kepada Prof.Dr. Dwi Suryanto, M.Sc. dan Dr. Ir. Edy Batara Mulya Siregar, M.Si selaku Pembimbing yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan, arahan, waktu dan perhatiannya, demikian juga kepada Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc. dan Dr. Suci Rahayu, M.Si selaku penguji yang telah memberikan saran dalam penyusunan tesis ini. Kepada Ayah H.Firmansyah dan Bunda Hj.Sulastri Terimakasih atas segala pengorbanan kalian baik berupa moril maupun materil serta do,a yang terus menerus mengalir sehingga penulis bisa menyelesaikan perkuliahan ini, dan kepada yang paling saya sayangi saudara kandung saya Kakanda Dian Novita, S.E, Ners Nina Olivia, S.Kep. M.Kes, atas motivasi, kesabaran serta do’a yang tidak akan pernah bisa penulis balas sampai kapanpun. Kepada Abangda Chairul Nizam, S.P yang selalu bersemangat memotivasi serta dukungan yang selalu diberikan kepada penulis, teman – teman (Olvi, Siti, Ratna, Elda, Melva, Rika, Nani, Leli, Rahayu, Afifah, Yuni Lubis, Rida) yang selalu memotivasi penulis agar bersemangat serta semua pihak yang terlibat langsung maupun yang tidak langsung yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas dukungan, perhatian, dan bantuannya kepada penulis. Penulis menyadari bahwa hasil penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang bersifat membangun dalam melengkapi kekurangan serta penyempurnaan hasil penelitian ini. Akhir kata semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, Agustus 2011 Sri Wahyuni Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Colletotrichum sp., adalah jamur penyebab penyakit antraknosa. Jamur ini merupakan salah satu dari organisme yang mengakibatkan kerusakan pada daun tanaman kakao. Pengendalian hayati terhadap Colletotrichum dengan menggunakan isolat bakteri dan jamur telah banyak dilaporkan, akan tetapi penggunaan isolat bakteri kitinolitik untuk mengontrol antraknosa belum banyak dilaporkan. Dalam penelitian ini penggunaan isolat bakteri kitinolitik bertujuan untuk menghambat perkembangan penyakit antraknosa yang ditunjukkan dari pengujian antagonis yang di uji pada media agar dengan 2% koloidal kitin sebagai sumber karbon. Hasil uji antagonis menunjukkan kelima isolat mampu menghambat pertumbuhan jamur Colletotrichum sp. Pengujian secara invivo menunjukkan bahwa kelima isolat bakteri kitinolitik mampu menekan intensitas serangan dan luas serangan yang terjadi pada daun kakao. LK08 mampu mengurangi intensitas serangan sebesar 0.8% dan luas serangan 4%. Kata Kunci : Bakteri kitinolitik, Colletotrichum sp., pengendalian hayati. Universitas Sumatera Utara ABSTRACT Colletotrichum sp., is one of causal agents of antracnose disease on cacao leaf. This fungus is one organisms that caused leaf blight. Biological control of Colletotrichum sp, utilizing bacterial and fungal isolates has been reported. However utilization of chitinolytic bacterial isolates to control anthracnose of cacao leaf has rarely been reported. In this study, the ability of chitinolitic bacterial isolates to inhibit Colletotrichum sp. was evaluated by using an antagonisms assay on minimum salt medium agar with 2% colloidal chitin as carbon source. The result showed that the five chitinolytic bacterial isolates have the ability to inhibit Colletotrichum sp. The invivo tests showed that the chitinolitic bacterial isolates have the ability to suppress disease incidence and disease severity on cacao leaf. LK08 reduced diseases severity to 0.8% and diseases incidence 4% respectively. Key words : Chitinolytic bacteria, Colletotrichum sp., biological control Universitas Sumatera Utara DAFTAR RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama : Sri Wahyuni, S.Si Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 21 Februari 1983 Alamat Rumah : Jl. Selamat Pulau No.87 A Medan-20147 Telepon/Faks/HP : 0617872532 e-mail : costusyuni@yahoo.co.id Instansi Tempat Bekerja : Akademi Kebidanan Budi Mulia Alamat Kantor : Jalan Djamin Ginting KM 10.5 Telepon/Faks/HP : 0618369415 DATA PENDIDIKAN SD : Negeri 060827 Medan Tamat : 1995 SMP : MTs Negeri 1 Medan Tamat : 1998 SMA : MA Negeri 1 Medan Tamat : 2001 Strata-1 : Biologi FMIPA USU Tamat : 2005 Strata-2 : Biologi FMIPA USU Tamat : 2011 Universitas Sumatera Utara DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR i ABSTRAK ii ABSTRACT iii DAFTAR RIWAYAT HIDUP iv DAFTAR ISI v DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vii DAFTAR LAMPIRAN viii BAB I BAB II BAB III PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 3 1.3 Tujuan Penelitian 4 1.4 Hipotesis 4 1.5 Manfaat 4 TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1 Penyakit Antraknosa pada Tanaman Kakao 5 2.2 Penyakit Penting Lainnya pada Tanaman Kakao 7 2.3 Kitin dan Bakteri Kitinolitik 8 2.4 Potensi Bakteri Kitinolitik sebagai Pengendali Hayati 9 METODOLOGI PENELITIAN 12 3.1 Waktu dan Tempat 12 3.2 Bahan dan Alat 12 3.3 Uji Antagonisme Bakteri Kitinolitik 13 3.4 Pengamatan Struktur Hifa Fungi Setelah Uji Antagonis 13 3.5 Perbanyakan Suspensi Bakteri dan Jamur 14 Universitas Sumatera Utara BAB IV 3.6 Pengamatan Intensitas Serangan 14 3.7 Pengamatan Luas Serangan 16 3.8 Analisis Data 16 HASIL DAN PEMBAHASAN 17 4.1 Gejala Penyakit Antraknosa pada Daun Tanaman Kakao 17 4.2 Kemampuan Bakteri Kitinolitik dalam Menghambat Serangan 19 Colletotrichum sp. pada Tanaman Kakao 4.3 Pengamatan Struktur Hifa Abnormal Colletotrichum sp. pada 23 Tanaman Kakao Setelah Uji Antagonisme 4.4 Penilaian Efektifitas Bakteri Kitinolitik terhadap Colletotrichum 26 sp. pada Tanaman Kakao BAB V 4.5 Reisolasi Bakteri Kitinolitik pada Tanaman Kakao 29 KESIMPULAN DAN SARAN 32 DAFTAR PUSTAKA 34 LAMPIRAN 40 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul Halaman 1 Kemampuan Bakteri Kitinolitik dalam Menghambat Colletotrichum sp. Secara in vitro 21 2 Pengamatan Intensitas Serangan Colletotrichum sp. pada perlakuan bakteri kitinolitik untuk setiap pengamatan 26 3 Pengamatan Luas Serangan Colletotrichum sp. pada perlakuan bakteri kitinolitik untuk setiap pengamatan 28 Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Judul Halaman Gejala Penyakit Antraknosa yang Terserang Colletotrichum sp. 5 Morfologi Hifa dan Konidia Colletotrichum sp. Spora Colletotrichum sp. Tanaman Kakao yang Terserang Colletotrichum sp. Biakan Murni, Konidiofor, Apresorium dan Seta, Konidia Uji Antagonisme Bakteri Kitinolitik Bentuk Hifa Abnormal Colletotrichum sp. Hasil Reisolasi Kontrol Positif Serangan Antraknosa, Reisolasi Gejala Patogen, Koloni Jamur Colletotrichum sp., Hifa Kontrol Negatif Tanaman Kakao Sehat, Reisolasi Tanaman Kakao Hasil Reisolasi Perlakuan Bakteri Kitinolitik 6 7 17 18 20 25 30 31 31 Universitas Sumatera Utara DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lampiran 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Judul Halaman Alur Kerja Antagonisme Invitro Pengamatan Abnormalitas Miselium Colletotrichum sp. Setelah Uji Antagonis Alur Kerja Pembuatan Suspensi Bakteri Kitinolitik Alur Kerja Pembuatan Suspensi Jamur Colletotrichum sp. Pengujian In Vivo Bakteri Kitinolitik terhadap Tanaman Kakao Uji Patogenitas Intensitas Serangan Minggu 1 Luas Serangan Minggu 1 Intensitas Serangan Minggu 2 Luas Serangan Minggu 2 Intensitas Serangan Minggu 3 Luas Serangan Minggu 3 Intensitas Serangan Minggu 4 Luas Serangan Minggu 4 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Colletotrichum sp., adalah jamur penyebab penyakit antraknosa. Jamur ini merupakan salah satu dari organisme yang mengakibatkan kerusakan pada daun tanaman kakao. Pengendalian hayati terhadap Colletotrichum dengan menggunakan isolat bakteri dan jamur telah banyak dilaporkan, akan tetapi penggunaan isolat bakteri kitinolitik untuk mengontrol antraknosa belum banyak dilaporkan. Dalam penelitian ini penggunaan isolat bakteri kitinolitik bertujuan untuk menghambat perkembangan penyakit antraknosa yang ditunjukkan dari pengujian antagonis yang di uji pada media agar dengan 2% koloidal kitin sebagai sumber karbon. Hasil uji antagonis menunjukkan kelima isolat mampu menghambat pertumbuhan jamur Colletotrichum sp. Pengujian secara invivo menunjukkan bahwa kelima isolat bakteri kitinolitik mampu menekan intensitas serangan dan luas serangan yang terjadi pada daun kakao. LK08 mampu mengurangi intensitas serangan sebesar 0.8% dan luas serangan 4%. Kata Kunci : Bakteri kitinolitik, Colletotrichum sp., pengendalian hayati. Universitas Sumatera Utara ABSTRACT Colletotrichum sp., is one of causal agents of antracnose disease on cacao leaf. This fungus is one organisms that caused leaf blight. Biological control of Colletotrichum sp, utilizing bacterial and fungal isolates has been reported. However utilization of chitinolytic bacterial isolates to control anthracnose of cacao leaf has rarely been reported. In this study, the ability of chitinolitic bacterial isolates to inhibit Colletotrichum sp. was evaluated by using an antagonisms assay on minimum salt medium agar with 2% colloidal chitin as carbon source. The result showed that the five chitinolytic bacterial isolates have the ability to inhibit Colletotrichum sp. The invivo tests showed that the chitinolitic bacterial isolates have the ability to suppress disease incidence and disease severity on cacao leaf. LK08 reduced diseases severity to 0.8% and diseases incidence 4% respectively. Key words : Chitinolytic bacteria, Colletotrichum sp., biological control Universitas Sumatera Utara BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tanaman kakao (Theobroma cacao, L.) termasuk tanaman tropis, dikenal masyarakat Indonesia pertama kali tahun 1780 (Spilane, 1995), dan termasuk komoditas ekspor andalan penyumbang devisa bagi negara maupun masyarakat Indonesia (Sulistyowati et al., 2003). Kakao dibutuhkan sebagai bahan baku industri makanan dan minuman, industri farmasi, industri kosmetika sehingga tidaklah mengherankan bila para petani kakao berusaha memaksimalkan produksi dengan memelihara tanaman sebaikbaiknya (Wahyudi et al., 2008). Masalah yang umum timbul pada perkebunan kakao adalah serangan berbagai jamur. Jamur tersebut dapat menyerang bagian akar, batang daun dan buah. Pada bagian daun terdapat jamur Colletotrichum penyebab penyakit antraknosa (Wicandra, 2005). Pada umumnya kerugian yang disebabkan oleh jamur ini tidak melebihi 5–10 %, meskipun diberitakan juga bahwa di Venezuela (Amerika Selatan) kerugian mencapai 20% (Semangun, 2000). Penyakit antraknosa atau gugur daun mengakibatkan kerusakan pada tanaman di pembibitan, tanaman muda dan tanaman yang menghasilkan. Penyakit ini juga dapat mengurangi jumlah buah per tanaman, jumlah biji, dan dapat mengurangi kandungan pati pada ranting (Semangun, 2000). Daun muda yang terserang terlihat berwarna hitam, bagian ujungnya mengkeriput dan dapat mengakibatkan kematian pada pucuk. Serangan jamur terjadi pada waktu tanaman membentuk daun muda selama musim hujan dan penularan jamur ini berlangsung dengan perantaraan spora yang dibawa oleh angin dan air hujan terutama pada malam hari dan cuaca yang lembab (Wahyudi et al., 2008). Salah satu pengendalian yang dapat dilakukan pada pembibitan kakao adalah dengan penyemprotan pestisida. Penggunaan pestisida secara berlebih oleh petani dapat Universitas Sumatera Utara memberikan dampak negatif yaitu dapat menimbulkan resistensi hama dan penyakit serta pencemaran lingkungan (Gunaeni, 2006). Upaya untuk mengurangi bahan kimia/pestisida salah satunya adalah dengan pemanfaatan agen pengendali hayati. Pada umumnya jenis agen hayati yang dikembangkan adalah mikroba, baik yang hidup sebagai saprofit di dalam tanah, air dan bahan organik maupun yang hidup di jaringan tanaman (endofit) yang bersifat menghambat pertumbuhan dan berkompetisi dalam ruang dan nutrisi dengan patogen sasaran, atau bersifat menginduksi ketahanan tanaman (Supriadi, 2006). Pengendalian hayati menjadi alternatif yang dipilih karena lebih ramah lingkungan dan tidak menimbulkan efek toksik (Gohel et al., 2006). Pemanfaatan mikroorganisme dalam mengendalikan penyakit tanaman merupakan bidang yang relatif baru. Pengendalian hayati jamur penyakit tanaman sering dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme seperti jamur dan bakteri. Salah satu pemanfaatan mikroorganisme sebagai pengendali hayati adalah isolat bakteri kitinolitik. Bakteri ini sering digunakan sebagai agen pengendali hayati karena kemampuannya menghidrolisis kitin menjadi derivat kitin (Ohno et al., 1996). Beberapa hasil penelitian melaporkan bahwa jenis mikroorganisme yang dapat memproduksi enzim kitin seperti Pseudomonas putida 89-B27 dan Serratia marcescens 90-166 mampu menekan patogen penyebab penyakit antraknosa pada tomat dan timun (Raupach et al., 1996), Pseudomonas sp. strain PSJN mampu menekan pertumbuhan Botrytris cinerea (Barka et al., 2002), Pseudomonas fluoresent dapat mengendalikan penyakit lincat yang disebabkan oleh Ralstonia solanacearum pada tembakau (Heru, 2006), Bacillus mycoides dan Bacillus pumilis menekan penyakit bercak daun Cercospora pada tanaman gula bit (Bargabus et al., 2004), Bacillus cereus BT8 dan BP24 mampu mengendalikan penyakit pada beberapa tanaman tomat, kentang dan pecan (Backman, 1997). Bakteri kitinolitik merupakan salah satu kelompok mikroorganisme yang relativ mudah dikembangkan sehingga akan lebih cepat melimpah jika dikembangkan dari biosfirnya. Universitas Sumatera Utara Aktivitas kitinase yang dapat mendegradasi dinding sel jamur menyebabkan bakteri kitinolitik ini, dapat digunakan sebagai agen biokontrol jamur patogen karena dapat mendegradasi dinding sel jamur yang tersusun atas kitin, yang merupakan sumber nutrisi dan agen parasitisme (Toharisman, 2007). Kemampuan mikroorganisme tersebut diharapkan dalam penelitian ini, aplikasi bakteri kitinolitik dapat digunakan untuk mengendalikan pertumbuhan jamur Colletotrichum sp. penyebab penyakit antraknosa pada tanaman kakao secara in kitinolitik diremajakan di media koloidal kitin selama 72 jam pada suhu 32oC (Suryanto 2006). Kemampuan bakteri kitinolitik dalam menghambat pertumbuhan fungi diuji dengan uji antagonisme in vitro dalam cawan Petri. Biakan fungi ditumbuhkan di media koloidal kitin dengan jarak 3,5 cm dari cakram tempat inokulum bakteri dan dibuat 2 titik pengulangan. Biakan tersebut diinkubasi selama 72 jam pada suhu ruang. Selanjutnya suspensi bakteri kitinolitik yang telah dibuat dengan konsentrasi ≈ 108 sel/ml (standart McFarland) diinokulasikan pada cakram dengan diameter 0,5 cm di bagian tengah media kitin sebanyak 0,01 ml. Biakan diinokulasi pada suhu 30oC. Akitivitas penghambatan ditentukan berdasarkan zona hambat yang terbentuk di sekitar koloni. Pengamatan dimulai dari hari ke-5 sampai hari ke-10 (Irawati, 2008). Gambar 3.5.1 Metode pengukuran zona hambat bakteri kitinolitik terhadap koloni jamur; A. Koloni jamur; B. Zona hambat bakteri kitinolitik terhadap koloni jamur; C. Titik tengah jamur diletakkan; D. Koloni bakteri kitinolitik; x. Diameter koloni jamur yang terhambat pertumbuhannya; y. Diameter koloni jamur normal. Universitas Sumatera Utara 35 Pengukuran jari-jari zona hambat bakteri dilakukan dengan menggunakan jangka sorong. Jari-jari zona hambat bakteri kitinolitik = Y - X 2 Ket : Y = Diameter fungi yang tidak terhambat X = Diameter yang terhambat 3.6 Pengamatan Abnormalitas Miselium G. boninense Setelah Uji Antagonis Pengamatan dilakukan dengan 2 cara yaitu secara visual dan mikroskopis. Pengamatan secara visual dilakukan dengan cara melihat zona/luas pertumbuhan miselium G. boninense. Pengamatan secara mikroskopis dilakukan dengan cara mengamati ujung miselium pada daerah/zona hambat G. boninense. Ujung miselium G. boninense yang tumbuh pada permukaan media PDA dipotong berbentuk block square. Kemudian diletakkan pada objek gelas. Selanjutnya diamati adanya abnormalitas pertumbuhan miselium G. boninense. berupa pembengkokan ujung miselium, miselium pecah, miselium berbelah, miselium bercabang, miselium lisis dan miselium tumbuh kerdil (Lorito et al. 1992). 3.7 Penyediaan Media Tanam Tanah yang digunakan adalah tanah yang berasal dari tanah perkebunan. Tanah dan pupuk kandang dipasteurisasi dengan cara mengukus selama 3-5 jam pada suhu sekitar 80oC. Tanah kemudian dicampur dengan pupuk kandang yang telah dipasteurisasi dengan perbandingan 3:1. Universitas Sumatera Utara 36 3.8 Uji Efektifitas Isolat Bakteri Kitinolitik Terhadap Jamur G. boninenese In Vivo. Percobaan efektifitas ini menggunakan metode RAL (Rancangan Acak Lengkap) dengan aplikasi metode yaitu : 1. Uji efektifitas penyiraman bakteri kitinolitik Aplikasi metode tersebut di uji dengan isolat bakteri kitinolitik : 1. Karo (KR05) 2. J.Hinai (LK08) 3. Bangka (BK17) 4. Bangka (BK15) 5. Bangka (BK13) Perlakuan tersebut diatas dilakukan masing-masing 5 kali ulangan. 3.9 Uji Efektifitas Bakteri Kitinolitik Dengan Aplikasi Siram Untuk perlakuan efektifitas dengan metode siram aplikasinya yaitu bibit kelapa sawit yang berusia 3-4 bulan ditumbuhkan didalam polybag yang berukuran 17 x 35 cm, selanjutnya disemprot sebanyak 20 ml suspensi bakteri kitinolitik pada bagian permukaan tanah polybag yang berisi bibit kelapa sawit tadi. Pengujian efektifitas dilakukan selang waktu dua hari. Spora G. boninense dengan kerapatan 2x105 spora/ml disiram pada permukaan tanah hingga merata. Dilakukan pengamatan tiap minggu selama + 3 bulan dari minggu ke -0. Universitas Sumatera Utara 37 3. 10 Pengamatan Parameter yang diamati adalah luas serangan jamur G. boninense. Pengamatan luas serangan dimulai satu minggu setelah inokulasi dan dilakukan setiap minggu selama + 3 bulan percobaan. Pengamatan gejala diatas permukaan tanah dilakukan dengan mengamati bagian morfologi daun tanaman. Bibit kelapa sawit yang terinfeksi jamur G. boninense menunjukkan warna daun pucat/nekrosis dan layu. Sedangkan pengamatan luas serangan dibawah permukaan tanah dilakukan dengan mencabut bibit kelapa sawit yang ditanam, kemudian dilihat morfologi akar dan pangkal batang dari bibit tersebut untuk mengamati timbulnya miselium atau tubuh buah jamur G. boninense. Nilai luas serangan jamur G. boninense ditentukan dengan rumus sebagai berikut A= n x 100 % N Keterangan: A: luas serangan n : jumlah tanaman yang terserang spesies patogen G. boninense. N: jumlah seluruh tanaman yang diamati 3. 11 Reisolasi Jamur Patogen dan Bakteri Kitinolitik dari Akar Kelapa Sawit Reisolasi fungi dan bakteri dari akar kelapa sawit dilakukan menurut metode Radu dan Kqueen (2002) dengan modifikasi. Tahap awal yang dilakukan adalah mencuci bagian akar tanaman (3-5 cm) dengan air mengalir selama 20 menit. Selanjutnya permukaan akar tanaman disterilisasi dengan merendam bagian tanaman berturut-turut dengan: etanol 75% selama 2 menit, larutan sodium hypoklorit 5,3% selama 5 menit dan etanol 75% selama 30 Universitas Sumatera Utara 38 detik. Kemudian dibilas dengan akuades steril sebanyak 2 kali, dan dikeringkan pada kertas saring steril. Setelah kering, bagian ujung kiri dan kanan akar tanaman dibuang + 1 cm. Kemudian masing-masing akar tersebut dipotong menjadi 3 bagian dan diletakkan di permukaan media PDA yang telah dicampur dengan antibiotik kloramfenikol (0,03 mg/ml) untuk reisolasi jamur dan pada media khitin untuk reisolasi bakteri dengan posisi bekas potongan ke arah media. Inkubasi dilakukan pada suhu ruang (25o-30o C) selama ± 3 hari. Pengamatan dilakukan setiap hari selama masa inkubasi. Koloni jamur yang muncul dari bagian akar tanaman sebelah dalam disubkulturkan ke media PDA yang baru untuk dimurnikan. Kemudian dimati bentuk hifa di bawah mikroskop. 3.12 Reisolasi Bakteri Kitinolitik dari Tanah Perlakuan Reisolasi bakteri kitinolitik dari tanah perlakuan dilakukan dengan cara mengambil sampel tanah untuk tiap perlakuan. Tanah ditimbang sebanyak satu gram. Tanah dimasukkan ke dalam aquadest steril 10 ml lalu di vorteks sampai homogen. Kemudian diencerkan sampai dengan pengenceran 105. Kemudian dipipet 0.1 ml suspensi lalu disebarkan ke dalam media khitin dengan metode cawan sebar. Inkubasi dilakukan pada suhu ruang (25o-30oC) selama ± 5 hari. Pengamatan dilakukan setiap hari selama masa inkubasi. Koloni yang muncul pada permukaan media dihitung sampai hari kelima. 3.13 Analisis Data Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis sidik ragam dan dilakukan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) untuk melihat jarak antar perlakuan. Universitas Sumatera Utara 39 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Karakteristik Serangan G. boninense Pada Bibit Tanaman Kelapa Sawit Gejala awal serangan Ganoderma dapat dilihat pada bibit kelapa sawit yang terserang penyakit adalah terjadinya perubahan warna daun atau sebahagian dari helaian daun. Perubahan ini ditandai dengan perubahan warna daun menjadi kuning dan layu. Gejala ini sering disebut sebagai nekrosis daun Gambar 4.1.1. Penyakit pada bibit kelapa sawit yang terserang penyakit menunjukkan daun berwarna hijau pucat dan kekuningan. Daun-daun tua layu, pertumbuhan terhambat, dan pelepah daun jatuh sekitar batang kelapa sawit. Menurut Semangun (2000) tanaman kelapa sawit yang terserang penyakit busuk pangkal batang (basal stem rot) dapat diketahui dari mahkota pohon. Pohon sakit mempunyai janur (daun yang belum membuka, spear leaves) lebih banyak dari pada biasanya. Daun berwarna hijau pucat hingga kekuningan. Daun-daun tua layu, patah pada pelepahnya, dan menggantung di sekitar batang. Gambar 4.1.1 Bibit Sawit Yang Terserang G. boninense. Universitas Sumatera Utara 40 Hasil isolasi jamur pada tanaman dewasa yang terserang penyakit pada media PDA (Gambar 4.1.2.) menunjukkan patogen tersebut adalah G. boninense. Pengamatan mikroskopisnya memperlihatkan spora bersel satu, berbentuk lonjong, uninukleat atau multinukleat dengan ukuran inti besar, dihasilkan pada bagian bawah tubuh buah atau basidium. Pada saat berkecambah spora yang bersel satu membentuk sekat (asepta). (A) (C) Gambar 4.1.2 (B) (D) (A) Tubuh Buah G. boninense, (B) Biakan Murni G. boninense Pada Media PDA Suhu 30oC, (C) Konidium Mikroskopik G. boninense (perbesaran 10 x 40), (D) Spora G. boninense (perbesaran 10 x 40) Tubuh buah G. boninense yang digunakan sebagai sumber spora selanjutnya diperbanyak dan diinokulasikan ke bibit kelapa sawit yang sehat dengan menggunakan suspensi spora. Pengamatan dilakukan selama kurang lebih 12 minggu, hasil yang diperoleh setelah pengamatan adalah gejala yang sama seperti pada pengamatan di lapangan yaitu daun mengalami nekrosis dan layu. Universitas Sumatera Utara 41 4.2. Kemampuan Antagonisme In Vitro Bakteri Kitinolitik Dengan G. boninense Hasil uji antagonisme isolat bakteri kitinolitik lokal terhadap G. boninense, menunjukkan kelima isolat bakteri mampu menghambat pertumbuhan G. boninense tersebut dengan kemampuan yang berbeda-beda. Mekanisme penghambatan yang terjadi pada uji antagonisme dapat diamati dengan terbentuknya zona community associated with fish and water from Congonhas River, Sertaneja, Parana, Brazil. Brazilian Arvhives of Biology and Technology 44 (4): 373 - 361 Srivastava S, Sinha R, Roy D. 2004. Toxicology effect of malachite green. Aquatic Toxicology (66): 319 – 329 Suryanto D, Munir E. 2006. Potensi pemanfaatan isolat bakteri kitinolitik lokal untuk pengendalian hayati jamur. Prosiding seminar hasil penelitian USU. pp : 15 – 25 Suryanto D. 2001. Selection and Characterization of bacterial isolates for monocyclic aromatic degradation. Disertasi. IPB. Bogor. Van West P. 2006. Saprolegnia parasitica , an oomycete pathogen with a fishy appetite : New challenges for an old problem. Mycologist 20: 99 – 104 Watanabe T, Kanai R, Kawase T, Tanabe T, Mitsutomi M, Sakuda S, Miyashita K. 1999. Family 19 chitinases of Streptomyces species; characterization and distribution. Microbiology 145: 3353 – 3363. Verschuere L, Rombaut G, Sorgeloos P, Verstraete W. 2000. Probiotic bacteria as biological control agents in aquaculture. Microbiology and Molecular Biology Reviews 64 (4) : 655–671 Watson AK, Kaspar H, Lategan MJ, Gibson L. 2008. Probiotics in aquaculture : The need, principles and mechanisms of action and screening processes. Aquaculture 274: 1-14 Welcomme RL. 1988. International introductions of indland aquatic species. FAO Fisheries Technical Paper 294: 212-214 Universitas Sumatera Utara Lampiran 1. Alur Kerja Pengambilan Sampel Persiapan Alat dan bahan Sampel Saprolegnia diambil dari telur yang terdapat pembentukan kapas pada permukaannya Sampel air diambil dari kolam yang memiliki sejarah tidak pernah terinfeksi Saprolegnia Telur terinfeksi diambil dengan menggunakan pinset Masukkan telur terinfeksi ke dalam botol steril yang sudah di isi dengan air dari bak pembenihan tersebut Simpan botol dalam kotak pendingin dan segera dikirim ke laboratorium Masukkan botol steril di kedalaman air 20-30 cm diatas permukaan air, kemudian botol ditutup Simpan botol dalam kotak pendingin dan segera dikirim ke laboratorium Universitas Sumatera Utara Lampiran 2. Komposisi Medium Medium MGMC padat - K2HPO4 KH2PO4 MgSO4.7H2O FeSO4.7H2O ZnSO4 MnCl2 Koloidal kitin 12,5% (b/v) Agar pH 0,7 g 0,3 g 0,5 g 0,01 g 0,001 g 0,001 g 72,7 ml 20 g 6,8 Medium MGMC cair - K2HPO4 KH2PO4 MgSO4.7H2O FeSO4.7H2O ZnSO4 MnCl2 Koloidal kitin 12,5% (b/v) pH 0,7 g 0,3 g 0,5 g 0,01 g 0,001 g 0,001 g 72,7 ml 6,8 Cara Pembuatan Semua bahan dicampur dan ditambahkan akuades sampai volumenya menjadi satu liter. Diatur pH sampai 6,8 dengan menambahkan NaOH 0,1N atau HCl 0,1 N. Setelah dicapai pH yang diinginkan, medium disterilisasi dengan autoclave pada suhu 121 °C dan tekanan 2 bar selama 15 menit. Universitas Sumatera Utara Lampiran 3. Alur Kerja Uji Penghambatan Saprolegnia sp in vitro Biakan Saprolegnia sp. Diinokulasikan pada bagian tengah media MGMC Biakan bakteri kitinolitik Sebanyak 10 µl (setara dengan 10 8 sel / ml) diinokulasikan pada kertas cakram yang diletakkan pada media MGMC dengan jarak 3,5 cm dari tempat biakan inokulum Saprolegnia sp. Diinkubasi pada suhu 30°C dan dilakukan pengamatan setiap hari selama 7 hari Hasil pengamatan Universitas Sumatera Utara Lampiran 4. Alur kerja pengukuran N-asetilglukosamin Hifa Saprolegnia inokulum Saprolegnia diinokulasi dalam media GYB kemudian diinkubasi selama 72 jam diautoklaf dan dikeringkan dalam oven hingga mendapatkan berat konstan ditimbang sebanyak 0,1 gram kemudian diinokulasikan pada media cair garam tanpa kitin Bakteri kitinolitik potensial inokulum bakteri kitinolitik sebanyak 0,1 ml (setara dengan 108) diinokulasikan pada media garam cair tanpa kitin diinkubasi pada shaker water bath dengan kecepatan 150 rpm pada suhu 30ºC selama 24 jam Pengukuran N asetilglukosamin sebanyak 0,5 ml sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 0,1 ml larutan A (Na2B4O7 0,8M) lalu dipanaskan setelah dingin ditambahkan larutan B (1%pdimetilaminobenzaldehida dalam asam asetat glasial + 1,25% HCl 10N yang dibuat saat digunakan) divortek dan diinkubasi pada suhu 37°C selama 30 menit Diukur absorbansi warna dan konsentrasi dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 538 nm Konsentrasi N -asetilglukosamin Universitas Sumatera Utara Lampiran 5. Preparasi Saprolegnia sp untuk uji in vivo Inokulum Saprolegnia sp. Koloni Saprolegnia sp. umur 48 jam dipotong dengan menggunakan Cork borer No.2 (dengan diameter 5,5 mm) Diinokulasi dalam 20 ml Glucose yeast extract agar (GY agar) diinkubasi 25°C selama 24 -28 jam Miselium Saprolegnia sp. dipotong dan dibilas dengan akuades steril tiga kali diinokulasi pada 20 ml akuades steril Diinkubasi pada suhu 30ºC selama 24 jam Zoospora Saprolegnia sp. keberadaan zoospora diamati di bawah mikroskop dihitung jumlah zoospora yang diperlukan untuk infeksi (1 x 104) dengan menggunakan haemocytometer Zoospora siap untuk uji in vivo Universitas Sumatera Utara Lampiran 6. Alur kerja patogenitas Saprolegnia sp. 25 telur gurami sehat Ditempatkan pada wadah kaca yang berisi 400 ml air steril Kelompok perlakuan diinokulasikan dengan zoospora 1 x 104 dan kontrol tidak Pengamatan dilakukan selama 7 hari hingga telur menjadi larva Pengamatan yang dilakukan adalah tingkat infeksi, daya tetas dan tingkat kematian (mortalitas) Hasil Universitas Sumatera Utara Lampiran 7. Alur Kerja Preparasi Isolat Bakteri Isolat Bakteri Kitinolitik dibiakkan pada media miring MGMC selama 24 jam sebanyak 0,4 ml kultur bakteri kitinolitik (setara dengan 105 sel/ml) ditambahkan kedalam 400 ml air di wadah kaca Inokulum bakteri siap digunakan untuk uji in vivo Universitas Sumatera Utara Lampiran 8. Alur kerja patogenitas Isolat Bakteri 25 telur gurami sehat Ditempatkan pada wadah kaca yang berisi 400 ml air steril Kelompok perlakuan diinokulasikan sebanyak 0,4 ml kultur bakteri kitinolitik (setara dengan 105 sel/ml) ditambahkan kedalam 400 ml air di wadah kaca sedangkan kontrol tidak Uji Perlekatan sebanyak 3 telur dari setiap wadah kaca diambil kemudian ditempatkan dalam petri steril digerus dan dibiakkan pada media MGMC dengan metode sebar kemudian inkubasi pada suhu 30°C selama 24 jam Diamati pembentukan zona bening yang dibentuk oleh bakteri sebanyak 2 telur dari setiap wadah kaca diambil kemudian difiksasi dengan FBS Uji Patogenitas Pengamatan dilakukan selama 7 hari hingga telur menjadi larva Pengamatan yang dilakukan daya tetas dan tingkat kematian (mortalitas) Hasil Universitas Sumatera Utara Lampiran 9. Alur kerja Perlekatan Isolat Bakteri 25 telur gurami sehat Ditempatkan pada wadah kaca yang berisi 400 ml air steril Kelompok kontrol positif diinokulasikan sebanyak 0,4 ml kultur zoopora (setara dengan 104 sel/ml) Kelompok kontrol negatif tidak diinokulasikan baik zoospora maupun kultur bakteri Kelompok perlakuan diinokulasikan sebanyak 0,4 ml kultur bakteri kitinolitik (setara dengan 105 sel/ml).Setelah 24 jam diinokulasikan sebanyak 0,4 ml kultur zoopora (setara dengan 104 sel/ml) Pengamatan dilakukan selama 7 hari hingga telur menjadi larva Pengamatan yang dilakukan daya tetas dan tingkat kematian (mortalitas) Hasil Universitas Sumatera Utara Lampiran 10. Cakupan Kegiatan Penelitian Pengambilan Sampel Saprolegnia air pada Bakteri air Isolasi Isolasi Identifikasi Identifikasi Biakan Asai antagonisme Preparasi bakteri Uji patogenitas bakteri kitinolitik Preparasi produksi zospora Rancangan percobaan Pengujian secara in Vivo Uji kemampuan bakteri melekat pada sel telur Rancangan Percobaan : Kontrol positif : dilakukan infeksi Saprolegnia Kontrol negatif : tanpa pemberian bakteri kitinolitik maupun Saprolegnia Perlakuan 1 : Bakteri kitinolitik A, diinfeksi Saprolegnia Perlakuan 2 : Bakteri kitinolitik B, diinfeksi Saprolegnia Perlakuan 3 : Bakteri kitinolitik C, diinfeksi Saprolegnia Analisis kuantitatif terhadap pengamatan Infection rate, hatching rate dan mortality rate Universitas Sumatera Utara Lampiran 11. Isolat Biakan Murni Bakteri Kitinolitik dan Beberapa Hasil Uji Biokimia Biakan Murni Bakteri Kitinolitik Uji Sitrat Uji TSIA Uji Gelatin Uji Pati Universitas Sumatera Utara Lampiran 12. Hasil Pengukuran Kadar N-Asetilglukosamin pada Uji Antagonisme Isolat Bakteri Kitinolitik terhadap Saprolegnia sp. Isolat Absorbansi GlcNAc (µg/ml) Kontrol (24 jam) 0 0 Kontrol (48 jam) 0 0 PB 08 0 0 PB 15 0 0 PB 17 0,034 0,008 Universitas Sumatera Utara Lampiran 13. Hasil Pengamatan dan Gambar Abnormalitas Larva Abnormalitas Larva Ikan Ekor tidak ada Bentuk tubuh seperti siput Tulang belakang bengkok Siamese Twin Abnormalit as kuning telur Lainnya PB 3A 0 0 1 0 0 0 PB 01 0 0 0 0 0 0 PB 02 0 0 0 0 0 0 PB 05 0 0 0 0 0 0 PB 08 0 0 0 0 0 0 PB 10 0 0 0 0 0 0 PB 13 0 0 0 0 0 0 PB 14 0 0 0 0 0 0 PB 15 0 0 0 0 0 0 PB 17 0 0 0 0 0 0 Kontrol 0 0 0 0 0 0 Kode Abnormalitas tulang belakang (A) Normal (B) Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Pengendalian Serangan Colletotrichum sp. Pada Tanaman Kakao (Theobroma cacao L.) Menggunakan Isolat Bakteri Kitinolitik
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

Pengendalian Serangan Colletotrichum sp. Pada Tanaman Kakao (Theobroma cacao L.) Menggunakan Isolat Bakteri Kitinolitik

Gratis