Eksplorasi Dan Identifikasi Bakteri Agens Hayati Dari Permukaan Tubuh Lundi (Coleoptera: Scarabaeidae)

EKSPLORASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI AGENS
HAYATI DARI PERMUKAAN TUBUH LUNDI
(COLEOPTERA: SCARABAEIDAE)

SELVIA WULAN HAJIJAH

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Eksplorasi dan
Identifikasi Bakteri Agens Hayati dari Permukaan Tubuh Lundi (Coleoptera:
Scarabaeidae) adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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 skripsi ini.

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

Bogor, Maret 2016
Selvia Wulan Hajijah
NIM A34110013

ABSTRAK
SELVIA WULAN HAJIJAH. Eksplorasi dan Identifikasi Bakteri Agens Hayati
dari Permukaan Tubuh Lundi (Coleoptera: Scarabaeidae). Dibimbing oleh
GIYANTO.
Pengendalian hayati merupakan teknik pengendalian organisme pengganggu
tanaman yang ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan mengeksplorasi dan
mengidentifikasi bakteri agens hayati yang berasal dari permukaan tubuh lundi
(Coleoptera: Scarabaeidae). Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bakteriologi
Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman IPB dari bulan Maret hingga
September 2015. Isolat bakteri yang diperoleh dari hasil isolasi adalah sebanyak
15 isolat asal Jonggol dan 11 isolat asal Cikabayan. Isolat tersebut terdiri atas 13
bakteri Gram negatif dan 13 bakteri Gram positif. Satu dari 26 isolat bakteri,
LC06, merupakan patogen pada tanaman sedangkan isolat lainnya bukan patogen

pada tanaman. Hasil uji antagonisme menunjukkan bahwa terdapat 14 isolat
bakteri memiliki reaksi antagonis terhadap Helminthosporium oryzae, 20 isolat
terhadap Pyricularia oryzae, delapan isolat terhadap Rhizoctonia solani, dan dua
isolat terhadap Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Isolat bakteri LJ10 dan LJ13
memiliki persentase penghambatan tertinggi dibandingkan dengan isolat lainnya.
Isolat LJ10 memiliki persentase penghambatan sebesar 26.6% terhadap H. oryzae,
30.3% terhadap P. oryzae dan 52.2% terhadap R. solani. Isolat LJ13 memiliki
persentase penghambatan sebesar 28.5% terhadap H. oryzae dan P. oryzae, 34.5%
terhadap R. solani, dan juga 53.3% terhadap X. oryzae pv. oryzae. Hasil
identifikasi tersebut menunjukkan bahwa isolat LJ10 memiliki kemiripan sekitar
97% sampai 98% dengan bakteri Citrobacter farmeri, sedangkan isolat LJ13
memiliki kemiripan sebesar 97% dengan bakteri Bacillus sp..
Kata kunci: agens hayati, lundi, patogen penting pada padi

ABSTRACT
SELVIA WULAN HAJIJAH. Exploration and Identification of Bacteria as
Biological Agents from White Grub’s Body Surface (Coleoptera: Scarabaeidae).
Supervised by GIYANTO.
Biological control is an control technique of pest in sustainable agriculture.
This research aimed to explore and identify biological agents from body surface

of white grub. This research was conducted at the Laboratory of Plant
Bacteriology, Department of Plant Protection IPB from March until September
2015. Isolation of bacteria from white grub’s body surface yielded 15 isolates
from Jonggol and 11 isolates from Cikabayan. The bacterial isolates consisted of
13 isolates of Gram positive and 13 isolates of Gram negative. One of the isolates
ie. LC06 is a plant-patogenic bacteria and the others are non-plant-pathogenic
bacteria. Antagonistic test showed that 14 isolates had antagonistic activity to
Helminthosporium oryzae, 20 isolates to Pyricularia oryzae, eight isolates to
Rhizoctonia solani, and two isolates to Xanthomonas oryzae pv. oryzae. The LJ10
and LJ13 isolates had higher inhibition than the others isolates. The LJ10 isolate
had the percentage inhibition of 26.6% to H. oryzae, 30.3% to P. oryzae and
52.2% to R. solani. The LJ13 isolate had the peresentage inhibition of 28.5% to H.
oryzae and P. oryzae, 34.5% to R. solani, and also 53.3% to X. oryzae pv. oryzae.
The molecular identification based on 16S rRNA sequence showed that the LJ10
isolate had 97% to 98% similarity to Citrobacter farmeri, whereas the LJ13
isolate had 97% similarity to Bacillus sp..
Keywords: biological agents, important pathogens on rice, white grubs

©Hak Cipta milik IPB, tahun 2016
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
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.

EKSPLORASI DAN IDENTIFIKASI BAKTERI AGENS
HAYATI DARI PERMUKAAN TUBUH LUNDI
(COLEOPTERA: SCARABAEIDAE)

SELVIA WULAN HAJIJAH

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Proteksi Tanaman

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis mampu
menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Eksplorasi dan Identifikasi Bakteri
Agens Hayati dari Permukaan Tubuh Lundi (Coleoptera: Scarabaeidae)”.
Penulisan tugas akhir penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Pertanian di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr Ir Giyanto, MSi selaku dosen
pembimbing skripsi yang selalu memberikan bimbingan, pengetahuan, saran,
arahan, dan masukan kepada penulis. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan
kepada Ir Djoko Prijono, MAgrSc selaku dosen penguji yang telah memberikan
kritik dan saran untuk menyempurnakan penulisan tugas akhir ini. Terima kasih
kepada orang tua dan adik-adik tercinta yang selalu memberi semangat dan

dukungan dalam belajar. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Yusriah, Iis,
Geubrina, Anggun, Elvira, Rizkah, Lina, Tatit Sastrini MSi, Syaiful Khoiri MSi,
Bapak Rofiq, keluarga IMBR 48, keluarga Laboratorium Bakteriologi dan temanteman Proteksi Tanaman 48 yang tidak bisa disebutkan satu per satu serta pihak
lain yang mendukung terlaksananya tugas akhir penulis.
Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat.

Bogor, Maret 2016

Selvia Wulan Hajijah

1

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian

Manfaat Penelitian
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Alat dan Bahan
Metode Penelitian
Pengambilan Sampel Lundi
Peremajaan Isolat Patogen
Isolasi Bakteri dari Sampel Lundi
Uji Gram
Seleksi Bakteri Calon Agens Hayati
Uji reaksi hipersensitif
Uji antagonisme
Identifikasi Bakteri dengan Teknik Molekuler
Ekstraksi DNA total bakteri
Amplifikasi DNA gen 16S rRNA bakteri
Sekuensing dan penyejajaran DNA gen 16S rRNA
HASIL DAN PEMBAHASAN
Lokasi Pengambilan Sampel dan Jenis Sampel Lundi
Jenis dan Jumlah Isolat Bakteri Calon Agens Hayati
Pengujian Gram dan Hipersensitif

Pengujian Potensi Antagonisme
Identifikasi Bakteri dengan Teknik Molekuler
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

viii
viii
viii
1
1
2
2
3
3
3
3

3
3
4
4
4
4
4
6
6
6
7
8
8
9
9
11
13
16
16
16

17
21
26

2

3

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5

Isolat bakteri calon agens hayati hasil isolasi dari permukaan tubuh lundi
Hasil pengujian Gram dan hipersensitif bakteri calon agens hayati
Persentase penghambatan radial yang dihasilkan oleh bakteri calon agens
hayati terhadap empat jenis patogen penting padi
Penghambatan yang dihasilkan oleh LJ10 dan LJ13

Analisis sekuen parsial gens 16s rRNA dua isolat bakteri

9
10
11
12
14

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Uji antagonisme antara bakteri calon agens hayati dengan patogen
Pengukuran jari-jari miselium cendawan dalam pengujian antagonisme
Lokasi pengambilan sampel lundi
Jenis sampel lundi
Respons reaksi hipersensitif pada tanaman tembakau
Potensi antagonisme bakteri calon agens hayati terhadap cendawan
Patogen
Miselium cendawan patogen yang terpapar bakteri agens hayati dengan
perbesaran 400 kali
Potensi antagonisme bakteri calon agens hayati terhadap bakteri patogen
Karakter morfologi isolat bakteri calon agens hayati dengan kode isolat
LJ10 dan LJ13
Hasil amplifikasi DNA bakteri calon agens hayati dengan penanda 1kb

5
5
8
8
10
12
13
13
13
14

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5

Karakteristik morfologi bakteri calon agens hayati dari permukaan tubuh
lundi
Morfologi beberapa koloni bakteri calon agens hayati
Hasil analisis ragam penghambatan isolat bakteri LJ10 dan LJ13
Urutan nukleotida parsial gen 16S rRNA isolat bakteri LJ10
Urutan nukleotida parsial gen 16S rRNA isolat bakteri LJ13

22
23
24
24
25

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Organisme pengganggu tanaman (OPT) adalah setiap organisme yang dapat
mengganggu pertumbuhan dan atau perkembangan tanaman sehingga tanaman
menjadi rusak, pertumbuhannya terhambat, dan atau mati. OPT dapat
dikategorikan dalam empat kelompok utama, yaitu hama vertebrata, hama
invertebrata, patogen, dan gulma. Menurut Agrios (2005), mikroorganisme
patogen biasanya menyebabkan penyakit pada tanaman dengan mengganggu
metabolisme sel tanaman melalui enzim, toksin, zat pengatur tumbuh, dan zat
lainnya yang menyerap nutrisi secara terus menerus dari sel inang untuk
kebutuhannya. Beberapa patogen juga dapat menyebabkan penyakit dengan
tumbuh dan berkembang biak pada jaringan xilem atau floem tanaman, sehingga
dapat menghambat transportasi hara mineral dan air melalui jaringan pengangkut
tanaman tersebut.
Cendawan Pyricularia oryzae, Rhizoctonia solani, dan Helminthosporium
oryzae (Santoso dan Anggiani 2009) serta bakteri Xathomonas oryzae pv. oryzae
(Hifni 1993) merupakan patogen penyebab penyakit-penyakit penting pada
tanaman padi. Patogen-patogen tersebut dapat menyebabkan penurunan kuantitas
dan kualitas hasil produksi padi. Cendawan P. oryzae menyebabkan penyakit blas
yang merupakan salah satu masalah dalam produksi padi di seluruh dunia.
Serangan penyakit blas di daerah endemik dapat menyebabkan kehilangan hasil
11% sampai 50% (Yolanda 2013). Cendawan R. solani penyebab hawar pelepah
daun bakteri menyebabkan kehilangan hasil padi di Indonesia sebesar 20%, dan
pada keparahan penyakit di atas 25% kehilangan hasil bertambah 4% untuk tiap
kenaikkan 10% keparahan (Suparyono 1999). Bakteri X. oryzae pv. oryzae
penyebab penyakit hawar daun bakteri menyebabkan kerugian hasil panen sebesar
21% sampai 36% pada musim hujan dan sebesar 18% sampai 28% pada musim
kemarau (Suparyono dan Sudir 1992 dalam Wahyudi et al. 2011). Penyakit
bercak daun coklat yang disebabkan cendawan H. oryzae dapat menyebabkan
kehilangan hasil yang bervariasi yaitu 4% sampai 52% (Barnwal et al. 2013).
Tindakan pengendalian patogen dapat dilakukan dengan berbagai macam
teknik pengendalian. Menurut Dent (1995), beberapa teknik pengendalian yang
dilakukan dalam pengendalian OPT antara lain pengendalian kimiawi,
pengendalian biologi, kultur teknis, varietas tahan, dan rekayasa genetik.
Greenberg et al. (2012) juga menjelaskan bahwa pengelolaan hama terpadu (PHT)
dapat dianggap sebagai komponen kunci dari sistem pertanian berkelanjutan.
PHT didefiniskan sebagai pendekatan yang berkelanjutan untuk mengelola OPT
dengan penggabungan teknik biologi, fisik mekanis, dan kimiawi dengan
mengurangi risiko kesehatan dan pencemaran lingkungan.
Teknologi pengendalian hayati merupakan pilar penting dalam sistem PHT
dan merupakan pengendalian yang ramah lingkungan (Norris et al. 2003).
Mekanisme pengendalian hayati oleh agens hayati dapat dilakukan dengan
melemahkan atau membunuh patogen tanaman secara langsung, memproduksi
antibiotik, melalui kompetisi ruang dan nutrisi, memproduksi enzim untuk
melawan komponen sel patogen dan menginduksi respons ketahanan inang, serta

2
menghasilkan stimulan. Organisme yang umum digunakan dalam pengendalian
hayati adalah cendawan dan bakteri antagonis (Agrios 2005).
Agens hayati atau organisme yang menguntungkan bagi tanaman dapat
diperoleh dari wilayah OPT berasal dan juga dapat diperoleh dari wilayah lain
(Norris et al. 2003). Messenger (1976) menyebutkan beberapa kriteria yang dapat
menjadi pertimbangan dalam memilih area eksplorasi agens hayati di antaranya
daerah asal spesies target, daerah yang memiliki iklim dan kondisi lingkungan
yang relatif sama, dan daerah yang berdekatan dengan target. Selain itu,
eksplorasi juga dapat dilakukan di daerah yang memiliki sejarah lahan, vegetasi,
dan struktur habitat yang menyajikan keragaman maksimal. Eksplorasi yang
dilakukan pun harus luas dan bervariasi sehingga dapat memaksimalkan
kemungkinan dalam penemuan agens hayati.
Banjo et al. (2006) menemukan bahwa terdapat beberapa bakteri patogen
dan non-patogen yang berasosiasi dengan permukaan tubuh dan saluran
pencernaan lundi. Bakteri non-patogen yang ditemukan antara lain Bacillus
subtilis dan B. furmus. Beberapa bakteri dari genus Bacillus telah diketahui
mampu menghambat pertumbuhan bakteri patogen tanaman, di antaranya:
Erwinia carotovora penyebab penyakit busuk lunak pada umbi kentang
(Javandira et al. 2013) dan X. oryzae pv. oryzae (Findy 2009). Lundi merupakan
fase larva dari kumbang famili Scarabaeidae. Menurut Roma et al. (2012), lundi
biasanya berkembang baik pada tumpukan bahan organik yang sedang mengalami
proses pembusukan. Besar kemungkinan bahwa permukaan tubuh lundi terpapar
oleh berbagai jenis mikroorganisme, salah satu di antaranya adalah yang
berpotensi sebagai agens hayati.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mendapatkan isolat bakteri agens hayati yang
berasal dari permukaan tubuh lundi (Coleoptera: Scarabaeidae).
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dapat memberi informasi
mengenai bakteri yang memiliki potensi sebagai agens hayati dari permukaan
tubuh lundi (Coleoptera: Scarabaeidae).

3

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan,
Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dari
bulan Maret hingga September 2015.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu cangkul, box plastik, cutter,
gunting, kantong plastik, jarum suntik, laminar air flow, shaker, vortex, tabung
reaksi, cawan petri, labu erlenmeyer, jarum inokulum, autoklaf, cork borrer,
tabung appendorf, kaca objek, kaca penutup, timbangan, microwave, mikroskop
compound, mesin PCR, UV transilluminator, alat tulis, serta kamera digital.
Bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu sampel lundi, media potato
dextrose agar (kentang 200g/L, D-glucose 20 g/L, agar 15g/L), nutrient agar
(beef extract 3g/L, peptone 5g/L, agar 15g/L), nutrient broth (beef extract 3g/L,
peptone 5g/L), sucrose peptone agar (sukrosa 20g/L, peptone 5 g/L, K2HPO4 0.5
g/L, MgSO4-7H2O 0.25 g/L, agar 12 g/L), KOH 3%, alkohol 70%, gliserol,
tanaman tembakau, spritus, tissue, air akuades, digestion solution, proteinase,
RNAse, lysis solution, etanol 50%, lysozim, wash buffer I, wash buffer II, elution
buffer, agarose 1%, loading dye, EtBr, PCR component, dan isolat bakteri
Xanthomonas oryzae pv. oryzae serta isolat cendawan patogen Pyricularia
oryzae, Helmintosporium oryzae, Rhizoctonia solani yang diperoleh dari koleksi
Laboratorium Bakteriologi Departemen Proteksi Tanaman IPB.
Metode Penelitian
Pengambilan Sampel Lundi dari Lapangan
Pengambilan sampel lundi dilakukan di kebun pendidikan kelapa sawit IPB
Jonggol dan kebun percobaan Cikabayan IPB Darmaga dengan pengambilan
sampel secara bebas sesuai jumlah sampel yang dibutuhkan. Pengambilan sampel
tersebut dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan sampel lundi yang
mengandung bakteri calon agens hayati. Sampel lundi yang telah diperoleh
tersebut kemudian ditempatkan di dalam wadah atau box plastik dengan tujuan
agar sampel tersebut tidak rusak.
Peremajaan Isolat Patogen
Isolat patogen penyebab penyakit pada tanaman yang akan diuji terdiri atas
empat jenis isolat, yaitu Xanthomonas oryzae, Pyricularia oryzae,
Helminthosporium oryzae, dan Rhizoctonia solani. Empat jenis isolat tersebut
diperoleh dari koleksi Laboratorium Bakteriologi Departemen Proteksi Tanaman
IPB. Selanjutnya, keempat jenis patogen tersebut diremajakan kembali. Bakteri
patogen diremajakan dengan menggoreskan satu lup biakan patogen pada media
nutrient agar (NA). Cendawan patogen diremajakan dengan mengambil isolat
patogen dengan diameter 0.5 cm kemudian dibiakkan pada media potato dextrose
agar (PDA).

4
Isolasi Bakteri dari Sampel Lundi
Lundi diambil sebanyak satu larva kemudian dimasukkan ke dalam tabung
erlenmeyer yang berisi 100 ml air steril. Tabung erlenmeyer tersebut kemudian
dikocok menggunakan shaker dengan kecepatan 100 rpm selama 1 jam hingga
diperoleh suspensi yang diharapkan berisi calon isolat bakteri agens hayati.
Suspensi tersebut kemudian diencerkan dengan pengenceran berseri (10-1 hingga
10-5) yaitu dengan cara 1 ml suspensi diambil dan dimasukkan ke dalam tabung
reaksi yang telah berisi air steril sebanyak 9 ml. Hasil pengenceran tersebut
kemudian diambil sebanyak 100 µl dan kemudian disebar menggunakan metode
cawan sebar pada media NA masing-masing sebanyak dua ulangan. Penyebaran
dilakukan di dalam laminar air flow untuk menghindari terjadinya kontaminasi.
Selanjutnya media tersebut diinkubasi selama 24 hingga 48 jam serta diberi label
sesuai tingkat pengencerannya (Hadioetomo 1993). Bakteri calon agens hayati
yang telah tumbuh dimurnikan dan diremajakan hingga diperoleh isolat murni
calon bakteri agens hayati.
Uji Gram
Uji Gram merupakan salah satu prosedur yang penting dan banyak
digunakan dalam klasifikasi bakteri. Teknik sederhana dengan KOH bisa
digunakan sebagai pengujian cepat dalam pendugaan klasifikasi bakteri. Metode
ini dapat dilakukan dengan mencampurkan satu lup isolat bakteri dengan dua tetes
KOH 3%. Bakteri Gram negatif akan menghasilkan lendir selama proses
pencampuran sedangkan bakteri Gram positif tidak menghasilkan lendir. Jika
hasilnya diragukan, uji Gram dapat dilakukan dengan metode pewarnaan Gram
menggunakan safranin, cristal violet, dan larutan iodium (Schaad et al. 2001).
Seleksi Bakteri Calon Agens Hayati
Uji reaksi hipersensitif. Pengujian reaksi hipersensitif bertujuan untuk
mengetahui potensi patogenisitas bakteri calon agens hayati terhadap tanaman. Uji
hipersensitif tersebut dilakukan terhadap tanaman tembakau pada jaringan daun
yang telah membuka sempurna. Isolat bakteri calon agens hayati dibiakkan pada
media nutrient broth (NB) dan diinkubasi selama 24 jam. Setelah itu, sebanyak 1
ml isolat bakteri tersebut diinfiltrasikan ke dalam jaringan daun tembakau
menggunakan alat suntik steril tanpa jarum melalui permukaan bawah daun.
Pengamatan terhadap gejala yang muncul dilakukan setelah 24 jam. Gejala
nekrosis menunjukkan bahwa bakteri bersifat patogen pada tanaman atau bereaksi
positif, sedangkan jaringan daun yang tidak bergejala menunjukkan bahwa bakteri
bersifat non-patogen pada tanaman atau bereaksi negatif.
Uji antagonisme. Uji antagonisme dilakukan secara in vitro. Pengujian
tersebut dilakukan antara isolat bakteri non-patogen pada tanaman terhadap empat
jenis isolat patogen penyebab penyakit pada tanaman padi yang telah disiapkan.
Pengujian terhadap bakteri patogen dilakukan dengan metode cross streak.
Bakteri calon agens hayati digoreskan pada salah satu bagian media selanjutnya
bakteri X. oryzae pv. oryzae digoreskan pula pada bagian lainnya dengan posisi
saling tegak lurus. Pengujian antagonisme terhadap cendawan R. solani, H.
oryzae dan P. oryzae dilakukan dengan metode dual culture. Bakteri calon agens
hayati digoreskan pada salah satu bagian media, kemudian biakan cendawan
patogen berdiameter 0.5 cm diletakkan pada bagian media lainnya (Gambar 1).

5

a

b

c

B

A

Gambar 1 Uji antagonisme: bakteri calon agens hayati dengan bakteri patogen X.
oryzae pv. oryzae (A), dan bakteri calon agens hayati dengan
cendawan patogen (B). Huruf a menunjukkan bakteri calon agens
hayati, b menunjukkan bakteri patogen, dan c menunjukkan
cendawan patogen
Uji antagonisme terhadap bakteri X. oryzae pv. oryzae dilakukan pada
media nutrient agar (NA) sedangkan uji antagonisme terhadap cendawan patogen
dilakukan pada media potato dextrose agar (PDA). Pengamatan dilakukan dengan
cara mengukur ada atau tidaknya zona bening yang ditimbulkan oleh bakteri
agens hayati terhadap bakteri patogen. Pengukuran pada uji antagonisme terhadap
cendawan patogen dilakukan dengan mengukur jari-jari miselium cendawan yang
menjauhi bakteri calon agens hayati (R1) dan jari-jari miselium cendawan yang
mendekati bakteri calon agens hayati untuk melihat persentase hambatan
pertumbuhan radial (Gambar 2).

R1

R2

Gambar 2 Pengukuran jari-jari miselium cendawan dalam pengujian antagonisme
Data hasil pengukuran jari-jari miselium cendawan patogen selanjutnya
dihitung menggunakan rumus persentase hambatan pertumbuhan radial (Royse
dan Ries 1977 dalam Soesanto et al. 2013) sebagai berikut:
% penghambatan pertumbuhan radial =

R −R
R

x

%

Keterangan:
R1: jari-jari miselium cendawan patogen yang menjauhi isolat bakteri.
R2: jari-jari miselium cendawan patogen yang mendekati isolat bakteri.
Persentase penghambatan bakteri patogen selanjutnya dihitung menggunakan
rumus persentase penghambatan menurut Findy (2009) dengan modifikasi sebagai
berikut:
−
% penghambatan pertumbuhan bakteri =
x
%
Keterangan:
R1: koloni bakteri patogen pada perlakuan kontrol.
R2: koloni bakteri patogen pada perlakuan bakteri agens hayati.

6
Identifikasi Bakteri yang Berpotensi sebagai Agens Hayati dengan Teknik
Molekuler
Ekstraksi DNA total bakteri. Proses ekstraksi DNA kromosom bakteri
diawali dengan penyiapan biakan bakteri pada media cair. Bakteri ditumbuhkan
pada media NB selama 24 hingga 48 jam untuk mendapatkan massa bakteri.
Selanjutnya ekstraksi DNA kromosom bakteri dilakukan dengan menggunakan
KIT komersial (Thermoscientific geneJET Genomic DNA Purification KIT
#K0722) dengan mengikuti petunjuk dari perusahaan dengan sedikit modifikasi
(Sunarno et al. 2014). Sebanyak 1.5 ml biakan bakteri tersebut dimasukkan ke
dalam tabung eppendorf dan disentrifugasi dengan kecepatan 8 000 rpm selama
10 menit pada suhu ruang hingga diperoleh pelet bakteri.
Pelet bakteri yang telah diperoleh selanjutnya diresuspensikan kembali
dengan menambahkan digestion solution sebanyak 180 μl dan proteinase K
sebanyak 20 μl hingga diperoleh suspensi bakteri. Suspensi tersebut dibuat
homogen dengan menggunakan vortex mixer selama 15 detik dan diinkubasi pada
suhu 56oC selama 30 menit. Setiap 10 menit, suspensi tersebut dibolak-balik.
Setelah diinkubasi, sebanyak 20 μl RNAse ditambahkan ke dalam suspensi
tersebut selanjutnya diinkubasi pada suhu ruang selama 10 menit. Kemudian,
sebanyak 200 μl lysis solution ditambahkan pada suspensi lalu divortex kembali
selama 15 detik. Setelah itu, sebanyak 400 μl etanol 50% ditambahkan pada
suspensi tersebut.
Purifikasi DNA dilakukan terhadap kedua jenis suspensi bakteri. Suspensi
bakteri yang telah diperoleh dari proses ekstraksi DNA dimasukkan ke dalam
collection tube (saringan) dan disentrifugasi dengan kecepatan 6 000 rpm selama
satu menit. Kemudian debrish, yang berada pada bagian/lapisan bawah saringan,
dibuang. Lapisan epifase, yang berada pada lapisan teratas saringan, dibiarkan
tetap berada dalam saringan kemudian ditambahkan dengan 500 μl wash buffer I
dan disentrifugasi kembali dengan kecepatan 10 000 rpm selama satu menit.
Kemudian lapisan debrish dibuang kembali sedangkan lapisan epifase
ditambahkan dengan 500 μl wash buffer II dan disentrifugasi kembali pada
kecepatan 12 000 rpm selama tiga menit. Sentrifugasi diulang kembali untuk
mengeringkan pelet. Kemudian larutan epifase diambil dan dipindahkan pada
tabung eppendorf baru. Selanjutnya ditambahkan dengan elution buffer sebanyak
50-200 μl dan dibiarkan selama tiga menit. Kemudian disentrifugasi dengan
kecepatan 12 000 rpm selama 3 menit hingga diperoleh pelet DNA bakteri. Pelet
DNA bakteri disimpan pada suhu -20oC.
Amplifikasi DNA gen 16S rRNA bakteri calon agens hayati. Proses
amplifikasi dilakukan dengan memodifikasi metode Rolph et al. (2001). Proses
tersebut menggunakan mesin PCR dengan beberapa tahapan. Pre-denaturation
pada suhu 94oC selama 3 menit, siklus yang digunakan sebanyak 35 siklus
(denaturation pada suhu 94oC selama 30 detik, annealing pada suhu 57oC selama
30 detik, extension pada suhu 72oC selama 1.5 menit), dan final elongation pada
suhu 72oC selama 10 menit. Primer yang digunakan dalam proses ini adalah
primer universal 27F (5’-AGAGTTTGATCCTGGCT CAG-3’) dan 1492R (5’TTACCTTGTTACGACTT-3’).
Hasil
PCR kemudian dielektroforesis
menggunakan agarose 1% pada 75 volt selama 30 menit dan divisualisasi
menggunakan UV transilluminator. Pita-pita yang tervisualisasi kemudian

7
dianalisis ukuran masing-masing fragmen DNA yang dibandingkan dengan
marker 1 kb.
Sekuensing dan penyejajaran DNA Gen 16S rRNA bakteri calon agens
hayati. Identifikasi spesies lebih lanjut dilakukan dengan analisis homologi basa
nukleotida. Produk hasil amplifikasi kemudian disekuensing (proses ini dilakukan
oleh perusahaan sekuensing). Data yang diperoleh selanjutnya dibandingkan
dengan sekuen database dari Gen Bank (www.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi).

8

HASIL DAN PEMBAHASAN

Lokasi Pengambilan Sampel dan Jenis Sampel Lundi (Coleoptera:
Scarabaeidae)
Pengambilan sampel lundi dilakukan pada dua lokasi perkebunan kelapa
sawit, yaitu kebun pendidikan kelapa sawit IPB Cikabayan dan Jonggol (Gambar
3). Kebun pendidikan kelapa sawit IPB Cikabayan terletak di Desa Babakan,
Kecamatan Dramaga, Kabupaten Bogor, Jawa Barat pada 6o33’7.5636” LS dan
106o42’56.6664” BT di ketinggian 169.878 mdpl. Kebun pendidikan kelapa sawit
IPB Jonggol terletak di Desa Singasari, Kecamatan Jonggol, Kabupaten Bogor,
Jawa Barat pada 6o28’27,9984” LS dan 107o1’56,8704” BT dengan ketinggian
101.971 mdpl.

A

B

Gambar 3 Lokasi pengambilan sampel: kebun Pendidikan Kelapa Sawit IPB
Cikabayan (A), Kebun Pendidikan Kelapa Sawit Jonggol (B)
Tanaman kelapa sawit yang ditanam pada kedua lokasi pengambilan sampel
lundi tersebut merupakan kelapa sawit jenis tenera. Tanaman kelapa sawit di
lokasi Cikabayan berumur 18 tahun sedangkan pada lokasi Jonggol berumur 4.2
tahun. Kebun di lokasi Cikabayan dilakukan pemupukan kimiawi setiap enam
bulan satu kali dan dilakukan pemanenan satu kali dalam satu bulan. Sedangkan
kebun di lokasi Jonggol, pemupukan kimiawi dilakukan setiap enam bulan satu
kali dan pemupukan organik sebelum tanam. Pengendalian hama dan penyakit
pada lokasi tersebut dilakukan hanya jika terdapat serangan OPT dengan
intensitas tinggi.
Sampel lundi yang diperoleh dari kedua lokasi pengambilan sampel
merupakan lundi dari ordo Coleoptera famili Scarabaeidae (Gambar 4). Lundi
merupakan fase larva dari kumbang. Variasi waktu perkembangan larva
dipengaruhi oleh jenis makanan dan iklim (Wibawanti 2010). Larva dari famili
Scarabaidae memiliki kepala dan abdomen yang kuat dan hidup di dalam tanah.
Larva makan bahan organik mati, perakaran, dan umbi-umbian (Kalshoven 1981).

A

B

Gambar 4 Jenis sampel lundi: penampakan keseluruhan tubuh lundi dari famili
Scarabaeidae (A), penampakan ujung abdomen lundi bagian ventral
yang memiliki banyak seta

9

Perilaku lundi didominasi oleh faktor cahaya. Di lingkungan alami, jika
lundi ditempatkan pada permukaan medium perkembangbiakan lundi akan cepat
bergerak turun menjauhi cahaya. Selain itu, lundi tersebut biasanya berkembang
baik pada tumpukan bahan organik yang sedang mengalami proses pembusukan
(Roma et al. 2012).
Jenis dan Jumlah Isolat Bakteri Calon Agens Hayati Hasil Isolasi dari
Permukaan Tubuh Lundi
Bakteri calon agens hayati hasil isolasi dari permukaan tubuh lundi
dikarakterisasi berdasarkan karakter morfologinya (Lampiran 1). Hal tersebut
dilakukan dengan tujuan untuk menyeleksi bakteri calon agens hayati berdasarkan
jenis bakteri yang berbeda. Koloni-koloni bakteri yang diperoleh diduga
menunjukkan jenis koloni yang berbeda (Lampiran 2).
Tabel 1 Isolat bakteri calon agens hayati hasil isolasi dari permukaan tubuh lundi
Lokasi asal
Jumlah koloni (CFU/ekor)
Jenis isolat
Jonggol
15 x 106
15
6
Cikabayan
1.9 x 10
11
Total
26
Jumlah dan jenis isolat bakteri calon agens hayati yang diperoleh dari
sampel lundi asal Jonggol lebih banyak jika dibandingkan dengan bakteri asal
Cikabayan (Tabel 1). Hal tersebut diduga karena bahan organik di lokasi
Cikabayan mengalami tingkat pelapukan bahan organik yang sudah lanjut, karena
umur tanaman kelapa sawit pada lokasi tersebut jauh lebih tua jika dibandingkan
dengan tanaman kelapa sawit pada lokasi Jonggol. Tingkat pelapukan bahan
organik yang sudah lanjut berpengaruh pada jumlah dan keragaman
mikroorganisme yang ada pada lokasi tersebut. Menurut Yuniven (2014), tingkat
pelapukan bahan organik pada tanah yang sudah lanjut menyebabkan ketersediaan
unsur hara yang diperlukan tanaman menjadi tidak lagi tersedia dan organisme
tanah tidak mendapatkan sumber makanan dan energi.
Selain itu, sejarah lahan juga dapat mempengaruhi keragaman dan jumlah
mikroorganisme yang ada pada lahan tersebut. Sejarah lahan kelapa sawit Jonggol
yang dijadikan lokasi pengambilan sampel lundi merupakan lahan hutan. Sejarah
lahan kelapa sawit Cikabayan yang dijadikan lokasi pengambilan sampel lundi
merupakan lahan perkebunan karet. Menurut Swibawa et al. (2009), keragaman
vegetasi pada suatu wilayah dapat berdampak terhadap keragaman biota dalam
tanah. Semakin menurunnya keragaman vegetasi tanaman maka jumlah biota
tanah pun akan menurun pula. Salah satu penyebab penurunan keragaman
vegetasi adalah konversi hutan menjadi lahan pertanian.
Pengujian Gram dan Reaksi Hipersensitif Calon Bakteri Agens Hayati
Isolat bakteri calon agens hayati diuji dengan pengujian Gram dan pengujian
hipersensitif. Hasil pengujian Gram menunjukkan bahwa terdapat 13 isolat bakteri
Gram negatif dan 13 isolat bakteri Gram positif (Tabel 2). Bakteri Gram negatif
menunjukkan pembentukan lendir setelah tercampur dengan KOH 3% sedangkan
isolat Gram positif tidak terdapat pembentukan lendir. Adanya lendir yang
terbentuk pada bakteri Gram negatif disebabkan karena dinding sel bakteri Gram

10
negatif lebih sensitif dan tidak memiliki ketahanan terhadap penghambat basa
seperti larutan KOH sehingga dinding sel akan pecah kemudian DNA keluar dan
terbentuklah benang-benang lendir. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel
yang tahan terhadap larutan KOH dan melekat sehingga ada DNA yang
dibebaskan (Shivas dan Beasley 2005).
Hasil pengujian reaksi hipersensitif menunjukkan bahwa secara keseluruhan
semua isolat bakteri calon agen hayati tidak bersifat patogenik tanaman kecuali
isolat LC06 yang bersifat patogen tanaman (tabel 2). Bakteri yang bersifat
patogen tanaman tersebut ditandai dengan adanya gejala nekrosis pada jaringan
daun tanaman tembakau yang diuji, sedangkan bakteri non-patogen ditandai
dengan tidak adanya gejala nekrosis pada jaringan daun tembakau (Gambar 4).
Tabel 2 Hasil pengujian Gram dan hipersensitif bakteri calon agens hayati
Kode
Pengujian
Kode
Pengujian
d
e
isolat
Gram
Hipersensitif Isolat
Gram
Hipersensitif
LJa01b
LJ14
LJ02
LJ15
+
LJ03
LCc01
+
LJ04
LJC2
+
LJ05
LC03
+
+
LJ06
LC04
+
LJ07
LC05
+
LJ08
LC06
+
LJ09
LC07
LJ10
LC08
+
LJ11
LC09
+
LJ12
LC10
+
+
LJ13
LC11
+
+
a

Isolat bakteri calon agens hayati yang diperoleh dari permukaan tubuh lundi asal Jonggol, bangka
menunjukkan penomoran isolat, cIsolat bakteri calon agens hayati yang diperoleh dari permukaan
tubuh lundi asal Cikabayan, dTanda + menunjukkan bakteri Gram positif, tanda – menunjukkan
bakteri Gram negatif, eTanda + menujukkan adanya gejala nekrosis pada daun saat uji
hipersensitif, tanda – menujukkan tidak ada gejala apapun saat uji hipersensitif

A

B

Gambar 5 Reaksi hipersensitif: gejala nekrosis (A), tanpa gejala nekrosis (B)
Ketahanan tanaman dalam pengujian hipersensitif akan mengenali adanya
molekul khusus yang dihasilkan oleh patogen. Infeksi pada jaringan daun oleh
bakteri patogen menyebabkan hancurnya semua membran seluler dari sel-sel yang
berkontak dengan bakteri, kemudian diikuti dengan pengeringan dan nekrosis
pada jaringan daun yang terserang bakteri tersebut. Jaringan daun yang
mengalami nekrosis bertujuan mengisolasi patogen dari substansi hidup di
sekitarnya sehingga menyebabkan patogen tersebut mati (Agrios 2005).

11
Pengujian Potensi Antagonisme Bakteri Calon Agens Hayati terhadap
Patogen Penting pada Tanaman Padi
Pengujian potensi antagonisme dengan metode dual culture memperlihatkan
bahwa pertumbuhan cendawan patogen dapat dihambat oleh beberapa jenis
bakteri calon agens hayati dari permukaan tubuh lundi. Begitu pula dengan
pengujian potensi antagonisme dengan metode cross streak terhadap bakteri
patogen. Persentase penghambatan dan jumlah bakteri yang mampu menghambat
pertumbuhan patogen menunjukkan hasil yang bervariasi (Tabel 3).
Tabel 3 Persentase penghambatan radial dan zona bening yang dihasilkan oleh
bakteri calon agens hayati dari permukaan tubuh lundi terhadap patogen
penting pada tanaman padi
Kode
Penghambatan pertumbuhan (%)
isolat
H. oryzae
P. oryzae
R. solani
X. oryzae pv. oryzae
a b
LJ 01
11.5
24.1
19.4
0.0
LJ02
9.6
13.3
0.0
46.6
LJ03
0.0
23.3
0.0
0.0
LJ04
0.0
0.0
0.0
0.0
LJ05
0.0
16.6
0.0
0.0
LJ06
0.0
46.6
0.0
0.0
LJ07
3.2
0.0
0.0
0.0
LJ08
0.0
23.3
0.0
0.0
LJ09
18.5
30.3
0.0
0.0
LJ10
26.6
30.3
52.2
0.0
LJ11
0.0
15.1
0.0
0.0
LJ12
0.0
20.2
0.0
0.0
LJ13
28.5
28.5
34.5
53.3
LJ14
13.7
16.6
22.1
0.0
LJ15
10.3
29.6
21.4
0.0
c
LC 01
3.9
6.67
0.0
0.0
LC02
9.1
14.3
50.0
0.0
LC03
18.8
23.3
0.0
0.0
LC04
0.0
0.0
0.0
0.0
LC05
20.8
20.0
21.9
0.0
LC07
0.0
0.0
3.2
0.0
LC08
6.5
16.7
0.0
0.0
LC09
8.0
33.3
0.0
0.0
LC10
0.0
0.0
0.0
0.0
LC11
0.0
9.09
0.0
0.0
a

Isolat bakteri calon agens hayati yang diperoleh dari permukaan tubuh lundi asal Jonggol, bangka
menunjukkan penomoran isolat, cIsolat bakteri calon agens hayati yang diperoleh dari permukaan
tubuh lundi asal Cikabayan

Pengujian antagonisme menunjukkan bahwa terdapat 14 isolat bakteri calon
agens hayati mampu menghambat cendawan H. oryzae, 20 isolat mampu
menghambat P. oryzae, sebanyak delapan isolat mampu menghambat R. solani,
sebanyak dua isolat mampu menghambat X. oryzae pv. oryzae. Persentase
penghambatan tertinggi secara keseluruhan dihasilkan oleh isolat LJ10 dan LJ13.
Isolat LJ10 memiliki persentase penghambatan terhadap cendawan patogen uji

12
yaitu 52.2% terhadap R. solani, 30.3% terhadap P. oryzae, dan 26.6% terhadap H.
oryzae. Isolat LJ13 mampu menekan semua jenis patogen uji dengan persentase
hambat yang bervariasi. Persentase penghambatan terhadap patogen uji yang
dihasilkan isolat LJ13 yaitu 34.5% terhadap R. solani, 28.5% terhadap P. oryzae,
dan 28.5% terhadap H. oryzae, serta 53.3% terhadap X. oryzae pv. oryzae.
Uji lebih lanjut yang dilakukan pada dua calon bakteri agens hayati
potensial (LJ10 dan LJ13) menunjukkan keefektifan yang berbeda terhadap ke
empat patogen uji berdasarkan hasil analisis ragam (Lampiran 3). Persentase
penghambatan yang dihasilkan oleh bakteri LJ10 dan LJ13 juga menunjukkan
nilai yang berbeda nyata pada H. oryzae, R. solani dan X. oryzae pv. oryzae,
tetapi tidak berbeda nyata pada P. oryzae (Tabel 4).
Tabel 4 Persentase penghambatan radial yang dihasilkan oleh bakteri LJ10 dan
LJ13 terhadap empat jenis patogen uji
zKode Isolat
Persentase penghambatana
H. oryzae P. oryzae
R. solani
X. oryzae pv. oryzae
LJ10
22.523b
29.220a
48.767a
00.000b
LJ13
27.777a
27.437a
36.953b
53.000a
a

Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Tukey pada
taraf 5%

Penghambatan pada cendawan patogen ditandai dengan adanya jarak antara
cendawan patogen dan bakteri calon agens hayati (Gambar 6). Jarak tersebut
menunjukkan pertumbuhan hifa cendawan yang abnormal jika dibandingkan
dengan pertumbuhan hifa cendawan pada arah yang berlawanan. Hifa abnormal
diduga karena adanya senyawa anticendawan yang dihasilkan oleh bakteri.

A

B

C

Gambar 6 Potensi antagonisme bakteri calon agens hayati terhadap cendawan
patogen: H. oryzae (A), R. solani (B), P. oryzae (C)
Pengamatan struktur sel pada hifa cendawan yang menjauhi bakteri agens
hayati secara mikroskopis juga menunjukkan adanya bentuk morfologi hifa yang
abnormal (Gambar 7). Pertumbuhan hifa cendawan yang tidak normal tersebut
diduga karena adanya senyawa anticendawan yang dihasilkan bakteri calon agens
hayati. Senyawa anticendawan tersebut kemudian menghambat pertumbuhan
cendawan patogen uji. Eliza et al. (2007) menyatakan bahwa senyawa
anticendawan yang dihasilkan oleh bakteri secara umum mengakibatkan
terjadinya pertumbuhan yang abnormal pada hifa (malformasi), yang ditunjukkan
dengan pembengkakan dan pemendekan hifa dan mengakibatkan hifa tidak dapat
berkembang dengan sempurna. Di samping itu juga ditemukan hifa patogen yang
lisis. Hal ini disebabkan karena bakteri menghasilkan enzim kitinase yang dapat
melisis dinding sel patogen, dinding sel beberapa cendawan patogen dilaporkan
disusun oleh senyawa kitin.

13

B

A

C

Gambar 7 Miselium cendawan patogen yang terpapar oleh bakteri agens hayati
dengan perbesaran 400 kali: hifa cendawan patogen R. solani normal
(A), hifa mengerut dan mengecil (B), hifa keriting (C)
Pertumbuhan bakteri patogen yang terhambat ditunjukkan dengan adanya
zona bening (Gambar 8). Zona bening yang terlihat dapat diakibatkan karena
adanya senyawa antibiotik yang dihasilkan oleh bakteri calon agens hayati.
Senyawa antibiotik merupakan hasil dari metabolisme sekunder bakteri. Menurut
Javandira et al. (2013), pengaruh senyawa antibiotik memiliki peran dalam proses
sintesa protein sel. Sintesa protein sel dapat terhambat bila terkena senyawa
antibiotik sehingga sel menjadi rusak dan tidak dapat melakukan sintesa protein.
Beberapa jenis antibiotik yang biasa digunakan di antaranya adalah streptomisin,
tetrasiklin, sikloheksamid, dan blastisidin (Agrios 2005).

B

A

Gambar 8 Potensi antagonisme: perlakuan kontrol (A), adanya zona bening yang
terlihat di antara bakteri LJ13 dan Xanthomonas oryzae pv. oryzae
(B)
Identifikasi Bakteri Calon Agens Hayati dengan Teknik Molekuler
Isolat bakteri calon agens hayati dari permukaan tubuh lundi yang memiliki
potensi paling baik jika dibandingkan dengan isolat bakteri lainnya dalam
menghambat keempat patogen uji kemudian diidentifikasi menggunakan teknik
molekuler. Bakteri tersebut adalah isolat bakteri LJ10 (Gambar 9A) dan isolat
bakteri LJ13 (Gambar 9B).

A

B

Gambar 9 Karakter morfologi Isolat bakteri calon agens hayati dengan kode
LJ10 (A) dan LJ13 (B)
Hasil amplifikasi fragmen gen 16S rRNA calon bakteri agens hayati dengan
kode isolat LJ10 dan LJ13 menggunakan primer universal berhasil menampilkan
pita DNA dengan ukuran 1500 bp (Gambar 10). Pita DNA dari kedua isolat yang

14
telah melalui proses PCR berhasil diisolasi dengan menghasilkan pita sesuai
dengan ukuran pasang basa untuk mengidentifikasi gen 16S rRNA yaitu dengan
ukuran ~1500 pb. Hal ini menunjukkan bahwa primer serta kondisi PCR yang
digunakan dapat mengamplifikasi amplikon dengan baik sesuai dengan target gen
16S rRNA. Urutan basa nukleotida yang diperoleh (Lampiran 4 dan 5) kemudian
disejajarkan pada data Genbank.
1

2

1 kb

Gambar 10 Hasil amplifikasi DNA bakteri calon agens hayati dengan penanda
(marker) 1 kb: bakteri dengan kode isolat LJ10 (1) dan LJ13 (2)
Analisis sekuen parsial gen mengindikasikan bahwa isolat LJ10 termasuk ke
dalam genus Citrobacter sedangkan isolat LJ13 termasuk ke dalam genus Bacillus
(Tabel 5). Hasil analisis genotipe tersebut menyebutkan bahwa isolat LJ10
memiliki kedekatan ciri genetik terdekat dengan Citrobacter farmeri sebesar 97
hingga 98% sedangkan isolat LJ13 memiliki kedekatan ciri genetik terdekat
dengan Bacillus sp. sebesar 97%.
Tabel 5 Analisis sekuen parsial gen 16s rRNA dua isolat bakteri dari permukaan
tubuh lundi dengan gen 16s rRNA di pusat GenBank
Kode Isolat
Spesies homolog
Quent
Kemiripan
No aksesi
query (%)
(%)
LJ10
Citrobacter farmeri
97
98
JX393004.1
strain W17-1
C. farmeri strain 17-7
97
98
HE575920.1
KSS
C. farmeri
98
97
DQ187393.1
C. amalonaticus
98
97
DQ187379.1
Citrobacter sp.
98
97
KM186147.1
TUST-S5
LJ13
Bacillus sp. WY047
99
97
KT443870.1
B. amyloliquefaciens
99
97
KJ009413.1
strain zzx18
Bacillus sp. CZB30
99
97
KF482860.1
Bacillus sp. N-14
99
97
KJ719300.1
Bacillus sp. LX-110
99
97
KF928695.1
Sel bakteri Bacillus spp. berbentuk batang dan lurus, berukuran 0.5-2.5 μl x
1.2-10 μl, dan sering membentuk rantai atau berpasangan dengan ujung yang bulat
atau persegi. Bakteri tersebut termasuk dalam kelompok Gram positif. Umumnya
endospora berbentuk oval, namun terkadang berbentuk bulat atau silinder dan
sangat tahan pada kondisi yang buruk, aerobik atau aerobik fakultatif, dengan

15
keragaman yang besar dari kemampuan fisiologis yang peka terhadap panas, pH,
dan salinitas. Bakteri tersebut dapat ditemukan pada habitat yang luas, beberapa
spesies adalah patogen pada vertebrata dan invertebrata (Holt et al. 1994).
Bakteri Bacillus sp. tergolong memiliki mekanisme antagonis berupa
antibiosis terhadap jamur (Abidin et al. 2015). Antimikroba dan antifungal yang
dihasilkan oleh Bacillus sp. di antaranya adalah surfactin (fengycin, iturin,
bacillomycin) dan senyawa peptid antibiotik lain (Stein 2005). Selain itu, Bacillus
sp. telah diketahui mampu memacu pertumbuhan bagi tanaman karena diketahui
dapat membantu menghasilkan hormon pertumbuhan seperti asam indoleasetat
(IAA), asam giberelat, sitokinin, dan etilen pada tanaman (Sulistiani 2009).
Senyawa antibiotik yang dihasilkan bakteri dari genus Bacillus dapat
merusak dinding sel bakteri patogen. Sehingga aktivitas metabolisme bakteri
patogen menjadi terganggu dan menyebabkan sel bakteri patogen mati. Pengaruh
senyawa antibiotik juga memiliki peran dalam proses sintesa protein sel. Sintesa
protein sel dapat terhambat bila terkena senyawa antibiotik sehingga sel menjadi
rusak dan tidak dapat melakukan sintesa protein (Javandira et al. 2013).
Bakteri Citrobacter farmeri merupakan salah satu bakteri dari genus
Citrobacter (Bruckner et al. 1997). Bakteri dari genus Citrobacter pada umumnya
melakukan pergerakan dengan menggunakan flagela peritrichous dan bersifat
anaerobik fakultatif. Suhu optimal perkembangannya yaitu 37 oC. D-glukosa dan
karbohidrat lainnya dikatabolisme dengan memproduksi asam dan gas. Bakteri
tersebut dapat ditemukan pada feses manusia dan hewan. Seringkali diisolasi dari
spesimen klinis sebagai patogen oportunistik. Selain itu juga dapat ditemukan di
tanah, air, limbah, dan makanan (Holt et al. 1994).
Citrobacter farmeri merupakan salah satu patogen manusia (Bruckner et al.
1997). Berbagai literatur menyebutkan bahwa isolat bakteri dari spesies tersebut
merupakan menyebabkan penyakit pada manusia dalam beberapa kasus, di
antaranya menyebabkan kematian pada penderita meningitis yang juga menderita
kanker nasofaring (Tan et al. 2010) dan infeksi pada anak penderita sindrom usus
pendek (short-bowel-syndrome) (Bruckner et al. 1997).
Bakteri dari genus Citrobacter sp. telah diketahui dapat menyebabkan
infeksi pada manusia pada hampir semua usia termasuk usia remaja dan
menengah. Infeksi yang diakibatkan bakteri tersebut juga terjadi pada pria
maupun wanita dengan proporsi yang signifikan pada populasi laki-laki. Besarnya
infeksi Citrobacter telah meningkat dari waktu ke waktu mengingat potensinya
untuk menyebabkan infeksi nosokomial dan meningkatnya jumlah pasien dengan
imunitas lemah (immunocompromised) di rumah sakit; C. koseri dan C. freundii
menjadi spesies yang paling umum terisolasi (Nayar et al. 2014).
Isolat bakteri LJ10, yang diduga sama dengan spesies Citrobacter farmeri,
harus diteliti lebih lanjut jika akan dikembangkan sebagai agens hayati. Menurut
Supriadi (2006), dalam pengembangan agens hayati tidak hanya menitik-beratkan
pada aspek keefektifannya saja, namun aspek keamanan terhadap manusia, hewan
dan lingkungan juga harus diperhatikan. Hal tersebut merupakan informasi kunci
apabila agens hayati akan diproduksi secara massal dan diperdagangkan secara
komersial. Informasi keefektifan dan identitas agens hayati perlu dikuasai dengan
baik agar pengembangannya di masa yang akan datang tidak menjadi masalah.

16

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan
Isolat bakteri yang diisolasi dari permukaan tubuh lundi (Coleoptera:
Scarabaeidae) yaitu sebanyak 26 jenis, 21 di antaranya memiliki potensi sebagai
agens hayati. Isolat bakteri yang memiliki kemampuan antagonis terhadap
Helminthosporium oryzae yaitu sebanyak 14 isolat, 20 isolat terhadap Pyricularia
oryzae, delapan terhadap Rhizoctonia solani, dan dua isolat terhadap
Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Isolat bakteri LJ10 mampu menghambat
pertumbuhan cendawan patogen H. oryzae, P. oryzae dan R. solani. Isolat bakteri
LJ13 tidak hanya mampu menghambat ketiga cendawan patogen tetapi juga
mampu menghambat pertumbuhan bakteri X. oryzae pv. oryzae. Hasil identifikasi
molekuler menunjukkan bahwa isolat bakteri LJ10 memiliki kemiripan sebesar
97% hingga 98% terhadap bakteri Citrobacter farmeri, sedangkan isolat bakteri
LJ13 memiliki kemiripan sebesar 97% terhadap bakteri Bacillus sp..
Saran
Perlu dilakukan pengujian antagonisme dalam skala rumah kaca dan
pengujian antagonisme antara bakteri agens hayati dari permukaan tubuh lundi
terhadap patogen lainnya. Selain itu juga perlu dilakukan pengujian patogenesitas
bakteri agens hayati tersebut terhadap manusia dan hewan.

17

DAFTAR PUSTAKA
Abidin Z, Aini LQ, Abadi AL. 2015. Pengaruh bakteri Bacillus sp. dan
Pseudomonas sp. terhadap pertumbuhan jamur patogen Sclerotium rolfsii
Sacc. penyebab penyakit rebah semai pada tanaman kedelai. Jurnal Hama
Penyakit Tumbuhan. 3(1):1-10.
Agrios GN. 2005. Plant Pathology. Ed ke-5. San Diego (US): Elsevier.
Banjo AD, Lawal OA, Adeyemi AI. 2006. The microbial fauna assosiated with
the larvae of Oryctes monoceros. Journal of Applied Sciences Research.
2(11):837-843.
Barnwal MK, Kotasthane A, Magculia N, Mukherjee PK, Savary S, Sharma AK,
Singh HB, Singh US, Sparks AH, Variar M, Zaidi N. A review on crop
losses, epidemiology and disease management of rice brown spot to identify
research priorities and knowledge gaps. Journal Plant Pathology. 136:443457. Doi 10.1007/s10658-013-0195-6.
Bruckner DA, Colonna P, Gleen D, Sharon, Abbott, Janda JM. 1997. Citrobacter
farmeri Bacteremia in a child with Short-Bowel Syndrome. Journal of
Clinical Microbiology. 35(12):3353-3354.
Dent D. 1995. Integrated Pest Management. London (GB): Chapman Hall.
Eliza MA, Munif A, Djatnika I, Widodo. 2007. Karakter fisiologis dan peranan
antibiosis bakteri perakaran Graminae terhadap Fusarium dan pemacu
pertumbuhan tanaman pisang. Jurnal Hortikultura. 17(2):150-160.
Findy K. 2009. Aktivitas penghambatan Bacillus sp. terhadap Xanthomonas
oryzae pv. oryzae, Pseudomonas syringae pv. glycines, dan Pseudomonas
fluerescens [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Greenberg SM, JA John, SA John. 2012. Principles and practices of integrated
pest management on cotton in the Lower Rio Grande Valley of Texas. Di
dalam: Larramendy ML, Sonia S, editor. Integrated Pest Management and
Pest Control-Current and Future Tactics. Weslaco (US): intech. hlm 3-34.
Hadioetomo RS. 1993. Mikrobiologi Dasar dalam Praktek. Jakarta (ID):
Gramedia Pustaka Utama.
Hifni HR. 1993. Kinerja penelitian tanaman pangan. Variasi Patogen Hawar
Daun Bakteri Padi di Indonesia. Simposium penelitian tanaman pangan III.
1993 Agustus 23-25; Jakarta/Bogor. Bogor (ID): PEI. Hal 503-507.
Holt JG, Noel RK, Peter HAS, James TS, Stanley TW. 1994. Bergey’s Manual of
Determinative Bacteriology. Ed ke-8. New York (USA): Sanstache.
Javandira C, Lukman QA, Abadi LA. 2013 Pengendalian penyakit busuk lunak
umbi kentang (Erwinia carotovora) dengan memanfaatkan agens hayati
Bacillus subtilis dan Pseudomonas fluorescens. Jurnal Hama Penyakit
Tumbuhan. 1(1):90-97.
Kalshoven LGE. 1981. The Pests of Crops in Indonesia. Laan PA Van Der ,
penerjemah. Jakarta (ID): Ichtiar Baru. Terjemahan dari: De Plagen van de
Cultuurgewassen in Indonesia.
Messenger PS. 1976. Theory Practice of Biological Control. CB Huffaker, editor.
New York (USA) :Academic Press.

18
Nayar R, Indu S, Asfia S. 2014. Epidemiology, prevalence and identification of
Citrobacter species in clinical specimens in a tertiary care hospital in India.
International Journal of Scientific and Research Publications. 4(4):1-6.
Norris RF, Edward PC, Marcos K. 2003. Concepts in Integrated Pest
Management. New Jersey (US): Prentice Hall.
Rolph HJ, Lennon A, Riggio MP, Saunders WP, Kenzie DM, Coldero L, Bagg J.
2001. Molecular identification of microorganism from endodontic
infections. Journal of Clinical Microbiology. 39(9):328-3289.
Roma I, Tio US dan Syahnen. 2012. Mengapa O.rhinoceros menjadi hama pada
tanaman kelapa sawit. Medan (ID): Balai Besar Perbenihan dan Proteksi
Tanaman Perkebunan (BBPPTP) Medan.
Santoso, Anggiani N. 2009.Pengendalian penyakit blas dan penyakit cendawan
lainnya [Internet]. [diunduh 2015 Oktober 08]. Tersedia pada:
http://www.litbang.pertanian.go.id/bbpadi_2009_itp_20_cendawan.pdf.
Schaad NW, Jones JB, Chun W. 2001. Laboratory Guide for Identification of
Plant Pathogenic Bacteria, 3rd ed. St. Paul (US): APS Press.
Shivas R, Beasley D. 2005. Pengelolaan koleksi patogen tanaman. [Internet].
[diunduh pada 2016 Januari 3] Tersedia pada: http://daff.gov.au.
Soesanto L, Endang M, Ruth FR, Ratna SD. 2013. Uji kesesuaian empat isolat
Trichoderma spp. dan daya hambat in vitro terhadap beberapa patogen
tanaman. Jurnal Hama Penyakit Tumbuhan Tropika. 13(2):117-123.
Stein T. 2005. Bacillus subtilis antibiotics: structures, syntheses and specific
functions. Journal of Molecular Microbiology. 56(4):845-857. doi:
10.1111/j.1365-2958.2005.04587.x
Sulistiani. 2009. Formulasi spora Bacillu