Metabolit Cendawan Endofit Untuk Mengendalikan Cendawan Patogen Terbawa Benih Cabai (Capsicum Annuum L)

i

METABOLIT CENDAWAN ENDOFIT
UNTUK MENGENDALIKAN CENDAWAN PATOGEN
TERBAWA BENIH CABAI (Capsicum annuum L.)

DEWI NOVINA SUKAPIRING

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

i

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Metabolit Cendawan
Endofit untuk Mengendalikan Cendawan Patogen Terbawa Benih Cabai
(Capsicum annuum L.) 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, Oktober 2015
Dewi Novina Sukapiring
NIM A352130081

ii

iii

RINGKASAN

DEWI NOVINA SUKAPIRING. Metabolit Cendawan Endofit untuk
Mengendalikan Cendawan Patogen Terbawa Benih Cabai (Capsicum annuum L.).
Dibimbing oleh BONNY POERNOMO WAHYU SOEKARNO dan TITIEK SITI
YULIANI

Cabai (Capsicum annuum L.) merupakan salah satu komoditas
hortikultura penting di Indonesia karena memiliki nilai konsumsi yang tinggi.
Infeksi cendawan patogen terbawa benih merupakan salah satu kendala yang
menyebabkan rendahnya produksi cabai. Cendawan patogen terbawa benih cabai
umumnya adalah Aspergillus flavus, A. niger, A. fumigatus, Alternaria alternata,
F. oxysporum, dan F. solani. Cendawan cendawan tersebut menjadi sumber
inokulum utama penyebab penyakit di lapangan. Salah satu pengendalian yang
ramah lingkungan adalah dengan menggunakan cendawan endofit. Cendawan
endofit telah diketahui menghasilkan metabolit yang dapat menghambat
pertumbuhan cendawan patogen. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
kemampuan metabolit cendawan endofit yang dapat menghambat pertumbuhan
cendawan patogen terbawa benih cabai.
Penelitian dilakukan di Laboratorium Balai Proteksi Tanaman Pangan dan
Hortikultura Medan, Sumatera Utara dan Laboratorium Mikologi Tumbuhan
Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Metode penelitian yang digunakan dengan 5 tahapan, yaitu 1) isolasi cendawan
endofit dari tanaman cabai, 2) isolasi cendawan patogen terbawa benih cabai, 3)
seleksi cendawan endofit dengan uji patogenisitas, 4) uji in vitro metabolit dan 5)
uji in vivo perlakuan perendaman benih pada metabolit cendawan endofit
potensial.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil isolasi cendawan endofit dari
akar, batang, daun, dan benih tanaman cabai diperoleh 42 isolat cendawan endofit,
dan 12 isolat non patogen diperoleh dari hasil patogenisitas. Hasil uji antagonis
dari 12 isolat non patogen diperoleh 4 isolat mampu menghambat pertumbuhan 3
isolat cendawan patogen terbawa benih cabai. Hasil uji metabolit 4 isolat
cendawan endofit potensial, 2 isolat diantaranya menunjukkan daya hambat yang
tinggi terhadap pertumbuhan ketiga cendawan patogen pada konsentrasi 20%.
Hasil analisis metabolit 2 isolat cendawan endofit tersebut yaitu CECL 40 dan
CECL 38 menunjukkan metabolit mengandung senyawa bersifat antimikrobial.
CECL 40 dan CECL 38 dapat mengendalikan patogen terbawa benih cabai setelah
perlakuan perendaman benih dan penyimpanan selama 0, 1, 2, 3, 4 minggu.
Adanya penurunan tingkat infeksi cendawan patogen terbawa benih cabai,
pada benih direndam dengan metabolit bila dibandingkan dengan kontrol negatif.
Daya hambat infeksi CECL 40 tertinggi terhadap Fusarium solani, Aspergillus
niger dan Aspergillus fumigatus sebesar 87.5%, 80% dan 57.5% dan daya hambat
infeksi CECL 38 tertinggi terhadap F. solani, A. niger dan A. fumigatus sebesar
87.5%, 70%, 55% secara berturut-turut. Hasil identifikasi isolat cendawan endofit
CECL 40 adalah hifa steril dan CECL 38 adalah Paecilomyces sp.
Pada penelitian ini telah dibuktikan bahwa benih cabai varietas lokal
Berastagi, Medan Sumatera Utara terinfeksi cendawan patogen terbawa benih.

iv

Cendawan patogen tersebut adalah A. fumigatus, A. niger, F. solani, A. flavus,
Penicillium sp., Curvularia sp. dengan tingkat infeksi yang berbeda. Aplikasi
perendaman benih dengan metabolit cendawan endofit dapat menurunkan tingkat
infeksi cendawan patogen terbawa benih, dan metabolit cendawan endofit telah
diketahui pula menghasilkan senyawa bersifat antimikrobial
Kata Kunci: antimikrobial, Aspergillus, Fusarium, Paecilomyces, uji patogenisitas

v

SUMMARY

DEWI NOVINA SUKAPIRING. Metabolite of Endophytic Fungi in
Controlling Seed-Borne Pathogen Fungi of Chili Seed (Capsicum annuum L.).
Supervised by BONNY POERNOMO WAHYU SOEKARNO and TITIEK SITI
YULIANI
Chili (Capsicum annuum L.) is an important horticultural commodity due to
it’s high demand of consumption. Infection of seed-borne fungi is one of limiting

factor in chili production. Some of common seed-borne fungi are Aspergillus
flavus, A.niger, A.fumigatus, Alternaria alternata, Fusarium oxysporum, and
F.solani. Infestated seeds play role as inoculum source which led to disease
incidence in growing season. Endophytic fungi has been strongly suggested as
alternative controlling method of seed-borne pathogen. Endophytic fungi
produced metabolite which may inhibit growth of pathogenic fungi. This research
was aimed to evaluate potential using of metabolite from endophytic fungi in
inhibiting the growth of seed-borne pathogen in chili.
This research was conducted in laboratory of “Balai Proteksi Tanaman
Pangan dan Hortikultura”, Medan, North Sumatera dan Mycology Laboratory,
Department of Plant Protection, Bogor Agricultural University. This research had
5 steps: 1) Isolation of endophytic fungi from health chili plant, 2) Isolation of
seed-borne pathogen from chili, 3) Selection of endophytic fungi by pathogenicity
test, 4) in vitro assay of metabolites, and 5) in vivo assay by chili seed soak in
suggested endophytic fungi.
This research have obtained 42 endophytic fungi from chili’s roots, stem,
leaves, and seeds and 12 endophytic isolates were selected due to the negative
result in pathogenicity test. Antagonism test provided information that 4 isolates
were successfully inhibiting growth of 3 main seed-borne fungi of chili. From the
4 selected isolates, the highest inhibition rate was shown by 2 isolates in 20%

concentration. The 2 isolates is CECL 40 and CECL 38 were further analyzed and
they produced antimicrobial compound. CECL 40 and CECL 38 were effectively
controlled seed-borne pathogen of chili which were carried out by seed soaked
and preserved within 0, 1, 2, 3, and 4 weeks.
The presence of seed-borne symptoms was shown by seed soaked
metabolites compare to that of negative control. CECL 40 inhibit growth of
F.solani, A.niger, and A.fumigatus in 87.5%, 80%, and 57.5%, respectively.
Meanwhile, inhibition rate of CECL 38 to F.solani, A.niger, and A.fumigatus is
87.5%, 80%, and 55%, respectively. Further identification indicated that CECL
40 is steril mycelia and CECL 38 is Paecilomyces sp.
The local chili seed from Berastagi, Medan Sumatera Utara has clearly
proven been infected by seed-borne pathogens such as A. fumigatus, F. solani, A.
flavus, Penicilllium sp., and Curvularia sp. in different rate of infection. Seed
soaked metabolites of endophytic fungi may decrease seed-borne disease
incidence and metabolite of endophytic fungi has clearly proven been produced
antimicrobial compound.
Keywords: antimicrobial, Aspergillus, Fusarium, Paecilomyces, pathogenicity test

vi

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
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

i

METABOLIT CENDAWAN ENDOFIT
UNTUK MENGENDALIKAN CENDAWAN PATOGEN
TERBAWA BENIH CABAI (Capsicum annuum L.)

DEWI NOVINA SUKAPIRING

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Magister Sains
pada
Program Studi Fitopatologi

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

ii

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

iii

Judul Tesis : Metabolit Cendawan Endofit untuk Mengendalikan Cendawan
Patogen Terbawa Benih Cabai (Capsicum annuum L.)
Nama
: Dewi Novina Sukapiring
NIM

: A352130081

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Dr Ir Bonny PW Soekarno, MS
Ketua

Dr Ir Titiek Siti Yuliani, SU
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi Fitopatologi

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof Dr Ir Sri Hendrastuti Hidayat, MSc

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal ujian: 06 Oktober 2015

Tanggal lulus:

iv

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala atas
limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan tesis ini dapat diselesaikan.
Shalawat dan salam senantiasa dicurahkan kepada nabi Muhammad SAW,
sehingga penelitian dengan judul “Metabolit cendawan endofit tanaman cabai
untuk mengendalikan cendawan patogen terbawa benih cabai (Capsicum annuum
L.)” dapat diselesaikan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada kedua orangtua, Bapak Sempakata
Sukapiring dan ibu Violitta br Sembiring, abang Edi Kenalta, kedua adik tercinta
Firman Eriko dan Rima Githa yang telah memberi perhatian, pengorbanan dan
doa yang tidak ternilai untuk kesuksesan penulis. Ketua komisi pembimbing, Dr Ir
Bonny Poernomo WS, MS dan anggota pembimbing Dr Ir Titiek Siti Yuliani, SU

serta kepada penguji sidang tesis Dr Ir Elis Nina Herliyana, Msi yang telah banyak
memberi saran, dan membantu penulis dalam menyelesaikan studi hingga
akhirnya penulis bisa mendapatkan gelar master sains. Prof Dr Ir Sri Hendrastuti
Hidayat, MSc selaku ketua program studi Fitopatologi, dan para dosen-dosen
Fitopatologi atas arahan, ajaran dan bimbingannya kepada penulis.
Kepala Laboratorium Balai Proteksi Tanaman pangan dan Hortikultura,
Bapak Norman dan para staf pegawai yang telah mengizinkan penulis untuk
melakukan penelitian. Sahabat serta seluruh anggota Laboratorium Mikologi
Tumbuhan IPB, Fitopatologi 2013 dan seluruh pihak yang tidak bisa disebutkan
satu per satu atas segala ilmu dan kebaikan yang diberikan.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Oktober 2015
Dewi Novina Sukapiring

v

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesa Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup

1
1
2
2
2
2
2

2

TINJAUAN PUSTAKA
Benih dan Cendawan Patogen Terbawa Benih
Pengertian Mikroba Endofit
Metabolit Cendawan Endofit dan Pemanfaatannya

4
4
5
6

3

METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Isolasi Cendawan Endofit
Seleksi Cendawan Endofit
Isolasi Cendawan Patogen Terbawa Benih Cabai
Uji Penghambatan Cendawan Endofit terhadap Cendawan
Patogen
Produksi dan Analisis Senyawa Metabolit
Uji Metabolit Cendawan Endofit
Uji Perlakuan Perendaman Benih dengan Metabolit

7
7
7
7
8

4

HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi dan Seleksi Cendawan Endofit
Isolasi Cendawan Patogen Terbawa Benih Cabai
Uji Dual Culture Cendawan Endofit terhadap Cendawan
Patogen
Uji Daya Hambat Metabolit Cendawan Endofit
Identifikasi Cendawan Endofit Potensial
Analisis Senyawa Metabolit
Perendaman Benih dengan Metabolit Cendawan Endofit

8
9
9
9
11
11
12
13
14
17
18
21

vi

5

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

26
26
26

DAFTAR PUSTAKA

27

LAMPIRAN

34

RIWAYAT HIDUP

36

vii

DAFTAR TABEL

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Cendawan patogen terbawa benih cabai
Daya hambat isolat cendawan endofit terhadap 3 isolat cendawan
patogen terbawa benih pada pengamatan hari ke-5
Daya hambat metabolit cendawan endofit pada 3 taraf konsentrasi
terhadap pertumbuhan F. solani
Daya hambat metabolit cendawan endofit pada 3 taraf konsentrasi
terhadap pertumbuhan A. niger
Daya hambat metabolit cendawan endofit pada 3 taraf konsentrasi
terhadap pertumbuhan A. fumigatus
Hasil identifikasi isolat cendawan endofit potensial
Senyawa metabolit yang dihasilkan cendawan endofit isolat CECL
40 hasil Py-GC-MS
Senyawa metabolit yang dihasilkan cendawan endofit isolat CECL
38 hasil Py-GC-MS
Tingkat infeksi cendawan patogen pada benih cabai dengan metode
blotter test setelah perlakuan perendaman
Tingkat infeksi cendawan patogen pada benih cabai dengan metode
kertas gulung setelah perlakuan perendaman
Tingkat infeksi cendawan patogen pada benih cabai dengan water
agar setelah perlakuan perendaman
Pengaruh setiap perlakuan terhadap daya kecambah benih cabai
lokal selama 4 minggu pengamatan

12
13
15
15
16
18
19
20
21
22
22
24

DAFTAR GAMBAR
1

2
3
4
5

6

Bagan alur penelitian “Metabolit cendawan endofit tanaman cabai
untuk mengendalikan cendawan patogen terbawa benih cabai
(Capsicum annuum L.)”
Ilustrasi uji antagonis cendawan endofit dengan cendawan patogen
Cendawan endofit pada benih cabai
Isolat murni cendawan patogen, makroskopis, dan mikroskopis A.
fumigatus, F. solani, A. niger perbesar 40x10
Uji antagonis cendawan endofit CECL 19 (kiri) dan cendawan
patogen (kanan) A. fumigatus, F. solani, A. niger pada pengamatan
hari ke-5
Pertumbuhan cendawan patogen: F. solani, A. niger, A. fumigatus
pada campuran media PDA dan tiga taraf konsentrasi metabolit
cendawan endofit CECL 40, K(+), dan K(-)

3
8
11
12

14

16

viii

7

Infeksi patogen terbawa benih cabai dapat menyebabkan: benih
tidak berkecambah, kecambah nekrotik, kecambah mati, pada kertas
gulung, dan pada water agar

24

DAFTAR LAMPIRAN
1 Analisis senyawa kimia metabolit isolat cendawan endofit CECL 40
2 Analisis senyawa kimia metabolit isolat cendawan endofit CECL 38

34
35

i

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Cabai merah (Capsicum annuum L.) merupakan komoditas sayuran yang
memiliki nilai ekonomis cukup tinggi. Kebutuhan cabai meningkat setiap tahun
sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk dan kebutuhan industri akan
bahan baku cabai. Badan Pusat Statistik (2014) melaporkan produktivitas tanaman
cabai mengalami peningkatan dari tahun 2013 hingga 2014. Tahun 2013 produksi
cabai merah mencapai 1.01 juta ton meningkat pada tahun 2014 mencapai 1.07
juta ton. Sumatera Utara menjadi provinsi ketiga penghasil cabai merah terbesar
sebesar 10.33% setelah Jawa Barat dan Jawa Tengah.
Tanaman cabai di Indonesia umumnya diperbanyak melalui biji. Benih
merupakan struktur perbanyakan tanaman yang berasal dari biji yang dihasilkan
dari perbanyakan generatif atau dari perbanyakan vegetatif secara klonal. Sebagai
struktur perbanyakan tanaman, benih mempunyai hubungan dengan
perkembangan dan penyebaran penyakit. Mutu benih yang digunakan merupakan
faktor penting pada epidemiologi penyakit. Salah satu faktor yang menentukan
mutu benih adalah bebas dari organisme pengganggu tanaman seperti cendawan,
bakteri, virus, nematoda dan termasuk serangga (ISTA 2014). Salah satu faktor
penyebab produktivitas tanaman cabai di Indonesia masih rendah adalah mutu
benih.
Petani di Indonesia pada umumnya masih menggunakan benih dari hasil
panen tanaman sendiri atau dari petani lainnya secara berulang-ulang, sehingga
benih yang digunakan bermutu rendah dan menjadi sumber inokulum utama
penyebab penyakit di lapangan. Benih bermutu rendah sering terinfeksi patogen
penyebab penyakit, salah satu diantaranya adalah kelompok cendawan. Beberapa
cendawan patogen tular benih cabai adalah Aspergillus flavus Link., Aspergillus
niger Van Tieghem., Aspergillus fumigatus Fresenius., Alternaria alternata (Fr.)
Keissl., Fusarium moniliforme Sheld., Fusarium oxysporum Schlechtendahl
emend., dan Fusarium solani (Martius) Appel & Wollenweber emend. (Sitara dan
Hasan 2011). Berdasarkan data BPSB (2012) hasil uji kesehatan benih cabai di
Medan menunjukkan terinfeksi Fusarium sp., Colletotrichum sp., Aspergillus sp.
Salah satu upaya peningkatan mutu benih dapat dicapai dengan
pengendalian patogen terbawa benih. Perlindungan benih dilakukan dengan
menggunakan senyawa kimia. Petani biasanya menggunakan pestisida tanpa
mengikuti aturan dalam penggunaannya (Rahmansyah dan Sulistinah 2009).
Penggunaan senyawa kimia yang berlebihan dapat berdampak negatif bagi
kesehatan dan pencemaran lingkungan (Yuantari 2009). Pada saat ini sedang
dikembangkan pengendalian patogen penyebab penyakit tanaman dengan
memanfaatkan mikroorganisme potensial untuk menggantikan penggunaan
pestisida sintetik. Salah satunya adalah dengan pemanfaatan agens hayati yaitu
cendawan endofit, untuk mengendalikan patogen terbawa benih. Cendawan endofit
dapat menghasilkan antibiotik dan meningkatkan pertahanan tanaman.
Cendawan endofit juga telah diketahui menghasilkan metabolit sekunder
yang bermanfaat sebagai senyawa-senyawa antikanker, antidiabetes, antiserangga,
antivirus, antibakteri, anticendawan, dan berperan sebagai zat pengatur tumbuh.

2

Fitriyah et al. (2013) melaporkan cendawan endofit menghasilkan senyawa yang
diduga saponin yang memiliki sifat antimikrobial. Cendawan endofit dari daun
cabai menghasilkan senyawa antimikrobial yang diduga merupakan golongan
senyawa terpenoid dan alkaloid (Rante et al. 2013). Kemampuan cendawan
endofit menghasilkan metabolit sekunder merupakan peluang yang sangat besar
untuk memperbaiki mutu benih cabai.
Perumusan Masalah
Penggunaan benih bermutu rendah merupakan salah satu penyebab
rendahnya produktivitas dan kualitas tanaman cabai. Masalah yang terjadi adalah
umumnya petani menggunakan benih secara berulang-ulang dari hasil panennya
sendiri dan banyak patogen terbawa benih yang menginfeksi benih saat
penyimpanan. Petani masih menggunakan bahan kimia sintetik untuk
mengendalikan patogen terbawa benih, seperti yang telah diketahui bahan kimia
sintetik tersebut dapat memberi dampak negatif terhadap kesehatan dan
lingkungan. Untuk itu perlu dilakukan penelitian dalam mengendalikan patogen
terbawa benih dengan menggunakan agens hayati yaitu dengan memanfaatkan
cendawan endofit tanaman cabai untuk mengendalikan cendawan patogen terbawa
benih cabai selama penyimpanan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi cendawan endofit dari
tanaman cabai yang memiliki kemampuan sebagai agens hayati dengan
menghasilkan metabolit yang mengandung senyawa bersifat antimikrobial untuk
mengendalikan cendawan patogen terbawa benih cabai.
Hipotesa Penelitian
Metabolit sekunder cendawan endofit tanaman cabai mampu mengendalikan
cendawan patogen terbawa benih cabai selama penyimpanan.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberi pengetahuan kepada masyarakat,
khususnya pihak yang terkait mengenai kemampuan metabolit cendawan endofit
untuk mengendalikan cendawan patogen terbawa benih selama penyimpanan
sehingga mampu meningkatkan produktivitas dan kualitas tanaman cabai serta
mengurangi penggunaan senyawa kimia dan berwawasan lingkungan.
Ruang Lingkup
Penelitian ini melingkupi tahap-tahap penelitian seperti isolasi cendawan
endofit dan cendawan patogen terbawa benih cabai. Seleksi cendawan endofit dan
produksi metabolit cendawan endofit potensial, kemudian perlakuan perendaman
benih pada metabolit seperti pada gambar 1 :

3

Isolasi cendawan endofit asal
tanaman cabai varietas lokal
Berastagi

Isolasi cendawan patogen terbawa
benih cabai lokal Berastagi

Uji patogenisitas cendawan endofit

Uji antagonis cendawan endofit non patogenik
terhadap cendawan patogen terbawa benih

Uji metabolit cendawan endofit potensial
terhadap pertumbuhan cendawan patogen

Analisis
senyawa
metabolit

Uji perlakuan perendaman benih dengan
metabolit cendawan endofit potensial terpilih

Cendawan endofit berpotensi sebagai agens
pengendali hayati patogen terbawa benih cabai

Gambar 1 Bagan alur penelitian “Metabolit cendawan endofit untuk
mengendalikan cendawan patogen terbawa benih cabai
(Capsicum annuum L.)”.

4

TINJAUAN PUSTAKA
Benih dan Cendawan Patogen Terbawa Benih Cabai
Benih sebagai struktur perbanyakan tanaman, mempunyai peran dalam
perkembangan dan penyebaran penyakit. Benih yang telah terinfeksi patogen
apabila ditanam kembali akan menjadi sumber inokulum baru di lapangan. Benih
dapat menjadi media perpindahan patogen penyebab penyakit dari satu tempat ke
tempat lain, hingga dari satu negara ke negara lainnya. Mutu benih yang
digunakan merupakan syarat wajib untuk menghindari terjadinya penyakit dari
benih ke tanaman. ISTA (2014) menyatakan benih yang bermutu adalah benih
yang memiliki mutu genetik, mutu fisiologis, mutu fisik, dan kesehatan benih
yaitu bebas dari patogen penyebab penyakit seperti cendawan, bakteri, virus,
nematoda dan termasuk hama.
Cendawan patogen terbawa benih terbagi atas cendawan lapangan dan
cendawan gudang. Cendawan gudang banyak menyerang benih selama
penyimpanan benih. Cendawan gudang dapat menyebabkan penurunan kualitas
benih seperti kerusakan bentuk, senyawa kandungan benih, perubahan warna
benih, daya kecambah benih menurun, benih menjadi beracun yang berbahaya
bagi manusia dan hewan (Agrios 2005). Beberapa cendawan patogen yang paling
banyak menyerang benih selama penyimpanan (cendawan gudang) adalah
Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Botryodiplodia, Cercospora, Colletotrichum,
Curvularia, Diaporthe, Drechslera, Elsinoe, Fusarium, Helminthosporium,
Rhizoctonia, Sclerotium dan lain-lain (Agarwal dan Sinclair 1996). Phoma,
Humicola, Bispora, Phomopsis, Botryotrichum, Mucor, Rhizopus (Chigoziri dan
Ekefan 2013).
Ada beberapa patogen yang mampu menginfeksi benih dan bersifat laten
dan aktif ketika benih berkecambah, hingga tanaman memproduksi buah dan
menginfeksi benih kembali (cendawan lapangan). Cendawan yang dapat
menginfeksi benih cabai dan menyerang tanaman cabai di lapangan yang telah
diketahui adalah Alternaria tenuis Nees, A. niger, Colletotrichum spp., Curvularia
lunata (Wakk) Boed. dan F. moniliformae (Ali et al. 2008). Petani yang
menggunakan benih bersertifikasi masih sedikit, umumnya petani menggunakan
benih sendiri dari hasil panenan sebelumnya atau dari petani lain, sehingga benih
yang digunakan bermutu rendah. Penggunaan benih bermutu rendah oleh petani
tidak dapat dihindarkan lagi dan menjadi salah satu faktor penyebaran penyakit di
lapangan. Selain itu, petani juga masih menggunakan senyawa kimia untuk
mengendalikan patogen terbawa benih hingga ke lapangan. Kebiasaan petani
dalam menggunakan pestisida sintetik diketahui menyalahi aturan, selain dosis
yang digunakan melebihi takaran, petani juga sering mencampur beberapa jenis
pestisida (Afriyanto 2008). Penggunaan metabolit cendawan endofit diharapkan
mengurangi pemakaian senyawa kimia yang berlebihan oleh petani.

5

Pengertian Mikroba Endofit
Mikroba endofit adalah suatu kelompok organisme yang berasosiasi
dengan berbagai jaringan dan organ tanaman terestrial dan beberapa tanaman
aquatik. Umumnya mikroba endofit menginfeksi tanaman tanpa menimbulkan
gejala, mikroba berkolonisasi di dalam jaringan inang, dan dapat diisolasi dengan
cara sterilisasi permukaan (Stone et al. 2000). Mikroba endofit tanaman adalah
kelompok bakteri dan cendawan. Cendawan endofit adalah kelompok mikroba
endofit yang paling banyak di alam dibandingkan bakteri. Schulz dan Boyle
(2005) menjelaskan bahwa cendawan endofit bermula sebagai cendawan patogen
yang berkembang menjadi patogen minor dan akhirnya menjadi cendawan endofit
yang bersimbiosis mutualisme dengan tanaman inangnya
Hubungan simbiosis antara tanaman dan cendawan telah lama diketahui.
Hubungan simbiosis antara cendawan dan tanaman di alam sangat bergantung
pada kondisi lingkungan dan genetik tanaman inang dan cendawan (Cheplick dan
Faeth 2009). Simbiosis mutualisme antara tanaman dan cendawan endofit adalah
berkurangnya kerusakan sel atau jaringan, pertukaran nutrisi dan senyawa kimia
antara cendawan dan inang, memperpanjang umur tanaman, meningkatkan
kapasitas fotosintetik sel dan jaringan di bawah pengaruh infeksi, meningkatkan
kelangsungan hidup cendawan (Ghimire dan Hyde 2003). Cendawan endofit
diketahui berasosiasi dengan tanaman yang bersifat mutualisme seperti cendawan
endofit pada tanaman fescue yang mengambil energi, nutrisi penting untuk
perkembangbiakannya dari tanaman dan menghasilkan senyawa yang berguna
untuk tanaman inangnya dengan menghambat perkembangan cendawan, virus,
nematoda patogen, dan serangga pengganggu tanaman tersebut (Rranzluebbers et
al. 1999).
Cendawan endofit pada satu tanaman inang tidak hanya satu spesies
cendawan saja tetapi bisa beberapa genus dan spesies. Zabalgogeazcoa (2008)
melaporkan rata-rata 50 cendawan endofit ditemukan pada tiap tanaman. Ada 10
isolat cendawan endofit ditemukan pada daun dan rimpang Zingiberottensii
(Noverita et al. 2009). Sebanyak 26 isolat diperoleh dari daun tanaman
Deschampsia antarctica Desv yang hidup pada kondisi lingkungan yang ekstrim
(Rosa et al. 2009). Sunarmi (2010) melaporkan 3 isolat cendawan endofit yaitu
Penicillium sp., Aspergillus sp., Hoemiscium sp. ditemukan pada akar tanaman
kentang. Fusarium sp., Cephalosporium sp., Geotrichum sp., Cylindrocephalum
sp., Penicillium sp. adalah cendawan endofit yang telah ditemukan pada daun sirih
(Haniah 2008).
Kelimpahan cendawan endofit pada cabai di Indonesia telah dilaporkan
sebanyak 111 isolat (Istikorini 2008). Paul et al. (2012) juga melaporkan bahwa
cendawan endofit mampu mengolonisasi tanaman cabai pada berbagai fase
pertumbuhan tanaman cabai mulai dari pembibitan hingga pembuahan dengan
frekuensi yang berbeda-beda. Cendawan endofit pada tanaman cabai telah
dilaporkan mampu meningkatkan tinggi tanaman, panjang akar, dan bobot buah
per tanaman dibandingkan dengan kontrol (Istikorini 2008). Mekanisme
cendawan endofit dalam menekan patogen tanaman adalah dengan cara
parasitisme, kompetisi ruang dan nutrisi, ketahanan terinduksi, antibiotik dan
metabolit yang bersifat antimikrobial (Chaves et al. 2009; Gazis et al. 2010).
Cendawan endofit mampu mengurangi frekuensi serangan Barley yellow dwarf

6

virus pada tanaman Meadow ryegrass (Lehtonen et al. 2006). Cendawan endofit
dan saprofit Trichoderma spp. dapat meningkatkan tinggi tanaman dan ketahanan
terinduksi tanaman kedelai terhadap serangan Fusarium (Sudantha 2010).
Metabolit Cendawan Endofit dan Pemanfaatannya
Cendawan endofit pada tanaman dapat menghasilkan senyawa metabolit
sekunder yang sama dengan inangnya. Metabolit yang dihasilkan diduga karena
adanya koevolusi atau transfer genetik dari tanaman inang dengan cendawan
endofit. Cendawan endofit yang diisolasi dari suatu tanaman dapat menghasilkan
metabolit yang sama dengan tanaman inangnya bahkan dalam jumlah yang lebih
banyak (Radji 2005). Senyawa metabolit yang dihasilkan cendawan endofit
merupakan senyawa bioaktif dan dapat berguna dalam menghambat dan
mengendalian pertumbuhan cendawan patogen terutama cendawan patogen.
Pemanfaatan metabolit cendawan endofit untuk perlakuan pada benih dapat
meningkatkan mutu benih dan mengurangi kejadian penyakit di lapangan. Hal ini
disebabkan karena kandungan senyawa kimia metabolit cendawan endofit yang
dapat bersifat antibakteri dan anticendawan (Suryanarayanan et al. 2009).
Pujiyanto dan Ferniah (2010) melaporkan tanaman Momordica charantia
Linn. dapat digunakan untuk pengobatan diabetes melitus dan bakteri endofit
kode PR-3 dari tanaman ini dapat menghambat enzim alpha glukosidase penyebab
diabetes. Ekstrak biji srikaya mengandung senyawa acetogenin yang berpotensi
sitotoksik terhadap sel kanker, dan hasil ekstraksi metabolit sekunder cendawan
endofit tanaman srikaya dapat menghambat pertumbuhan sel kanker payudara
MCF-7 (Yunianto et al. 2012).
Telah banyak dilakukan penelitian tentang metabolit yang dihasilkan oleh
cendawan endofit untuk menekan pertumbuhan mikroorganime pengganggu
tanaman. Ekstrak kasar cendawan endofit LBKURCC 41 (Aureobasidium sp.)
menunjukkan aktivitas antimikroba (Fitriyah et al. 2013). Cendawan endofit
rimpang lengkuas merah menghasilkan metabolit sekunder yang dapat
menghambat pertumbuhan Escherchia coli Migula. dan Staphylococcus. aureus
Rosenbach. (Kusumaningtyas et al. 2010). Tariq et al. (2009) melaporkan
kemampuan Pseudomonas aeruginosa Sch. yang merupakan mikroba endofit dari
akar tanaman cabai sehat dapat menghambat pertumbuhan patogen penyebab
penyakit pada tanaman cabai yaitu R. solani Kühn, F. oxysporum, F. solani. P.
aeruginosa.
Kandungan kimia metabolit cendawan endofit telah banyak dilaporkan.
Bally dan Elmerich (2007) melaporkan P. fluorescens Flügge. Menghasilkan
senyawa phenazines, pyrrolnitrin, phloroglucinols, dan lipopeptides. Cendawan
endofit asal tanaman Picea rubens dilaporkan menghasilkan metabolit dengan
kandungan senyawa indol derivativ-lolitrem, pyrrozilidin-lolin, subglutinol,
Phynilpropanoid, 6-isoprenylindole-3-carboxylic acid, dan chokol (Sumarah et al.
2010). Tiga jenis steroid dan satu triterpenoid adalah kandungan senyawa
metabolit cendawan endofit (Zhao et al. 2010). L-asparaginase yang merupakan
enzim antikanker adalah kandungan yang ditemukan pada metabolit cendawan
endofit dari Capsicum frustescence (Audipudi et al. 2014). Chochliodinol adalah
kandungan senyawa metabolit cendawan endofit Chaetomium sp. (Debbab et al.
2009).

7

METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan September 2014 sampai dengan Juli
2015 di Laboratorium Balai Proteksi Tanaman Pangan dan Hortikultura Medan
Sumatera Utara dan Laboratorium Mikologi Tumbuhan Departemen Proteksi
Tanaman Fakultas Pertanian.
Isolasi Cendawan Endofit
Isolasi cendawan endofit diperoleh dari tanaman dan benih cabai varietas
lokal Berastagi yang diperoleh dari lahan pertanian cabai di Berastagi Medan,
Sumatera Utara. Metode isolasi cendawan endofit mengikuti metode yang
digunakan Rodrigues (1994) dan telah dimodifikasi. Daun, batang, dan akar
tanaman cabai sehat dicuci bersih dengan air mengalir hingga bersih dari partikelpertikel tanah dan dikering anginkan. Sterilisasi permukaan bagian tanaman
secara berturut-turut dengan perendaman dalam alkohol 70% selama 1 menit,
NaOCl 1% selama 2 menit. Masing-masing bagian tanaman dibilas sebanyak 3 kali
dengan air steril dan dikeringanginkan. Daun, batang, dan akar tanaman cabai
kemudian dipotong dan diletakkan pada cawan petri berisi media PDA sebanyak 6
potongan dan diulang sebanyak 3 kali. Bagian tanaman yang telah disterilisasi
permukaan dioleskan pada media PDA steril untuk melihat permukaan tanaman
telah tersteril dengan benar sebagai kontrol. Bagian tanaman tersebut kemudian
diinkubasi pada suhu ruang selama 7 hari dan diamati pertumbuhan cendawan.
Cendawan endofit yang diperoleh kemudian dimurnikan pada media PDA. Hasil
isolasi cendawan endofit tidak dapat digunakan apabila ditemukan kontaminan
pada kontrol. Cendawan endofit diidentifikasi dengan menggunakan buku kunci
identifikasi cendawan menurut Wanatabe (2002), Barnet dan Hunter (2006).

Seleksi Cendawan Endofit
Isolat cendawan endofit yang diperoleh selanjutnya dipelihara pada media
PDA dan diinkubasi pada suhu ruang. Sebanyak 20 benih cabai dengan 3 ulangan
disterilisasi permukaan menggunakan NaOCl 1% selama 2 menit, kemudian
dibilas dengan air steril 2 kali. Benih diletakkan pada biakan murni isolat
cendawan endofit, kemudian diinkubasi selama 2 minggu dan diamati
perkecambahan benih (Nur’asiah 2011). Cendawan endofit patogenik
menyebabkan gejala nekrotik pada kecambah benih, benih tidak berkecambah
bahkan mengalami kematian kecambah. Hanya isolat cendawan endofit non
patogenik yang digunakanpada uji selanjutnya.

8

Isolasi Cendawan Patogen Terbawa Benih Cabai
Isolasi cendawan patogen dari benih cabai varietas lokal Berastagi yang
diperoleh dari lahan pertanian cabai di Berastagi Medan, Sumatera Utara. Isolasi
cendawan patogen terbawa benih cabai dilakukan dengan metode standart ISTA
(1996) yaitu dengan metode blotter test. Sebanyak 3-4 lembar kertas merang steril
dilembabkan pada air steril dan diletakkan pada cawan petri. Benih
disterilisasikan dengan menggunakan NaOCl 1% selama 1 menit kemudian
dibilas dengan air steril sebanyak 2 kali dan dikeringanginkan. Dua puluh lima
benih cabai diletakkan pada tiap cawan petri dengan total 400 benih. Benih
diinkubasi pada suhu ruang selama 24 jam dan diinkubasi suhu dingin -20 0C pada
hari ke-2 inkubasi selama 24 jam, kemudian diinkubasi kembali pada suhu ruang
dengan penyinaran 12 di bawah sinar near UV dan 12 jam gelap selama 5 hari.
Cendawan patogen diidentifikasi dengan buku kunci identifikasi cendawan
menurut Wanatabe (2002), Barnet dan Hunter (2006). Tiga isolat cendawan
patogen dengan tingkat infeksi tertinggi dipilih untuk uji selanjutnya.

Uji Penghambatan Cendawan Endofit terhadap Cendawan Patogen
Cendawan endofit terpilih diuji dengan cendawan patogen utama terbawa
benih cabai pada media PDA secara in vitro. Pengujian dilakukan dengan metode
dual culture yaitu menumbuhkan koloni cendawan secara berhadapan
(Gambar 1), selanjutnya diinkubasi pada suhu ruang selama 3-4 hari dengan 5
ulangan (Santoso dan Sumarni 2008). Empat isolat cendawan endofit yang
memiliki daya hambat tertinggi terhadap pertumbuhan cendawan patogen yang
dipilih dan digunakan pada uji selanjutnya. Perhitungan daya hambat dengan
menggunakan rumus sebagai berikut:
Daya hambat =

x 100%

Keterangan:
R1= jari-jari patogen yang tumbuh berlawanan dengan antagonis,
R2= jari-jari patogen yg tumbuh ke arah antagonis

3 cm

3 cm
a

R2

3cm
b

R1

Gambar 2 Ilustrasi uji antagonis antara cendawan endofit (a) dengan cendawan
patogen (b), R1 adalah jari-jari patogen yang tumbuh berlawanan
dengan antagonis, R2 adalah jari patogen yg tumbuh ke arah antagonis

9

Produksi dan Analisis Senyawa Metabolit
Produksi metabolit isolat cendawan endofit menggunakan metode Achmad
(1997) yang telah dimodifikasi. Keempat isolat cendawan endofit terpilih diambil
sebanyak 3 potongan berdiameter 5 mm dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer
berisi 100 mL media PDB. Potongan isolat endofit dalam media PDB digoyang
dengan shaker pada kecepatan 100 rpm selama 2 minggu pada suhu ruang.
Metabolit disaring dan disentrifugasi pada kecepatan 6 000 rpm selama 15 menit,
kemudian disaring kembali dengan syringe filter. Metabolit hasil saringan akan
digunakan dalam uji selanjutnya. Sebagian metabolit dianalisis kandungan kimia
dengan menggunakan metode analisis Py-GC-MS (Pirolisis kromatografi gas
spektrometri massa) yang memungkinkan karakterisasi dan makromolekuler
volatil pada metabolit cendawan endofit.

Uji Metabolit Cendawan Endofit
Sebanyak 20 mL metabolit hasil penyaringan dicampur dengan 80 mL
media PDA (untuk pengenceran 20%), kemudian dilakukan pengenceran 10% dan
5%. Campuran PDA dan metabolit dituang pada cawan petri hingga padat dan
diletakkan potongan isolat cendawan patogen berdiameter 5 mm di tengah-tengah
media tumbuh PDA dan diulang sebanyak 5 kali (Umarella 2006). Cendawan
patogen kemudian diinkubasi pada suhu ruang selama 7 hari. Cendawan patogen
ditumbuhkan pada media PDA ditambah dengan fungisida sintetik dengan
konsentrasi yang dianjurkan sebagai kontrol positif, dan pada media PDA biasa
sebagai kontrol negatif. Pertumbuhan koloni cendawan patogen diamati dan
dilakukan pengukuran daya hambat pertumbuhan cendawan patogen dengan
rumus:
Daya hambat = D1-D2/D1 x 100%
Keterangan :
D1 = diameter koloni cendawan patogen kontrol negatif (mm)
D2 = diameter koloni cendawan patogen perlakuan (mm)
Pengujian metabolit cendawan endofit disusun dengan menggunakan
rancangan acak lengkap (RAL). Data yang diperoleh kemudian diolah
menggunakan program SAS 9.1. Perlakuan diuji lanjut dengan uji Duncan pada
taraf 5%.

Uji Perlakuan Perendaman Benih dengan Metabolit
Metabolit dengan daya hambat tertinggi digunakan untuk perlakuan
perendaman benih cabai. Sebanyak 100 benih direndam dengan metabolit, benih
direndam dengan fungisida sebagai kontrol positif dan dengan air steril sebagai
kontrol negatif. Benih disimpan pada suhu ruang 27-30 oC dengan waktu
penyimpanan selama 0, 1, 2, 3, 4 minggu dan dimasukkan ke dalam desikator

10

berisi silika gel secukupnya untuk menjaga kelembapan pada desikator agar tetap
konstan. Pengujian tingkat infeksi benih dan daya berkecambah benih dilakukan
setiap minggunya dengan menggunakan metode blotter test, metode growing on
test pada media water agar dan kertas gulung. Pengamatan dilakukan setiap
minggunya dengan menghitung persentase daya kecambah dan tingkat infeksi
cendawan terbawa benih pada setiap perlakuan dengan rumus:.
Daya hambat infeksi = N1-N2/N1 x 100%
Keterangan :
N1 = jumlah tanaman terinfeksi pada perlakuan perendaman dengan aquades
N2 = jumlah tanaman terinfeksi pada perlakuan perendaman dengan metabolit

11

HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi dan Seleksi Cendawan Endofit
Hasil isolasi cendawan endofit dari akar, batang, daun dan benih tanaman
cabai lokal diperoleh sebanyak 42 isolat masing-masing sebanyak 16, 12, 9 dan 5
isolat secara berturut-turut. Cendawan endofit paling banyak ditemukan pada
bagian akar tanaman, hal ini sesuai dengan penelitian Ramdan (2014) yang telah
melaporkan cendawan endofit ditemukan paling banyak dari akar tanaman cabai
sebanyak 101 isolat dari total 138 isolat. Paul et al. (2012) juga telah melaporkan
tanaman cabai pada fase pembuahan ditemukan 196 isolat cendawan endofit dari
akar, 112 isolat dari batang dan 173 isolat dari daun. Sieber dan Grunig (2006)
menjelaskan secara morfologi, fisik, dan kimianya jaringan akar tanaman merupakan
bagian tanaman yang baik untuk perkembangbiakan berbagai mikroba tidak
terkecuali cendawan endofit.
Hasil pengujian patogenisitas terhadap 42 isolat cendawan endofit pada
benih cabai menunjukkan 30 isolat cendawan bersifat patogenik dan 12 isolat
bersifat non patogenik. Sebanyak 4 isolat cendawan endofit non patogenik dari
batang, 2 isolat benih,dan 6 isolat dari akar. Damayanti (2013) melaporkan dari 17
isolat cendawan endofit dari cabai diperoleh 4 isolat cendawan endofit non
patogen dan 12 isolat potensial patogen. Ramdan (2014) telah mengisolasi
cendawan endofit dari tanaman cabai di Garut dan Bogor sebanyak 138 isolat dan
18 isolat diantaranya bersifat nonpatogen.
Pada uji patogenisitas, cendawan endofit bersifat patogen menyebabkan
gejala nekrotik pada kecambah benih cabai, benih tidak berkecambah dan mati,
sedangkan cendawan endofit bersifat non patogen tidak menimbulkan gejala
nekrotik maupun kematian pada kecambah dan benih cabai (Gambar 3). Cheplick
dan Faeth (2009) menjelaskan cendawan endofit telah diketahui merupakan
cendawan patogen minor yang berevolusi menjadi cendawan yang bersifat
mutualisme dengan tanaman inangnya, sehingga dari semua cendawan endofit
yang diperoleh tidak semua cendawan endofit non patogen dan sebagian besar
cendawan endofit patogenik. Kondisi lingkungan, genetik tanaman dan cendawan
endofit menjadi faktor penentu hubungan simbiosis antara tanaman dan cendawan
di alam.

a

b

c

d

Gambar 3 Cendawan endofit pada benih cabai menyebabkan: benih mati tidak
berkecambah (a), benih berkecambah kemudian mati (b), benih
berkecambah mengalami nekrosis (c), benih berkecambah sehat (d)

12

Isolasi Cendawan Patogen Terbawa Benih Cabai
Hasil uji blotter test pada benih cabai diperoleh 6 isolat cendawan patogen
yang menginfeksi benih cabai lokal Berastagi Medan, Sumatera Utara (Tabel 1).
Alternaria spp., A. niger, Fusarium spp., A. flavus, Cladosporium spp.,
Penicillium spp., dan Rhizopus spp. merupakan cendawan patogen terbawa benih
gandum (Joshaghani et al. 2013). Isolat cendawan patogen dengan tingkat infeksi
tertinggi yaitu A. fumigatus, A. niger dan F. solani (Gambar 4), digunakan pada
uji selanjutnya.
Tabel 1 Cendawan patogen terbawa benih cabai
Cendawan patogen
A. fumigatus
A. niger
F. solani
A. flavus
Penicillium sp.
Curvularia sp.

Tingkat Infeksi (%)
52.5
15.25
12.75
11.5
5
3

a

b

c

Isolat Murni
Gambar

Makroskopis

Mikroskopis

4 Isolat murni cendawan patogen, makroskopis dan mikroskopis:
F. solani (a) A. fumigatus (b), A. niger (c) perbesaran 40x10

13

Nahar et al. (2004) melaporkan hasil pengujian dengan metode standar
blotter ditemukan 47 spesies cendawan, sedangkan pengujian metode blotter
dengan modifikasi pendinginan -20 ᴼC ditemukan 23 spesies cendawan.
Cendawan patogen yang menginfeksi benih cabai tersebut antara lain A. niger, A.
flavus, F. solani, F. sporotrichioides Sherbakoff, F. subglutinans (wollenweber &
Reinking) Nelson, Toussoun & Marasas, Colletotrichum capsici (Syd.) E.J. Butler
& Bisby, Dreschslera sp. C. lunata, Epicoccum sp., Rhizoctonia solani,
Verticillium sp., Phoma sp. F. moniliforme, Aspergillus sp, C. lunata, A. tenuis
dan Cladosporium spp (Ali et al. 2008). Machenahalli et al. (2014) melaporkan
cendawan patogen terbawa benih cabai adalah C. capsici, F. sporotrichioides dan
F. oxysporum.

Uji Dual Culture Cendawan Endofit terhadap Cendawan Patogen
Hasil pengujian dual culture menunjukkan 12 isolat cendawan endofit non
patogen mampu menekan pertumbuhan A. niger berkisar antara 29.5%-66.2%,
terhadap A. fumigatus berkisar antara 34.4-65.7%, dan terhadap F. solani berkisar
antara 34.8%-63.3% (Tabel 2).
Tabel 2 Daya hambat isolat cendawan endofit terhadap 3 isolat cendawan patogen
terbawa benih cabai pada pengamatan hari ke-5
Isolat
CECL 45
CECL 34
CECL 19
CECL 42
CECL 5
CECL 38
CECL 46
CECL 9
CECL 28
CECL 37
CECL 33
CECL 40

Daya hambat terhadap pertumbuhan cendawan patogen (%)
F. solani
A. niger
A. fumigatus
40.2
46.1
49.4
41.7
43.9
48.3
63.3
66.2
65.7
47.6
46.7
47.1
45.2
48.6
45.6
49.5
47.6
50.0
45.3
46.7
43.3
43.3
29.5
41.9
48.9
47.6
49.5
34.8
40.0
42.0
38.3
37.2
34.4
50.6
51.4
48.9

Isolat CECL 19 merupakan isolat cendawan endofit dengan daya hambat
tertinggi yaitu berkisar 63.3-66.2%. Sebanyak 4 isolat cendawan endofit yaitu
CECL 19, CECL 38, CECL 28 dan CECL 40 dipilih untuk uji selanjutnya karena
memiliki daya hambat yang tinggi terhadap ketiga isolat cendawan patogen.
Gambar 5 menunjukkan isolat cendawan endofit memiliki kemampuan
menghambat pertumbuhan cendawan patogen dengan uji dual culture. Dalal dan
Kulkarni (2014) melaporkan 15 endofit actinomycetes menghasilkan aktivitas
antagonis terhadap pertumbuhan R. solani, F. oxysporum, Sclerotium rolfsii Sacc.,
Collectotrichum truncatum (Schwein.) Andrus & W.D. Moore.

14

a

b

c

Gambar 5 Uji antagonis cendawan endofit CECL 19 (kiri) dan cendawan patogen
(kanan) A. fumigatus (a), F. solani (b), (c). A. niger pada pengamatan
hari ke-5
Cendawan edofit tanaman Sapindus saponaria L. mampu menghambat
pertumbuhan E. coli, S. aureus, dan Salmonella typhi Lignieres (Garcia et al.
2012). Isolat cendawan endofit dari tanaman Mezzetia parviflora Becc, kode MpR
mampu menghambat pertumbuhan cendawan patogen Candida albicans (C.P.
Robin) & Berkhout, Malazesia furfur, A. niger dan Rhizopus sp. dan isolat kode
MpD2 menunjukkan aktivitas yang kurang mampu menghambat pertumbuhan A.
niger dan Rhizopus sp. (Mufidah et al. 2013). Isolat cendawan endofit dari daun
Acacia hindsii Benth memiliki aktivitas antagonis terhadap Pseudomonas
syringae Van Hall (González-Teuber et al. 2014).
Cendawan endofit dari akar kuning dapat menghasilkan metabolit
sekunder sebagai antimikroba berspektrum luas terhadap bakteri S. aureus, E.
coli, dan C. albicans (Anggraini 2012). Mekanisme cendawan endofit dalam
menghambat pertumbuhan cendawan patogen antara lain terjadi persaingan nutrisi
dan ruang, penghambatan pertumbuhan patogen dengan Parasitisme, menginduksi
ketahanan tanaman, menghasilkan senyawa antibiotik dan enzim litik (Arnold et
al. 2003; Chaves et al. 2009; Gao et al. 2010; Gazis et al. 2010). Ramdan (2014)
melaporkan mekanisme penghambatan isolat cendawan endofit terhadap
pertumbuhan P. capsici adalah antibiosis, kompetisi ruang dan nutrisi. Cendawan
endofit mampu menekanan pertumbuhan Phytophthora palmivora Butler dengan
mekanisme antibiosis (Tondok et al. 2012). Keberadaan cendawan endofit pada
tanaman secara tidak langsung akan memicu peningkatan ketahanan tanaman
terhadap serangan patogen penyebab penyakit pada tanaman tersebut (Slusarenko
et al. 2000).

Uji Daya Hambat Metabolit Cendawan Endofit
Metabolit isolat cendawan terpilih mampu menekan pertumbuhan
cendawan F. solani antara 19.5%-32.2%, meskipun tidak berbeda nyata antar
konsentrasi dari masing-masing metabolit (Tabel 3). Demikian juga metabolit
cendawan endofit terpilih mampu menekan pertumbuhan A. niger berkisar
1.85%-52.2% dan A. fumigatus berkisar 8.9%-57.4%. Taraf konsentrasi
mempengaruhi besar daya hambat, semakin besar konsentrasi metabolit, semakin
besar pula daya hambat metabolit terhadap pertumbuhan F. solani, A. niger, A.
fumigatus (Gambar 6).

15

Tabel 3 Daya hambat metabolit cendawan endofit pada 3 taraf konsentrasi
terhadap pertumbuhan F. solani
Daya hambat metabolit (%) pada hari ke-

Isolat

Konsen
trasi (%)

CECL 28

5

40.0a

43.6a

36.7c

42.2b

10
20

43.3a
46.7a

44.9a
48.7a

45.0a
47.5a

CECL 40

CECL 19

CECL 38

1

2

3

4

5

6

7

32.9cde

28.3bc

25.5bc

49.4a
50.0a

38.2abc
39.1ab

31.7ab
34.2ab

29.2ab
30.7ab

5

23.3bc

29.5bc

30.0d

33.9c

31.9de

28.3bc

29.6ab

10

26.7bc

44.9a

43.3ab

45.6ab

35.3abcd

34.6a

30.7ab

20
5

40.0a
16.7c

43.6a
25.6cd

48.3a
29.2d

49.4a
26.7d

40.6a
19.8g

34.2ab
19.4d

32.2a
19.5c

10

23.3bc

19.2d

20.8e

28.9d

25.1f

22.8cd

21.4c

20

23.3bc

26.9cd

25.0de

33.3c

29.0ef

25.7c

25.1bc

5

0.0d

33.3bc

35.8c

42.8b

36.7abcd

32.9ab

28.1ab

10
20

23.3bc
36.7ab

38.5ab
46.2a

38.3bc
47.5a

43.9b
49.4a

34.8bcd
39.6ab

34.2ab
33.8ab

29.2ab
31.1ab

Angka-angka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji
selang berganda Duncan).

Tabel 4 Daya hambat metabolit cendawan endofit pada 3 taraf konsentrasi
terhadap pertumbuhan A. niger
Isolat
CECL 28

CECL 40

CECL 19

CECL 38

Konsen
trasi (%)

1

5
10
20
5
10
20
5
10
20
5
10
20

0.0c
0.0c
6.7bc
15.6ab
8.9bc
24.4a
0.0c
4.4c
6.7bc
6.7bc
2.2c
22.2a

Daya hambat metabolit (%) pada hari ke2
3
4
5
6
10.8h
19.4efgh
32.3abcd
24.7defg
37.6abc
41.9a
11.8h
16.1gh
17.2fgh
28.0cdef
29.0bcde
39.8ab

15.2e
32.6cd
42.8abc
37.7bc
46.4ab
50.7a
14.5e
22.5de
25.4de
33.3cd
40.6abc
48.6ab

19.0f
39.5cde
52.8ab
42.1bcd
53.9ab
57.4a
27.2ef
33.9de
37.4cde
37.5cde
49.7abc
55.4ab

10.2d
32.4c
50.7a
29.8c
53.3a
54.7a
25.3c
32.0c
36.9bc
32.0c
48.0ab
52.9a

9.8c
29.8b
48.6a
27.8b
52.6a
54.5a
25.1b
31.4b
34.1b
30.2b
46.7a
52.9a

7
1.9d
23.3c
45.9a
24.4bc
49.6a
52.2a
19.6c
28.9b
33.7b
25.6bc
45.2a
50.4a

Angka-angka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji
selang berganda Duncan).

16

Tabel 5 Daya hambat metabolit cendawan endofit pada 3 taraf konsentrasi
terhadap pertumbuhan A. fumigatus
Isolat
CECL 28

CECL 40

CECL 19

CECL 38

Konsen
trasi (%)

Daya hambat metabolit (%) pada hari ke1

2

3

4

5

6

7

5

16.7c

28.9ef

31.1d

39.1d

32.0e

28.6e

22.2e

10

28.6bc

37.8bcd

43.2c

50.0bc

46.1cd

44.1cd

41.5d

20

28.6bc

42.2b

44.7c

54.2b

51.1bc

50.4bc

47.4bcd

5

0.0d

25.6f

27.3d

42.2d

42.0d

41.3d

40.7d

10

35.7ab

40.0bc

45.5c

54.2b

52.1b

53.2ab

49.6bc

20

45.2a

57.8a

58.3a

62.5a

60.7a

59.1a

57.4a

5

0.0d

0.0g

0.8f

2.6g

0.9g

0.8g

0.0g

10

0.0d

0.0g

2.3f

14.1f

5.5g

4.8g

0.0g

20

0.0d

3.3g

15.9e

22.9e

17.8f

17.5f

8.9f

5

38.1ab

32.2def

40.9c

48.4c

45.7cd

44.8cd

43.0cd

10

35.7ab

33.3def

41.7c

49.5c

46.6cd

45.6cd

43.3cd

20

26.2bc

53.3a

53.0b

58.9b

57.5a

56.8ab

54.1ab

Angka-angka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji
selang berganda Duncan).

a

b

c

20%

10%

5%

K(-)

K(+)

Gambar 6 Pertumbuhan cendawan patogen: F. solani (a), A. niger (b), A.
fumigatus (c) pada campuran media PDA dan tiga taraf konsentrasi
metabolit cendawan endofit CECL 40 (20%, 10%, 5%), K(-), dan
K(+)

17

Berdasarkan hasil uji metabolit 4 isolat cendawan endofit terhadap
pertumbuhan ketiga isolat cendawan patogen, 2 isolat cendawan endofit yaitu
CECL 40 dan CECL 38 pada konsentrasi 20% mempunyai daya hambat tertinggi
masing-masing terhadap F. solani sebesar 32.21% dan 31.09%, A. niger sebesar
52.22% dan 50.37%, A. fumigatus sebesar 57.41% dan 54.07% secara berturutturut. Isolat CECL 40 dan CECL 38 pada taraf konsentrasi 20% digunakan pada
uji selanjutnya terhadap benih cabai dengan perlakuan perendaman dan
penyimpanan Isolat-isolat cendawan endofit dari tanaman Triticum durum
menghasilkan persentase penghambatan terhadap F. oxysporum f.sp. albedinis
tertinggi sebesar 58.33% dan terendah sebesar 7.50% (Sadrati et al. 2013).
Rekha dan Shivanna (2014) menyatakan bahwa hasil uji antimikrobial
secara invitro menunjukkan bahwa cendawan endofit menghasilkan aktivitas
antimikrobial yang berbeda terhadap setiap patogen. Cendawan endofit
menghasilkan aktivitas antimikrobial yang tinggi terhadap bakteri tetapi rendah
terhadap cendawan. Isolat DC-1 dari daun cabai menunjukkan penghambatan
yang paling tinggi yang menunjukkan bahwa pada konsentrasi ekstrak 10 μL/disk
mampu menghambat pertumbuhan E. coli, S. aureus dan P. aeruginosa Schröter
(Rante et al. 2013).
Perbedaan daya hambat pertumbuhan ketiga isolat cendawan patogen
terjadi setiap harinya. Daya hambat tertinggi terhadap cendawan patogen terjadi
pada hari keempat kemudian menurun pada hari selanjutnya. Hal ini menunjukkan
bahwa kandungan senyawa metabolit hanya mampu menghambat secara efektif
terhadap pertumbuhan cendawan patogen hingga 4 hari. Senyawa metabolit
cendawan endofit pada media tumbuh telah berkurang sedikit demi sedikit karena
telah diabsorbsi oleh cendawan patogen, sehingga daya hambat menurun pada
hari kelima hingga ketujuh, selain itu sangat dimungkinkan cendawan patogen
dapat beradaptasi terhadap metabolit cendawan endofit. Cendawan sebagai
mikroorganisme telah diketahui memiliki kemampuan adaptasi yang tinggi
dengan lingkungan hidupnya. Cendawan dapat bertahan hidup pada kondisi yang
ekstrim dan beradaptasi dengan lingkungannya dengan melakukan perubahan
genetik untuk dapat bertahan hidup (Kurzai et al. 2002).

Identifikasi Cendawan Endofit Potensial
Berdasarkan pengamatan makroskopis dan mikroskopis serta meru