Seleksi bakteri endofit untuk pengendalian penyakit rebah kecambah (Pythium sp.) pada tanaman mentimun

SELEKSI BAKTERI ENDOFIT UNTUK PENGENDALIAN
PENYAKIT REBAH KECAMBAH (Pythium sp.) PADA
TANAMAN MENTIMUN

FITRAH SUMACIPTA

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul ”Seleksi Bakteri
Endofit untuk Pengendalian Penyakit Rebah Kecambah (Pythium sp.) pada
Tanaman Mentimun” 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 skripsi ini.

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

Bogor, November 2013

Fitrah Sumacipta
NIM A34080051

ABSTRAK

FITRAH SUMACIPTA. Seleksi Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit
Rebah Kecambah (Pythium sp.) pada Tanaman Mentimun. Dibimbing oleh
ABDUL MUNIF.
Rebah kecambah (damping off) merupakan salah satu penyakit utama yang
sering menyerang tanaman pada fase pembibitan. Mentimun merupakan salah satu
inang utama penyakit rebah kecambah yang disebabkan oleh Pythium sp.
Pemanfaatan agens antagonis berupa bakteri endofit adalah salah satu alternatif
yang baik untuk mengendalikan penyakit ini. Tujuan dari penelitian ini adalah
untuk mengisolasi dan menseleksi bakteri endofit dari tanaman sirih dan padi
dalam mengendalikan penyakit rebah kecambah pada mentimun. Isolasi bakteri

endofit dilakukan dengan metode sterilisasi permukaan menggunakan alkohol
70%, NaOCl 4%, dan akuades steril. Sebanyak 50 isolat bakteri endofit berhasil
diisolasi dari tanaman sirih dan dua isolat dari tanaman padi. Berdasarkan
pengujian antibiosis, pertumbuhan dan penekanan bakteri endofit terhadap
patogen rebah kecambah, empat isolat AS2, BS14, Ci6, dan Ci10 diketahui
memiliki kemampuan dalam menekan tingkat keparahan penyakit rebah
kecambah sampai 87.6% dan mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman
mentimun di rumah kaca.
Kata kunci: Sirih, padi, akar, batang, metode sterilisasi, antibiosis, pertumbuhan
tanaman

ABSTRACT

FITRAH SUMACIPTA. Selection of Endophytic Bacteria for Controlling
Damping-off Disease (Pythium sp.) on Cucumber. Supervised by ABDUL
MUNIF.
Damping-off is one of the major diseases that often attack almost any
plants in the nursery phase. Cucumber is one of the main hosts for damping-off
disease caused by Pythium sp. The use of biocontrol agents such as endophytic
bacteria is one an alternative for controlling plant diseases. The objective of this

study was to isolate an endophytic bacteria from betel and paddy and to select
their potency in controlling damping-off disease on cucumber. The isolation of
endophytic bacteria was carried out through surface sterilization method with 70%
alcohol, 4% NaOCl and sterile distilled water. A total of 50 isolates of endophytic
bacteria were isolated from the betel and two isolates from the paddy. Based on
antibiosis test result, growth and suppression of endophytic bacteria against
damping-off, four isolates AS2, BS14, Ci6, and Ci10 were known to have ability
in suppressing the disease severity of damping-off up to 87.6% and able to
increase the plant growth of cucumber in a greenhouse.
Key words: Betel, paddy, root, stem, sterilization method, antibiosis, plant
growth.

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
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 IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

SELEKSI BAKTERI ENDOFIT UNTUK PENGENDALIAN
PENYAKIT REBAH KECAMBAH (Pythium sp.) PADA
TANAMAN MENTIMUN

FITRAH SUMACIPTA

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

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

Judul Skripsi : Seleksi Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Rebah

Kecambah (Pythium sp.) pada Tanaman Mentimun.
Nama
: Fitrah Sumacipta
NIM
: A34080051

Disetujui oleh

Dr Ir Abdul Munif, MScAgr.
Pembimbing

Diketahui oleh

Dr Ir Abdjad Asih Nawangsih, MSi.
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Segala puji dan syukur penulis panjatkan atas rahmat dan karunia yang telah
diberikan oleh Allah SWT, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Seleksi Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Rebah Kecambah
(Pythium sp.) pada Mentimun” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian
Bogor.
Rasa hormat dan sayang yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada
Ibunda, Ayah, dan adik-adik tercinta atas segala kasih sayang dan perjuangan
yang telah diberikan. Ibunda sebagai inspirasi hidup terbesar sehingga penulis
dapat melanjutkan studi ke jenjang sarjana, senantiasa bertahan dalam menjalani
hidup ini, dan selalu mengajarkan segala pengalaman hidup yang sangat luar biasa
selama ini.
Penulis menyampaikan rasa hormat dan terimakasih yang sebesar-besarnya
kepada Dr Ir Abdul Munif, MScAgr sebagai Dosen pembimbing skripsi yang
telah membimbing dan memberikan masukan, arahan, serta perhatiannya kepada
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis juga menyampaikan terima kasih
kepada Prof Dr Ir Dadang, MSc sebagai Dosen pembimbing akademik sekaligus
dosen penguji tamu yang telah memberikan masukan dan arahannya selama
penulis menimba ilmu di IPB dan dalam seminar serta sidang tugas akhir ini.
Ucapan rasa hormat penulis sampaikan kepada seluruh Dosen Departemen

Proteksi Tanaman yang telah mengajar dan memberikan ilmu pengetahuan yang
sangat luas. Penulis juga menyampaikan rasa terimakasih kepada sahabat-sahabat
yang selalu menemani: Adnan, Ravi, Maeni, Mba Halimah, Bu Umi Hidayati dan
Bu Umi Hamzah, terimakasih atas persahabatan, kebersamaan, dan segala
pertolongan yang telah diberikan. Kepada semua pihak yang telah membantu
dalam penyelesaian tugas akhir ini penulis sampaikan banyak terimakasih.
Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat yang sebesar-besarnya dan dapat
dipergunakan oleh berbagai pihak yang berkepentingan.

Bogor, November 2013
Fitrah Sumacipta

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian

Manfaat Penelitian
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan dan Alat
Isolasi dan Peremajaan Bakteri Endofit
Uji Reaksi Hipersensitif
Seleksi Bakteri Endofit Asal Tanaman Sirih dan Padi
Uji Antibiosis Bakteri Endofit terhadap Pythium sp.
Uji Efikasi Bakteri Endofit untuk Pengendalian Pythium sp.
Uji gram Bakteri Endofit
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi dan Seleksi Awal Bakteri Endofit Asal Tanaman Sirih dan Padi
Seleksi Bakteri Endofit
Uji Efikasi Bakteri Endofit untuk Pengendalian Pythium sp.
Pengaruh Bakteri Endofit terhadap Pertumbuhan Tanaman Mentimun
Uji Gram dan Penyimpanan Bakteri Endofit
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP

vii
vi
vi
1
1
1
1
2
2
2
2
2
3
3
3
4
5

9
6
7
8
10
11
13
13
13
14
16

DAFTAR TABEL
1 Komposisi perlakuan bakteri endofit terhadap Pythium sp. pada
mentimun
2 Hasil reaksi hipersensitif isolat bakteri endofit asal tanaman sirih pada
tanaman tembakau
3 Seleksi bakteri endofit terhadap R. solani, S. rolfsii, dan F. solani secara
in vitro

4 Uji antibiosis bakteri endofit terhadap Pythium sp.
5 Pengaruh perlakuan benih dengan isolat bakteri endofit terhadap daya
tumbuh benih dan persentase kejadian rebah kecambah tanaman
mentimun
6 Pengaruh perlakuan bakteri endofit terhadap tinggi dan jumlah daun
tanaman mentimun

4
6
7
8

9
10

DAFTAR GAMBAR
1 Hasil uji antibiosis bakteri endofit dengan Pythium sp.
2 Kecambah mentimun terinfeksi damping off dan sporangium Pythium
sp.
3 Koloni bakteri endofit hasil pewarnaan gram pada perbesaran
mikroskop 40 × 10

8
10
12

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Rebah kecambah (damping off) merupakan salah satu penyakit utama yang
sering menyerang tanaman pada fase pembibitan yang jaringannya masih sukulen.
Kisaran inang penyakit ini sangat luas, yaitu hampir semua jenis tanaman
budidaya. Salah satu inang utama penyakit rebah kecambah adalah mentimun.
Penyakit rebah kecambah yang disebabkan oleh Pythium sp. merupakan penyakit
yang sering menimbulkan kerugian pada tanaman mentimun. Patogen tersebut
dapat menyerang dan menyebabkan kematian pada bibit mentimun yang baru
ditanam, bahkan dapat menginfeksi perakaran dan batang yang belum muncul
atau sudah muncul ke permukaan tanah (Agrios 2005). Pengendalian yang umum
digunakan dalam menekan gejala penyakit rebah kecambah adalah dengan
senyawa kimia sintetik (fungisida). Akan tetapi, penggunaan bahan kimia tersebut
berdampak negatif terhadap kelangsungan hidup mikroorganisme yang
bermanfaat, dan kelestarian lingkungan. Oleh sebab itu suatu upaya pengendalian
yang lebih aman dan ramah lingkungan sangat diperlukan.
Konsep pengendalian penyakit secara terpadu yang salah satu komponennya
adalah pengendalian hayati saat ini sedang dikembangkan dalam upaya
pengendalian hama dan penyakit tanaman. Penggunaan agens hayati seperti
bakteri endofit dalam pengendalian penyakit tanaman merupakan salah satu
alternatif pengendalian yang diharapkan dapat mengatasi masalah ketergantungan
penggunaann senyawa kimia sintetik. Menurut Munif dan Harni (2011), bakteri
endofit merupakan bakteri yang hidup mengkoloni jaringan tanaman. Mekanisme
antagonisme yang dihasilkan oleh bakteri endofit dapat berupa kompetisi
ruang/nutrisi, antibiosis, dan induksi ketahanan tanaman (Lo 1998).
Kemampuan bakteri endofit dalam menghasilkan senyawa antimikroba
membuat bakteri ini memiliki potensi sebagai agens hayati dalam mengendalikan
patogen tanaman baik yang disebabkan oleh bakteri, nematoda, maupun
cendawan. Senyawa antimikroba yang dihasilkan oleh bakteri endofit telah
mampu menghambat perkembangan cendawan patogen. Beberapa bakteri endofit
telah diteliti menghasilkan senyawa antimikroba yang dapat menekan Rhizoctonia
solani, Fusarium oxysporum, dan Phytophthora infestans (Raijkumar et al. 2008).
Dengan demikian, bakteri endofit memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai
agens hayati pengendalian penyakit rebah kecambah pada tanaman mentimun.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan menguji potensi isolat
bakteri endofit asal tanaman sirih dan padi dalam menekan perkembangan
penyakit rebah kecambah pada tanaman mentimun.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai
bakteri endofit yang diisolasi dari tanaman sirih dan potensinya dalam menekan
penyakit rebah kecambah (Pythium sp.) pada tanaman mentimun.

2

BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Nematologi Tumbuhan,
Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian IPB. Penelitian berlangsung
dari bulan Agustus 2012 hingga April 2013.
Bahan dan Alat
Sampel akar dan batang tanaman sirih (ABS) diperoleh dari koleksi kebun
percobaan Balai Tanaman Rempah dan Obat (BALITRO), sedangkan isolat
bakteri endofit asal tanaman padi diperoleh dari koleksi Laboratorium
Departemen Proteksi Tanaman. Bahan lain yang digunakan dalam penelitian ini
adalah triptone soya agar (TSA), triptone soya broth (TSB) potato dextrose agar
(PDA), gliserol, KOH, ungu kristal, iodium, safranin, aquades, tanaman
tembakau, benih mentimun, isolat Pythium sp., tanah yang terinfestasi Pythium
sp., dan tanah steril. Peralatan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah
cawan petri, tabung reaksi, laminar air flow, autoklaf, dan inkubator.
Metode
Isolasi dan Peremajaan Bakteri Endofit
Sampel tanaman sirih diambil pada kondisi lahan yang kering dan tanaman
yang telah berumur lebih dari 3 tahun. Sampel tanaman diambil mulai dari akar
yang berada pada kedalaman 5 cm hingga pada batang yang berada 5 cm diatas
permukaan tanah. Selanjutnya sampel akar dan batang dicuci sampai bersih
dengan air mengalir. Akar yang telah dicuci, dikering-anginkan, kemudian
ditimbang masing-masing seberat 1 gram. Selanjutnya akar direndam dalam
alkohol 70% selama 3 menit, NaOCl 3% selama 3 menit, dan pencucian pada
akuades steril bertingkat. Akar dibilas dengan air steril, sebelum dihaluskan
digoreskan terlebih dahulu pada media TSA 5% sebanyak dua ulangan untuk
mengetahui hasil sterilisasi. Kemudian akar dihaluskan dengan menggunakan
mortar steril. Setelah halus suspensi akar diambil sebanyak 1 ml kemudian
dilakukan pengenceran bertingkat sebanyak 4 kali dan sebanyak 1 ml dimasukkan
ke dalam 9 ml air steril. Suspensi pengenceran kemudian dituang ke dalam cawan
petri berisi media TSA 5% sebanyak dua ulangan. Selanjutnya biakkan diinkubasi
selama 24, 48, dan 72 jam yang kemudian dilakukan penghitungan jumlah koloni
bakteri. Selanjutnya dilakukan pemurnian dan peremajaan hingga didapatkan
isolat murni bakteri asal tanaman sirih. Isolat bakteri yang didapat disimpan dalam
media TSB yang mengandung gliserol 20% pada suhu -40 C.
Uji Reaksi Hipersensitif
Isolat bakteri endofit yang diperoleh selanjutnya dilakukan uji terhadap
daun tanaman tembakau sehat yang berumur 3 bulan. Isolat bakteri dibiakan pada
media TSB 100% dan diinkubasi selama 24 jam. Setelah 24 jam bakteri kemudian
disuntikkan menggunakan jarum suntik steril pada permukaan tulang daun
tembakau sebanyak 1 ml. Pengamatan gejala hipersensitif pada daun tembakau
dilakukan 24 jam setelah inokulasi. Bakteri endofit yang bersifat atau berpotensi
sebagai patogen tanaman akan menimbulkan gejala nekrosis pada daun tembakau.
Bakteri yang bersifat nonpatogen tidak menimbulkan gejala nekrosis pada daun

3

tembakau. Isolat bakteri yang tidak menunjukkan gejala nekrosis kemudian
digunakan untuk uji in vitro.
Seleksi Bakteri Endofit Asal Tanaman Sirih dan Padi
Isolat bakteri endofit tanaman sirih yang menunjukkan gejala negatif dari uji
hipersensitif dan isolat bakteri endofit tanaman padi hasil seleksi uji pertumbuhan
di media TSA kemudian dilakukan uji antibiosis secara invitro terhadap cendawan
patogen Sclerotium rolfsii, Fusarium solani dan Rhizoctonia solani. Pengujian
antibiosis bakteri dilakukan dengan menanam isolat bakteri endofit dan isolat
patogen penyebab penyakit rebah kecambah (Pythium sp.) pada media PDA
100%. Isolat bakteri endofit yang diuji digores pada bagian sisi cawan dengan
jarak 3 cm, sedangkan isolat Pythium sp. diambil dengan cork borer diameter 0.5
cm dan ditanam pada sisi yang bersebrangan dengan jarak 3 cm. Inkubasi
dilakukan selama 7 hari dan pengamatan dilakukan setiap hari. Pengamatan
dilakukan dengan mengukur jari-jari koloni cendawan patogen yang menjauhi
koloni bakteri endofit (R1) dan jari-jari koloni cendawan patogen yang mendekati
bakteri endofit (R2), serta menghitung nilai hambatan bakteri endofit terhadap
cendawan patogen. Persentase penghambatan bakteri endofit terhadap Pythium sp.
dihitung dengan menggunakan rumus persentase penghambatan (Skidmore and
Dickinson 1976):
H

x100%

Keterangan:
H
: persentase penghambatan bakteri endofit sebagai agens antagonis
R1 : jari-jari koloni pathogen yang menjauhi koloni agens antagonis (cm)
R2 : jari-jari koloni pathogen yang mendekati koloni agens antagonis (cm)
Bakteri endofit asal tanaman padi diperoleh melalui seleksi peremajaan,
dimana pada isolat bakteri yang pertumbuhannya cepat akan digunakan untuk uji
selanjutnya.
Uji Antibiosis Bakteri Endofit terhadap Pythium sp.
Sebanyak empat isolat bakteri endofit yang menunjukkan gejala antagonis
terhadap patogen rebah kecambah Sclerotium rolfsii, Fusarium solani, dan
Rhizoctonia solani kemudian dilakukan pengujian lanjut terhadap Pythium sp.
metode pengujian yang dilakukan sama dengan pengujian sebelumnya.
Uji Efikasi Bakteri Endofit untuk Pengendalian Pythium sp.
Uji bakteri endofit dilakukan dengan metode perlakuan benih yaitu
perendaman benih di dalam suspensi bakteri endofit. Suspensi bakteri didapat
dengan mencampurkan sebanyak 20 ml aquades steril ke dalam koloni murni
bakteri endofit dalam cawan petri kemudian diaduk hingga rata. Sebanyak 0.1 ml
suspensi bakteri dituang ke dalam media TSA 100% kemudian disebar hingga rata
untuk mengetahui kerapatan bakteri dalam suspensi. Benih mentimun direndam
selama 1 jam di dalam suspensi bakteri. Sebagai pembanding adalah kontrol tanpa
perlakuan bakteri, yaitu kontrol positif dan negatif yang hanya direndam pada
aquades steril. Kontrol positif merupakan benih yang ditanam pada media tanah

4

terinfestasi patogen dan kontrol negatif merupakan benih yang ditanam pada
media tanah steril.
Benih yang telah direndam di dalam suspensi bakteri yang sudah diseleksi
selanjutnya ditanam ke dalam tray yang berisi tanah terinfestasi Pythium sp. dan
tanah steril (perbandingan 7:1). Pengujian dilakukan dengan 6 perlakuan. Masingmasing perlakuan dilakukan sebanyak 12 ulangan. Pengamatan terhadap tanaman
yang terserang rebah, tinggi tanaman, dan jumlah helai daun kecambah dilakukan
selama 1 minggu setelah tanam (MST) hingga 2 MST. Pemeliharaan dilakukan
dengan menyiram tanaman setiap hari untuk menjaga tanah tetap lembab.
Perhitungan kejadian penyakit rebah kecambah dilakukan dengan rumus (Agrios
2005):
P=

x 100%

Keterangan:
P : persentase kejadian penyakit rebah kecambah
n : jumlah tanaman terserang rebah kecambah
N : jumlah tanaman yang diamat
Tabel

1

Perlakuan
K+
KAS2
BS14
Ci10
Ci6

Komposisi perlakuan bakteri endofit terhadap Pythium sp.
mentimun.
Komposisi Perlakuan
Benih Mentimun + tanah terinfestasi Pythium sp.
Benih Mentimun + tanah steril
Benih Mentimun + tanah terinfestasi Pythium sp. +
bakteri AS
Benih Mentimun + tanah terinfestasi Pythium sp. +
bakteri endofit BS14
Benih Mentimun + tanah terinfestasi Pythium sp. +
bakteri endofit Ci10
Benih Mentimun + tanah terinfestasi Pythium sp. +
bakteri endofit Ci6

pada

isolat
isolat
isolat
isolat

Uji Gram Bakteri Endofit
Uji KOH merupakan pengujian pertama pada penelitian ini. Pengujian ini
dilakukan dengan meneteskan KOH 3% di atas gelas preparat steril, yang
kemudian dicampur dengan isolat bakteri sebanyak 1 lup. Penentuan gram
dilakukan dengan mengamati ada tidaknya lendir dari hasil campuran KOH 3%
dan bakteri. Adanya lendir pada hasil campuran menunjukkan bakteri tergolong
ke dalam gram negatif. Sebaliknya, apabila tidak terdapat lendir bakteri
digolongkan ke dalam gram positif.
Penentuan pewarnaan gram dilakukan dengan melihat perbedaan warna
yang terjadi pada bakteri. Jika bakteri berwarna merah, maka dapat digolongkan
ke dalam gram positif. Sebaliknya, jika bakteri berwarna ungu maka tergolong ke
dalam gram negatif.

5

Analisis Data
Rancangan percobaan yang dilakukan setiap perlakuan adalah Rancangan
Acak Lengkap (RAL). Data diolah dengan Microsoft Office Excel 2010 dan
dianalisis secara statistika dengan menggunakan uji Duncan pada taraf nyata 5%
dengan menggunakan program SAS 9.1.

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

Isolasi dan Seleksi Awal Bakteri Endofit Asal Tanaman Sirih dan Padi
Bakteri endofit yang diperoleh dari isolasi pada tanaman sirih berjumlah 50
isolat. Isolat bakteri endofit diisolasi dari bagian akar dan batang sirih karena
komposisi bakteri endofit lebih banyak terdapat pada bagian akar dan batang
tanaman daripada bagian tanaman lainnya (Hallmann et al. 1997). Menurut
Lugtenberg dan Kravchenko (1999) Eksudat akar yang berperan sebagai sumber
makanan bagi mikroorganisme terdapat pada
daerah sekitar perakaran.
Berdasarkan uji hipersensitif pada tanaman tembakau dihasilkan 12 isolat bakteri
yang menunjukkan reaksi negative Tabel 2.
Tabel 2
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

Hasil reaksi hipersensitif isolat bakteri endofit asal tanaman sirih pada
tanaman tembakau.
Kode
isolat
AS1
AS2
AS3
AS4
AS5
AS6
AS7
AS8
AS9
AS10
AS11
AS12
AS13
AS14
AS15
AS17
AS18
AS19
AS20
AS21
AS22
AS23
AS24
AS25
AS26
AS29

Asal
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR
AKAR

Uji
hipersensitif
Positif
Negatif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Negatif
Negatif
Positif
Negatif
Positif
Negatif
Negatif
Negatif
Positif
Positif
Negatif
Positif
Negatif

No
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50

Kode
Isolat
BS1
BS2
BS3
BS4
BS5
BS6
BS7
BS9
BS10
BS11
BS12
BS13
BS14
BS15
BS16
BS17
BS18
BS19
BS20
BS21
BS23
BS25
BS26
BS27

Asal
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG
BATANG

Uji
Hipersensitif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Negatif
Positif
Positif
Negatif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Positif
Negatif
Positif
Positif
Positif
Positif

Reaksi negatif pada uji hipersensitif menunjukkan bahwa suatu bakteri tidak
berpotensi sebagai patogen tanaman. Hal ini dapat dilihat dari ada tidaknya gejala
nekrosis pada daun tanaman tembakau yang telah disuntikkan suspensi bakteri

7

endofit. Menurut Suwanto (1996) pengujian reaksi hipersensitif terhadap tanaman
tembakau dilakukan untuk melihat potensi suatu mikroorganisme (bakteri)
bersifat patogen atau nonpatogen.
Seleksi Bakteri Endofit.
Dari 12 isolat bakteri endofit kemudian dilakukan seleksi uji antagonis
terhadap patogen Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii, dan Fusarium solani,
yang kemudian dihasilkan 2 isolat bakteri AS2 dan BS14. Pengujian ini bertujuan
untuk melihat kemampuan bakteri endofit dalam menekan perkembangan patogen
rebah kecambah yang berasal dari jenis cendawan yang berbeda. Bakteri endofit
asal padi diperoleh melalui seleksi penghambatan paling tinggi terhadap patogen
Rhizoctonia solani dan data pertumbuhan bakteri paling cepat. Diperoleh 4 isolat
bakteri endofit yaitu AS2, BS14, Ci10, dan Ci6 kemudian dilakukan uji antibiosis
terhadap Pythium sp. data pengujian antibiosis disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Seleksi bakteri endofit terhadap R. solani, S. rolfsii, dan F. solani secara
in vitro.
Aktifitas penghambatan bakteri endofit terhadat patogen
Isolate bakteri
No
Rhizoctonia
Fusarium
bakteri endofit
Sclerotium rolfsii
solani
solani
1

AS2

+

+

+

2

AS14

-

-

-

3

AS15

-

-

-

4

AS18

-

-

-

5

AS20

-

-

-

6

AS21

-

-

-

7

AS22

-

-

-

8

AS25

-

-

-

9

AS29

-

-

-

10

BS11

-

-

-

11

BS21

-

-

-

12

BS14

+

+

+

13

Ci6

+

+

+

14

CI10

+

+

+

Keterangan: (+) menunjukkan adanya penghambatan bakteri endofit terhadap cendawan
patogen, sedangkan (–) menunjukkan tidak adanya efek penghambatan bakteri endofit
terhadap cendawan patogen.

8

Uji Antibiosis Bakteri Endofit terhadap Pythium sp.
Pengujian antibiosis bakteri endofit terhadap Pythium sp. dilakukan untuk
mengetahui daya hambat bakteri endofit dalam uji in vitro. Data hasil uji
antibiosis dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Uji antibiosis bakteri endofit terhadap Pythium sp.
No

Kode Isolat

1
2
3
4
5

AS2
BS14
Ci6
Ci10
Kontrol

1 Hari
0.00a
0.00a
0.00a
0.00a
0.00a

Persentase penghambatan
2 Hari
3 Hari
14.9a
20.0ab
18.9a
47.0ab
35.8a
72.9a
16.9a
55.0ab
0.0a
0.0b

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

Hasil uji antibiosis isolat bakteri endofit Ci6 menunjukkan adanya zona
penghambatan bakteri endofit terhadap Pythium sp. (gambar 1). Berbeda dengan
isolat bakteri endofi AS2, BS14 dan Ci10 yang tidak menunjukkan adanya zona
penghambatan terhadap Pythium sp., namun terjadi penghambatan terhadap
patogen yang menyebabkan terhentinya pertumbuhan koloni patogen pada batas
media yang ditumbuhi oleh koloni bakteri endofit. Penghambatan bakteri endofit
terhadap patogen kemungkinan disebabkan oleh adanya metabolit sekunder yang
dihasilkan oleh bakteri endofit. Menurut Hallmann et al. (1997) mekanisme
antibiosis bakteri endofit berkaitan erat dengan kemampuan isolat bakteri endofit
dalam menghasilkan enzim seperti kitinase, protease, selulase maupun senyawa
sekunder lainnya yang sangat berperan dalam menginduksi ketahanan tanaman.
Enzim kitinase mampu mendegradasi kitin yang merupakan komponen penyusun
dinding sel cendawan patogen Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum, dan
Sclerotium rolfsii sedangkan enzim selulase mampu mengurai selulosa pada
dinding cendawan Phytophthora capsici (Raaijmaker et al. 2008).

Kontrol

AS2

Ci6

Gambar 1 Hasil uji antibiosis bakteri endofit dengan Pythium sp.
Uji Efikasi Bakteri Endofit untuk Pengendalian Pythium sp.
Pengujian pengaruh isolat bakteri endofit AS2, BS14, Ci10, dan Ci6
terhadap daya perkecambahan mentimun dilakukan dengan pengujian secara in
vivo. Dimana pada pengujian ini parameter yang diamati adalah jumlah benih
mentimun yang berkecambah dan jumlah benih yang terserang penyakit rebah

9

kecambah. Jumlah benih mentimun yang tumbuh dan terserang gejala rebah
kecambah pada pengujian invivo disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5 Pengaruh perlakuan benih dengan isolat bakteri endofit terhadap daya
tumbuh benih dan persentase kejadian penyakit rebah kecambah
tanaman mentimun.
Penurunan
Penurunan
Kejadian
Kejadian
tingkat
tingkat
Daya
penyakit
penyakit
Kode
serangan
serangan
kecambah
No
(%)
(%)
perlakuan
(%)
(%)
(%)
1MST
1MST
2 MST
2 MST
1
AS2
100
16.67
0
25
62.5
2
BS14
100
8.33
50
25
62.5
3
Ci10
100
0
100
41.67
37.5
4
Ci6
91.67
8.33
50
8.33
87.6
5
K+
83.33
16.67
0
66.7
0
6
K100
0
100
16.67
75.9
Data di atas menunjukkan bahwa jumlah benih mentimun yang
berkecambah pada setiap perlakuan hampir mendekati angka 100% dibandingkan
dengan kontrol positif. Hasil pengujian secara in vivo menunjukkan bahwa pada
perlakuan kontrol positif persentase benih mentimun yang terserang rebah
kecambah mengalami peningkatan dari minggu pertama hingga minggu ke dua
pengamatan yaitu dari 16.67% hingga 66.67%. Selain itu, pada kontrol positif
ditemukan gejala pre-emergence damping off pada minggu pertama dan postemergence damping off pada minggu pertama maupun minggu kedua. Pada benih
mentimun yang diberi perlakuan bakteri endofit persentase serangan rebah
kecambah tertinggi terjadi pada perlakuan Ci10 yaitu terdapat peningkatan
serangan dari 0% menjadi 41.67% atau penurunan tingkat serangan penyakit
sebesar 37.5% pada 2 MST. Pada perlakuan Ci10 juga ditemukan pre-emergence
damping off pada minggu pertama namun persentasenya lebih kecil dibanding
kontrol positif. Menurut Muis (2007) rebah kecambah yang terjadi pada saat benih
belum muncul ke permukaan tanah ditandai dengan gejala benih menjadi lunak
dan berwarna coklat. Pada serangan rebah kecambah yang terjadi setelah benih
tumbuh menyebabkan tanaman berwarna kuning, layu dan mati. Persentase
tingkat serangan rebah kecambah pada perlakuan Ci6 lebih rendah dibandingkan
dengan perlakuan lainnya. Perlakuan benih mentimun yang direndam dengan
isolat bakteri endofit Ci6 terjadi penurunan tingkat serangan penyakit hingga
87.6% pada minggu ke dua. Secara keseluruhan dari hasil percobaan pada setiap
perlakuan menunjukkan bahwa benih mentimun yang di rendam dengan isolat
bakteri endofit memiliki nilai persentase serangan rebah kecambah lebih rendah
dibandingkan dengan kontrol positif. Hal ini membuktikan bahwa bakteri endofit
di dalam tanah dapat menghambat kejadian penyakit rebah kecambah yang
disebabkan oleh Pythium sp. pada tanaman mentimun.
Kemampuan bakteri endofit dalam menekan perkembangan patogen bisa
disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya adalah dengan menghasilkan senyawa
metabolit sekunder yang bersifat antimikrob. Beberapa hasil penelitian
sebelumnya telah melaporkan kemampuan dari bakteri endofit dalam menekan

10

kejadian penyakit pada tanaman, seperti isolat bakteri endofit yang diisolasi dari
pisang dapat menekan kejadian penyakit darah pada pisang hingga 66.67-83.33%
(Marwan et al. 2011), dan isolasi bakteri endofit dari tanaman tomat dapat
menghambat perkembangan patogen Fusarium oxysporum subsp Lycopersici
(Munif et al 2012).

a

b

c

d

Gambar 2 Kecambah terserang damping off dan mikroskopis Pythium sp. (a)
gejala rebah kecambah pada benih yang belum tumbuh ke
permukaan tanah (b) gejala layu pada benih yang telah tumbuh (c,d)
sporangium Pythium sp.
Pengaruh Bakteri Endofit terhadap Pertumbuhan Tanaman Mentimun
Bakteri endofit selain memiliki kemampuan dalam meningkatkan ketahanan
tanaman terhadap infeksi patogen, memiliki kemampuan juga dalam
meningkatkan pertumbuhan tanaman. Hasil pengamatan terhadap pengaruh
bakteri endofit terhadap pertumbuhan tanaman disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6 Pengaruh perlakuan bakteri endofit terhadap tinggi dan jumlah daun
tanaman mentimun.
Tinggi tanaman (cm)
Jumlah daun tanaman (helai)
perlakuan
1 MST
2 MST
1 MST
2 MST
AS2
9.69a
11.90a
1.00a
1.63a
BS14
8.85abc
11.07a
1.00a
1.11b
Ci6
9.52ab
11.67a
1.00a
1.00b
Ci10
9.08abc
11.27a
1.00a
1.00b
K+
7.88c
9.08b
1.00a
1.00b
K8.03bc
10.33ba
1.00a
1.00b
Ket; angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak
berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).

Hasil perhitungan terhadap tinggi kecambah mentimun berdasarkan analisis
statistik menunjukkan bahwa pada perlakuan AS2 dan Ci6 pada 1 MST berbeda
nyata dengan kontrol negatif. Sedangkan pada pengamatan 2 MST semua
perlakuan berbeda nyata dengan kontrol negatif namun tidak berbeda nyata
dengan kontrol positif. Peningkatan persentase tinggi tanaman tertinggi dari
minggu pertama hingga minggu kedua terjadi pada perlakuan AS2 yaitu sebesar
22.97% pada 1 MST dan 31.13% pada 2 MST. Nilai persentase tinggi tanaman
selanjutnya pada perlakuan BS14, Ci6 dan Ci10 secara berurutan adalah 12.37%,
20.79%, 15.27% pada 1 MST dan 21.98%, 28.63%, 24,20% pada 2 MST. Pada
perlakuan AS2 menunjukkan bahwa kecambah tumbuh lebih cepat dibandingkan

11

dengan perlakuan lainnya. Dalam hal ini menunjukkan bahwa isolat bakteri
endofit AS2 dapat meningkatkan tinggi tanaman sebesar 31.13% dibandingkan
dengan isolat BS14, Ci6, dan Ci10.
Berdasarkan data tinggi tanaman dan jumlah helai daun kecambah, isolat
AS2 dan BS14 berpotensi sebagai bakteri endofit pemacu pertumbuhan tanaman
mentimun, karena kedua isolat bakteri tersebut secara konsisten dapat
meningkatkan pertambahan tinggi tanaman dan jumlah helai daun tanaman
mentimun. Hal ini membuktikan bahwa bakteri endofit memiliki kemampuan
dalam memacu pertumbuhan tanaman. Menurut Hallmann et al (1997) bakteri
endofit dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman karena dapat menyediakan
nutrisi seperti nitrogen fosfat dan mineral lain serta dapat memproduksi hormon
pertumbuhan seperti etilen, auksin, dan sitokinin. Zinniel et al. (2002)
menambahkan bahwa selain dapat melindungi tanaman dari serangan patogen,
kemampuan bakteri endofit dalam memfiksasi nitrogen juga dapat berperan dalam
meningkatkan tinggi tanaman. Adanya kemampuan isolat bakteri endofit dalam
meningkatkan pertumbuhan tanaman disebabkan karena bakteri endofit mampu
memproduksi fitohormon, meningkatkan produksi penyerapan mineral, fiksasi
nitrogen, mengurangi kerusakan akibat perubahan cuaca dan meningkatkan
ketahanan tanaman dari penyakit.
Uji Gram dan Penyimpanan Bakteri Endofit
Uji gram bakteri endofit terpilih dengan menggunakan KOH 3%
menunjukkan bahwa isolat bakteri endofit BS14 adalah bakteri gram positif
karena tidak ditemukannya lendir pada koloni bakteri. Sedangkan bakteri endofit
AS2, Ci6, dan Ci10 bersifat gram negatif karena terdapat lendir pada hasil
campuran KOH 3% dan koloni bakteri. Lendir pada suspensi bakteri
menunjukkan bahwa bakteri adalah gram negatif. Pengujian gram bakteri endofit
dengan pewarnaan menunjukkan hasil yang sama dengan pengujian gram
menggunakan KOH. Hasil pewarnaan gram terhadap koloni bakteri BS14
menunjukkan warna ungu yang menandakan bakteri endofit tergolong ke dalam
bakteri gram positif. Sedangkan koloni bakteri endofit AS2, Ci6, dan Ci10 bersifat
gram negatif karena berwarna merah. Bakteri gram positif berwarna ungu karena
dinding sel tersusun atas lapisan yang tebal. Sebaliknya, bakteri gram negatif
berwarna merah karena mempunyai lapisan dinding sel yang tipis sehingga pada
saat dilakukan pewarnaan warna akan meresap ke dalam dinding sel bakteri.
Bakteri endofit terpilih hasil uji gram kemudian disimpan dalam tabung eppendorf
berisi TSB + gliserol sebanyak 0.5ml pada suhu -4 oC sebagai koleksi.

12

a

b

Gambar 4 Koloni bakteri endofit hasil pewarnaan gram pada perbesaran
mikroskop 40 × 10: (a) bakteri endofit BS14 gram positif (b) bakteri
endofit Ci6 gram negatif.

13

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan
Bakteri endofit yang berhasil diisolasi dari tanaman sirih sebanyak 50
isolat. Hasil seleksi menunjukkan 4 isolat yaitu isolat AS2, BS14, Ci10 dan Ci6
memiliki potensi terhadap penekanan penyakit rebah kecambah. Isolat bakteri Ci6
memiliki kemampuan antibiosis paling tinggi terhadap Pythium sp. dibandingkan
dengan isolat AS2, BS14 dan Ci10. Bakteri endofit yang diuji mampu
meningkatkan pertambahan tinggi tanaman dan jumlah helai daun tanaman
mentimun. Semua isolat bakteri endofit yang diuji mampu menurunkan persentase
kejadian penyakit rebah kecambah tanaman mentimun selama 2 MST dari 37.5
hingga 87.6%.
Saran
Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut untuk mengetahui mekanisme
penghambatan bakteri endofit terhadap patogen rebah kecambah lainnya seperti
Rhizoctonia solani, Fusarium sp., dan patogen penyebab penyakit lainnya. Selain
itu perlu adanya pengujian lebih lanjut terhadap keefektifan bakteri endofit dalam
menekan Pythium sp. pada tanaman hingga fase produksi.

14

DAFTAR PUSTAKA
Achmad. 1999. Prospek pengendalian terpadu penyakit lodoh pada pesemaian
tanaman kehutanan. Jurnal Manajemen Hutan Tropika. 5(1):1-9.
Agrios GN. 2005. Plant Pathology 5th ed.London (GB): Elsevier.
Alexopoulus CJ, Mims CW, Blackwell M. 1996. Introductory Mycology.New
York (US): John Wiley & Sons.
Bruehl GW. 1987. Soilborne Plant Pathogens. New York: Macmillan Publishing
Skidmore AM, Dickinson CM. 1976. Colony interactions and hyphal
interferences between Septoria nodorum and Phylloplane fungi.
Transactions of the British Mycological Society. 66(1):57-64
El-Mohamedi RSR, Alla AMA. 2013. Bio-priming seed treatment for biological
control of soil borne fungi causing root rot of green bean (Phaseoulus
vulgaris L.). Journal of Agricultural Technology. 9(3):609-619
Hallmann J, Quadt-Hallmann A, Mahaffee WF, Kloepper JW. 1997. Bacterial
endophytes in agricultural crops. Canadian Journal of Microbiology.
43:895-914
Harni R, Munif A, Supramana, Mustika I. 2007. Pemanfaatan bakteri endofit
untuk mengendalikan nematoda peluka akar (Pratylenchus brachyurus)
pada tanaman nilam. Jurnal Hayati. 14 (1): 7-12.
Hopkins DL. 1998. Compendium of cucurbit diseases. United States (US): APS
Press
Jha PN, Kumar A. 2009. Characterization of novel plant growth promoting
endophytic bacterium achromobacter xylosoxidans from wheat plant.
Microbial Ecology. 58(2009):179–188. doi:10.1007/s00248-009-9485-0.
Kado CI. 1992. Plant Pathogenic Bacteria. P. 659-674. In: Balows A, Truper HG,
Dworkin M, Harder W, Schleir KH. (ed.) The prokaryotes, vol. I. SpringerVerlag, New York.
Kusumadewi EA. 2011. Pengujian Plant Growt Promoting Rhizobacteria untuk
menekan Penyakit Embun Bulu (Pseudoperonospora cubensis) Pada
tanaman Mentimun [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, IPB.
Lo CT. 1998. General mechanisms of action of microbial biocontrol agens. Plant
pathology Bulletin. 7:155-166
Lugtenberg BJJ, Kravchenko LV. 1999. Tomato seed and root exudate sugars:
Composition utilization by Pseudomonas biocontrol strains and role in
rhizosphere colonization. Enviromental Microbiology. 1(5): 439-446
Marwan HH, Sinaga MS, Giyanto, Nawangsih AA. 2011. Isolasi dan seleksi
bakteri endofit untuk pengendalian penyakit darah pada tanaman pisang.
Jurnal HPT Tropika. 11(2):112-119.
Muis A. 2007. Pengelolaan penyakit busuk pelepah (Rhizoctonia solani Kuhn)
pada tanaman jagung. Jurnal Litbang Pertanian 26(3):2007
Munif A, Hallmann J, Sikora RA. 2012. Isolation of endophytic bacteria from
tomato and their biocontrol activities againt fungal diseases. Jurnal
Microbiology Indonesia. 6(4):148-156
Munif A, Wiyono S, Suwarno. 2011. Isolasi bakteri endofit asal padi gogo dan
potensinya sebagai agens biokontrol dan pemacu pertumbuhan. Jurnal
Fitopatologi Indonesia. 8(3):57-64.

15

Nejad P, Johnson PA. 2000. Endophytic bacteria induce growth promotion and
wilt disease suppression in oil seed rape and tomato. Biological Control.
l18:208 –215.
Raaijmaker JM, Paulitz TC, Steinberg C, Moenne-Loccoz Y. 2008. The
Rhizosphere: a playground and battlefield for soilborn pathogens and
benefical microorganism. Plant Soil. 321 (1-2):341-361
Raijkumar M, Lee KH, Freitas H. 2008. Effect of chitin and salicylic acid on
biological control activity of Pseudomonas spp. Againt damping off of
pepper. South African Journal of Biology. 74: 268-273
Suwanto A. 1996. Karakteristik Pseudomonas fluorescens B29 dan B39: profil
DNA genom, uji hipersensitivitas, dan asal senyawa bioaktif. Bogor:
Fakultas FMIPA, Institut Pertanian Bogor.
Zinniel DK, Lambrecht P, Harris NB, Feng Z, Kuczmarski D, Higley P, Ishimaru
CA, Arunakumari A, Barletta RG, Vidaver AK. 2002. Isolation and
characterization of endophytic colonizing bacteria from agronomic crops
and prairie plants. Applied and Environmental Microbiology. 68(5):2198–
2208.

16

RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama Fitrah Sumacipta, dilahirkan pada 09 Maret 1990 di
Tangerang, Banten. Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara
pasangan Bapak Sunaryo dan Ibu Magfiroh. Penulis menyelesaikan pendidikan
menengah atas di SMA Negeri 1 Petir, Serang pada tahun 2008. Penulis
melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi
Masuk IPB (USMI) pada tahun 2008 dan diterima di Departemen Proteksi
Tanaman.
Selama kuliah penulis aktif dalam berbagai kegiatan kampus, kepanitiaan,
dan organisasi. Kegiatan organisasi yang pernah diikuti antara lain: Wakil Ketua
Dewan Musholah Asrama Al-Kautsar C1 (2008-2009), Anggota Lembaga
Dakwah Kampus Al-Hurriyah IPB (2008-2009). Penulis juga aktif dalam berbagai
kegiatan di lapangan seperti penyuluhan pertanian Klinik Tanaman IPB, magang
pada lahan pertanian melon Dinas Pertanian dan Kelautan Kota Cilegon, asisten
praktikum mata kuliah Dasar-Dasar Proteksi Tanaman dan Nematologi
Tumbuhan.
.