Seleksi dan Karakterisasi Bakteri Endofit untuk Menekan Kejadian Penyakit Layu Bakteri (Ralstonia solanacearum) pada Tanaman Tomat

SELEKSI DAN KARAKTERISASI BAKTERI ENDOFIT
UNTUK MENEKAN KEJADIAN PENYAKIT LAYU BAKTERI
(Ralstonia solanacearum) PADA TANAMAN TOMAT

IKA DAMAYANTI

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010

ABSTRAK
IKA DAMAYANTI. Seleksi dan Karakterisasi Bakteri Endofit untuk Menekan
Kejadian Penyakit Layu Bakteri (Ralstonia solanacearum) pada Tanaman Tomat.
Dibimbing oleh ABDJAD ASIH NAWANGSIH.
Ralstonia solanacearum merupakan salah satu bakteri penyebab layu pada
tanaman tomat. Tanaman yang terserang menunjukkan gejala layu mendadak
bahkan dapat menimbulkan kematian. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
keragaman jenis bakteri endofit yang ada dalam batang tanaman tomat sehat dan
menseleksi bakteri endofit tersebut sebagai kandidat agens hayati dan pemacu

pertumbuhan tanaman tomat. Bakteri endofit diisolasi dari batang tanaman tomat
sehat yang berasal dari wilayah Bogor, Cipanas dan Lembang, kemudian diseleksi
keefektifannya dalam menghambat populasi R.solanacearum dengan metode dual
culture berdasarkan pembentukan zona penghambatan. Isolat bakteri endofit yang
tidak menghasilkan zona hambatan kemudian diuji kemampuan penekanannya
dalam media cair. Masing-masing tiga jenis isolat bakteri endofit yang
memberikan penekanan terbaik berdasarkan kedua pengujian tersebut, yaitu yang
memiliki diameter zona hambatan terbesar dan penekanan populasi
R.solanacearum hingga dibawah 104 cfu/ml digunakan dalam pengujian secara in
planta di rumah kaca. Agens biokontrol diaplikasikan ke tanaman dengan cara
perendaman akar bibit tomat selama 12-14 jam sebelum pindah tanam. Dari hasil
pengujian diketahui bahwa kejadian penyakit pada tanaman yang diberi bakteri
endofit asal Cipanas yaitu BC4 dan BC10 pada pengamatan minggu ke-6 setelah
tanam masing-masing sebesar 33,33% dan 40%. Sedangkan, kejadian penyakit
pada tanaman kontrol (yang tidak diberi bakteri endofit) mencapai 83,33%.
Bakteri endofit yang diuji tidak dapat memacu tinggi tanaman karena hasil yang
diperoleh tidak menunjukkan perbedaan yang nyata dengan tanaman kontrol yang
tidak diberi bakteri endofit.

SELEKSI DAN KARAKTERISASI BAKTERI ENDOFIT

UNTUK MENEKAN KEJADIAN PENYAKIT LAYU BAKTERI
(Ralstonia solanacearum) PADA TANAMAN TOMAT

IKA DAMAYANTI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada Departemen Proteksi Tanaman
Fakultas Pertanian
di Insitut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010

Judul

: Seleksi dan Karakterisasi Bakteri Endofit untuk
Menekan Kejadian Penyakit Layu Bakteri (Ralstonia
solanacearum) pada Tanaman Tomat

Nama

: Ika Damayanti

NRP

: A34050855

Menyetujui
Pembimbing

Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si
NIP 19650621 198910 2 001

Mengetahui
Ketua Departemen Proteksi Tanaman

Dr. Ir. Dadang, M.Sc
NIP 19640204 199002 1 002

Tanggal lulus :

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 7 Agustus 1988. Penulis adalah
anak tunggal dari pasangan Joko Susilo (alm) dan Neneng Masani. Penulis
memulai pendidikan formalnya di TK Elsyifa Ciganjur, lalu melanjutkan ke
jenjang Sekolah Dasar di MI Hidayatul Anam Jakarta pada tahun 1999. Penulis
melanjutkan pendidikan menengah pertama di SLTP Negeri 218 pada tahun 1999
– 2002 dan menamatkan pendidikan lanjutan tingkat atas di SMA Negeri 38
Jakarta pada tahun 2005. Pada tahun yang sama, penulis diterima di Institut
Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasisawa Baru (SPMB).
Kemudian pada tahun 2006, penulis menjadi mahasiswa pada Departemen
Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian IPB.

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan

hidayah-Nya sehingga skripsi yang berjudul ”Seleksi dan Karakterisasi Bakteri
Endofit

untuk

Menekan

Kejadian

Penyakit

Layu

Bakteri

(Ralstonia

solanacearum) pada Tanaman Tomat” ini dapat diselesaikan dengan baik.
Dalam penyusunan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada :

1. Orang tua penulis, ibunda Neneng Masani serta ayahanda Joko Susilo
(alm) dan Suparman yang telah memberikan dukungan baik secara moril
maupun materil dalam penyusunan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi
yang telah telah banyak meluangkan waktunya memberikan bimbingan,
saran, motivasi dan pengarahan kepada penulis.
3. Dr. Ir. Dadan Hindayana sebagai dosen penguji yang telah memberikan
tambahan masukan untuk menyempurnakan isi skripsi ini.
4. Nenek dan kakek tercinta serta keluarga besar lainnya yang telah
memberikan dukungan moril kepada penulis.
5. I Made Rajiv Permadi yang telah memberikan semangat dan bantuan
mulai dari pelaksanaan penelitian hingga penyelesaian skripsi ini.
6. Teman-teman satu bimbingan yaitu Methy, Fitriani, Hakim serta temanteman dalam satu laboratorium bakteriologi tumbuhan yang tidak dapat
disebutkan satu persatu.
7. Seluruh staf dan rekan-rekan di lingkungan Departemen Protesi Tanaman.
8. Damar, Memes, Yanti, Uli Khusna, Hardi, Triva, Tety, Farah, Kadek, kak
Ujang, Huda, pak Mput serta pihak-pihak lain yang tidak bisa disebutkan
satu persatu oleh penulis.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh

karena itu kritik dan saran sangat diharapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat
bagi pembaca, khususnya dalam bidang proteksi tanaman.

Bogor, Februari 2010

Ika Damayanti

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................. ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................

x

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................

xi

PENDAHULUAN ............................................................................................

1

Latar Belakang ........................................................................................
Tujuan Penelitian ....................................................................................
Hipotesis .................................................................................................
Manfaat Penelitian ...................................................................................

1
3
3
3

TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................

4

Arti Penting Tanaman Tomat ..................................................................
Penyakit Layu Bakteri pada Tomat oleh Ralstonia solanacearum...........
Pengendalian Biologi (Biological control) ..............................................
Rhizobakteri Pemacu Pertumbuhan Tanaman (PGPR) ..........................

Bakteri Endofit sebagai Agens Hayati ....................................................

4
4
6
7
8

BAHAN DAN METODE .................................................................................

11

Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................
Bahan dan Alat .........................................................................................
Metode Penelitian ...................................................................................
Isolasi dan pemeliharaan bakteri endofit .......................................
Isolasi bakteri patogen (R. solanacearum) ....................................
Peremajaan bakteri endofit, patogen dan PGPR ...........................
Penyiapan suspensi dan penentuan konsentrasi bakteri
endofit, patogen dan PGPR ...........................................................

Uji hipersensitif ...............................................................................
Uji antagonis secara in vitro ............................................................
Uji in planta.....................................................................................
Karakterisasi bakteri endofit............................................................
Analisis data ....................................................................................

11
11
11
11
13
13
14
14
14
15
17
18

HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................................

19

Isolasi Bakteri Endofit Asal Bogor, Cipanas dan Lembang ...................
Uji Reaksi Hipersensitif ..........................................................................
Uji Penghambatan Pertumbuhan R. solanacearum secara in vitro .........
Metode dual culture .......................................................................
Uji penghambatan pertumbuhan R. solanacearum pada media
cair .................................................................................................
Keefektifan Bakteri Endofit dalam Menekan Kejadian Penyakit
Layu Bakteri dan Kemampuan Pemacu Pertumbuhan Tanaman ...........
Kejadian penyakit (KP) ...................................................................
Tinggi tanaman tomat......................................................................

19
20
22
22
24
27
27
29

Karakterisasi Bakteri Endofit ...................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................................

31
33

Kesimpulan ..............................................................................................
Saran .......................................................................................................

33
33

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................

34

LAMPIRAN ......................................................................................................

37

DAFTAR TABEL
Halaman
1
2
3
4
5

6
7
8

Jumlah bakteri endofit yang berhasil diisolasi dari tanaman tomat
sehat dan mekanisme antibiosis yang dihasilkan ............................
Daftar kode isolat bakteri endofit .....................................................
Sifat patogenisitas isolat-isolat bakteri endofit asal Bogor,
Cipanas dan Lembang ......................................................................
Rerata diameter zona hambatan yang dihasilkan oleh isolat-isolat
kandidat agens hayati pada media King’s B agar..............................
Karakteristik isolat-isolat bakteri endofit yang digunakan dalam
pengujian kemampuan penghambatan populasi R. Solanacearum
pada King,s B cair ............................................................................
Pengaruh aplikasi bakteri endofit terhadap kejadian penyakit layu
bakteri R. Solanacearum pada tanaman tomat ..................................
Pengaruh aplikasi bakteri endofit terhadap tinggi tanaman tomat ....
Karakter fisiologi dan biokimia beberapa jenis bakteri endofit
yang digunakan dalam aplikasi secara in planta ...............................

19
20
21
23

26
27
30
32

SELEKSI DAN KARAKTERISASI BAKTERI ENDOFIT
UNTUK MENEKAN KEJADIAN PENYAKIT LAYU BAKTERI
(Ralstonia solanacearum) PADA TANAMAN TOMAT

IKA DAMAYANTI

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010

ABSTRAK
IKA DAMAYANTI. Seleksi dan Karakterisasi Bakteri Endofit untuk Menekan
Kejadian Penyakit Layu Bakteri (Ralstonia solanacearum) pada Tanaman Tomat.
Dibimbing oleh ABDJAD ASIH NAWANGSIH.
Ralstonia solanacearum merupakan salah satu bakteri penyebab layu pada
tanaman tomat. Tanaman yang terserang menunjukkan gejala layu mendadak
bahkan dapat menimbulkan kematian. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
keragaman jenis bakteri endofit yang ada dalam batang tanaman tomat sehat dan
menseleksi bakteri endofit tersebut sebagai kandidat agens hayati dan pemacu
pertumbuhan tanaman tomat. Bakteri endofit diisolasi dari batang tanaman tomat
sehat yang berasal dari wilayah Bogor, Cipanas dan Lembang, kemudian diseleksi
keefektifannya dalam menghambat populasi R.solanacearum dengan metode dual
culture berdasarkan pembentukan zona penghambatan. Isolat bakteri endofit yang
tidak menghasilkan zona hambatan kemudian diuji kemampuan penekanannya
dalam media cair. Masing-masing tiga jenis isolat bakteri endofit yang
memberikan penekanan terbaik berdasarkan kedua pengujian tersebut, yaitu yang
memiliki diameter zona hambatan terbesar dan penekanan populasi
R.solanacearum hingga dibawah 104 cfu/ml digunakan dalam pengujian secara in
planta di rumah kaca. Agens biokontrol diaplikasikan ke tanaman dengan cara
perendaman akar bibit tomat selama 12-14 jam sebelum pindah tanam. Dari hasil
pengujian diketahui bahwa kejadian penyakit pada tanaman yang diberi bakteri
endofit asal Cipanas yaitu BC4 dan BC10 pada pengamatan minggu ke-6 setelah
tanam masing-masing sebesar 33,33% dan 40%. Sedangkan, kejadian penyakit
pada tanaman kontrol (yang tidak diberi bakteri endofit) mencapai 83,33%.
Bakteri endofit yang diuji tidak dapat memacu tinggi tanaman karena hasil yang
diperoleh tidak menunjukkan perbedaan yang nyata dengan tanaman kontrol yang
tidak diberi bakteri endofit.

SELEKSI DAN KARAKTERISASI BAKTERI ENDOFIT
UNTUK MENEKAN KEJADIAN PENYAKIT LAYU BAKTERI
(Ralstonia solanacearum) PADA TANAMAN TOMAT

IKA DAMAYANTI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada Departemen Proteksi Tanaman
Fakultas Pertanian
di Insitut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010

Judul

: Seleksi dan Karakterisasi Bakteri Endofit untuk
Menekan Kejadian Penyakit Layu Bakteri (Ralstonia
solanacearum) pada Tanaman Tomat

Nama

: Ika Damayanti

NRP

: A34050855

Menyetujui
Pembimbing

Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si
NIP 19650621 198910 2 001

Mengetahui
Ketua Departemen Proteksi Tanaman

Dr. Ir. Dadang, M.Sc
NIP 19640204 199002 1 002

Tanggal lulus :

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 7 Agustus 1988. Penulis adalah
anak tunggal dari pasangan Joko Susilo (alm) dan Neneng Masani. Penulis
memulai pendidikan formalnya di TK Elsyifa Ciganjur, lalu melanjutkan ke
jenjang Sekolah Dasar di MI Hidayatul Anam Jakarta pada tahun 1999. Penulis
melanjutkan pendidikan menengah pertama di SLTP Negeri 218 pada tahun 1999
– 2002 dan menamatkan pendidikan lanjutan tingkat atas di SMA Negeri 38
Jakarta pada tahun 2005. Pada tahun yang sama, penulis diterima di Institut
Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasisawa Baru (SPMB).
Kemudian pada tahun 2006, penulis menjadi mahasiswa pada Departemen
Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian IPB.

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan
hidayah-Nya sehingga skripsi yang berjudul ”Seleksi dan Karakterisasi Bakteri
Endofit

untuk

Menekan

Kejadian

Penyakit

Layu

Bakteri

(Ralstonia

solanacearum) pada Tanaman Tomat” ini dapat diselesaikan dengan baik.
Dalam penyusunan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada :
1. Orang tua penulis, ibunda Neneng Masani serta ayahanda Joko Susilo
(alm) dan Suparman yang telah memberikan dukungan baik secara moril
maupun materil dalam penyusunan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi
yang telah telah banyak meluangkan waktunya memberikan bimbingan,
saran, motivasi dan pengarahan kepada penulis.
3. Dr. Ir. Dadan Hindayana sebagai dosen penguji yang telah memberikan
tambahan masukan untuk menyempurnakan isi skripsi ini.
4. Nenek dan kakek tercinta serta keluarga besar lainnya yang telah
memberikan dukungan moril kepada penulis.
5. I Made Rajiv Permadi yang telah memberikan semangat dan bantuan
mulai dari pelaksanaan penelitian hingga penyelesaian skripsi ini.
6. Teman-teman satu bimbingan yaitu Methy, Fitriani, Hakim serta temanteman dalam satu laboratorium bakteriologi tumbuhan yang tidak dapat
disebutkan satu persatu.
7. Seluruh staf dan rekan-rekan di lingkungan Departemen Protesi Tanaman.
8. Damar, Memes, Yanti, Uli Khusna, Hardi, Triva, Tety, Farah, Kadek, kak
Ujang, Huda, pak Mput serta pihak-pihak lain yang tidak bisa disebutkan
satu persatu oleh penulis.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu kritik dan saran sangat diharapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat
bagi pembaca, khususnya dalam bidang proteksi tanaman.

Bogor, Februari 2010

Ika Damayanti

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................. ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................

x

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................

xi

PENDAHULUAN ............................................................................................

1

Latar Belakang ........................................................................................
Tujuan Penelitian ....................................................................................
Hipotesis .................................................................................................
Manfaat Penelitian ...................................................................................

1
3
3
3

TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................

4

Arti Penting Tanaman Tomat ..................................................................
Penyakit Layu Bakteri pada Tomat oleh Ralstonia solanacearum...........
Pengendalian Biologi (Biological control) ..............................................
Rhizobakteri Pemacu Pertumbuhan Tanaman (PGPR) ..........................
Bakteri Endofit sebagai Agens Hayati ....................................................

4
4
6
7
8

BAHAN DAN METODE .................................................................................

11

Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................
Bahan dan Alat .........................................................................................
Metode Penelitian ...................................................................................
Isolasi dan pemeliharaan bakteri endofit .......................................
Isolasi bakteri patogen (R. solanacearum) ....................................
Peremajaan bakteri endofit, patogen dan PGPR ...........................
Penyiapan suspensi dan penentuan konsentrasi bakteri
endofit, patogen dan PGPR ...........................................................
Uji hipersensitif ...............................................................................
Uji antagonis secara in vitro ............................................................
Uji in planta.....................................................................................
Karakterisasi bakteri endofit............................................................
Analisis data ....................................................................................

11
11
11
11
13
13
14
14
14
15
17
18

HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................................

19

Isolasi Bakteri Endofit Asal Bogor, Cipanas dan Lembang ...................
Uji Reaksi Hipersensitif ..........................................................................
Uji Penghambatan Pertumbuhan R. solanacearum secara in vitro .........
Metode dual culture .......................................................................
Uji penghambatan pertumbuhan R. solanacearum pada media
cair .................................................................................................
Keefektifan Bakteri Endofit dalam Menekan Kejadian Penyakit
Layu Bakteri dan Kemampuan Pemacu Pertumbuhan Tanaman ...........
Kejadian penyakit (KP) ...................................................................
Tinggi tanaman tomat......................................................................

19
20
22
22
24
27
27
29

Karakterisasi Bakteri Endofit ...................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................................

31
33

Kesimpulan ..............................................................................................
Saran .......................................................................................................

33
33

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................

34

LAMPIRAN ......................................................................................................

37

DAFTAR TABEL
Halaman
1
2
3
4
5

6
7
8

Jumlah bakteri endofit yang berhasil diisolasi dari tanaman tomat
sehat dan mekanisme antibiosis yang dihasilkan ............................
Daftar kode isolat bakteri endofit .....................................................
Sifat patogenisitas isolat-isolat bakteri endofit asal Bogor,
Cipanas dan Lembang ......................................................................
Rerata diameter zona hambatan yang dihasilkan oleh isolat-isolat
kandidat agens hayati pada media King’s B agar..............................
Karakteristik isolat-isolat bakteri endofit yang digunakan dalam
pengujian kemampuan penghambatan populasi R. Solanacearum
pada King,s B cair ............................................................................
Pengaruh aplikasi bakteri endofit terhadap kejadian penyakit layu
bakteri R. Solanacearum pada tanaman tomat ..................................
Pengaruh aplikasi bakteri endofit terhadap tinggi tanaman tomat ....
Karakter fisiologi dan biokimia beberapa jenis bakteri endofit
yang digunakan dalam aplikasi secara in planta ...............................

19
20
21
23

26
27
30
32

DAFTAR GAMBAR

Halaman
1

Hasil pengujian keefektifan sterilisasi permukaan dengan cara
menggulirkan potongan batang pada permukaan medium NA;
sterilisasi belum sempurna dengan adanya pertumbuhan bakteri (a),
sterilisasi sudah sempurna (b) ........................................................

2

12

Biakan murni R. solanacearum pada medium TZC; koloni tunggal
yang virulen (tanda panah) bagian tengah berwarna merah muda
dikelilingi lendir berwarna putih .....................................................

3

Gejala uji HR positif, bagian daun yang disuntik mengalami
nekrosis (tanda panah) ......................................................................

4

13

22

Berbagai macam zona hambatan (tanda panah) yang dihasilkan oleh
beberapa bakteri endofit; isolat BC4 (a), isolat AC8 (b), isolat BC5 (c)
dan isolat BC10 (d)............................................................................

5

Grafik hubungan antara log populasi R. solanacearum dengan isolat
bakteri endofit ..................................................................................

6

24

25

Gejala penyakit layu bakteri pada tomat, perbandingan tanaman
sehat dan sakit (a), daun bagian bawah layu dan terkulai (b), terbentuk
akar adventif (tanda panah) (c) serta batang tanaman tumbuh
tinggi dan kurus (d) ............................................................................

7

29

Bentuk pertumbuhsn isolat bakteri endofit yang digunakan dalam
pengujian secara in planta; AC1 (a), BC4 (b), BC5 (c), BC10 (d),
BL10 (e) dan BL17 (f) ......................................................................

31

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
1

Hasil analisis ragam kejadian penyakit layu bakteri pada tanaman
tomat pada pengamatan 4 - 6 MST ...................................................

2

Hasil analisis ragam pertumbuhan tinggi tanaman tomat pada
pengamatan 2 - 6 MST .....................................................................

3

38

Karakter morfologi isolat bakteri endofit yang digunakan dalam
pengujian secara in planta ................................................................

4

37

39

Persiapan media tanam; tanah dan kompos dicampur sebelum
disterilisasi (a), sterilisasi media tanam (b) dan (c), pencampuran
media tanam steril dengan suspensi R. solanacearum (d).................

5

40

Penyemaian benih tomat pada pot tray (a), bibit tanaman yang
direndam dalam suspensi bakteri endofit (b).....................................

41

6

Keadaan pertanaman tomat di rumah kaca........................................

42

7

Pertumbuhan tanaman tomat setelah diaplikasikan dengan bakteri
endofit................................................................................................

8

42

Gejala penyakit layu bakteri : terbentuk akar adventif (a) dan
tanaman layu dengan pemanjangan ruas batang (b)..........................

42

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Tomat merupakan salah satu tanaman hortikultura yang penting di
Indonesia. Buahnya dapat dikonsumsi dengan berbagai cara, antara lain dimakan
secara langsung, diolah menjadi jus buah, sebagai pelengkap bumbu dapur dan
sebagainya. Tomat kaya akan vitamin C, vitamin A, zat besi (Fe) dan potasium
(Supriati & Siregar 2009). Tanaman ini dapat ditanam di berbagai daerah dengan
ketinggian tempat yang beragam, mulai dari dataran rendah hingga dataran tinggi.
Menurut BPS (2006) dari data Dirjen Bina Hortikultura, produksi tomat nasional
meningkat dari 594.022 ton pada tahun 2002 menjadi 629.743 ton pada tahun
2006.
Selama masa pertumbuhannya, tanaman yang termasuk dalam famili
Solanaceae ini banyak mendapatkan gangguan baik dari hama maupun patogen
tanaman yang dapat menurunkan tingkat produksinya. Penyakit penting yang
sering menyerang adalah penyakit layu bakteri yang disebabkan oleh Ralstonia
solanacearum (Djafruddin 2004; Semangun 2004; Pracaya 2007). Penyakit layu
telah lama dikenal sebagai penyakit yang paling merugikan tanaman cabai dan
tomat yang dilaporkan pada tahun 1921 dan 1922 di Madiun dan Kediri (Van Hall
1922; 1923 dalam Semangun 2004) serta Irian Jaya (Anonim 1987, 1988 dalam
Semangun 2004). Patogen ini merupakan bakteri penyebab penyakit yang cukup
penting di daerah tropis, subtropis dan daerah bersuhu hangat (Jeung et al. 2007)
serta menyerang lebih dari 50 famili tanaman (Denny & Hayward 2001), seperti
tomat, kentang, lada, tembakau, terung, pisang, jahe dan kacang (Jeung et al.
2007; Walker 1957; Aeny 2001; Handayani 2005).
R. solanacearum menyebar melalui air tanah, benih yang terinfeksi atau
terkontaminasi, luka yang terbentuk pada saat pemindahan tanaman, melalui alatalat pertanian yang terkontaminasi (Denny & Hayward 2001), dengan bantuan
nematoda penghuni akar dalam penetrasinya (Walker 1957) serta lubang alami
atau stomata (Handayani 2005). Patogen menginfeksi pada bagian akar, bergerak
secara sistemik melalui xylem, berpindah menuju ruang antar sel (Walker 1957)
dari parenkim di dalam korteks dan jaringan gabus, kemudian merusak dinding sel

dengan menghasilkan polimer sakarida yang dapat menyumbat jaringan hingga
menyebabkan tanaman menjadi layu (Walker 1957). Tanaman tomat yang
terinfeksi patogen ini menyebabkan daun menjadi terkulai ke bawah (layu) dan
sistem pembuluh menjadi coklat, batang tanaman akan terus tumbuh tinggi dan
kurus (Walker 1957), terbentuk lebih banyak akar adventif di permukaan batang
(Walker 1957) sampai pada ruas tempat terbentuknya bunga pertama (Semangun
2004).
Berbagai pengendalian yang telah dilakukan antara lain kimia seperti
penggunaan bakterisida, penggunaan varietas yang resisten dan prosedur sanitasi
lahan (Sigee 1993), pengapuran pada lahan terinfestasi, rotasi tanaman dengan
tanaman non-Solanaceae (Wiryanta 2002 dalam Khoirunnisya 2009), menanam
tanaman dari varietas yang resisten terhadap penyakit layu bakteri dan mencabut
tanaman terserang (Tim Bina Karya Tani 2008 dalam Khoirunnisya 2009) serta
pengendalian

hayati

menggunakan

Bacillus

subtilis

(Nawangsih

2006),

Pseudomonas fluorescens (Nawangsih 2006; Ratdiana 2007).
Selain pengendalian di atas, pada dasawarsa terakhir diketahui bahwa
bakteri endofit yang biasa bersimbiosis dengan tanaman juga dapat menjadi
sumber strain yang menjanjikan dibandingkan dengan bakteri rizosfer karena
kurangnya kompetisi dengan bakteri lain dalam apoplast (Sigee 1993). Hubungan
simbiosis antara bakteri endofit dengan tanaman dapat bersifat netral, mutualisme
atau komensalisme (Bacon & Hinton 2006). Bakteri endofit mendapatkan nutrisi
dari hasil metabolisme tanaman dan memproteksi tanaman dalam melawan
patogen, sedangkan tanaman mendapatkan derivat nutrisi dan senyawa aktif yang
diperlukan selama hidupnya ( Tanaka et al. 1999 dalam Simarmata et al. 2007).
Cara kerja bakteri endofit sebagai agens pengendali hayati antara lain :
memproduksi bahan campuran anti mikroba; kompetisi ruang dan nutrisi;
kompetisi mikro nutrisi seperti zat besi dan produksi siderofor; serta dapat
menyebabkan tanaman inang menjadi resisten (Bacon & Hinton 2006).
Keanekaragaman spesies bakteri endofit merefleksikan banyaknya cara kerja yang
mungkin terjadi untuk melawan patogen, yang memungkinkan patogen
memproduksi senyawa antibiotik untuk melawan bakteri endofit tersebut (Bacon
& Hinton 2006). Selain sebagai agens pengendali hayati, hampir semua spesies

bakteri endofit juga dapat berperan sebagai pemacu pertumbuhan tanaman,
terutama yang menghasilkan hormon pertumbuhan seperti etilen, auksin dan
sitokinin (Bacon & Hinton 2006).

Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman jenis bakteri endofit
yang ada dalam batang tanaman tomat sehat dan menseleksi bakteri endofit
tersebut sebagai kandidat agens hayati untuk menekan populasi Ralstonia
solanacearum penyebab layu bakteri secara in vitro dan in planta, serta
mengetahui peranannya sebagai pemacu pertumbuhan tanaman tomat.

Hipotesis
Bakteri endofit dapat menekan populasi Ralstonia solanacearum penyebab
penyakit layu bakteri pada tomat dan dapat berperan sebagai pemacu
pertumbuhan tanaman.

Manfaat
Sebagai salah satu teknik penendalian hayati dalam menekan penyakit
layu bakteri, Ralstonia solanacearum pada tanaman tomat yang ramah
lingkungan.

TINJAUAN PUSTAKA

Arti Penting Tanaman Tomat
Tomat (Lycopersicon esculentum Mill.) adalah komoditas hortikultura
yang penting di Indonesia dan merupakan salah satu jenis sayuran yang banyak
digemari orang karena rasanya enak, segar dan sedikit asam (Sihotang 2008) serta
multiguna karena banyak digunakan sebagai sayuran, bumbu masak, buah meja,
penambah nafsu makan, minuman, bahan pewarna makanan, bahan kosmetik,
obat-obatan (Pudjiatmoko 2008), makanan yang diawetkan (saus tomat) dan
minuman (jus) (Sihotang 2008). Menurut BPS (2006) dari data Dirjen Bina
Hortikultura, produksi tomat nasional meningkat dari 594.022 ton pada tahun
2002 menjadi 629.743 ton pada tahun 2006.
Tomat sangat bermanfaat bagi tubuh karena mengandung vitamin dan
mineral yang diperlukan untuk pertumbuhan dan kesehatan (Supriati & Siregar
2009). Sebagai sumber vitamin, tomat kaya akan vitamin C yang berguna untuk
meningkatkan kekebalan tubuh serta mengobati berbagai macam penyakit, seperti
sariawan; vitamin A untuk mencegah dan mengobati xeropthalmia pada mata; zat
besi (Fe) untuk pembentukan sel darah merah; serat untuk membantu penyerapan
makanan dalam pencernaan; serta potasium yang bermanfaat untuk menurunkan
tekanan darah tinggi (Supriati & Siregar 2009).
Tomat termasuk jenis tanaman perdu semusim, berbatang lemah dan
basah, daunnya berbentuk segitiga, bunganya berwarna kuning, hijau waktu muda
dan kuning atau merah waktu tua, berbiji banyak, berbentuk bulat pipih, putih
atau krem serta kulit biji berbulu (Sihotang 2008). Tanaman ini dapat tumbuh
pada ketinggian tempat 0 sampai 1.250 m di atas permukaan laut dengan suhu
optimal untuk pertumbuhannya adalah 23°C pada siang hari dan 17°C pada
malam hari, menyukai tanah dengan tingkat keasaman netral terutama yang
mengandung humus, gembur, sarang dan berdrainase baik (Sihotang 2008).

Penyakit Layu Bakteri pada Tomat oleh Ralstonia solanacearum
Ralstonia solanacearum sebelumnya dikenal dengan Pseudomonas
solanacearum

merupakan

bakteri

tular tanah

nonflouresen

dari famili

Pseudomonas (Denny & Hayward 2001) dan mampu hidup dalam tanah untuk
periode yang lama (Walker 1957). Bakteri ini merupakan salah satu bakteri
penyebab penyakit layu yang penting di wilayah tropis, subtropis, dan daerah
beriklim hangat (Jeung et al. 2007). R. solanacearum menyerang ratusan spesies
tanaman (Kaur & Mukerji 1999; Denny & Hayward 2001) dan lebih dari 50
famili (Denny & Hayward 2001), termasuk famili Solanaceae dan tanaman
pertanian lainnya yang bernilai ekonomi, seperti tomat, kentang, lada, tembakau,
terung, pisang, jahe, dan kacang (Jeung et al. 2007; Walker 1957; Aeny 2001;
Handayani 2005). Patogen ini bahkan tidak jarang dapat menyebabkan kematian
pada inangnya (Denny & Hayward 2001).
Penyakit layu telah lama dikenal sebagai penyakit yang paling merugikan
tanaman cabai dan tomat yang dilaporkan pada tahun 1921 dan 1922 di Madiun
dan Kediri (Van Hall 1922, 1923 dalam Semangun 2004) serta Irian Jaya
(Anonim 1987, 1988 dalam Semangun 2004). Kerugian mencapai 80% pada
pertanaman jahe atau bahkan dapat menggagalkan panen (Aeny 2006). Di Taiwan
dilaporkan kehilangan hasil oleh Ralstonia solanacearum berkisar antara 5%
sampai 55% pada musim panas, bahkan di India kehilangan hasil mencapai 10%
sampai 100% (AVRDC 2005 dalam Sasmito 2007).
Sebagai patogen tular tanah, Ralstonia solanacearum menginfeksi pada
bagian akar, bergerak secara sistemik melalui xylem, bersifat nonmotil pada
tanaman, namun pada media pertumbuhan bersifat motil (Kersten et al. 2001) dan
menyebabkan gejala layu yang seringkali hingga letal (Denny & Hayward 2001).
Bakteri menyebar melalui air tanah, benih yang terinfeksi atau terkontaminasi,
luka yang terbentuk pada saat pemindahan tanaman, melalui alat-alat pertanian
yang terkontaminasi (Denny & Hayward 2001), dengan bantuan nematoda
penghuni akar dalam penetrasinya (Walker 1957) serta lubang alami atau stomata
(Handayani 2005).
Agrios (2005) mengemukakan bahwa bakteri masuk dalam pembuluh
xylem dan menyebar ke seluruh bagian tanaman. Dari jaringan xylem bakteri
berpindah menuju ruang antar sel (Walker 1957) dari parenkim di dalam korteks
dan jaringan gabus, kemudian merusak dinding sel dengan menghasilkan polimer
sakarida yang dapat menyumbat jaringan hingga menyebabkan tanaman menjadi

layu (Walker 1957). Sel-sel tanaman yang rusak tersebut kemudian terisi dengan
masa lunak bakteri (ooze) dan sisa-sisa sel tanaman sehingga menyebabkan
terhambatnya translokasi hara dan mineral dari dalam tanah. Respon fisiologi dari
perubahan inang tergantung tingkat serangannya (Walker 1957). Tanaman tomat
yang terinfeksi patogen ini menyebabkan daun menjadi terkulai ke bawah (layu)
dan sistem pembuluh menjadi coklat, batang tanaman akan terus tumbuh tinggi
dan kurus (Walker 1957), terbentuk lebih banyak akar adventif di permukaan
batang (Walker 1957) sampai pada ruas tempat terbentuknya bunga pertama
(Semangun 2004).
Jika batang, cabang, atau tangkai daun dibelah akan tampak berkas
pembuluh berwarna coklat, empulur sering juga berwarna kecoklatan (Anonim
1976 dalam Semangun 2004). Pada stadium penyakit yang lanjut, bila batang
dipotong, dari berkas pembuluh akan keluar massa bakteri seperti lendir berwarna
putih susu. Lendir akan lebih banyak keluar bila potongan batang ditaruh di
tempat yang lembab. Jika potongan batang sakit dimasukkan ke dalam gelas yang
berisi air jernih, setelah ditunggu beberapa menit akan terlihat benang-benang
putih halus, yang akan putus bila gelas digoyang. Benang putih tersebut adalah
massa bakteri. Adanya massa lendir ini dapat dipakai untuk membedakan
penyakit layu bakteri dengan layu fusarium. Karena adanya lendir ini penyakit
layu bakteri sering juga disebut “penyakit lendir” (Semangun 2004).

Pengendalian Biologi (Biological control)
Menurut Cook & Baker (1974 dalam Yudiarti 2007) pengendalian biologi
adalah pengurangan inokulum atau aktivitas patogen penghasil penyakit atau
parasit baik dalam bentuk dorman dengan satu atau banyak organisme yang
dilakukan secara alami atau dengan cara memanipulasi lingkungan, inang, atau
antagonis. Aktivitas penghasil penyakit yang dimaksud yaitu : pertumbuhan,
kemampuan menginfeksi, keganasan patogen atau akivitas penghasil penyakit,
atau dapat pula berupa proses dari infeksi, perkembangan gejala dan reproduksi
patogen. Sedangkan menurut Subagiya (2006 dalam Sasmito 2007), pengendalian
hayati pada dasarnya adalah usaha untuk memanfaatkan dan menggunakan musuh
alami

sebagai

pengendali

populasi

patogen

yang

merugikan,

dengan

memanfaatkan hubungan antagonis antara patogen dan inang baik secara langsung
(antibiosis, kompetisi, parasitisme) maupun secara tidak langsung (introduksi
mikroorganisme) (Janse 2005).
Di dalam pengendalian secara biologi terdapat beberapa komponen antara
lain : organisme patogen, organisme antagonis, agen biologi yang berpotensi
untuk mengganggu proses kehidupan dari patogen tanaman; Inang, berperan
secara langsung untuk menekan atau mengakhiri patogenesis atau reproduksi dari
patogen dengan berbagai mekanisme ketahanan tanaman (Cook & Baker 1974
dalam Yudiarti 2007).
Berbeda dengan pengendalian kimia, pengendalian secara biologi sangat
potensial dengan sasaran yang spesifik, yaitu patogen, tidak merusak lingkungan,
dan tidak menimbulkan efek fitotoksisitas (Sigee 1993).

Rizobakteri Pemacu Pertumbuhan Tanaman (PGPR)
Rhizobakteri pemacu pertumbuhan tanaman atau Plant Growth Promoting
Rhizobacteria (PGPR) adalah kelompok bakteri menguntungkan yang agresif
menduduki (mengkolonisasi) rizosfer (lapisan tanah tipis dengan ketebalan 1-2
mm di sekitar zona perakaran) (Husein at al. 2007), berperan penting dalam
meningkatkan pertumbuhan tanaman (Podile & Kishore 2006), perlindungan hasil
panen, meningkatakan kesuburan lahan (Wahyudi 2009), sebagai tambahan bagi
kompos serta mempercepat proses pengomposan (Irmawan 2008). Secara
langsung, PGPR merangsang pertumbuhan tanaman dengan menghasilkan
hormon pertumbuhan, kelarutan fosfat anorganik (Podile & Kishore 2006) dan
meningkatkan asupan nutrisi (Wahyudi 2009). Pertumbuhan tanaman ditingkatkan
secara tidak langsung karena PGPR menghasilkan senyawa anti mikroba yang
menekan pertumbuhan populasi patogen penyebab penyakit tumbuhan dan
mikroorganisme lain yang dapat merusak lingkungan rizosfer (Wahyudi 2009;
Podile & Kishore 2006). Strain PGPR yang telah dikenal secara luas yaitu
Pseudomonas sp dan Bacillus sp. (Wahyudi 2009).
Menurut Irmawan (2008), Aplikasi PGPR mampu mengurangi kejadian
dan keparahan penyakit. Beberapa bakteri PGPR yang diinokulasikan pada benih
sebelum tanam dapat memberi pertahanan pada tudung akar tanaman. Hal inilah

yang membuat bakteri PGPR mampu mengurangi keparahan dari penyakit
dumping-off (Pythium ultimum) di tanaman. Beberapa bakteri PGPR mampu
memproduksi racun bagi patogen tanaman, misalnya bakteri Bacillus subtilis
mampu melawan cendawan patogen. Kelebihan lain dari PGPR diantaranya :
menambah fiksasi nitrogen di tanaman kacang-kacangan; memacu pertumbuhan
bakteri fiksasi nitrogen bebas; meningkatkan ketersediaan nutrisi lain seperti
phospat, belerang, besi dan tembaga; memproduksi hormon tanaman; menambah
bakteri dan cendawan yang menguntungkan, mengontrol hama dan penyakit
tumbuhan dengan memproduksi siderofor, kitinase, selulase, antibiotika, sianida
(Soesanto 2008).
Penerapan PGPR pada rizosfer sangat dikaitkan dengan kemampuannya
mengkoloni perakaran tanaman. PGPR harus mampu menyelubungi sepanjang
permukaan akar. Karena keaktifan pengkolonian akar tersebut, akar menyerap
produk mikroba yang secara langsung mempengaruhi pertumbuhan dan fisiologi
akar, disamping mempengaruhi invasi patogen (Soesanto 2008).
PGPR juga memiliki beberapa kekurangan, seperti : kekonsistenan
pengaruh bakteri PGPR di laboratorium dengan di lapangan kadang-kadang
berbeda, bakteri ini harus dapat diperbanyak dan diproduksi dalam bentuk yang
optimum baik vialibilas maupun biologinya selama diaplikasikan di lapangan, dan
beberapa bakteri PGPR harus dilakukan reinokulasi setelah diaplikasikan di
lapangan seperti Rhizobia. Tantangan lainnya berkaitan dengan regulasi atau
kebijakan suatu negara. Di beberapa negara, kontrol terhadap produksi agens
antagonis ini sangat ketat, walaupun produk tersebut tidak berefek negatif pada
manusia (Irmawan 2008).

Bakteri Endofit sebagai Agens Hayati
Menurut Bacon & Hinton (2006), bakteri endofit adalah bakteri yang
mengkolonisasi jaringan tanaman sehat tanpa menyebabkan gejala atau luka pada
inangnya. Bakteri ini juga dapat hidup pada bagian tanaman seperti akar, batang,
daun dan buah (Simarmata et al. 2007; Bacon & Hinton 2006). Keberadaannya
terjadi secara alami, dapat berasosiasi dengan tanaman dalam jangka waktu yang
lama, akan tetapi bukan berupa organ spesifik dari tanaman (Bacon & Hinton

2006). Oleh karena itu, bakteri endofit hanya dapat dideteksi dengan mengisolasi
pada media agar, namun jumlahnya tidak dapat ditentukan secara pasti (Bacon &
Hinton 2006). Bakteri endofit dapat bersifat obligat ataupun fakultatif dalam
mengkolonisasi inangnya. Meskipun bakteri ini memiliki kisaran inang yang luas,
namun ada beberapa bakteri endofit yang hanya dapat berasosiasi dengan inang
dari famili tertentu (Bacon & Hinton 2006). Simbiosis antara tanaman dengan
bakteri endofit bersifat netral, mutualisme atau komensalisme (Bacon & Hinton
2006). Simbiosis mutualisme antara bakteri endofit dan tanaman, dalam hal ini
bakteri endofit mendapatkan nutrisi dari hasil metabolisme tanaman dan
memproteksi tanaman dalam melawan patogen, sedangkan tanaman mendapatkan
derivat nutrisi dan senyawa aktif yang diperlukan selama hidupnya ( Tanaka et al.
1999 dalam Simarmata et al. 2007).
Bakteri endofit mengkolonisasi relung hidup yang sama dengan patogen
tetapi tidak menimbulkan kerusakan pada inangnya (Sigee 1993). Bakteri ini
dapat berperan sebagai agens pengendali hayati jika bakteri endofit telah
berasosiasi dengan tanaman sebelum patogen menyerang tanaman tersebut (Bacon
& Hinton 2006). Cara kerja bakteri endofit sebagai agens pengendali hayati antara
lain : memproduksi bahan campuran anti mikroba; kompetisi ruang dan nutrisi;
kompetisi mikro nutrisi seperti zat besi dan produksi siderofor; serta dapat
menyebabkan tanaman inang menjadi resisten (Bacon & Hinton 2006).
Keanekaragaman spesies bakteri endofit merefleksikan banyaknya cara kerja yang
mungkin terjadi untuk melawan patogen, yang memungkinkan patogen
memproduksi senyawa antibiotik untuk melawan bakteri endofit tersebut (Bacon
& Hinton 2006).
Selain sebagai agens pengendali hayati, hampir semua spesies bakteri
endofit juga dapat berperan sebagai pemacu pertumbuhan tanaman, terutama yang
menghasilkan hormon pertumbuhan seperti etilen, auksin dan sitokinin (Bacon &
Hinton 2006). Bakteri ini juga dapat meningkatkan kandungan zat besi dalam
tanah, fosfor dan nitrogen bagi tanaman (Bacon & Hinton 2006). Menurut Xu,
Griffith, Patten, & Glick (1998 dalam Bacon & Hinton 2006), efek dari
pertumbuhan tanaman tidak terjadi secara langsung. Jika ada patogen yang
menyerang tanaman, bakteri endofit lebih fokus untuk mengendalikan penyakit

daripada memacu pertumbuhan. Mekanisme kerja seperti ini juga terjadi jika
terjadi tekanan abiotik pada tanaman seperti saat musim kering atau musim
dingin. Lazarovits et al. (1997 dalam Bacon & Hinton 2006) menambahkan,
bakteri endofit secara tidak langsung dapat memacu pertumbuhan tanaman
dengan menambah jumlah produksi fitohormon dan ketersediaan mineral.
Beberapa contoh bakteri endofit yang bersifat antagonis terhadap patogen
diantaranya : Bacillus subtilis, mampu menekan penyakit layu bakteri oleh
Ralstonia solanacearum; Pseudomonas fluorescens; Pseudomonas putida, mampu
menekan pertumbuhan patogen tular tanah; Agrobacterium radiobacter, mampu
mengendalikan Agrobacterium tumifaciens secara efektif; Erwinia Herbicola,
untuk mengendalikan penyakit pascapanen; Serratia marcescens, menghasilkan
prodigiosin yang efektif untuk mengendalikan nematoda Caenorhabditis elegans
(Soesanto 2008).

BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan dan Rumah
Kaca University Farm, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor. Penelitian dimulai dari bulan Mei sampai Desember 2009.

Bahan dan Alat
Bakteri endofit yang digunakan dalam penelitian ini diisolasi dari batang
tanaman tomat sehat yang berada di wilayah Bogor, Cipanas dan Lembang.
Sebagai pembanding dalam pengujian, digunakan isolat PGPR antara lain
Pseudomonas fluorescens RH4003, Bacillus cereus L32 dan Bacillus Subtilis
AB89,

yang

merupakan

koleksi

Laboratorium

Bakteriologi

Tumbuhan,

Departemen Ptoteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Selain itu, digunakan pula bakteri patogen Ralstonia solanacearum yang diisolasi
dari tanaman tomat yang terserang layu bakteri pada areal pertanaman tomat di
Bogor. Benih tomat yang digunakan untuk pengujian di lapangan yaitu varietas
Arthaloka, yang disemai pada pot tray berukuran 30 cm x 50 cm dengan 50
lubang tanam, selanjutnya dipindah tanam pada polybag berdiameter 20 cm.
Media tanam yang digunakan yaitu campuran antara pupuk kompos dan tanah
steril dengan perbandingan 1:1.

Metode Penelitian

Isolasi dan pemeliharaan bakteri endofit
Sumber bakteri endofit berasal dari tanaman tomat sehat yang berada di
daerah Bogor, Cipanas dan Lembang. Sampel tanaman sehat yang dipilih yaitu
yang berada diantara tanaman tomat yang terserang parah layu bakteri.
Selanjutnya tanaman dibersihkan dengan air mengalir hingga bersih, dipotongpotong sepanjang 5 cm dengan memisahkan batang bagian bawah dan atas.
Potongan batang tersebut kemudian disterilisasi permukaan dengan merendamnya
dalam alkohol 70% selama satu menit, larutan NaOCl 2% selama tiga menit,

alkohol 70% selama tiga puluh detik, lalu dibilas dengan aquades steril sebanyak
dua kali dan dikeringkan menggunakan kertas saring steril. Setelah batang kering,
ujung-ujung batang dibakar dengan spirtus dan dipotong masing-masing
sepanjang satu sentimeter pada kedua ujungnya. Bagian tengah dihaluskan pada
mortar steril dan diencerkan dengan larutan buffer fosfat (PBS) sebanyak 5 ml.
Suspensi kemudian diencerkan secara berseri hingga 10-5 dan dilakukan
pencawanan (plating) secara duplo masing-masing sebanyak 50 μl pada media
NA (Nutrient Agar). Setelah diinkubasikan pada suhu ruang selama 24-48 jam,
koloni bakteri yang terbentuk masing-masing dipisahkan dan dipindahkan pada
media cawan agar yang baru sehingga diperoleh isolat yang murni. Isolat bakteri
endofit yang telah murni kemudian disimpan pada aquades steril pada suhu ruang
untuk penyimpanan jangka pendek dan pada gliserol 20% dengan suhu -40C untuk
penyimpanan jangka panjang.
Sebagai kontrol, batang yang belum dihaluskan digulirkan pada bagian
tengah media NA dalam cawan petri dan diinkubasikan selama 24-48 jam. Hal ini
dilakukan untuk menguji keefektifan sterilisasi permukaan. Jika terdapat
kontaminasi maka bakteri hasil plating tidak dapat digunakan dan sterilisasi
permukaan harus diulang (Gambar 1).
a

Gambar 1

b

Hasil pengujian keefektifan sterilisasi permukaan dengan cara
menggulirkan potongan batang pada permukaan medium NA;
sterilisasi belum sempurna dengan adanya pertumbuhan bakteri (a),
sterilisasi sudah sempurna (b)

Isolasi bakteri patogen (Ralstonia solanacearum)
Bakteri patogen yang digunakan berasal dari areal pertanaman tomat yang
terserang layu bakteri. Hal ini dimaksudkan agar bakteri patogen masih memiliki
tingkat virulensi yang tinggi, karena masih fresh sehingga dapat memberikan hasil
yang nyata pada saat pengujian. Ooze yang berasal dari bagian batang bawah
(akar) yang dipotong kemudian disebar pada media TZC dalam cawan petri dan
diinkubasikan selama 48 jam. Bakteri patogen kemudian disimpan pada suhu
ruang dalam aquades steril dan dalam gliserol 20% pada suhu -40C. Koloni
patogen yang digunakan yaitu koloni tunggal berwarna merah muda dan
dikelilingi lendir yang berwarna keputihan seperti pada Gambar 2.

Gambar 2 Biakan murni R. solanacearum pada medium TZC; koloni tunggal
yang virulen (tanda panah) bagian tengah berwarna merah muda
dikelilingi lendir berwarna putih
Peremajaan bakteri endofit, patogen, dan PGPR
Sebelum digunakan untuk pengujian, bakteri endofit, patogen, dan PGPR
diremajakan terlebih dahulu pada media King’s B Agar. Penandaan bagi tiap
calon bakteri endofit didasarkan atas daerah asal tanaman diambil dan bagian
batang yang diambil ekstraknya. Bakteri PGPR berperan sebagai pembanding
bagi bakteri endofit pada pengujian terhadap bakteri patogen. Agens pembanding
ini berasal dari koleksi ketua peneliti yang diisolasi dari perakaran tomat dan
disimpan dalam gliserol 20%. Bakteri-bakteri PGPR tersebut antara lain
Pseudomonas fluorescens RH4003, Bacillus cereus L32 dan Bacillus subtilis
AB89.

Penyiapan suspensi dan penentuan konsentrasi bakteri endofit, patogen, dan
PGPR
Bakteri yang disimpan dalam stok diremajakan pada media King’s B Agar
(KBA) dan diinkubasikan selama 24 jam. Setelah 24 jam, dibuat suspensinya dan
dilakukan pengenceran berseri. Masing-masing hasil pengenceran diambil 100µl
untuk diplating secara duplo pada media King’s B Agar dan diinkubasikan selama
24

jam.

Sisa

hasil

pengenceran

diukur

nilai

absorbansinya

dengan

spektrofotometer dengan panjang gelombang 560-660 nm. Hasil plating yang
telah diinkubasikan dihitung populasinya (jumlah koloni tunggal) agar diketahui
kerapatan populasinya.

Uji hipersensitif
Uji hipersensitif bakteri endofit dilakukan untuk mengetahui patogenesitas
bakteri endofit dengan menggunakan daun tembakau sehat. Suspensi bakteri
endofit disuntikkan pada daun tembakau masing-masing sebanyak 2 ml dengan
tiga kali ulangan untuk setiap bakteri endofit. Kemudian diinkubasi selama 24 jam
sampai 48 jam dan dilakukan pengamatan terhadap perubahan yang terjadi pada
daun tembakau. Bakteri yang menunjukkan reaksi negatif yaitu tidak timbul
gejala nekrosis dapat d