Feedback

Pengendalian Serangan Busuk Pangkal Batang (Ganoderma boninense Pat.) Pada Bibit Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Menggunakan Isolat Bakteri Kitinolitik

Informasi dokumen
1 PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense Pat.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK TESIS Oleh RISKY HADI WIBOWO 097030002/BIO PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011 Universitas Sumatera Utara 2 PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense Pat.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) 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 RISKY HADI WIBOWO 097030002/BIO PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011 Universitas Sumatera Utara 3 PENGESAHAN TESIS Judul Tesis : Nama Mahasiswa Nomor Pokok Departemen : : : SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense PAT.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis JACQ.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK RISKY HADI WIBOWO 097030002 BIOLOGI PENGENDALIAN Menyetujui Komisi Pembimbing (Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc.) Pembimbing I Ketua Program Studi, (Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed.) (Dr. Ir Edy Batara Mulya Siregar, M.Si.) Pembimbing II Dekan, (Dr. Sutarman, M.Sc.) Tanggal lulus: 15 agustus 2011 Universitas Sumatera Utara 4 PERNYATAAN ORISIONALITAS PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense Pat.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK TESIS Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil karya kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar Medan, Agustus 2011 RISKY HADI WIBOWO NIM. 097030002 Universitas Sumatera Utara 5 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan dibawah ini: Nama NIM Program Studi Jenis Karya Ilmiah : Risky Hadi Wibowo : 097030002 : Biologi : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty free Right) atas Tesis saya yang berjudul: Pengendalian Serangan Busuk Pangkal Batang (Ganoderma boninense Pat.) Pada Bibit Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Menggunakan Isolat Bakteri Kitinolitik Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalty Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelolah 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 atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya. Medan, Agustus 2011 RISKY HADI WIBOWO NIM. 097030002 Universitas Sumatera Utara 6 Telah diuji pada Tanggal : 15 Agustus 2011 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua Anggota : Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc : 1. Dr. Ir. Edy Batara Siregar M.Si 2. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc 3. Dr. Suci Rahayu, M.Si Universitas Sumatera Utara 7 RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama lengkap berikut gelar : Risky Hadi Wibowo S.Si Tempat dan tanggal lahir : Rantau Prapat, 24-04-1985 Alamat Rumah : Jl. Luku No.43 Pasar mati. Medan Telepon/faks/Hp : 081263886312 e-mail : Riskyhadiwibowo@yahoo.com Instansi Tempat Bekerja : LBB Sony Sugema College Alamat Kantor : Jl. Iskandar Muda No 22 D & 20 B3 Medan Telepon/faks/Hp : (061) 4539064/ (061) 4529779 DATA PENDIDIKAN SD : Negeri 112137 Rantau Perapat Tamat : 1997 SMP : Negeri 01 Rantau Prapat Tamat : 2000 SMA : Negeri 03 Rantau Prapat Tamat : 2003 Strata-1 : FMIPA USU Tamat : 2008 Strata-2 : FMIPA USU Tamat : 2011 Universitas Sumatera Utara 8 CONTROL OF BASAL STEM ROT (Ganoderma boninense PAT.) ON THE PALM OIL SEEDLING (Elaeis guineensis JACQ.) USING CHITINOLITIC BACTERIA ABSTRACT A study to control of Basal Stem Rot (Ganoderma boninense Pat.) on the palm oil seedling (Elaeis guineensis Jacq.) using local chitinolitic bacteria has been done in Microbiology Laboratory, Biology Department, Mathematic and Natural Sciences Faculty, North Sumatera University, from February to July 2011. The purpose of the research was to study the ability of local chitinolitic isolated from Bangka, Langkat and Karo LK08, KR05, BK13, BK17, and BK15 to inhibit the growth of G. boninense on the palm oil seedling. Antagonistic test showed that the most effective bacteria in inhibiting the growth of G. boninense was BK17 with inhibiting zone of 12,63 mm, whereas the least effective bacteria was BK15, with inhibition zone of 8,05mm. Disease incidences was higher in control (20%) compared to bacterial treatments. Less disease incidence was found in treatments of BK17 and KR05(4%). Microscopic observation showed that G. boninense hyphae was abnormal i. e. lysis, curved, rolled and dwarf due to the fungus. Key words: Chitinolitic Bacteria, Ganoderma boninense, Oil Palm Seedling Universitas Sumatera Utara 9 PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense PAT.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis JACQ.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK ABSTRAK Penelitian tentang Pengendalian Serangan Busuk Pangkal Batang (Ganoderma boninense Pat.) pada bibit tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) mengggunakan isolat bakteri kitinolitik telah dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi FMIPA USU dari bulan Februari 2011 sampai dengan Juli 2011. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi bakteri kitinolitik lokal yang diisolasi dari Bangka, Langkat dan Karo yaitu LK08, KR05, BK13, BK17, dan BK15 dalam menghambat pertumbuhan jamur G. boninense yang terdapat pada bibit kelapa sawit. Hasil penelitian menunjukkan BK17 memiliki efektivitas paling tinggi dalam menghambat pertumbuhan G. boninense dengan jari-jari zona hambat sebesar 12,63 mm, sedangkan efektifitas terendah ditunjukkan oleh isolat BK15, dengan jari-jari zona hambat sebesar 8,05 mm. Luas serangan paling rendah terdapat pada BK17 dan KR05 yaitu sebesar 4% sedangkan paling tinggi pada kontrol positif yaitu sebesar 20%. Pengamatan mikroskopis menunjukkan bahwa G. boninense mengalami keabnormalan hifa dicirikan pada hifa G. boninense mengalami lisis, hifa membengkok dan hifa menggulung. Kata Kunci: Bakteri kitinolitik, Ganoderma boninense, bibit kelapa sawit Universitas Sumatera Utara 10 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya dan kepada junjungan nabi besar Muhammad Rasullulah SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan Penelitian dengan judul Pengendalian serangan busuk pangkal batang (Ganoderma boninense Pat.) pada bibit tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) menggunakan isolat bakteri kitinolitik. Penelitian ini diajukan dalam rangka memenuhi Kurikulum Program Magister Biologi pada Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara. Untuk menyelesaikan penelitian ini banyak pihak yang telah membantu saya hingga penelitian ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto M.Sc selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Dr. Ir. Edy Batara Siregar M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan saya kesempatan melakukan penelitian ini dan telah membimbing serta mengarahkan saya dari awal penelitian saya sampai saya dapat menyelesaikan penelitian ini. 2. Bapak Prof. Dr. Erman Munir M.Sc dan Ibu Dr. Suci Rahayu M.Si selaku dosen dan penguji yang telah banyak memberikan masukan saran untuk penyelesaian tesis ini agar lebih baik, terima kasih buat dukungannya. 3. Ibu Dra. Nunuk Priyani M.Sc selaku Kepala Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi F.MIPA USU yang telah bersedia mengizinkan penulis melakukan penelitian di laboratorium tersebut. Universitas Sumatera Utara 11 4. Ibu Dra. Isnaini Nurwahyuni M.Sc selaku kepala Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Departemen Biologi F.MIPA USU yang telah bersedia mengizinkan penulis melakukan penelitian di rumah kaca Laboratorium Fisiologi Tumbuhan 5. Bapak dan Ibu dosen penulis di Program Studi Biologi Magister SPs USU, terima kasih untuk ilmu yang sudah diberikan selama ini. 6. Ibu Nurhasni Muluk selaku laboran Mikrobiologi, Ibu Roslina Ginting, Pak Herois dan Bang Erwin selaku staf pegawai Departemen Biologi FMIPA USU. Adik-adikku Asisten laboratorium Mikrobiologi, Ammi, Nikmah, Asril, Affan, Mirza, Yanti, dll, terima kasih atas bantuannya selama di laboratorium. 7. Ayahanda Mhd. Abidin yang sudah memberikan banyak doa, harapan & dorongan sehingga penulis bisa menyelesaikan perkuliahan ini, dan Ibunda Nurviana yang selalu memberi penulis doa, semangat dan harapan dalam hidup ini. 8. Kakanda yang sangat penulis banggakan dan sayangi (Mhd Cahyadi Lazuardi, Mhd Harri Kurniawan (alm), dan Mhd Budi Permana A.md, Debi Nurwulani Kurniati, dan Irzan Irdawati), kepada para keponakan yang paling ku sayangi (Jessica, Vikri, Jingga, Singgih, Rasyid dan Alfi) penulis ucapkan ribuan terima kasih atas segala cinta, kasih sayang, pengorbanan moril maupun materil, motivasi, kesabaran serta doa yang tak akan pernah bisa penulis balas sampai kapanpun 9. Komisaris Utama Lembaga Bimbingan Belajar Sony Sugema College Medan, rekan tentor dan pegawai LBB SSC terima kasih untuk semua dukungan dan doa serta semangat yang diberikan pada saya. 10. Temanku tersayang di S2 Biologi 09, Bu Rosmayani, Bu Awaltian, Bu Nafiah, Kak Elsa, Bapak Nirwan Barus, Bapak Kharim, Kak Yuni, Kak Winda, Kak Rita, Kak Bunga, Kak Dwi, Rini, Dian, wiwin, Lirva kalian adalah temanku, dan saudara bagiku, terima kasih untuk persahabatan kita yang selalu indah dan bahagia, juga temantemanku di S2 Biologi 10 terima kasih atas dukungannya. Universitas Sumatera Utara 12 11. Teman-teman kosku, Mahya, Surya, David, Rahmad, Marzuki, Kasbi, Junaidi, dan Taufik, kalian saudaraku yang selalu memberi banyak bantuan dan doa, terimakasih atas doanya. 12. Kakanda Letda Aan Kurniawan S.ST.Han, Letda Dwi Ari Cahyono S.ST.Han, Letda Hari Mulyono dan keluarga dan Ipda Bayu Arswendo dan keluarga terima kasih untuk semua dukungan dan doa serta semangat yang diberikan pada saya. 13. Melalui kesempatan ini, saya sampaikan semoga Allah SWT selalu memberikan pahala, nikmat dan limpahan rahmat yang tiada taranya. Saya menyadari sepenuhnya bahwa penelitian ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak sangat diharapkan demi kesempurnaan penulisan Penelitian ini serta berharap penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan referensi bagi penelitian berikutnya. Medan Agustus 2011 Penulis Universitas Sumatera Utara 13 DAFTAR ISI Halaman RIWAYAT HIDUP ABSTRACT ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN vii viii xi x xiii xiv xv xvi BAB1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Permasalahan 1.3 Tujuan Penelitian 1.4 Hipotesis 1.5 Manfaat 1 1 3 3 4 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kelapa Sawit 2.2 Botani Kelapa Sawit 2.3 Penyakit Busuk Pangkal Batang Kelapa Sawit 2.4 Induksi Ketahanan Tanaman 2.5 Potensi Bakteri Kitinolitik Sebagai Pengendali Hayati 5 5 6 7 11 13 BAB 3 BAHAN DAN METODA 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Alat dan Bahan 3.3 Isolat Jamur G. boninense Dan Isolat Bakteri Kitinolitik 3.4 Perbanyakan Dan Pembuatan Suspensi 3.5 Uji Antagonisme In Vitro Bakteri Kitinolitik 3.6 Pengamatan Abnormalitas Miselium G. boninense Setelah Uji Antagonis 3.7 Penyediaan Media Tanam 3.8 Uji Efektifitas Isolat Bakteri Kitinolitik Terhadap Jamur G.boninense In Vivo 3.9 Uji Efektifitas Bakteri Kitinoitik Dengan Aplikasi Siram 15 15 16 16 16 17 18 18 19 19 Universitas Sumatera Utara 14 3.10 Pengamatan 3.11 Reisolasi Jamur Patogen Dan Bakteri Kitinolitik Dari Akar Kelapa Sawit 3.12 Reisolasi Bakteri Kitinolitik Dari Tanah Perlakuan 3.12 Analisis Data 20 20 21 21 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Karakterisasi G. boninense Yang Terdapat Pada Bibit Kelapa Sawit 4.2 Kemampuan Antagonisme In Vitro Bakteri Kitinolitik Dengan G. boninense 4.3 Penilaian Efektifitas Bakteri Kitinolitik Terhadap G. boninense Pada Bibit Kelapa Sawit 4.4 Pengamatan Struktur Hifa Abnormal G. boninense Setelah Uji Antagonis In Vitro 4.5 Reisolasi G.boninense dan Bakteri Kitinolitik Pada Akar Bibit Kelapa Sawit 4.6 Reisolasi Bakteri Kitinolitik Pada Tanah Perlakuan Bibit Kelapa Sawit 24 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran 39 39 39 DAFTAR PUSTAKA 40 LAMPIRAN 45 24 25 28 31 34 37 Universitas Sumatera Utara 15 DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul Halaman 4.2.1 Nilai Rataan Antagonisme InVitro Bakteri kitinolitik Lokal Terhadap G. boninenese Untuk Tiap Pengamatan 25 4.3.1 Persentase (%) Luas Serangan G. boninense Pada Bibit Kelapa Sawit Deskripsi Gejala Antagonis Yang Terjadi Antara Isolat Bakteri Kitinolitik Dan G. boninense 28 4.4.1 31 Universitas Sumatera Utara 16 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar 2.2.1 2.3.1 2.3.2 2.3.3 3.5.1 4.1.1 4.1.2 4.2.1 4.4.1 4.5.1 4.5.2 4.6.1 4.6.2 Judul Halaman Tanaman Kelapa Sawit Kelapa Sawit Yang Terserang Penyakit Busuk Pangkal Batang Batang Kelapa Sawit Yang Terserang Penyakit Busuk Pangkal Batang Tubuh Buah G. boninense Pat. Metode Pengukuran Zona Hambat Bakteri Kitinolitik Terhadap Koloni Jamur Bibit Sawit Yang Terserang G. Boninense (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) Kemampuan Antagonisme Bakteri Kitinolitik (A) BK17, (B) BK15, (C) BK13, (D) LK08, (E) KR05 Terhadap G. Boninense Bentuk Hifa Abnormal G. boninense, (A) Hifa Bengkok, (B) Hifa Menggulung, (C) Hifa Bengkok, (D) Hifa Lisis, (F) Hifa Kerdil, (F) Hifa Normal G. boninense Hasil Reisolasi Kontrol Positif (A). Akar Kelapa Sawit (B). Reisolasi Akar Kelapa Sawit (C). Koloni Jamur G. boninense (D). Hifa G. boninense Hasil Reisolasi Perlakuan Bakteri Kitinolitik (A) Kontrol (+), (B) Kontrol (-), (C) BK15, (D) BK17,(E) LK08, (F) BK13, (G) KR05 Perhitungan Jumlah Koloni Isolat Bakteri Kitinolitik Hasil Reisolasi Tanah Bibit Kelapa Sawit Perlakuan Minggu ke-12 (pengamatan hari ke-5) Hasil Reisolasi Bakteri Kitinolitik Dari Tanah Bekas Perlakuan 7 8 9 11 17 22 24 30 32 34 35 37 38 Universitas Sumatera Utara 17 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lampiran A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V Judul Halaman Alur Kerja Antagonisme In Vitro Pengamatan Abnormalitas Miselium G. boninense Setelah Uji Antagonis Perkebunan Kelapa Sawit di Sumatera Utara Pembuatan Suspensi Bakteri Kitinolitik Pembuatan Suspensi Jamur G. boninense Penyediaan Media Tanam Uji Patogenitas Uji Efektifitas Bakteri Kitinolitik dengan Aplikasi Siram Pengamatan Percobaan Reisolasi Jamur Patogen dan Bakteri Kitinolitik dari Akar Kelapa Sawit Reisolasi Bakteri Kitinolitik dari Tanah Perlakuan Luas Serangan Patogen Minggu Ke-1 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-2 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-3 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-4 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-5 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-6 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-7 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-8 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-9 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-10 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-11 Luas Serangan Patogen Minggu Ke-12 45 45 46 46 47 47 48 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 Universitas Sumatera Utara 8 CONTROL OF BASAL STEM ROT (Ganoderma boninense PAT.) ON THE PALM OIL SEEDLING (Elaeis guineensis JACQ.) USING CHITINOLITIC BACTERIA ABSTRACT A study to control of Basal Stem Rot (Ganoderma boninense Pat.) on the palm oil seedling (Elaeis guineensis Jacq.) using local chitinolitic bacteria has been done in Microbiology Laboratory, Biology Department, Mathematic and Natural Sciences Faculty, North Sumatera University, from February to July 2011. The purpose of the research was to study the ability of local chitinolitic isolated from Bangka, Langkat and Karo LK08, KR05, BK13, BK17, and BK15 to inhibit the growth of G. boninense on the palm oil seedling. Antagonistic test showed that the most effective bacteria in inhibiting the growth of G. boninense was BK17 with inhibiting zone of 12,63 mm, whereas the least effective bacteria was BK15, with inhibition zone of 8,05mm. Disease incidences was higher in control (20%) compared to bacterial treatments. Less disease incidence was found in treatments of BK17 and KR05(4%). Microscopic observation showed that G. boninense hyphae was abnormal i. e. lysis, curved, rolled and dwarf due to the fungus. Key words: Chitinolitic Bacteria, Ganoderma boninense, Oil Palm Seedling Universitas Sumatera Utara 9 PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense PAT.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis JACQ.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK ABSTRAK Penelitian tentang Pengendalian Serangan Busuk Pangkal Batang (Ganoderma boninense Pat.) pada bibit tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) mengggunakan isolat bakteri kitinolitik telah dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi FMIPA USU dari bulan Februari 2011 sampai dengan Juli 2011. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi bakteri kitinolitik lokal yang diisolasi dari Bangka, Langkat dan Karo yaitu LK08, KR05, BK13, BK17, dan BK15 dalam menghambat pertumbuhan jamur G. boninense yang terdapat pada bibit kelapa sawit. Hasil penelitian menunjukkan BK17 memiliki efektivitas paling tinggi dalam menghambat pertumbuhan G. boninense dengan jari-jari zona hambat sebesar 12,63 mm, sedangkan efektifitas terendah ditunjukkan oleh isolat BK15, dengan jari-jari zona hambat sebesar 8,05 mm. Luas serangan paling rendah terdapat pada BK17 dan KR05 menggunakan komponen dalam jumlah yang sangat sedikit (Yowono, 2006). Ada empat komponen utama pada proses PCR diantaranya adalah : 1. DNA cetakan, yaitu fragmen DNA yang akan dilipatgandakan. 2. Oligonukleotida primer, yaitu suatu sekuen oligonukleotida pendek (15-20 basa nukleotida) yang digunakan untuk mengawali sintesis rantai DNA. 3. Deosiribonukleotida trifospat (dNTP) terdiri atas dATP, dCTP, dGTP, dTTP. 4. Enzim DNA polymerase, yaitu enzim yang melakukan katalisis reaksi sintesis rantai DN. Komponen yang lain yang juga penting adalah senyawa buffer. Reaksi pelipatgandaan suatu fragmen DNA dimulai denga melakukan denaturasi DNA temple (cetakan) sehingga rantai DNA yang berantai ganda (double stranded) akan terpisah menjadi rantai tunggal single stranded). Denaturasi DNA dilakukan dengan menggunakan panas 950C selama 1-2 menit, kemudia suhu diturunkan menjadi 550C sehingga primer akan menempel (annealing) pada cetakan yang telah terpisah menjadi rantai tunggal. Primer akan membentuk jembatan hydrogen dengan cetakan pada daerah sekuen yang komplementer dengan sekuen primer. Suhu 550C yang digunakan untuk penempelan primer pada dasarnya merupakan kompromi. Amplifikasi akan lebih Universitas Sumatera Utara efisien jika dilakukan pada suhu yang lebih rendah (370C), tetapi biasanya akan terjadi penempelan mispriming yaitu penempelan primer pada tempat yang salah. Pada suhu yang lebih tinggi (550C), spesifikasi reaksi amplifikasi akan meningkat, tetapi secara kesuluruhan efisiensinya akan menurun (Yuwono, 2006). Secara umum dalam penggunaan PCR ada tahapan tahapan yang harus dikerjakan diantaranya adalah isolasi DNA atau RNA, pengecekan integritas isolat DNA atau RNA secara spektrofotometrik dan elektroforesis agarosa, pencampuran komponen reaksi PCR, pemrograman mesin PCR, amplifikasi reaksi dan deteksi / evaluasi hasil reaksi (Yuwono, 2006). Universitas Sumatera Utara BAHAN DAN METODA Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di PT. Anak Tasik Tanjung Selamat Estate perkebunan kelapa sawit lahan gambut yang terdapat di Kabupaten Labuhan Batu dan dilanjutkan di Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Marihat Pematangsiantar, dengan ketinggian tempat ± 350 m dpl. Penelitian ini di laksanakan pada bulan September sampai November 2008. Bahan dan Alat Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah badan buah (fruiting body) Ganoderma boninense yang diambil dari perkebunan kelapa sawit lahan gambut. Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini adalah Potato Dextrose Agar (PDA) E. Merck, Extract Yeast E. Merck, Enzim Tag DNA polymerase Mira Diagnostica GmbH leverkusen Germany, Primer ITS 1 ITS 4 dibuat oleh The Europaean Molecular Biology Laboratory (EMBL) dengan nomor akses X 78749, dNTPs yang meliputi dATP, dGTP, dCTP, dTTP Promega Madison USA, Malt Extract, MgCl2, Etidium Bromida, Agarosa, Buffer moller, CTAB, Polyvinil Pirolidin, NaCl kesemuanya E. Marck, Buffer Tris EDTA HCl, Buffer TBE Nitrogen cair, film polaroid, Alkohol 95 %, khlorox 0,1 %, Aquadest steril, Methylene blue dan minyak imersi. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah plastik, Petridish, jarum inokulasi, kotak inokulasi, gelas ukur, erlenmeyer, Inkubator, lampu bunsen, Universitas Sumatera Utara autoclave, oven, inkobator, kompor, mikroskop, label nama, cutter, kapas steril, alumunium foil, kertas tissue, tabung reaksi, Themocycler (M J Programable Thermo Cycler tipe 100 M J Reseach Inc Reseach Massachusetts USA), alat ultrasentrifugasi, alat vortex, alat elektroforesis, tabung Eppendorf, pengaduk mikrowafe, peralatan sinar UV dan foto polaroid serta alat sekuensing DNA. Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan adalah Metode Survei (Steel and James, 1989). Adapun tahapan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mengamati secara langsung tanaman kelapa sawit yang terserang penyakit Ganoderma boninense di lapangan. 2. Mengambil sampel penyakit yang menyerang tanaman kelapa sawit di lapangan. 3. Menganalisa karakter DNA penyakit yang menyerang tanaman dengan menggunakan Polymerase Chain reaction ( PCR ) di laboratorium. Pelaksanaan Penelitian Pembuatan Potato Dextrose Agar (PDA) Diambil PDA (Potato Dextrose Agar) sebanyak 39 gram dididihkan dalam 1 liter aquadest. Setelah mendidih, larutan PDA (Potato Dextrose Agar) dimasukkan ke dalam erlenmeyer, kemudian ditutup dengan kapas steril dan alumunium foil, kemudian disterilisasi di dalam autoclave selama ± 1 jam dengan suhu 121 0 124 C pada tekanan 1,25 atm. Setelah 1 jam, PDA (Potato Dextrose Agar) didinginkan dan dituang ke dalam petridish. Universitas Sumatera Utara Pembuatan Media Pertumbuhan Cair Malt Yeast Extract (Metode Burger et all 1994) Ditimbang 15 gram serbuk Malt Yeast ekstrak dilarutkan dengan aquadest secukupnya. Ditimbang 5 gram Yeast ekstrak kemudian dilarutkan di dalam aquadest secukupnya. Kedua larutan digabungkan lalu di tambahkan dengan aquadest sehingga volume menjadi 1000 ml. Disterilkan pada suhu 1210 C selama 15 menit Pembuatan Larutan Buffer Pengekstraksi DNA (Metode Moller) Dilarutkan 0,61 gram Tris di dalam 45 ml akuades steril ditambahkan 0,15 gram EDTA dan 1 gram SDS. Diatur pH menjadi 8,0 dengan penambahan HCl 37 %, kemudian ditambahkan H2O sampai volume larutan 50 ml , lalu disterilkan pada suhu 1210 C selama 15 menit Pembuatan Larutan Buffer TE (Tris HCl EDTA) Dilarutkan 0,061 gram Tris di dalam 45 ml H2O steril ditambahkan dengan 0,015 gram EDTA. Diatur pH larutan menjadi 8,0 dengan penambahan HCl 37 %, kemudian ditambahkan H2O sampai volume larutan 50 ml, lalu disterilkan pada suhu 1210 C selama 15 menit. Universitas Sumatera Utara Pembuatan Larutan Buffer Tris HCl BSA pH 7,8 (Metode Niefold) Dilarutkan 1,21 gram Tris di dalam 95 ml akuades. Diatur pH menjadi 7,8 dengan penambahan HCl 37 %, cukupkan larutan menjadi 100 ml dengan penambahan H2O. Sterilkan pada suhu 1210 C selama 15 menit. Didinginkan sampai 500 C, lalu ditambahkan 3 gram BSA. Pembuatan Larutan Ringer Dilarutkan 1 tablet Ringer di dalam 500 ml akuades, kemudian disterilkan pada suhu 1210 C selama 15 menit. Pembuatan Larutan Proteinase K Dilarutkan 20 mg Proteinase K di dalam 1 ml larutan Ringer, Kemudian larutan ini disimpan pada suhu -200 C. Pembuatan Larutan Ribonuklease 20 mg/ml buffer TE) Ditimbang 20 mg ribonuklease A, lalu dilarutkan di dalam 1 ml buffer TE, kemudian dididihkan selama 5 menit dan disimpan pada suhu -200 C. Pembuatan Pereaksi dan Buffer untuk PCR Dilarutkan 8,11 gram Tris di dalam 95 ml H2O steril, ditambahkan 2,11 gram (NH4)2SO4 dan 100 l Tween 20. Diatur pH larutan menjadi 8,8 dengan penambahan HCl 37 %. Cukupkan larutan menjadi 100 ml dengan penambahan H2O, kemudian disterilkan dengan autoklaf pada suhu 1210 C selama 5 menit dan disimpan pada suhu -200 C. Universitas Sumatera Utara Pembuatan Larutan MgCl2 (larutan stok) Dilarutkan 2,03 gram MgCl26H2O di dalam 100 ml air destilata, kemudian diautiklaf pada suhu 1210 C selama 15 menit dan disimpan pada suhu -200 C. Pembuatan Larutan campuran Nukleotida (dNTPs) dATP 2,5 mM dGTP 2,5 mM dCTP 2,5 mM dTTP 2,5 mM 10 l dari masing masing dari 100 mM larutan nukleotida awal dilarutkan di dalam 390,0 l H2O millipore. Campuran disimpan pada suhu -200 C. Pembuatan 20 l Campuran Pereaksi PCR untuk Mendeteksi Ganoderma sp. Komposisi jumlah ( l) Konsentrasi akhir 10 x buffer PCR 2,5 1x MgCl2 1,0 1,5 mM Campuran Nukleotida (10 mM) 2,5 Primer forward (25 M) 0,5 Primer reverse (25 M) 0,5 Tag DNA polymerase 0,5 dd H2O 14,6 Total volume 23,8 Universitas Sumatera Utara Pembuatan Larutan Buffer untuk Gel Agarosa Elektroforesis 10 x buffer elektroforesis (TBE buffer stok) Tris 890,0 mM Asam borat 890,0 mM EDTA 20,0 mM Air destilata 1000 ml Dilarutkan 107,8 gram Tris, 55 gram asam borat dan 5,85 EDTA di dalam 1000 ml H2O steril (larutan stok). Larutan buffer disimpan pada suhu kamar. Untuk elektroforesis larutan stok ini diencerkan dengan H2O steril dengan perbandingan 1 : 10. Pembuatan 5 x Larutan Loading (10 ml) Gliserol 50 % TBE 5x Bromofenol biru 0,3 % Dilarutkan 30 mg bromo fenol biru di dalam 4,25 ml larutan 10 x TBE (larutan stok), ditambahkan 5,75 ml larutan gliserol 87 %. Larutan ini disimpan pada suhu kamar. Pembuatan Larutan DNA Marker Larutan 100 l pasangan basa (bp) DNA ladder (100 l). Dilarutkan 25 l dari 100 bp DNA ladder (Gibco BRL life Technologies Inc Gaithersburg USA) di dalam 25 l larutan 5 x buffer loading dan 50 l air destilata steril. Universitas Sumatera Utara Pembuatan Larutan 1 Kilo basa (Kb) Dilarutkan 25 ul 1 Kb plus DNA ladder (Gibco BRL life Technologies Inc Gaithersburg USA) di dalam 25 ul 5 x buffer loading dan 50 ul air destilata steril. Pembuatan Larutan Ethidium Bromida (Larutan stok) Dilarutkan 1 gram ethidium bromida di dalam 100 ml air destilata steril (larutan stok). Larutan stok ini disimpan di dalam botol berwarna coklat pada suhu 40 C. Dipipet 1 ml ke dalam Musa acuminata and their reintroduction in axenic plants. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 15: 47-51. Pleban, S., L. Chernin, and I. Chet. 1997. Chitinolytic enzymes of an endophytic strain of Bacillus cereus. Letters in Applied Microbiology. 25 (4): 284-288. Radji, M. 2005. Peranan bioteknologi dan mikroba endofit dalam pengembangan obat herbal. Majalah Ilmu Kefarmasian. 2 (3): 118-121. Radu, S., and C. Y. Kqueen. 2002. Preliminary screening of endophytic fungi from medicinal plants in Malaysia for antimicrobial and antitumor activity. Malaysian Journal of Medical Science. 9 (2): 23-33. Ramamoorthy, V., R. Viswanathan, T. Raguchander, V. Prakasan, and R. Samiyappan. 2001. Induction of systemic resistance by plant growth promoting rhizobacteria in crop plants againts pests and diseases. Crop Protection. 20: 1-11. Universitas Sumatera Utara Reva, O. N., V. V. Smirnov, B. Petterson, and F. G. Priest. 2002. Bacillus endophyticus sp. nov., isolated from the inner tissues of cotton plants (Gossypium sp.). International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 52: 101-107. Risza. 1994. Kelapa Sawit: Upaya Peningkatan Produktivitas. Jakarta: Kanisius. Semangun, H. 2000. Penyakit-Penyakit Tanaman Perkebunan di Indonesia. Cetakan Keempat. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Strobel, G. A. 2002. Microbial gifts from rain forest. Canadian Journal of Plant Pathology. 24: 14-20. Strobel, G. A., and B. Daisy. 2003. Bioprospecting for microbial endophytes and their natural products. Microbiology and Molecular Biology Review. 67 (4): 419502. Sturz, A. V., B. R. Christie, B. G. Matherson, W. J. Arsenault, and N. A. Buchanan. 1999. Endophytic bacterial communities in the periderm of potato tubers and their potential to improve resistance to soilborne pathogen. Plant Pathology. 48: 360-369. Sudadi. 2005. Interaksi bahan mineral lempung, bahan organik, mikrobia tanah: Pengaruh terhadap antagonisme dan pemanfaatannya dalam pengendalian hayati penyakit tanaman asal tanah. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UNS Surakarta. 5 (1): 18-29. Supriadi. 2006. Analisis risiko agens hayati untuk pengendalian patogen pada tanaman. Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik. Jurnal Litbang Pertanian. 25 (3): 75-80. Suryanarayanan, T. S., G. Venkatesan, and T. S. Murali. 2003. Endophytic fungal communities in leaves of tropical forest trees: Diversity and distribution patterns. Current Science. 85 (4): 489-493. Suryanto, D., E. Munir, dan Yurnaliza. 2005. Eksplorasi bakteri kitinolitik: keragaman genetik gen penyandi kitinase pada berbagai jenis bakteri dan pemanfaatannya. Laporan Hasil Penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi. Susanto, A., Sudharto Ps, dan D. Tambajong. 2002. Hiperparasitisme beberapa agens biokontrol terhadap Ganoderma boninense penyebab penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit. Jurnal Penelitian Kelapa Sawit. 10 (2-3): 63-68. Tan, R. X., and W. X. Zou. 2001. Endophytes: A rich of functional metabolites. Nat. Prod. Rep. 18: 448-459. Tjitrosoepomo, G. 2002. Taksonomi Tumbuhan (Spermatophyta). Cetakan Ketujuh. Yogyakarta: UGM Press. Universitas Sumatera Utara Winarni, I., dan E. Novi. 2007. Penapisan aktinomisetes yang bersifat antagonis terhadap penyakit layu bakteri tanaman cabe. Jurnal Matematika, Sains dan Teknologi. 8 (1): 71-82. Zinniel, D. K., P. Lambrecht, N. B. Haris, Z. Feng, D. Kuczmarski, P. Higley, C. A. Ishimaru, A. Arunakumari, R. G. Barletta, and A. K. Vidader. 2002. Isolation and characterization of endophytic colonizing bacteria from agronomics crops and prairie plants. Applied and Environmental Microbiology. 68 (5): 21982208. Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN Lampiran A. Alur Kerja Pengambilan Sampel Pengambilan sampel Akar tanaman kelapa sawit Daun tanaman kelapa sawit diambil akar tanaman yang tua (berumur ≥ 5 tahun) dan sehat dari 5 kawasan perkebunan dibungkus dengan koran dimasukkan ke dalam kantung plastik Hasil diambil daun tanaman yang tua (berumur ≥ 5 tahun) dan sehat dari 5 kawasan perkebunan dibungkus dengan koran dimasukkan ke dalam kantung plastik Hasil Universitas Sumatera Utara Lampiran B. Alur Kerja Isolasi Bakteri Endofit Dari Akar Akar tanaman kelapa sawit Dicuci dengan air mengalir selama 20 menit Disterilisasi bagian permukaan akar dengan cara direndam dalam larutan etanol 75% selama 2 menit Direndam dalam larutan sodium hipoklorit 5,3% selama 5 menit Direndam dalam larutan etanol 75% selama 30 detik Dibilas dengan akuades steril Akar steril Dikeringkan dengan kertas saring Dipotong menjadi 4 bagian Diletakkan di atas media NA+ketokonazol 0,3 gram/ 100 ml dengan posisi bekas potongan ke arah media Diinkubasi pada suhu ruang (25o-30oC) selama ± 5 hari Koloni bakteri endofit Disubkultur pada media NA Hasil Universitas Sumatera Utara Lampiran C. Alur Kerja Isolasi Bakteri Endofit Dari Daun Daun tanaman kelapa sawit Dicuci dengan air mengalir selama 20 menit Disterilisasi bagian permukaan daun dengan cara direndam dalam larutan etanol 70% selama 30 detik Direndam dalam larutan sodium hipoklorit 3% selama 3 menit Dibilas dengan akuades steril Daun steril Dikeringkan dengan kertas saring Dipotong seluas ± 1 cm2 Diletakkan di atas media NA+ketokonazol 0,3 gram/ 100 ml Diinkubasi pada suhu ruang (25o-30oC) selama ± 5 hari Koloni bakteri endofit Disubkultur pada media NA Hasil Universitas Sumatera Utara Lampiran D. Alur Kerja Karakterisasi Bakteri Endofit Bakteri Endofit Dikarakterisasi Pewarnaan Gram Uji Biokimia Diamati Uji sitrat Uji TSIA Uji gelatin Uji motilitas Uji pati Uji katalase Hasil Hasil Universitas Sumatera Utara Lampiran E. Alur Kerja Uji Antagonis Bakteri Endofit Terhadap G. boninense Media modifikasi NA + YE 1% Diinokulasi lempengan inokulum G. boninense di bagian tengah media Diinkubasi pada suhu ruang (25o-30oC) selama ± 4 hari Hasil Dibuat jarak 1 cm dari hifa terluar G. boninense Hasil Hasil Diletakkan cakram yang telah ditetesi suspensi bakteri endofit pada jarak yang telah dibuat Diletakkan cakram yang telah ditetesi suspensi bakteri endofit pada jarak yang telah dibuat Diinkubasi pada suhu ruang (25o-30oC) selama ± 7 hari Diamati zona hambat yang terbentuk Diletakkan cakram pembanding yang ditetesi antibiotik ketokonazol dengan variasi konsentrasi 0,09; 0,3; 0,6 mg/ml Diinkubasi pada suhu ruang (25o-30oC) selama ± 7 hari Diamati dan dihitung panjang miselium terhambat Hasil Hasil Universitas Sumatera Utara Lampiran F. Lokasi Penelitian A B C D E A : Perkebunan kelapa sawit Universitas Sumatera Utara (USU) Medan B : PT. Perkebunan Nusantara III Rantau Prapat Utara, Kab. Labuhan Batu C : Perkebunan kelapa sawit rakyat Rantau Prapat Selatan, Kab. Labuhan Batu D : PT. Perkebunan Nusantara II Tanjung Morawa, Kab. Deli Serdang E : Perkebunan kelapa sawit rakyat Tanah Jawa, Kab. Simalungun, Pematang Siantar Universitas Sumatera Utara Lampiran G. Gambar-Gambar Penelitian Isolat G. boninense berumur 5 hari pada media NA+YE 1% Cara melakukan uji antagonis bakteri endofit terhadap G. boninense TM12A RU09D ICM27A PS34A Beberapa isolat biakan murni bakteri endofit A B C D Pewarnaan Gram beberapa isolat bakteri endofit TM12A (A), PS35A (B), PS38D (C) dan PS34A (D). Perbesaran 100x. Uji biokimia sederhana bakteri endofit Universitas Sumatera Utara Lampiran H. Deskripsi Lokasi Penelitian No. Lokasi Penelitian Perkebunan Sawit Universitas Sumatera 1. Utara (USU) Medan Perkebunan Sawit Islamic Centre Medan2. Pancing PT. Perkebunan Nusantara II Tanjung 3. Morawa Kab. Deli Serdang Perkebunan Sawit Tanah Jawa Kab. 4. Simalungun, Pematang Siantar PT. Perkebunan Nusantara III Rantau 5. Prapat Utara Kab. Labuhan Batu Perkebunan Sawit Rantau Prapat Selatan 6. Kab. Labuhan Batu Usia Tanaman ± 19 tahun ± 8 tahun ± 25 tahun ± 5 tahun ± 10 tahun ± 15 tahun Letak Astronomis 03o 33’ 38” LU 098o 39’ 17” BT 03o 36’ 43” LU 098o 42’ 47” BT 03o 31’ 41” LU 098o 45’ 16” BT 02o 53’ 50” LU 099o 09’ 48” BT 02o 06’ 89” LU 099o 49’ 58” BT 02o 06’ 00” LU 099o 52’ 03” BT Ketinggian Lokasi 136 kaki/ 41,45 m dpl 82 kaki/ 24,99 m dpl 87 kaki/ 26,51 m dpl 865 kaki/ 263,65 m dpl 117 kaki/ 35,66 m dpl 78 kaki/ 23,77 m dpl Universitas Sumatera Utara Lampiran I. Data Pengukuran Faktor Fisik Lingkungan Lokasi Penelitian Faktor Fisik Lingkungan No. Lokasi Penelitian Suhu udara Suhu tanah Kelembaban udara (termometer air raksa) (soil termo) (hygrometer) Perkebunan Sawit Universitas 1. 31,5 oC 28 oC 68 cm/hg Sumatera Utara (USU) Medan Perkebunan Sawit Islamic 2. 29,5 oC 27,5 oC 79 cm/hg Centre Medan-Pancing PT. Perkebunan Nusantara II 3. Tanjung Morawa Kab. Deli 27 oC 28 oC 79 cm/hg Serdang Perkebunan Sawit Tanah Jawa 4. Kab. Simalungun, Pematang 31,5 oC 28,5 oC 62 cm/hg Siantar PT. Perkebunan Nusantara III 5. Rantau Prapat Utara Kab. 27 oC 28 oC 85 cm/hg Labuhan Batu Perkebunan Sawit Rantau 6. Prapat Selatan Kab. Labuhan 30 oC 28 oC 75 cm/hg Batu pH tanah (soil pH tester) 6 6,4 6,2 6,2 6,2 6,4 Universitas Sumatera Utara
Pengendalian Serangan Busuk Pangkal Batang (Ganoderma boninense Pat.) Pada Bibit Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Menggunakan Isolat Bakteri Kitinolitik Alur Kerja Antagonisme In Vitro boninense Pembuatan Suspensi Bakteri Kitinolitik Pembuatan Suspensi Jamur Penyediaan Media Tanam Induksi Ketahanan Tanaman 3 Penyakit Busuk Pangkal Batang Kelapa Sawit Kemampuan 11 Reisolasi Jamur Patogen dan Bakteri Kitinolitik dari Akar Kelapa Sawit Latar Belakang Dr. Suci Rahayu, M.Si Luas Serangan patogen Minggu Ke-1 Luas Serangan patogen Minggu Ke-2 Luas Serangan patogen Minggu Ke-3 Luas Serangan patogen Minggu Ke-4 Luas Serangan patogen Minggu Ke-5 Luas Serangan patogen Minggu Ke-6 Luas Serangan patogen Minggu Ke-7 Luas Serangan patogen Minggu Ke-8 Luas Serangan patogen Minggu Ke-9 Pengamatan Struktur Hifa Abnormal Penilaian Efektifitas Bakteri Kitinolitik Terhadap Penyediaan Media Tanam Uji Efektifitas Isolat Bakteri Kitinolitik Terhadap Jamur Uji Efektifitas Bakteri Kitinolitik Dengan Aplikasi Siram Permasalahan Tujuan Hipotesis Manfaat Kelapa Sawit Potensi Bakteri Kitinolitik Sebagai Pengendali Hayati Reisolasi 11 Reisolasi Jamur Patogen dan Bakteri Kitinolitik dari Akar Kelapa Sawit Reisolasi Bakteri Kitinolitik dari Tanah Perlakuan Analisis Data Reisolasi Bakteri Kitinolitik Pada Tanah Perlakuan Bibit Kelapa Sawit Uji Antagonisme In Vitro Bakteri Kitinolitik Pengamatan Abnormalitas Miselium Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Perbanyakan dan Pembuatan Suspensi
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

Pengendalian Serangan Busuk Pangkal Batang (Ganoderma boninense Pat.) Pada Bibit Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Menggunakan Isolat Bakteri Kitinolitik

Gratis