Mikrob Rizosfer Dan Endofit Jaringan Akar Tanaman Karet Sebagai Agens Hayati Penyakit Akar Putih (Rigidoporus Lignosus (Klotzsch) Imazeki)

MIKROB RIZOSFER DAN ENDOFIT JARINGAN AKAR
TANAMAN KARET SEBAGAI AGENS HAYATI PENYAKIT
AKAR PUTIH (Rigidoporus lignosus (Klotzsch) Imazeki)

SITI HARDIYANTI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Mikrob Rizosfer dan
Endofit Jaringan Akar Tanaman Karet sebagai Agens Hayati Penyakit Akar
Putih (Rigidoporus lignosus (Klotzsch) Imazeki) adalah benar karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Februari 2017
Siti Hardiyanti
NRP A352140111

RINGKASAN
SITI HARDIYANTI. Mikrob Rizosfer dan Endofit Jaringan Akar Tanaman Karet
sebagai Agens Hayati Penyakit Akar Putih (Rigidoporus lignosus (Klotzsch)
Imazeki). Dibimbing oleh BONNY POERNOMO WAHYU SOEKARNO dan
TITIEK SITI YULIANI.
Karet merupakan salah satu komoditas ekspor yang memegang peranan
penting bagi perekonomian Indonesia. Penyakit akar putih yang disebabkan oleh
Rigidoporus lignosus merupakan salah satu faktor pembatas dalam budidaya
tanaman karet. Infeksi patogen ini dapat mengakibatkan kematian tanaman
sehingga jumlah tanaman produktif berkurang. Pengendalian penyakit sulit
dilakukan karena patogen bersifat tular tanah dan dapat bertahan pada tunggul dan
sisa-sisa tanaman yang terinfeksi. Teknik pengendalian yang saat ini banyak
digunakan adalah dengan penggunaan agens hayati. Pengendalian ini memiliki

nilai lebih karena selain bersifat efektif mengendalikan patogen juga bersifat
ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan agens hayati dari
jaringan akar dan rizosfer tanaman karet yang memiliki potensi mengendalikan R.
lignosus penyebab penyakit akar putih pada tanaman karet.
Penelitian dilakukan di Laboratorium Mikologi dan Bakteriologi
Departemen Proteksi Tanaman, Institut Pertanian Bogor. Metode penelitian
meliputi 4 tahapan, yaitu: 1) isolasi bakteri dan cendawan dari rizosfer dan
jaringan akar tanaman karet, 2) seleksi bakteri dan cendawan dengan uji
patogenisitas, 3) seleksi bakteri dan cendawan secara in vitro dan in vivo, 4)
karakterisasi bakteri antagonis, dan 5) identifikasi bakteri dan cendawan antagonis.
Hasil isolasi mikrob dari rizosfer dan jaringan tanaman karet diperoleh 131
isolat bakteri dan 28 isolat cendawan, masing-masing terdiri atas 76 isolat bakteri
rizosfer, 55 isolat bakteri dari jaringan akar, 13 isolat cendawan dari rizosfer, dan
15 isolat cendawan jaringan akar. Berdasarkan pengujian patogenisitas, sebanyak
99 isolat bakteri dan 18 isolat cendawan bersifat non patogen. Hasil pengujian
secara in vitro dan in vivo diperoleh 2 isolat bakteri dan 3 isolat cendawan terbaik
yang memiliki tingkat hambatan relatif lebih dari 50%. Isolat tersebut yaitu isolat
bakteri rizosfer MR3, isolat bakteri endofit ME8, isolat cendawan endofit CB6,
CB8, dan CL3.
Hasil pengujian secara in vitro menunjukkan bahwa isolat bakteri MR3,

isolat cendawan CB6, dan CB8 memiliki sifat antibiosis dengan menghasilkan
senyawa antifungal. Karakterisasi bakteri antagonis menunjukkan bahwa bakteri
isolat MR3 memiliki kemampuan dalam memfiksasi nitrogen dan bakteri isolat
ME8 mampu melarutkan fosfat dan memfiksasi nitrogen. Isolat cendawan CB8
mampu menghasilkan senyawa volatil dengan daya hambat sebesar 13%.
Kemampuan hiperparasitisme juga ditunjukkan oleh isolat cendawan CL3 dan
CB8 dengan ditandai aktivitas pelilitan hifa pada pengamatan mikroskopik.
Mikrob antagonis yang diisolasi dari rizosfer dan jaringan akar tanaman
karet memiliki potensi dalam mengendalikan patogen R. lignosus dengan
beberapa mekanisme pengendalian. Mikrob antagonis dapat mengendalikan
patogen secara langsung dengan menghasilkan senyawa anti fungal maupun
dengan pengendalian secara tidak langsung. Pengendalian secara tidak langsung

ini dilakukan dengan cara membantu penyediaan nutrisi bagi tanaman seperti
unsur P dan N.
Hasil identifikasi bakteri antagonis bedasarkan runutan sebagian gen 16S
rRNA menunjukkan bahwa bakteri isolat MR3 memiliki kemiripan dengan
Bacillus amyloliquefaciens, sedangkan isolat ME3 memiliki kemiripan dengan B.
siamensis. Hasil identifikasi cendawan berdasarkan karakter morfologi untuk
isolat CB8, CB6, dan CL3 secara berurutan yaitu hifa steril CB8, Chaetomium sp.,

dan Penicillium sp.
Informasi mengenai pengendalian efektif penyakit akar putih yang
disebabkan oleh R. lignosus masih terbatas. Diharapkan penelitian yang telah
dilakukan dapat melengkapi dan memberikan informasi ilmiah alternatif cara
pengendalian penyakit akar putih karet dengan memanfaatkan mikrob yang
bersifat agens antagonis, sehingga pengendalian secara berkelanjutan dapat
diterapkan pada budi daya tanaman karet.
Kata Kunci: antibiosis, hiperparasitisme, senyawa volatil organik

SUMMARY
SITI HARDIYANTI. Rhizospheric Microbes and Edophytic of Roots Tissues as
Biocontrol of White Root Disease (Rigidoporus lignosus (Klotzsch) Imazeki).
Supervised by BONNY POERNOMO WAHYU SOEKARNO and TITIEK SITI
YULIANI.
Rubber is export comodities which plays an important role for the economy
of Indonesia. The limiting factors in the cultivation of rubber tree is white root
disease that caused by Rigidoporus lignosus. The symptom is the death of the
plants so the productive trees are reduce. The controling of disease are difficult
because the pathogen is soil borne disease and can survive in stumps and remains
of infected plants. The controls techniques are currently widely used is the

biological control. These controls have more value because effective in
controlling the pathogen are also more environmentally friendly. This study aimed
to abtain biological agents from the rhizosphere and endophytic of rubber tree that
potential to control R. lignosus caused white root disease in rubber.
Research was conducted at The Mycology and Bacteriology Laboratory,
Plant Protection Department, Bogor Agricultural University. Research methode
include 5 stage, there were: 1) isolation of bacteria and fungi from root tisuues and
rhizosphere of rubber tree, 2) selection of bacteria and fungi with pathogenicity
test, 3) selection of bacteria and fungi based in vitro and in vivo assays, 4)
characterization of antagonist bacteria and 5) identification of antagonist bacteria
and fungi.
The isolation of rhizosphere microbes and endophytic of roots tissues of
rubber tree results 131 bacterial isolates and 28 fungi isolates, each consisting of
55 bacterial isolates from roots tissue, 76 bacterial isolates from rhizosphere, 13
fungi isolates from rhizosphere and 15 fungi isolates from roots tissue. Based on
pathogenicity testing results that 99 bacterial isolates and 18 fungi isolates were
non pathogenic for plants. The result of in vitro and in vivo assays results that 2
bacteria and 3 fungi inhibit the growth of R. lignosus more than 50%. These
isolates were rhizospheric bacterial MR3, endophytic bacteria of ME8, and
endophytic fungi CB6, CB8, and CL3.

Based on in vitro assays, we knowed thats MR3, CB6, and CB8 isolates had
antibiosis mecanism and produced antifungal to inhibit the growth of pathogen.
Characterization of antagonistic bacteria showed that bacterial ME8 isolates were
phosphate solubilizing and both MR3 and ME8 isolates were nitrogen fixing
bacteria. Fungal isolate CB8 is able to produce volatile organic compound and
inhibit the growth of R. lignosus about 13%. Hiperparasitsm activity shown by
fungal isolates CL3 and CB8 with winding of hyphae on microscopic
examination.
Antagonistic microb isolated from rhizhosphere and roots tissue of rubber
trees had potential to controlling pathogen R. lignosus with variety of control
mecanisms. Direct mecanisms was by producing anti-fungal compounds and
competition. Indidect mecanism was by improve vigor of rubber tree. The
improving is by assisting in the provision of nutrients for plants such as substance
of P and N.

The identification of bacterial based on sequences 16S rRNA showed that
the bacterial isolate MR3 has similarities with Bacillus amylolyquefaciens, and
bacteria isolate ME8 has similarities with Bacillus sp. The identification of fungi
based on morphological structure to isolates CB6, CL3, and CB8 were
Chaetomium sp., Penicillium sp., and sterile hyphae CB8.

Informasi mengenai pengendalian efektif penyakit akar putih yang
disebabkan oleh R. lignosus masih terbatas. Diharapkan penelitian yang telah
dilakukan dapat melengkapi dan memberikan informasi ilmiah cara pengendalian
alternatif penyakit akar putih karet dengan memanfaatkan mikrob yang bersifat
agens antagonis, sehingga pengendalian secara berkelanjutan dapat diterapkan
pada budi daya tanaman karet.
The information about controling of white root rot disease efectively is
fewer than other. Therefore, this research expected to increase the scientific
information about the alternate controling of white root rot disease, which use
antagonistic microbes, so that sustainable management of plant disease is applied
well on rubber trees cultivation.
Key words: antibiosis, hyperparasitism, volatile organic compound.

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2017
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

MIKROB RIZOSFER DAN ENDOFIT JARINGAN AKAR
TANAMAN KARET SEBAGAI AGENS HAYATI PENYAKIT
AKAR PUTIH (Rigidoporus lignosus (Klotzsch) Imazeki)

SITI HARDIYANTI

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Fitopatologi

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Ir Elis Nina Herliyana, MSi

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian adalah pengendalian hayati, dengan judul Mikrob
Rizosfer dan Endofit Jaringan Akar Tanaman Karet sebagai Agens Hayati
Penyakit Akar Putih (Rigidoporus lignosus (Klotzsch) Imazeki).
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Bonny Poernomo Wahyu
Soekarno, MS dan Dr. Ir. Titiek Siti Yuliani, SU selaku pembimbing, yang telah
banyak memberi saran. Terima kasih kepada Dr. Ir. Elis Nina Heriyana, M.Si
selaku Dosen Penguji di luar komisi yang telah memberikan masukan dan saran.
Terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. Sri Hedrastuti Hidayat, M.Sc selaku Ketua Prodi
Fitopatologi yang telah memberikan saran selama menempuh pendidikan di
Pascasarjana Fitopatologi IPB. Ungkapan terima kasih disampaikan kepada kedua
orang tua, Bapak Samujiono dan Ibu Tarwiyani dan adik Siti Mustika Ningsih
atas dukungan, doa, dan kasih sayangnya. Terima kasih kepada Pranata
Laboratorium Mikologi dan Bakteriologi. Terima kasih kepada rekan-rekan
Fitopatologi 2014, sahabat mikologi, dan teman-teman wisma queen 1 atas
dukungan dan kerjasamanya selama ini.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Februari 2017
Siti Hardiyanti

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian

1
1
2
2
2

2 TINJAUAN PUSTAKA
Syarat Tumbuh Tanaman Karet
Penyakit-penyakit Penting Tanaman Karet
Penyakit Akar Putih pada Tanaman Karet
Mikrob Antagonis sebagai Agens Hayati

3
3
3
3
4

3 METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penyiapan Isolat Cendawan Patogen
Isolasi Mikrob pada Tanaman Karet
Uji In Vitro terhadap R. lignosus
Uji In Vivo Mikrob Antagonis terhadap R. lignosus
Karakterisasi Fisiologis Bakteri Antagonis
Identifikasi Mikrob Antagonis
Analisis Data

6
6
6
6
7
9
9
10
11

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolat Cendawan Patogen
Isolasi Mikrob dari Rizosfer dan Jaringan Akar Tanaman Karet
Potensi Bakteri Antagonis dalam Menghambat Pertumbuhan R. lignosus
Potensi Cendawan Antagonis dalam Menghambat Pertumbuhan R.
lignosus
Karakterisasi Bakteri Antagonis
Identifikasi Mikrob Antagonis

12
12
12
13

5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

23
23
23

DAFTAR PUSTAKA

24

LAMPIRAN

29

RIWAYAT HIDUP

35

15
18
20

DAFTAR TABEL
1 Jumlah isolat mikrob asal rizosfer dan endofit jaringan akar tanaman
karet
2 Daya hambat bakteri potensial pada percobaan in vitro dan in vivo
3 Daya hambat cendawan antagonis pada percobaan in vitro dan in vivo
4 Karakter fisiologis bakteri antagonis
5 Identifikasi bakteri antagonis berdasarkan perunutan sebagian gen 16S
rRNA

12
13
15
18
21

DAFTAR GAMBAR
1 Skema uji antibiosis mikrob rizosfer dan endofit jaringan akar tanaman
karet untuk isolat bakteri (A) dan cendawan (B). M merupakan mikrob
rizosfer dan endofit jaringan akar. P merupakan patogen R. lignosus.
2 Perkembangan R. lignosus pada akar tanaman karet tanpa perlakuan
bakteri antagonis (A) dan pengaruh perlakuan bakteri antagonis MR3
terhadap penghambatan pertumbuhan R. lignosus pada akar tanaman
secara in vivo (B)
3 Kemampuan isolat bakteri antagonis dalam menekan pertumbuhan R.
lignosus secara in vitro: kontrol (A); isolat bakteri MR3 (B); dan isolat
bakteri ME8 (C)
4 Kemampuan cendawan antagonis dalam menekan pertumbuhan R.
lignosus secara in vitro: kontrol (A); isolat hifa steril CB8 (B); isolat
Chaetomium sp. CB6 (C); dan isolat Penicillium sp. CL3 (D)
5 Diameter koloni R. lignosus yang dipengaruhi oleh senyawa volatil
yang dihasilkan oleh cendawan antagonis: kontrol (A); dan isolat hifa
steril CB8;
6 Aktivitas hiperparasitisme isolat cendawan antagonis terhadap R.
lignosus pada perbesaran 400x: Hifa normal R. lignosus (A), pelilitan
pada hifa R. lignosus oleh cendawan hifa steril CB8 (B) dan Penicillium
sp. CL3 (C), ukuran hifa mengecil akibat parasitisme cendawan
Chaetomium sp. CB6 (D)
7 Kemampuan bakteri antagonis dalam menambat fosfat pada kontrol (A)
dan isolat ME8 (B)
8 Kemampuan bakteri antagonis dalam memfiksasi nitrogen pada kontrol
(A); isolat bakteri MR3 (B); dan isolat bakteri ME8 (C)
9 Koloni cendawan antagonis umur 5 hari pada media PDA: isolat CB8
(A); isolat CB6 (B); dan isolat CL3 (C)
10 Morfologi cendawan antagonis pada perbesaran 400x: hifa steril CB8
(A); peritesium Chaetomium sp. CB6 (B); dan Penicillium sp. CL3 (C)
11 Koloni bakteri rizosfer MR3 (A) dan bakteri endofit ME8 (B)
12 Klasifikasi filogenetik bakteri antagonis berdasarkan perunutan
sebagian gen 16S rRNA. BA_CHN_KY271752 merupakan isolat B.
amyloliquefaciens asal Cina dengan No. Aksesi Genbank KY271752;

8

13

14

16

17

17
18
19
20
20
21

MR3_IDN merupakan isolat bakteri rizosfer; BS_CHN_KY129717
merupakan isolat B. siamensis asal Cina dengan No. Aksesi Genbank
KY129717; BSP_DE_KU644287 merupakan isolat bakteri B. subtillis
asal Jerman dengan No. Aksesi Genbank KU644287; dan ME8_IDN
merupakan isolat bakteri endofit.

22

DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil uji patogenisitas isolat bakteri dari rizosfer dan endofit jaringan
akar tanaman karet
2 Hasil uji patogenisitas isolat cendawan dari rizosfer dan endofit
jaringan akar tanaman karet
3 Runutan sebagian gen 16S rRNA bakteri antagonis MR3
4 Runutan sebagian gen 16S rRNA bakteri antagonis ME8

30
33
33
34

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Karet merupakan salah satu komoditas perkebunan yang memegang peranan
penting bagi perekonomian Indonesia. Karet memiliki peran sebagai sumber
pendapatan domestik negara, sumber pendapatan bagi masyarakat, membuka
kesempatan kerja, dan berperan dalam pelestarian lingkungan dan sumber daya
hayati. Secara umum luas perkebunan dan produksi karet di Indonesia mengalami
peningkatan hingga tahun 2014. Pada tahun 2000 produktivitas karet sebesar 369
kg/ha dan meningkat pada tahun 2014 menjadi 834 kg/ha (BPS 2015). Meskipun
demikian produktivitas ini lebih rendah jika dibandingkan dengan negara-negara
penghasil karet lainnya, misalnya di Thailand yang mencapai 1 624 kg/ha
(KEMENTAN 2015)
Secara umum rendahnya produktivitas karet di Indonesia disebabkan oleh
umur tanaman karet yang telah tua dan adanya organisme pengganggu tanaman
(OPT). Penyakit akar merupakan penyakit yang dapat menyebabkan kematian
tanaman dan dapat menimbulkan kerusakan parah. Penyakit akar pada tanaman
karet dapat disebabkan oleh Rigidoporus lignosus, Ganoderma pseudoferreum,
dan Phellinus noxius. Menurut Lim et al. (1990) penyakit akar putih yang
disebabkan oleh R. lignosus merupakan penyakit paling merusak, diikuti penyakit
akar merah yang disebabkan oleh G. pseudoferreum dan P. noxius. Kehilangan
hasil yang disebabkan penyakit akar putih lebih besar dibandingkan dengan hama
dan penyakit lain di berbagai negara penghasil karet seperti India, Indonesia,
Malaysia, Sri Lanka, Thailand, Afrika Barat, dan Tengah (Kaewchai et al. 2010).
Di Nigeria penyakit akar putih menyebabkan kematian tanaman hingga setengah
dari perkebunan karet (Omorusi 2012). Pada tahun 2015, luas serangan R.
lignosus di Indonesia mencapai 26 ribu ha dan menyebabkan kerugian hasil
sebesar 75.67 miliar rupiah (Isnaini 2016).
Tanaman yang terinfeksi R. lignosus menunjukkan gejala menguning pada
daun dan diikuti dengan gugur daun. Pangkal batang membusuk dan
mengakibatkan pohon mudah tumbang. Infeksi patogen pada stadia lanjut dapat
menyebabkan kematian tanaman sehingga jumlah tanaman produktif menjadi
berkurang dan produktivitas kebun menurun. Tanda yang dapat dikenali yaitu
adanya tubuh buah (basidiokarp) di sekitar bagian bawah batang tanaman karet
dan rizomorf menyebar melalui tanah dan menginfeksi tanaman karet di
sekitarnya (Omo-Ikerodah et al. 2012).
Pengendalian penyakit akar putih yang telah dilakukan adalah penggunaan
fungisida sintetik, kultur teknis, mekanis, sanitasi, dan penggunaan agens hayati
(Jayasurya dan Thenaakoon 2007). Pengendalian hayati dengan pemanfaatan
mikrob antagonis merupakan alternatif yang saat ini banyak diteliti dan digunakan
sebagai pengendalian penyakit tanaman. Kelebihan pengendalian hayati
dibandingkan dengan teknik pengendalian lain yaitu selain bersifat efektif
mengendalikan patogen juga bersifat ramah terhadap lingkungan. Pada tanaman
karet keberadaan mikrob antagonis sangat melimpah jumlahnya. Mikrob terdapat
pada daerah perakaran (rizosfer) juga terdapat dalam jaringan tanaman (endofit).
Mikrob pada perkebunan karet dapat dimanfaatkan sebagai biofungisida dan

2
biofertilizer yang berpotensi dalam meningkatkan produktivitas karet (Tistama
dan Nugroho 2007).
Mikrob antagonis yang banyak dimanfaatkan dalam pengendalian R.
lignosus sebagian besar merupakan kelompok cendawan antagonis. Beberapa
genus cendawan antagonis yang diketahui menghambat perkembangan R. lignosus
antara lain: Trichoderma, Penicillium, Eupenicillium, Paecilomyces, dan
Aspergillus (Amaria et al. 2015). Muharni dan Widjajanti (2011) melaporkan
bahwa bakteri rizosfer Bacillus sp. dan Bacillus apiarius bersifat antagonis dan
mampu menghambat pertumbuahn R. lignosus secara in vitro. Oleh karena itu
dilakukan penelitian ini guna menunjang keanekaragaman agens hayati dalam
mengendalikan penyakit akar putih.

Perumusan Masalah
Penyakit akar putih pada tanaman karet yang disebabkan oleh cendawan R.
lignosus sangat berpotensi menurunkan produktivitas tanaman karet. Penyakit
akar putih yang disebabkan oleh R. lignosus telah dilaporkan menginfeksi
tanaman karet di sentra-sentra tanaman karet di Indonesia, sehingga perlu
dilakukan upaya pengendalian yang efektif dan efisien. Isolasi dan seleksi agens
antagonis perlu dilakukan untuk mendapatkan isolat-isolat sebagai kandidat agens
hayati yang dapat mengendalikan patogen R. lignosus.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mendapatkan agens hayati dari rizosfer dan jaringan
tanaman karet yang mempunyai potensi mengendalikan R. lignosus penyebab
penyakit akar putih pada tanaman karet.

Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan mampu memberikan informasi ilmiah mengenai
agens antagonis yang berpotensi dimanfaatkan sebagai agens biokontrol dalam
mengendalikan R. lignosus.

3

2 TINJAUAN PUSTAKA
Syarat Tumbuh Tanaman Karet
Tanaman karet (Hevea brasiliensis Muell- Arg.) merupakan salah satu jenis
tanaman yang memiliki nilai ekonomi di Indonesia dalam menghasilkan produk
ekspor dan menambah devisa negara. Saat ini tanaman karet banyak
dibudidayakan oleh perusahaan swasta, perusahaan negara, dan masyarakat.
Tanaman karet merupakan tanaman tropis yang dapat cepat tumbuh dengan tinggi
tanaman mencapai 25 m, dan mencapai 40 m pada tanaman liar. Genus Hevea
berasal dari Amerika Selatan yang tumbuh liar di lembah Amazon dan Orinoco.
Tanaman karet temasuk dalam famili Euphorbiaceae yang memiliki 280 genus
dan 8000 spesies, hingga saat ini telah ditemukan 9 spesies yang telah
dimanfaatkan.
Tanaman karet telah banyak dibudiyakan pada daerah dataran rendah pada
daerah tropis dengan ketinggian 300-500 di atas permukaan air laut, dengan suhu
berkisar 23-35 oC dan curah hujan rata-rata 1500-4000 mm. Tanaman karet
toleran terhadap pH tanah yang tinggi, tetapi dapat tumbuh dengan baik pada
kisaran pH antara 4.5 dan 6 (Verheye 2010).
Penyakit-penyakit Penting Tanaman Karet
Budi daya tanaman karet tidak lepas dari adanya infeksi patogen dan
mengakibatkan penyakit pada tanaman. Penyakit tanaman karet dapat terjadi pada
daerah perakaran, daerah bidang sadap, dan pada daun tanaman. Penyakit yang
terjadi pada daun antara lain south american leaf blight (SALB) yang disebabkan
oleh Microcyclus ulei (Lieberei 2007), penyakit gugur daun yang disebabkan oleh
Corynespora cassiicola (Evueh et al. 2011), penyakit hawar daun yang
disebabkan oleh Neofusicoccum ribis (Ngobisa et al. 2013), dan penyakit bercak
daun yang disebabkan oleh Colletotricum sp. (Hashim et al. 2014). Penyakit pada
bidang sadap yang banyak menimbulkan kerugian yaitu penyakit mouldy rot yang
disebabkan oleh Ceratocystis fimbriata (Valdetaro et al. 2015). Penyakit yang
terjadi pada akar tanaman karet antara lain penyakit akar coklat yang disebabkan
oleh Phellinus noxius dan penyakit akar putih yang disebabkan oleh R. lignosus.
Penyakit pada akar tanaman karet merupakan penyakit paling penting dan
menimbulkan kerusakan yang serius diantara penyakit lainnya.
Penyakit Akar Putih pada Tanaman Karet
Penyebab Penyakit
Cendawan patogen penyebab penyakit akar putih adalah R. lignosus
(Klotzsch) Imazeki (Omurusi 2012). Koloni cendawan ini terlihat berwarna putih
dan datar pada media PDA. Hifa cendawan bersifat monomitic, hialin, berdinding
tebal dengan septa tanpa koneksi penjepit, terdapat clamp connection dan
memiliki banyak cabang (Kwaechai et al. 2010). Rizomorf tumbuh dengan cepat
pada tanah dan dapat menginfeksi akar tanaman sehat.
Tubuh buah R. lignosus berbentuk meluas, kasar dan tidak bertangkai.
Permukaan atas tubuh buah berwarna jingga kemerahan hingga kecoklatan,

4
permukaannya halus dan permukaan bawah tubuh buah berwarna jingga
kecoklatan, halus dan memiliki pori-pori. Basidiospora berbentuk bulat,
berdinding tipis, tidak berwarna, dan halus. Ukuran spora adalah 3.6-4.1 µm
(Kwaechai et al. 2010). Hood (2006) melaporkan bahwa pori-pori pada
permukaan bawah tubuh buah berukuran 6-9 mm.
Identifikasi ITS yang dilakukan oleh Kwaechai et al. (2010) menunjukkan
bahwa R. lignosus berkerabat dekat dengan R. ulmaroius. Ryvarden (1991)
melaporkan bahwa R. lignosus berkerabat dengan Melanoporia, Nigrofomes,
Heterobasidion, Oxyporus, Leucophellinus, Laetiporus, Flavodon dan Irpex serta
menegaskan bahwa R. lignosus berbeda dari R. ulmarius.
Gejala Penyakit
Gejala penyakit akar putih biasanya terlihat pada fase akhir perkembangan
penyakit. Nama penyakit akar putih ini diambil dari warna cendawan pada
miselium epifitotik yang menginfeksi akar tanaman. Menurut Omo-Ikerodah et al.
(2012) gejala awal penyakit ditandai dengan daun tanaman menguning, kemudian
seluruh kanopi akan hancur dan pohon akan tumbang diakibatkan oleh
pembusukan akar lateral. Pada stadium lanjut akan muncul tubuh buah disekitar
pangkal batang.
Daur Penyakit
Infeksi R. lignosus terjadi melewati 3 tahap yaitu penetrasi, kolonisasi dan
degradasi. Patogen memenetrasi akar dan mengolonisasi jaringan, aktivitas
patogenesis patogen melibatkan aktivitas enzimatik, struktur khusus atau dengan
penetrasi melaui lubang alami atau luka (Kwaechai et al. 2010).
Pengamatan interaksi cendawan pada inang mengungkapkan beberapa
interaksi yaitu distorsi dan rusaknya lamella tengah dinding sel yang diakibatkan
dari aktivitas enzimatik. Pada jaringan yang terinfeksi terdapat tiga enzim yaitu
CM-selulosa, pektinase dan laktase yang terlibat dalam aktivitas patogen terhadap
inang (Geiger et al. 1986).
Faktor yang Memengaruhi Perkembangan Penyakit
Penyakit akar putih dapat menginfeksi tanaman karet sejak di pembibitan
hingga pada perkebunan tua. Kebun karet dari bekas hutan dan kebun tua yang
pembukaannya tidak dilakukan dengan baik akan banyak terinfeksi dengan R.
lignosus. Cendawan akar putih memiliki pertumbuhan dan biomassa lebih tinggi
pada pH 6-7 dibandingkan pada pH 3-4 (Dede et al. 2011).
Mikrob Antagonis sebagai Agens Hayati
Tanaman terus-menerus terlibat dalam interaksi dengan berbagai jenis
mikrob. Asosiasi antara tanaman dan koloni mikrob terjadi pada daerah rizosfer
(rhizobakter), filosfer (epifit), dan di dalam jaringan tanaman (endofit).
Pengendalian hayati terhadap patogen tanaman adalah pemanfaatan satu atau lebih
organisme untuk mengurangi kepadatan inokulum, aktivitas patogen atau parasit
dalam keadaan aktif atau dorman dengan cara mengintroduksi satu atau lebih
antagonis pada lingkungan atau inang, baik secara langsung maupun tidak
langsung. Aspek dari pengendalian hayati adalah manipulasi mikroorganisme

5
yang kompetitif atau yang bersifat antagonis terhadap patogen tanaman yang
interaksinya di alam dapat menurunkan atau mencegah terjadinya penyakit
tanaman (Baker dan Cook 1974).
Mikrob Rizosfer
Tanaman selalu berasosiasi dengan mikrob sepanjang waktu, mikrob ini
merupakan komponen ekosistem yang berperan dalam pertumbuhan tanaman.
Mikrob tanah memiliki peran penting pada ekosistem tanah. Mikrob dapat
digunakan sebagai indikator selektif pada tanah dan juga sebagai indeks untuk
mengevaluasi kualitas tanah (Zhang et al. 2013). Mikrob yang berasal dari tanah
memungkinkan untuk digunakan sebagai komponen fundamental yang dapat
dipertimbangkan sebagai salah satu strategi manajemen untuk tercapainya
pertanian berkelanjutan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa keberadaan
mikrob rizosfer dipengaruhi oleh beberapa aspek seperti tipe tanah, stadia
pertumbuhan tanaman, kultivar, dan genotipe inang (Hidayati et al. 2014).
Pemanfaatan mikrob rizosfer telah banyak dilakukan dalam bidang
pertanian. Pemberian bakteri rizosfer pada tanaman jagung dapat mempercepat
perkecambahan benih dan meningkatkan pertumbuhan tanaman jagung (Karakaya
dan Martison 1995). Inokulasi bakteri rhizozfer pada tanaman gandum dapat
meningkatkan pertumbuhan akar dan tajuk tanaman (Egamberdieva 2008).
Mu’minah et al. (2015) mengemukakan bahwa bakteri yang berasal dari rizosfer
dapat memproduksi senyawa pemicu pertumbuhan tanamanan (IAA) antara 0.4
dan 21.14 mg/L. Mekanisme mikrob rizosfer dalam pertumbuhan dan
perlindungan tanaman antara lain memiliki kemampuan dalam memfiksasi
nitrogen, melarutkan fosfat, menghasilkan senyawa perangsang pertumbuhan
tanaman dan memproduksi enzim selulase (Susilowati et al. 2015).
Mikrob Endofit
Mikrob endofit secara umum merupakan organisme yang hidup di dalam
jaringan tanaman baik berupa bakteri (Kobayashi dan Palumbo 2000), cendawan
(Syamsia et al. 2015) maupun alga (Peters 1991). Mikrob endofit bersifat tidak
menyebabkan penyakit pada tanaman inangnya. Eksplorasi mikrob endofit yang
bersifat mutualisme telah banyak dilakukan. Mikrob diseleksi dan dimanfaatkan
sebagai agens hayati dalam perlindungan tanaman. Beberapa mikrob endofit telah
diisolasi dari berbagai jenis tanaman di Indonesia seperti tanaman hutan, gulma,
dan tanaman yang dibudidayakan.
Bakteri endofit dapat diisolasi dari bunga, buah, daun, batang, akar, dan biji
dari bermacam-macam spesies tanaman. Bakteri endofit mengendalikan patogen
tanaman melalui mengolonisasi jaringan, antagonisme langsung dengan
menghasilkan senyawa metabolit dan induced systemic resistance (ISR). Selain itu
bakteri endofit mampu memberikan keuntungan tambahan seperti agen pemacu
pertumbuhan. Pada umumnya pemacu pertumbuhan pada tanaman difasilitasi oleh
mikrob pengolah seperti pelarut nutrisi, fiksasi N dari atmosfer dan memproduksi
hormon pertumbuhan tanaman (Hallmann 2001). Sementara menurut Munif et al.
(2012) bakteri endofit di dalam jaringan tanaman selain berperan dalam perbaikan
pertumbuhan tanaman (plant grow promotion), juga karena kemampuannya
menghasilkan zat pemacu tumbuh, memfiksasi nitrogen, memobilisasi fosfat, dan
juga berperan dalam kesehatan tanaman (plant health promotion).

6

3 METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari sampai Oktober 2016 di
Laboratorium Mikologi dan Bakteriologi, Departemen Proteksi Tanaman, Institut
Pertanian Bogor.
Penyiapan Isolat Cendawan Patogen
Isolat R. lignosus diperoleh dari Balai Penelitian Karet Sembawa, Sumatra
Selatan. Isolat dari culture stock diremajakan pada media potato dextrosa agar
(PDA) untuk digunakan pada pengujian-pengujian selanjutnya.
Isolasi Mikrob pada Tanaman Karet
Isolasi Mikrob dari Rizosfer Tanaman Karet
Isolasi mikrob rizosfer dilakukan dengan metode pengenceran berseri
(Chang dan Yang 2009). Tanah rizosfer tanaman karet diperoleh dari perkebunan
karet rakyat di Kabupaten Sarolangun dan Kabupaten Muaro Jambi, Provinsi
Jambi. Tanah sebanyak 1 g dicampurkan dengan 9 mL akuades steril
(perbandingan 10:1) kemudian dihomogenisasi menggunakan shaker dengan
kecepatan 100 rpm selama 15 menit kemudian suspensi diencerkan hingga 10-6.
Isolasi cendawan rizosfer dilakukan dengan menumbuhkan sebanyak 0.1 mL
suspensi dalam cawan petri yang telah berisi media PDA. Isolasi bakteri rizosfer
dilakukan dengan menumbuhkan sebanyak 0.1 mL suspensi pada media trypticase
soya agar (TSA) 10%. Hasil isolasi diinkubasi selama 2 hari untuk isolasi bakteri
rizosfer dan 7 hari untuk isolasi cendawan rizosfer. Masing-masing isolat
cendawan dan bakteri yang memiliki morfologi berbeda dipindahkan pada media
PDA dan TSA 100% untuk mendapatkan isolat murni.
Isolasi Mikrob dari Jaringan Akar
Isolasi bakteri dari jaringan akar dilakukan dengan mengikuti metode
sterilisasi permukaan (Munif et al. 2012). Akar tanaman diperoleh dari
perkebunan karet rakyat di Kabupaten Sarolangun dan Muaro Jambi, Provinsi
Jambi. Akar tanaman karet dicuci bersih dengan menggunakan air mengalir dan
dipotong dengan ukuran 1-2 cm. Akar tanaman sebanyak 1 g disterilisasi
permukaannya dengan merendam potongan akar dalam alkohol 70% selama 1
menit kemudian dilanjutkan dengan merendam akar dalam sodium hypochlorite
2.5% selama 2 menit. Akar yang telah disterilisasi dibilas 3 kali menggunakan
akuades steril. Selanjutnya akar dikeringanginkan di atas tisue steril. Keberhasilan
sterilisasi diuji dengan menggoreskan potongan akar pada media TSA 10%.
Isolasi bakteri dari dalam jaringan dilakukan dengan menghaluskan akar
menggunakan mortar dan pistil steril, selanjutnya ditambahkan dengan 9 mL air
steril. Suspensi akar tersebut diencerkan secara berseri hingga konsentrasi 10-6.
Sebanyak 0.1 mL disebar pada medium TSA 10% dan diinkubasi selama 48 jam.
Pertumbuhan koloni bakteri diamati setelah 2 hari, masing-masing koloni yang
menunjukkan morfologi berbeda ditumbuhkan pada media TSA 100% untuk

7
mendapatkan biakan murni dari masing-masing bakteri. Isolasi cendawan dari
jaringan tanaman dilakukan dengan metode sterilisasi permukaan seperti isolasi
bakteri. Tingkat keberhasilan sterilisasi permukaan dilakukan dengan
mengoleskan potongan akar pada media PDA. Potongan akar tanaman karet yang
telah disterilisasi permukaannya kemudian ditumbuhkan pada media PDA.
Pemurnian isolat yang tumbuh dilakukan setelah diinkubasi selama 7 hari dengan
memindahkan isolat cendawan yang memiliki morfologi berbeda pada media
PDA baru.
Uji Patogenisitas
Uji Patogenisitas Isolat Bakteri. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui
sifat patogenik isolat bakteri yang telah diperoleh. Uji patogenisitas isolat bakteri
dilakukan dengan pengujian reaksi hipersensitif pada tanaman tembakau. Isolat
bakteri ditumbuhkan pada media trypticase soya broth (TSB) dan digoyang
menggunakan shaker selama 24 jam dengan kecepatan 100 rpm. Isolat bakteri
sebanyak 1 mL dengan kerapatan 108 cfu/mL diinfiltrasikan pada daun tembakau
dan diinkubasi selama 24−48 jam. Apabila terjadi nekrotik pada daun tembakau,
maka isolat tersebut berpotensi patogen dan tidak dapat digunakan pada tahap
seleksi selanjutnya.
Uji Patogenisitas Isolat Cendawan. Uji patogenisitas isolat cendawan
dilakukan dengan pengujian gejala pada benih padi. Benih padi yang digunakan
pada pengujian ini ialah benih padi varietas Ciherang. Benih padi disterilisasi
permukaannnya terlebih dahulu dengan merendam benih dalam larutan sodium
hypochlorite 2% selama 2 menit kemudian dibilas dengan akuades steril sebanyak
3 kali. Benih padi ditumbuhkan di atas isolat cendawan endofit dan rizosfer yang
telah berumur 7 hari. Pengamatan dilakukan setelah 14 hari dengan melihat gejala
yang terjadi pada tanaman padi. Apabila terjadi bercak nekrotik dan benih tidak
tumbuh sempurna, maka isolat cendawan yang diperoleh berpotensi patogen
terhadap tanaman.
Uji In Vitro terhadap R. lignosus
Uji Antibiosis
Pengujian antibiosis bertujuan untuk melihat aktivitas antibiosis mikrob dari
rizosfer dan jaringan akar tanaman karet dalam menghambat pertumbuhan R.
lignosus secara in vitro. Pengujian dilakukan dengan metode kultur ganda dengan
menumbuhkan isolat mikrob dari rizosfer dan jaringan akar tanaman karet dan
cendawan R. lignosus pada media PDA dan dilakukan pengukuran persentase
penghambatannya (Amaria 2015; Munif et al. 2012). Skema uji antibiosis terlihat
seperti pada Gambar 1. Gambar 1A merupakan kultur ganda untuk isolat
cendawan dari rizosfer dan jaringan akar tanaman karet dan Gambar 1B untuk
isolat bakteri dari rizosfer dan jaringan akar tanaman karet. Setiap perlakuan pada
percobaan ini diulang sebanyak 3 kali.

8

1
Gambar 1

2

Skema uji antibiosis mikrob rizosfer dan endofit jaringan akar
tanaman karet untuk isolat bakteri (A) dan cendawan (B). M
merupakan mikrob rizosfer dan endofit jaringan akar; P merupakan
patogen R. lignosus.

Persentase penghambatan pertumbuhan R. lignosus oleh aktivitas antibiosis
dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

Keterangan:
H : Persentase penghambatan pertumbuhan (%)
R1 : Jari-jari koloni patogen yang tidak terhambat pertumbuhannya (mm)
R2 : Jari-jari koloni patogen yang terhamat pertumbuhannya (mm)

Uji Produksi Senyawa Volatil
Pengujian produksi senyawa volatil bertujuan untuk melihat aktivitas
mikrob rizosfer dan endofit jaringan akar tanaman karet dalam menghasilkan
senyawa volatil. Pengujian ini dilakukan terhadap isolat bakteri dan cendawan
antagonis yang memiliki daya hambat tertinggi pada pengujian antibiosis. Uji
produksi senyawa volatil dilakukan dengan menggunakan dua cawan petri dengan
ukuran diameter seragam (Raza et al. 2015). Isolat mikrob rizosfer dan endofit
dikulturkan pada media PDA untuk cendawan dan pada media TSA untuk isolat
bakteri. Isolat mikrob rizosfer dan endofit dikulturkan pada bagian bawah cawan
petri kemudian ditutup dengan cawan petri yang telah dikulturkan dengan R.
lignosus. Cawan petri direkatkan dengan menggunakan plastic wrap dan
diinkubasi selama 7 hari pada suhu ruang. Produksi senyawa volatil mikrob
rizosfer dan endofit dilakukan dengan membandingkan diameter cendawan R.
lignosus pada perlakuan uji dan pada kontrol. Persentase penghambatan dihitung
menggunakan rumus:

9

Keterangan:
ɸK = diameter R. lignosus pada perlakuan kontrol
ɸP = diameter R. lignosus pada perlakuan mikrob antagonis.
Uji Hiperparasitisme Cendawan Antagonis
Pengujian
hiperparasitisme
bertujuan
untuk
melihat
aktivitas
hiperparasitisme cendawan antagonis dari rizosfer dan endofit tanaman karet
dalam menghambat pertumbuhan R. lignosus. Pengujian ini dilakukan terhadap 3
isolat cendawan antagonis yang memiliki daya hambat tertinggi pada pengujian
antibiosis. Pengujian dilakukan dengan mengikuti metode Amaria et al. (2015).
Isolat cendawan antagonis umur 7 hari dikulturkan pada media PDA kemudian R.
lignosus diinokulasikan pada jarak 3 cm dari koloni cendawan antagonis. Inkubasi
dan pengamatan dilakukan pada saat terjadi tumpang tindih antara kedua koloni.
Pertemuan antara kedua koloni ini diamati dengan menggunakan mikroskop untuk
melihat aktivitas hiperparasitisme cendawan antagonis. Indikator mekanisme
hiperparasitisme dilihat dari pelilitan dan lisis pada hifa R. lignosus. Perlakuan
pada percobaan ini diulang sebanyak 3 kali
Uji In Vivo Mikrob Antagonis terhadap R. lignosus
Seleksi in vivo dilakukan dengan menggunakan potongan akar tanaman
karet (Jayasuriya dan Thenaakoon 2007) yang telah dimodifikasi. Isolat mikrob
antagonis yang digunakan ialah isolat yang memiliki daya hambat lebih dari 50%
pada seleksi in vitro. Pengujian dilakukan dengan menggunakan kotak plastik dan
diisi dengan tanah steril hingga 1/2 bagian. Potongan akar karet (panjang 8-10 cm,
lebar 2-3 cm) direndam pada suspensi agens antagonis dengan kerapatan 108 cfu
mL-1 selama 6 jam, sebagai kontrol perendaman akar dilakukan dengan
menggunakan akuades steril. Akar tanaman selanjutnya diletakkan di atas
permukaan tanah. Sisa suspensi isolat mikrob antagonis disiramkan di atas
permukaan akar. Inokulasi cendawan R. lignosus dilakukan pada jarak 1 cm dari
ujung akar. Setelah diinkubasi selama 10 hari dilakukan perhitungan persentase
penghambatan dengan mengukur pertumbuhan rizomorf.
Karakterisasi Fisiologis Bakteri Antagonis
Uji Pelarut Fosfat
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan isolat agens
antagonis dalam melarutkan fosfat. Pengujian dilakukan dengan menggunakan
medium Pikovskaya’s agar (Yeast 0.5 g, dextrose 10 g, calsium pospat 5 g,
amonium sulfat 0.5 g, potasium klorida 0.2 g, magnesium sulfat 0.1 g, manganese
sulfat 0.0001 g, ferrous sulfat 0.0001 g, dan akuades 1 L). Sebanyak 10 µL
suspensi bakteri pada media TSB dikulturkan di atas kertas cakram steril pada
media uji lalu diinkubasi pada suhu ruang selama 7 hari. Kemampuan bakteri
dalam menambat fosfat ditunjukan dengan terbentuknya zona bening di sekitar
koloni bakteri (Sarker et al. 2014).

10

Uji Penambat Nitrogen
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan isolat agens
antagonis dalam menyediakan nitrogen untuk tanaman. Uji sifat bakteri dalam
menambat nitrogen dilakukan dengan mengkulturkan bakteri pada media semi
padat JNFb (malic acid 5 g, kalium hidroksida 4 g, ferrous sulfat 0.05 g,
manganese sulfat 0.01 g, magnesium sulfat 0.1 g, natrium klorida 0.02 g, kalsium
klorida 0.01 g, natrium molibat 0.002 g, bromothymol blue 2 mL, agar 1.75 g, dan
akuades 1 L). Inkubasi dilakukan selama 48 jam, apabila media berubah warna
menjadi biru atau biru tua serta pada bakteri akan terdapat lapisan lendir maka
isolat bakteri uji tersebut memiliki kemampuan dalam penambat nitrogen
(Hongrittipun et al. 2014).
Identifikasi Mikrob Antagonis
Identifikasi Cendawan Antagonis
Isolat cendawan antagonis yang berpotensi sebagai agens biokontrol
diidentifikasi berdasarkan karakter morfologi dengan menumbuhkan cendawan
endofit pada medium water agar (WA) kemudian diamati di bawah mikroskop dan
diidentifikasi berdasarkan karakter morfologi dengan buku identifikasi cendawan
menurut Watanabe (2002), dan Barnet dan Hunter (2006).
Identifikasi Bakteri Antagonis
Identifikasi bakteri antagonis bertujuan untuk melihat klasifikasi bakteri
antagonis yang diperoleh berdasarkan perunutan sebagian gen 16S rRNA.
Identifikasi dilakukan menggunakan polymerase chain reaction (PCR) melalui
tahapan ektraksi DNA, Amplifikasi DNA, dan perunutan gen bakteri.
Ektraksi DNA. Isolasi DNA dilakukan dengan menyiapkan kultur bakteri
sebanyak 1.5 mL umur 24 jam kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 10 000
rpm selama 5 menit pada suhu ruang. Pelet yang terbentuk ditambahkan dengan
250 µL bufer TE dan 5 mg/mL lisozym dan digoyang pada suhu 37 °C selama 30
menit. Setelah diinkubasi ditambahkan dengan SDS 10% sebanyak 50 µL dan
digoyang pada suhu 37 °C selama 60 menit, kemudian ditambahkan dengan 65 µL
5M NaCl dan 80 µL CTAB-NaCl diinkubasi pada suhu 65 °C selama 20 menit
pada shaker water bath. Setelah diinkubasi ditambahkan dengan 450 µL CI
(Chlroform:Isoamil alkohol) dan dikocok selama 30 menit. Kemudian
disentrifugasi selama 20 menit dengan kecepatan 11 000 rpm. DNA yang
diperoleh kemudian dipresipitasi dengan menambahkan 400 µL isopropanol
dengan suhu -20 °C dan diinkubasi selama 30 menit pada suhu -20 °C. DNA
diendapkan dengan disentrifugasi pada kecepatan 12 000 rpm selama 20 menit
pada suhu 4 °C. Pelet yang terbentuk dicuci dengan menambahkan etanol 70%
(suhu -20 °C) sebanyak 800 µL lalu disentrifugasi kembali selama 2 menit dengan
kecepatan 12 000 rpm pada suhu 4 °C. Supernatan dibuang dan pelet DNA
dikeringanginkan selama 12 jam pada suhu ruang. Pelet DNA yang dihasilkan
kemudian dilarutkan dengan bufer TE. Selanjutnya, suspensi DNA disimpan pada
freezer dengan suhu -20 °C.
Amplifikasi. Amplifikasi sebagian gen 16S rRNA menggunakan PCR dengan
primer universal yaitu forward primer 27F (5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’)
dan reverse primer 1492R (5’-GGTTA CCTTGTTACGACTT-3’). Komponen PCR

11
yang digunakan DNA template 1 µL, KAPA taq Ready Mix (KAPA Biosystem) 12.5
µL, forward primer 1 µL, reverse primer 1 µL dan ddH2O 9.5 µL. Proses PCR
dilakukan sebanyak 30 siklus dengan kondisi pra PCR 95 °C selama 5 menit,
denaturasi 95 °C selama 1 menit, annealing 55 °C selama 5 menit, elongation 72 °C
selama 1.5 menit, dan post-PCR 72 °C selama 5 menit. Hasil amplifikasi DNA
selanjutnya dilakukan perunutan gen di laboratorium 1st BASE. Data hasil perunutan
gen kemudian dicocokkan dengan data GeneBank NCBI (national center for
biotechnology
information)
menggunakan
BLAST
pada
situs
http://www.ncbi.nlm.nih.org.

Analisis Data
Pengujian penghambatan patogen R. lignosus pada uji antibiosis, uji
produksi senyawa volatil, dan uji secara in vivo pada akar tanaman dilakukan
menggunakan rancangan acak lengkap dengan 3 ulangan. Data yang diperoleh
kemudian dianalisis mengunakan software microsoft excel.

12

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolat Cendawan Patogen
Isolat cendawan patogen yang digunakan diperoleh dari Balai Penelitian
Karet Sembawa yang diisolasi dari tanaman terinfeksi R. lignosus di Provinsi
Jambi. Cendawan yang digunakan dalam setiap perlakuan ialah cendawan
berumur 7 hari yang diinkubasi pada suhu kamar.
Isolasi Mikrob dari Rizosfer dan Jaringan Akar Tanaman Karet
Hasil isolasi mikrob dari rizosfer dan jaringan akar tanaman karet diperoleh
131 isolat bakteri dan 28 isolat cendawan, masing-masing terdiri atas 76 isolat
bakteri rizosfer, 55 isolat bakteri dari jaringan akar, 13 isolat cendawan dari
rizosfer, dan 15 isolat cendawan dari jaringan akar. Berdasarkan pengujian
patogenisitas, sebanyak 99 isolat bakteri dan 18 isolat cendawan bersifat non
patogen, masing-masing terdiri atas 57 isolat bakteri dari rizosfer, 42 isolat bakteri
dari jaringan akar, 8 isolat cendawan dari rizosfer, dan 10 isolat cendawan dari
jaringan akar (Tabel 1, Tabel Lampiran 1, dan Tabel Lampiran 2).

Tabel 1 Jumlah isolat mikrob asal rizosfer dan endofit dari jaringan akar
Asal mikrob
Rizosfer
Jaringan Akar
Total

Mikrob
Bakteri
Cendawan
76
13
55
15
131
28

Mikrob non patogen
Bakteri
Cendawan
57
8
42
10
99
18

Kelimpahan populasi bakteri pada rizosfer maupun pada jaringan akar
tanaman menunjukkan populasi yang lebih dominan dibandingkan dengan
populasi cendawan. Penelitian sebelumnya menyatakan bahwa pada permukaan
daun, populasi bakteri diketahui lebih dominan dibandingkan dengan populasi
cendawan dan khamir (Lindow dan Leveau 2002; Lindow dan Brandi 2003).
Sementara itu populasi mikrob pada rizosfer lebih melimpah dibandingkan dengan
populasi mikrob pada jaringan akar tanaman. Hal ini berkaitan dengan keberadaan
nutrisi yang lebih melimpah pada daerah rizosfer karena dipengaruhi oleh adanya
eksudat akar. Kolonisasi mikrob pada akar tanaman dipengaruhi oleh adanya
senyawa atraktan antara lain berupa asam amino. Oku et al. (2012) menyatakan
bahwa kolonisasi Pseudomonas fluorescens Pf0-1 pada akar tanaman tomat
dipengaruhi oleh peran asam amino yang dihasilkan oleh akar tanaman yaitu:
sisteina, glutamina, isoleusina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina, dan serina.
Pemanfaatan agens hayati dalam pengendalian penyakit tanaman karet telah
dilakukan sebelumnya dengan mengeksplorasi bakteri rizosfer, rhizoplane, dan
endofit (Gazis dan Chaverri 2010; Ikediugwu dan Monday 2012; Noran et al,
2015). Seleksi awal isolat bakteri dilakukan dengan uji patogenisitas pada

13
tanaman tembakau sebagai tanaman indikator. Gejala nekrotik pada daun
tembakau menunjukkan bahwa isolat bakteri yang diuji berpotensi menimbulkan
penyakit pada tanaman. Tanaman tembakau menghasilkan respons hipersensitif
berkorelasi dengan kemampuan bakteri tersebut menyebabkan penyakit pada
tanaman inang yang rentan. Uji patogenisitas isolat cendawan dilakukan dengan
menggunakan benih padi karena benih padi memberikan respon yang cepat
terhadap infeksi patogen yang ditandai dengan gejala nekrotik atau benih tidak
berkecambah sempurna.
Potensi Bakteri Antagonis dalam Menghambat Pertumbuhan R. lignosus
Hasil pengujian secara in vitro terhadap 99 isolat bakteri rizosfer dan endofit
jaringan akar dipilih 2 isolat bakteri yang mampu menghambat pertumbuhan R.
lignosus lebih dari 50%. Kedua isolat bakteri tersebut ialah bakteri rizosfer MR3
dan bakteri endofit ME8, masing-masing mampu menghambat R. lignosus
sebesar 70.0% dan 62.5%. Pengujian in vivo pada akar tanaman karet isolat MR3
dan ME8 mampu menekan pertumbuhan R. lignosus masing-masing 100% (Tabel
2 dan Tabel Lampiran 1). Bakteri antagonis yang diperoleh berpotensi dalam
mengendalikan R. lignosus pada kondisi in vivo dengan menghambat
pertumbuhan miselium pada akar tanaman (Gambar 2).

Tabel 2 Daya hambat bakteri potensial pada percobaan in vitro dan in vivo
Daya hambat (%)
Uji antibiosis (in vitro)
Akar tanaman (in vivo)
62.5
100
70.0
100

Kode isolat
MR3
ME8

A

B

Gambar 2 Perkembangan R. lignosus pada akar tanaman karet tanpa perlakuan
bakteri antagonis (A) dan pengaruh perlakuan bakteri antagonis MR3
terhadap penghambatan pertumbuhan R. lignosus pada akar tanaman
secara in vivo (B)
Hasil pengujian secara in vivo menunjukkan bahwa kedua isolat bakteri
antagonis mampu menekan perkembangan miselium pada akar tanaman. Pada
akar tanaman yang telah diinokulasi dengan bakteri antagonis, miselium tidak
dapat tumbuh pada permukaan akar. Hal ini mengindikasikan bahwa bakteri
antagonis yang diperoleh mampu mengolonisasi jaringan akar dan memiliki

14
kemampuan beradaptasi pada lingkungan dengan baik sehingga R. lignosus tidak
mampu mengolonisasi akar tanaman.
Uji Antibiosis
Pada pengujian antibiosis dapat dilihat 2 mekanisme pengendalian patogen
yaitu mekanisme kompetisi dan produksi senyawa allelokimia. Pada pengujian ini
dapat dilihat bahwa isolat bakteri MR3 memiliki zona bening yang terdapat
diantara kedua koloni. Hal ini mengindikasikan bahwa isolat bakteri MR3
menghasilkan senyawa allelokimia dalam menekan pertumbuhan R. lignosus.
Isolat bakteri ME8 memiliki kecepatan tumbuh lebih besar dibandingkan dengan
R. lignosus sehingga pertumbuhan R. lignosus terhambat. Mekanisme kompetisi
ruang dan nutrisi pada isolat ME8 lebih berperan dibandingkan dengan
mekanisme produksi senyawa allelokimia (Gambar 3).

A

B

C

Gambar 3 Kemampuan isolat bakteri antagonis dalam menekan pertumbuhan R.
lignosus secara in vitro: kontrol (A); isolat bakteri MR3 (B); dan
isolat bakteri ME8 (C)

Secara umum, mekanisme agens antagonis dalam menghambat
pertumbuhan patogen meliputi kompetisi ruang dan nutrisi, memproduksi
senyawa allelokimia yang bersifat menghambat patogen, dan menginduksi
ketahanan sistemik (ISR) tanaman inang (Compant et al. 2005). Mekanisme
bakteri antagonis dalam mengendalikan patogen tanaman telah diteliti sebelumnya.
Bakteri B. amyloliquefaciens diketahui menghasilkan senyawa surfactin, iturin,
bacilomycine, azalomycin, acivicin, arthrobactin, rhodutorola acid, valinomycin,
stenothricin, enterochelin, dan nocardamin (Wulff et al. 2002). Menurut Soares et
al. (2015) selain menghasilkan senyawa antifungal bakteri B. amyloliquefaciens
juga diketahui memproduksi hormon pertumbuhan tanaman dan mampu
memfiksasi nitrogen di udara. Ribeiro dan Cardoso (2012) menyatakan bahwa
isolat B. amyloliquefaciens yang diisolasi dari rizosfer pada tanaman hutan, selain
bersifat antagonis juga menunjukkan kemampuan dalam produksi enzim fosfatase,
produksi siderofor, dan memfiksasi nitrogen.
Senyawa antifungal yang dihasilkan oleh Bacillus subtilis strain E1R-j dapat
mengakibatkan hifa cendawan terselimuti eksudat kemudian membengkak, pecah
(lisis), membengkok, keriput dan akhirnya mati (Liu et al. 2009). Hasil penelitian
Muharni dan Widjajanti (2011) menunjukkan bakteri Bacillus sp dan B. apiarus
yang diisolasi dari rizosfer tanaman karet bersifat antagonis terhadap R. lignosus
dengan menghasilkan enzim kitinolitik. Sebagian besar isolat B. subtilis yang

15
diisolasi dari rizosfer di hutan juga memiliki kemampuan dalam produksi
siderofor dan enzim fosfatase (Ribeiro dan Cardoso 2012).
Potensi Cendawan Antagonis dalam Menghambat Pertumbuhan R. lignosus
Hasil pengujian in vitro terhadap 18 isolat cen