Cendawan Mikoriza Arbuskula pada Kecapi (Sandoricum koetjape) di LIPI Cibinong
CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA PADA KECAPI
(Sandoricum koetjape) DI LIPI CIBINONG
FLORENTINA GINTING
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Cendawan Mikoriza
Arbuskula pada Kecapi (Sandoricum koetjape) di LIPI Cibinong 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, September 2013
Florentina Ginting
NIM G34090023
ABSTRAK
FLORENTINA GINTING. Cendawan Mikoriza Arbuskula pada Kecapi
(Sandoricum koetjape) di LIPI Cibinong. Dibimbing oleh AGUSTIN WYDIA
GUNAWAN dan KARTINI KRAMADIBRATA.
Penelitian tentang asosiasi cendawan mikoriza arbuskula (CMA) dengan
tanaman buah-buahan masih jarang dilakukan dan kecapi (Sandoricum koetjape)
merupakan salah satu tanaman yang belum diteliti. Penelitian ini bertujuan
mengidentifikasi CMA dan struktur mikoriza arbuskula (MA) pada kecapi. Spora
diisolasi dari contoh tanah rizosfer kecapi dan biakan pot. Spora diisolasi dengan
metode tuang saring basah yang dilanjutkan dengan sentrifugasi kemudian
diidentifikasi. Pengamatan struktur MA pada akar dilakukan dengan pewarnaan
menggunakan zat warna biru tripan kemudian diamati struktur arbuskula, hifa
gelung, hifa internal, dan vesikula. Hasil penelitian menunjukkan akar kecapi
bermikoriza arbuskula dengan persentasi 36-50%. Struktur yang diamati berupa
hifa gelung, hifa internal, dan vesikula. Spora yang berhasil diidentifikasi
tergolong ke dalam empat genus, yaitu Acaulospora, Funneliformis, Gigaspora,
dan Glomus.
Kata kunci: Acaulospora, Funneliformis, Gigaspora, Glomus, mikoriza arbuskula,
Sandoricum koetjape
ABSTRACT
FLORENTINA GINTING. Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Kechapi
(Sandoricum koetjape) at LIPI Cibinong. Supervised by AGUSTIN WYDIA
GUNAWAN and KARTINI KRAMADIBRATA.
Research on the association of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) with
plants fruits are still rarely done and kechapi (Sandoricum koetjape) is one of the
plants that has not been studied. This study aims to identify AMF and arbuscular
mycorrhiza structures on kechapi. Spores isolated from the rhizosphere soil
samples of kechapi and pot culture. Spores were isolated by wet sieving and
decanting method followed by centrifugation then later identified. Observations of
arbuscular mycorrhiza structure on roots done by staining using trypan blue then
observed structures of arbuscular, coiled hyphae, internal hyphae, and vesicles.
The result showed that the percentage infection of roots of kechapi is 36-50%, and
the structures of infections in roots of kechapi were coiled hyphae, internal
hyphae, and vesicles. The genera of AMF assosiated with kechapi were
Acaulospora, Funneliformis, Gigaspora, and Glomus.
Keywords: Acaulospora, arbuscular mycorrhizal fungi, Funneliformis, Gigaspora,
Glomus, Sandoricum koetjape
CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA PADA KECAPI
(Sandoricum koetjape) DI LIPI CIBINONG
FLORENTINA GINTING
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Cendawan Mikoriza Arbuskula pada Kecapi (Sandoricum
koetjape) di LIPI Cibinong
Nama
: Florentina Ginting
NIM
: G34090023
Disetujui oleh
Ir Agustin Wydia Gunawan, MS
Pembimbing I
Diketahui oleh
Dr Ir Iman Rusmana, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Dr Kartini Kramadibrata
Pembimbing II
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah cendawan
mikoriza arbuskula pada kecapi (Sandoricum koetjape).
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Ir Agustin Wydia Gunawan, MS
dan Ibu Dr Kartini Kramadibrata selaku pembimbing yang telah banyak memberi
saran. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Idang
Sumanta dari Pusat Penelitian Biologi Bidang Botani yang telah membantu
selama pengambilan contoh bahan penelitian. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, dan adik atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2011
Florentina Ginting
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
vi
PENDAHULUAN
1
METODE
1
HASIL DAN PEMBAHASAN
2
SIMPULAN
5
DAFTAR PUSTAKA
5
RIWAYAT HIDUP
7
DAFTAR GAMBAR
1
2
Spora cendawan mikoriza arbuskula: a Acaulospora scrobiculata
(FG 78), b Funneliformis cf. geosporum (FG 18), c Gigaspora sp.
(FG 17), d Glomus cf. aggregatum tunggal (FG 34), e Glomus cf.
aggregatum berkelompok (FG 55), f Glomus cf. fuegianum tunggal,
g Glomus cf. fuegianum berkelompok (FG 93), dan h Glomus sp. 1
(FG 49). Kode setelah nama spesies menunjukkan nomor preparat.
Struktur mikoriza arbuskula pada akar kecapi: a hifa gelung, b hifa
internal, dan c vesikula
3
5
PENDAHULUAN
Cendawan mikoriza arbuskula (CMA) merupakan cendawan tanah yang
bersimbiosis dengan perakaran tanaman. Cendawan membantu tanaman dalam
penyerapan air dan unsur hara mineral terutama P dari dalam tanah, sedangkan
cendawan memperoleh bahan-bahan organik dari tanaman. Mikoriza arbuskula
(MA) dicirikan oleh adanya struktur hifa, arbuskula, dan vesikula di dalam akar
tanaman. Asosiasi antara CMA dan tanaman buah-buahan belum banyak diteliti
dan salah satu tanaman yang belum diteliti ialah kecapi (Sandoricum koetjape).
Kecapi merupakan tanaman penghasil buah dari famili Meliaceae. Buah
kecapi dapat dikonsumsi langsung atau diolah menjadi permen atau selai,
sedangkan daunnya digunakan sebagai obat penurun demam. Serbuk kulit
batangnya dapat dimanfaatkan dalam pengobatan cacing gelang (Sotto 1992).
Saat ini belum ditemukan publikasi tentang asosiasi CMA dengan kecapi sehingga
diperlukan penelitian yang berfokus pada tanaman ini. Oleh karena itu, penelitian
ini bertujuan mengidentifikasi CMA dan struktur MA-nya pada kecapi.
METODE
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret sampai dengan Juli 2013 di
Laboratorium Mikologi, Departemen Biologi, FMIPA, IPB dan Laboratorium
Kriptogam, Bidang Botani, Pusat Penelitian Biologi, LIPI Cibinong. Bahan yang
digunakan ialah contoh tanah dan akar dari rizosfer tiga pohon kecapi di LIPI
Cibinong.
Contoh tanah dan akar diambil dari rizosfer tiga pohon kecapi di LIPI
Cibinong. Contoh tanah sebanyak 500 g diambil dari dua titik pada setiap pohon
dengan jarak 100 cm dari pangkal batang dan kedalaman 15-20 cm. Contoh tanah
ini dikeringanginkan dan disatukan menjadi contoh komposit untuk digunakan
sebagai bahan isolasi spora dan biakan pot. Contoh akar dicuci, dipotong dengan
panjang satu cm, dan disimpan dalam alkohol 70% untuk pewarnaan dan
pengamatan struktur MA.
Biakan pot dibuat menggunakan tanaman inang Pueraria javanica. Pot diisi
medium yang disusun secara berlapis, yaitu 50 g zeolit, 100 g contoh tanah, dan
50 g zeolit. Biakan pot dibuat tiga kali ulangan untuk setiap pohon. Setiap pot
ditanami dua kecambah P. javanica berdaun 2-4 yang tumbuh seragam. Biakan
pot dipelihara selama tiga bulan dengan penyiraman menggunakan air steril dan
pemupukan dengan larutan pupuk yang memiliki kandungan N:P:K (25:5:20)
sebanyak 20 mL (1.42 g/L) setiap seminggu sekali. Pupuk yang diberikan setara
dengan larutan hara Johnson untuk pemupukan CMA yang memiliki kandungan P
sebesar 1.15 g/L. Setelah tiga bulan tanaman tidak disiram selama tiga minggu.
Biakan pot ini digunakan untuk isolasi dan identifikasi spora CMA.
Spora CMA dari contoh tanah rizosfer dan biakan pot diisolasi
menggunakan metode tuang saring basah dan dilanjutkan dengan sentrifugasi
(Walker et al. 1982). Spora yang diperoleh dibuat preparat awetan menggunakan
2
medium polivinil alcohol lactic acid glycerol dan diidentifikasi mengikuti kunci
identifikasi Schenk dan Pérez (1990) dan artikel identifikasi lainnya.
Contoh akar dari setiap pohon kecapi diwarnai dengan biru tripan mengikuti
metode pewarnaan Phillips dan Hayman (1970). Sebanyak 20 akar dari setiap
pohon diamati menggunakan mikroskop majemuk. Struktur MA yang diamati
ialah arbuskula, hifa gelung, hifa internal, dan vesikula. Persentasi akar
bermikoriza arbuskula dihitung dengan rumus:
Persentasi akar ber‐MA
jumlah bidang pandang akar bermikoriza
jumlah bidang pandang akar yang diamati
%
HASIL DAN PEMBAHASAN
Jumlah spora rata-rata dari contoh tanah rizosfer kecapi ialah sebanyak 4
spora per 100 g contoh tanah, keempat spora ini diidentifikasi sebagai Glomus cf.
aggregatum. Untuk memperoleh jumlah spora yang lebih banyak dan mewakili
spora yang ada di rizosfer dibuat kultur berupa biakan pot. Jumlah spora rata-rata
dari biakan pot ialah sebanyak 62 spora per 100 g contoh medium tumbuh. Selain
spora Glomus cf. aggregatum, dari biakan pot juga ditemukan spora Acaulospora
scrobiculata, Funneliformis cf. geosporum, Gigaspora sp., Glomus cf. fuegianum,
Glomus sp. 1 dan beberapa spora yang tidak teridentifikasi karena strukturnya
tidak lengkap (Tabel 1).
Tabel 1 Spora cendawan mikoriza arbuskula dari contoh tanah rizosfer
kecapi dan medium tumbuh biakan pot
Spora CMA
Acaulospora scrobiculata
Funneliformis cf. geosporum
Gigaspora sp.
Glomus cf. aggregatum
Glomus cf. fuegianum
Glomus sp. 1
Tidak teridentifikasi
Jumlah total
Jumlah spora rata-rata per 100 g contoh
Tanah rizosfer
0
0
0
4
0
0
0
4
Biakan pot
3
2
1
21
9
10
16
62
Genus Acaulospora memiliki spora yang melekat secara lateral pada hifa
dari sel induk spora. Spora terbentuk tunggal dalam tanah, umumnya berbentuk
bulat atau agak bulat (Gerdemann dan Trappe 1974). Spora dapat diidentifikasi
lebih mudah karena memiliki ornamen yang khas pada permukaan dindingnya.
Acaulospora scrobiculata Trappe yang ditemukan berbentuk hampir bulat,
berwarna cokelat kekuningan dengan ukuran 80-123 × 115-150 µm. Permukaan
dinding spora memiliki ornamen berupa lekukan-lekukan halus yang bentuknya
bulat, agak bulat, atau tidak beraturan (Gambar 1a). Ciri tersebut memiliki
3
kesamaan dengan yang dipertelakan Trappe (1977), tetapi ukurannya lebih kecil.
Trappe (1977) mempertelakan A. scrobiculata berbentuk bulat sampai lonjong,
hialin saat muda dan kuning zaitun sampai cokelat terang saat dewasa dengan
ukuran 100-240 × 100-220 µm. Permukaan spora memiliki ornamen berupa
lekukan halus berbentuk agak bulat menyerupai bulan sabit atau tidak beraturan.
Acaulospora scrobiculata juga dilaporkan berasosiasi dengan durian (Chairani et
al. 2002), rambutan (Muliawan et al. 2002), manggis (Lucia 2005), dan bisbul
(Ningsih 2013).
Gambar 1 Spora cendawan mikoriza arbuskula: a Acaulospora scrobiculata
(FG 78), b Funneliformis cf. geosporum (FG 18), c Gigaspora sp.
(FG 17), d Glomus cf. aggregatum tunggal (FG 34), e Glomus cf.
aggregatum berkelompok (FG 55), f Glomus cf. fuegianum
tunggal, g Glomus cf. fuegianum berkelompok (FG 93), dan h
Glomus sp. 1 (FG 49). Kode setelah nama spesies menunjukkan
nomor preparat.
Funneliformis geosporum (T.H. Nicolson & Gerd.) C. Walker & A.
Schüßler semula bernama Glomus geosporum, kemudian dipisahkan dari genus
Glomus berdasarkan analisis gen SSU rRNA. Genus Funneliformis memiliki
urutan SSU rRNA CGGTCATGCCGTTGGTATGY sedangkan pada genus
Glomus memiliki urutan SSU rRNA GGTACGYACTGGTATCATTGG dan
4
TCGGCTGTAAAAGGCYYTTG (Schüßler dan Walker 2010). Funneliformis cf.
geosporum yang ditemukan berbentuk agak bulat, berwarna cokelat tua, ukuran
spora 174 × 165 µm, hifa berwarna cokelat sampai cokelat tua dengan ketebalan
6-12 µm. Spora ditemukan berkelompok sebanyak 2 spora (Gambar 1b). Ciri
tersebut yang dipertelakan memiliki kesamaan seperti yang dipertelakan
Gerdemann dan Trappe (1974).
Genus Gigaspora dicirikan dengan adanya struktur yang disebut bulbous
suspensor dan dinding sporanya yang terdiri atas satu kelompok dinding.
Gigaspora sp. yang ditemukan dalam bentuk pecah sehingga tidak diketahui
bentuk dan ukurannya. Gigaspora sp. yang ditemukan berwarna oranye
kekuningan, bulbous suspensor berwarna kuning muda dengan tebal 30 µm,
dinding spora memiliki ketebalan 9 µm (Gambar 1c). Gigaspora sp. juga
dilaporkan berasosiasi dengan rambutan (Muliawan et al. 2002), manggis (Lucia
2005), dan bisbul (Ningsih 2013).
Spora Glomus berkembang dari ujung hifa yang membesar, ciri khasnya
berupa dinding hifa yang menyatu dengan dinding spora tempat pelekatan hifa.
Spora berbentuk bulat dan permukaannya mengkilat di dalam air saat diamati di
bawah mikroskop stereo. Glomus yang ditemukan dibedakan menjadi tiga spesies,
yaitu Glomus cf. aggregatum, Glomus cf. fuegianum, dan Glomus sp. 1.
Glomus cf. aggregatum N.C. Schenck & G.S. Sm ditemukan dengan bentuk
agak bulat, berwarna kuning muda sampai kuning, ukuran spora 30-93 × 21-105
µm. Hifa berwarna kuning muda sampai kuning dengan tebal 4.3-8.6 µm.
Permukaan dinding spora halus tanpa ornamen, tebal dinding spora 2-3 µm. Spora
ditemukan dalam bentuk tunggal (Gambar 1d) dan berkelompok 2-3 spora
(Gambar 1e). Ciri tersebut sama dengan yang dipertelakan Koske (1985).
Glomus cf. fuegianum (Speg.) Trappe & Gerd. yang ditemukan berbentuk
agak bulat sampai lonjong, berwarna cokelat terang, ukuran spora 75-98 × 93-96
µm, dan tebal dinding spora 9-12 µm. Hifa berwarna cokelat terang sampai
kekuningan dengan tebal 6-9 µm. Spora ditemukan dalam bentuk tunggal
(Gambar 1f) dan berkelompok sebanyak 8 spora (Gambar 1g). Ciri tersebut
memiliki kesamaan dengan yang dipertelakan Gerdemann dan Trappe (1974),
tetapi ukurannya lebih besar. Gerdemann dan Trappe (1974) mempertelakan
Glomus fuegianum dengan ukuran rata-rata 76 × 65 µm. Semula Glomus
fuegianum bernama Endogone fuegiana Speg. kemudian diubah menjadi Glomus
fuegianum (Speg.) Trappe & Gerd..
Glomus sp. 1 yang ditemukan berbentuk agak bulat sampai lonjong,
berwarna cokelat kekuningan, ukuran spora 108-135 × 105-132 µm, hifa berwarna
kuning muda sampai kuning dengan tebal 6-9 µm. Spora ditemukan dalam bentuk
tunggal (Gambar 1h). Glomus sp. juga dilaporkan berasosiasi dengan tanaman
penghasil buah lainnya, yaitu durian (Chairani et al. 2002), rambutan (Muliawan
et al. 2002), manggis (Lucia 2005), dan bisbul (Ningsih 2013).
Untuk membuktikan adanya asosiasi antara CMA dan perakaran kecapi,
data keragaman dan jumlah spora saja tidak cukup maka dilakukan pewarnaan
akar untuk melihat struktur MA pada akar kecapi. Pengamatan struktur MA
menunjukkan akar kecapi bermikoriza arbuskula dengan persentasi 35-50%.
Struktur MA yang diamati ialah hifa gelung, hifa internal, dan vesikula (Gambar
2).
5
Gambar 2 Struktur mikoriza arbuskula pada akar kecapi: a hifa gelung, b hifa
internal, dan c vesikula (ditunjukkan dengan tanda panah)
Arbuskula tidak ditemukan pada contoh akar karena struktur ini hanya
dibentuk pada akar-akar muda, seiring dengan bertambahnya usia akar maka
arbuskula akan melisis. Adanya vesikula merupakan salah satu ciri dari asosiasi
Glomus dan Acaulospora, begitu pula dengan dengan Funneliformis yang
sebelumnya digolongkan dalam genus Glomus. Vesikula dari Glomus umumnya
berbentuk oval dan kadang ditemukan terbentuk di antara sel-sel korteks akar.
Pada Acaulospora vesikula memiliki dinding tipis, awalnya berbentuk persegi
panjang, namun sering menjadi tidak beraturan karena perluasan ke sel-sel yang
berdekatan (Brundrett et al. 1996).
SIMPULAN
Kecapi yang berada di LIPI Cibinong berasosiasi dengan CMA, akarnya
memiliki struktur berupa hifa gelung, hifa internal, dan vesikula serta tanah
rizosfernya mengandung spora Acaulospora scrobiculata, Funneliformis cf.
geosporum, Gigaspora sp., Glomus cf. aggregatum, Glomus cf. fuegianum, dan
Glomus sp. 1.
DAFTAR PUSTAKA
Brundrett MC, Bougher N, Dell B, Grove T, Malajczuk N. 1996. Working with
Mycorrhizas in Forestry and Agriculture. Canberra (AU): ACIAR Monograph.
hlm 151-154.
Chairani, Gunawan AW, Kramadibrata K. 2002. Mikoriza durian di Bogor dan
sekitarnya. J Mikrobiol Indones. 7(2):44-46.
Gerdemann JW, Trappe JM. 1974. The Endogonaceae in the Pacific Northwest.
Mycol Memoir. 5:1‐76.
Koske RE. 1985. Glomus agregatum emended: a distinct taxon in the Glomus
fasciculatum complex. Mycologia. 77:619-630.
6
Lucia Y. 2005. Cendawan mikoriza arbuskula di bawah tegakan tanaman manggis
dan peranannya dalam pertumbuhan bibit manggis (Garcinia mangostana L.)
[tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Muliawan J, Gunawan AW, Kramadibrata K. 2002. Mikoriza rambutan di Bogor
dan sekitarnya. J Mikrobiol Indones. 7(1):24-25.
Ningsih DR. 2013. Cendawan mikoriza arbuskula pada pohon bisbul (Diospyros
blancoi) di Bogor. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Phillips JM, Hayman DS. 1970. Improved procedures for clearing roots staining
parasitics and VAM fungi for rapid assessment of infection. Trans Br mycol
Soc. 55(1):158-161.
Schenck NC, Pérez Y. 1990. Manual for the Identification of VA Mycorrhizal
Fungi. Ed ke-3. Gainesville (US): Synergistic Publication.
Schüßler A, Walker C. 2010. The Glomeromycota: a species list with new
families and new genera. AMF [Internet]. [diunduh 2012 Nov 29]. Tersedia
pada: https://www.amf-phylogeny.com.
Sotto RC. 1992. Plant Resources of South-East Asia Two: Edible Fruit and Nuts.
Verheij EWM, Coronel RE, editor. Bogor (ID): PROSEA Foundation. hlm
284-287.
Trappe JM. 1977. Three new Endogonaceae: Glomus constrictus, Sclerocystis
clavispora, and Acaulospora scrobiculata. Mycotaxon. 6:359-366.
Walker C, Mize CW, Mc Nabb Jr HS. 1982. Population of endogonaceous fungi
at two locations in Central Iowa. Can J Bot. 60:2518-2529.
7
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di kota Tangerang pada tanggal 20 Oktober 1991. Penulis
merupakan putri sulung dari dua bersaudara pasangan Bapak Satria Ginting dan
Ibu Kita Br Sembiring. Pendidikan dasar penulis diselesaikan pada tahun 2003 di
SDN Cipedak 04 Pagi, pendidikan menengah pertama diselesaikan pada tahun
2006 di SMPN 131 Jakarta Selatan, dan pendidikan menengah atas diselesaikan
pada tahun 2009 di SMA Suluh Jakarta Selatan. Penulis diterima di IPB sebagai
mahasiswa Departemen Biologi pada tahun 2009 melalui jalur Undangan Seleksi
Masuk IPB. Pada tahun 2012 penulis melaksanakan kegiatan praktik lapangan
berjudul Deteksi Bakteri Salmonella sp. pada Pangan Asal Hewan dengan Metode
Kultur di Balai Besar Uji Standar Karantina Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis berperan aktif dalam Persekutuan
Mahasiswa Kristen IPB pada tahun 2009-2011 sebagai anggota komisi Pembinaan
Pemuridan. Penulis berpartisipasi dalam acara Retreat Mahasiswa Kristen IPB
Komisi Pembinaan Pemuridan pada tahun 2011.
(Sandoricum koetjape) DI LIPI CIBINONG
FLORENTINA GINTING
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Cendawan Mikoriza
Arbuskula pada Kecapi (Sandoricum koetjape) di LIPI Cibinong 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, September 2013
Florentina Ginting
NIM G34090023
ABSTRAK
FLORENTINA GINTING. Cendawan Mikoriza Arbuskula pada Kecapi
(Sandoricum koetjape) di LIPI Cibinong. Dibimbing oleh AGUSTIN WYDIA
GUNAWAN dan KARTINI KRAMADIBRATA.
Penelitian tentang asosiasi cendawan mikoriza arbuskula (CMA) dengan
tanaman buah-buahan masih jarang dilakukan dan kecapi (Sandoricum koetjape)
merupakan salah satu tanaman yang belum diteliti. Penelitian ini bertujuan
mengidentifikasi CMA dan struktur mikoriza arbuskula (MA) pada kecapi. Spora
diisolasi dari contoh tanah rizosfer kecapi dan biakan pot. Spora diisolasi dengan
metode tuang saring basah yang dilanjutkan dengan sentrifugasi kemudian
diidentifikasi. Pengamatan struktur MA pada akar dilakukan dengan pewarnaan
menggunakan zat warna biru tripan kemudian diamati struktur arbuskula, hifa
gelung, hifa internal, dan vesikula. Hasil penelitian menunjukkan akar kecapi
bermikoriza arbuskula dengan persentasi 36-50%. Struktur yang diamati berupa
hifa gelung, hifa internal, dan vesikula. Spora yang berhasil diidentifikasi
tergolong ke dalam empat genus, yaitu Acaulospora, Funneliformis, Gigaspora,
dan Glomus.
Kata kunci: Acaulospora, Funneliformis, Gigaspora, Glomus, mikoriza arbuskula,
Sandoricum koetjape
ABSTRACT
FLORENTINA GINTING. Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Kechapi
(Sandoricum koetjape) at LIPI Cibinong. Supervised by AGUSTIN WYDIA
GUNAWAN and KARTINI KRAMADIBRATA.
Research on the association of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) with
plants fruits are still rarely done and kechapi (Sandoricum koetjape) is one of the
plants that has not been studied. This study aims to identify AMF and arbuscular
mycorrhiza structures on kechapi. Spores isolated from the rhizosphere soil
samples of kechapi and pot culture. Spores were isolated by wet sieving and
decanting method followed by centrifugation then later identified. Observations of
arbuscular mycorrhiza structure on roots done by staining using trypan blue then
observed structures of arbuscular, coiled hyphae, internal hyphae, and vesicles.
The result showed that the percentage infection of roots of kechapi is 36-50%, and
the structures of infections in roots of kechapi were coiled hyphae, internal
hyphae, and vesicles. The genera of AMF assosiated with kechapi were
Acaulospora, Funneliformis, Gigaspora, and Glomus.
Keywords: Acaulospora, arbuscular mycorrhizal fungi, Funneliformis, Gigaspora,
Glomus, Sandoricum koetjape
CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA PADA KECAPI
(Sandoricum koetjape) DI LIPI CIBINONG
FLORENTINA GINTING
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Cendawan Mikoriza Arbuskula pada Kecapi (Sandoricum
koetjape) di LIPI Cibinong
Nama
: Florentina Ginting
NIM
: G34090023
Disetujui oleh
Ir Agustin Wydia Gunawan, MS
Pembimbing I
Diketahui oleh
Dr Ir Iman Rusmana, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Dr Kartini Kramadibrata
Pembimbing II
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah cendawan
mikoriza arbuskula pada kecapi (Sandoricum koetjape).
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Ir Agustin Wydia Gunawan, MS
dan Ibu Dr Kartini Kramadibrata selaku pembimbing yang telah banyak memberi
saran. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Idang
Sumanta dari Pusat Penelitian Biologi Bidang Botani yang telah membantu
selama pengambilan contoh bahan penelitian. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, dan adik atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2011
Florentina Ginting
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
vi
PENDAHULUAN
1
METODE
1
HASIL DAN PEMBAHASAN
2
SIMPULAN
5
DAFTAR PUSTAKA
5
RIWAYAT HIDUP
7
DAFTAR GAMBAR
1
2
Spora cendawan mikoriza arbuskula: a Acaulospora scrobiculata
(FG 78), b Funneliformis cf. geosporum (FG 18), c Gigaspora sp.
(FG 17), d Glomus cf. aggregatum tunggal (FG 34), e Glomus cf.
aggregatum berkelompok (FG 55), f Glomus cf. fuegianum tunggal,
g Glomus cf. fuegianum berkelompok (FG 93), dan h Glomus sp. 1
(FG 49). Kode setelah nama spesies menunjukkan nomor preparat.
Struktur mikoriza arbuskula pada akar kecapi: a hifa gelung, b hifa
internal, dan c vesikula
3
5
PENDAHULUAN
Cendawan mikoriza arbuskula (CMA) merupakan cendawan tanah yang
bersimbiosis dengan perakaran tanaman. Cendawan membantu tanaman dalam
penyerapan air dan unsur hara mineral terutama P dari dalam tanah, sedangkan
cendawan memperoleh bahan-bahan organik dari tanaman. Mikoriza arbuskula
(MA) dicirikan oleh adanya struktur hifa, arbuskula, dan vesikula di dalam akar
tanaman. Asosiasi antara CMA dan tanaman buah-buahan belum banyak diteliti
dan salah satu tanaman yang belum diteliti ialah kecapi (Sandoricum koetjape).
Kecapi merupakan tanaman penghasil buah dari famili Meliaceae. Buah
kecapi dapat dikonsumsi langsung atau diolah menjadi permen atau selai,
sedangkan daunnya digunakan sebagai obat penurun demam. Serbuk kulit
batangnya dapat dimanfaatkan dalam pengobatan cacing gelang (Sotto 1992).
Saat ini belum ditemukan publikasi tentang asosiasi CMA dengan kecapi sehingga
diperlukan penelitian yang berfokus pada tanaman ini. Oleh karena itu, penelitian
ini bertujuan mengidentifikasi CMA dan struktur MA-nya pada kecapi.
METODE
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret sampai dengan Juli 2013 di
Laboratorium Mikologi, Departemen Biologi, FMIPA, IPB dan Laboratorium
Kriptogam, Bidang Botani, Pusat Penelitian Biologi, LIPI Cibinong. Bahan yang
digunakan ialah contoh tanah dan akar dari rizosfer tiga pohon kecapi di LIPI
Cibinong.
Contoh tanah dan akar diambil dari rizosfer tiga pohon kecapi di LIPI
Cibinong. Contoh tanah sebanyak 500 g diambil dari dua titik pada setiap pohon
dengan jarak 100 cm dari pangkal batang dan kedalaman 15-20 cm. Contoh tanah
ini dikeringanginkan dan disatukan menjadi contoh komposit untuk digunakan
sebagai bahan isolasi spora dan biakan pot. Contoh akar dicuci, dipotong dengan
panjang satu cm, dan disimpan dalam alkohol 70% untuk pewarnaan dan
pengamatan struktur MA.
Biakan pot dibuat menggunakan tanaman inang Pueraria javanica. Pot diisi
medium yang disusun secara berlapis, yaitu 50 g zeolit, 100 g contoh tanah, dan
50 g zeolit. Biakan pot dibuat tiga kali ulangan untuk setiap pohon. Setiap pot
ditanami dua kecambah P. javanica berdaun 2-4 yang tumbuh seragam. Biakan
pot dipelihara selama tiga bulan dengan penyiraman menggunakan air steril dan
pemupukan dengan larutan pupuk yang memiliki kandungan N:P:K (25:5:20)
sebanyak 20 mL (1.42 g/L) setiap seminggu sekali. Pupuk yang diberikan setara
dengan larutan hara Johnson untuk pemupukan CMA yang memiliki kandungan P
sebesar 1.15 g/L. Setelah tiga bulan tanaman tidak disiram selama tiga minggu.
Biakan pot ini digunakan untuk isolasi dan identifikasi spora CMA.
Spora CMA dari contoh tanah rizosfer dan biakan pot diisolasi
menggunakan metode tuang saring basah dan dilanjutkan dengan sentrifugasi
(Walker et al. 1982). Spora yang diperoleh dibuat preparat awetan menggunakan
2
medium polivinil alcohol lactic acid glycerol dan diidentifikasi mengikuti kunci
identifikasi Schenk dan Pérez (1990) dan artikel identifikasi lainnya.
Contoh akar dari setiap pohon kecapi diwarnai dengan biru tripan mengikuti
metode pewarnaan Phillips dan Hayman (1970). Sebanyak 20 akar dari setiap
pohon diamati menggunakan mikroskop majemuk. Struktur MA yang diamati
ialah arbuskula, hifa gelung, hifa internal, dan vesikula. Persentasi akar
bermikoriza arbuskula dihitung dengan rumus:
Persentasi akar ber‐MA
jumlah bidang pandang akar bermikoriza
jumlah bidang pandang akar yang diamati
%
HASIL DAN PEMBAHASAN
Jumlah spora rata-rata dari contoh tanah rizosfer kecapi ialah sebanyak 4
spora per 100 g contoh tanah, keempat spora ini diidentifikasi sebagai Glomus cf.
aggregatum. Untuk memperoleh jumlah spora yang lebih banyak dan mewakili
spora yang ada di rizosfer dibuat kultur berupa biakan pot. Jumlah spora rata-rata
dari biakan pot ialah sebanyak 62 spora per 100 g contoh medium tumbuh. Selain
spora Glomus cf. aggregatum, dari biakan pot juga ditemukan spora Acaulospora
scrobiculata, Funneliformis cf. geosporum, Gigaspora sp., Glomus cf. fuegianum,
Glomus sp. 1 dan beberapa spora yang tidak teridentifikasi karena strukturnya
tidak lengkap (Tabel 1).
Tabel 1 Spora cendawan mikoriza arbuskula dari contoh tanah rizosfer
kecapi dan medium tumbuh biakan pot
Spora CMA
Acaulospora scrobiculata
Funneliformis cf. geosporum
Gigaspora sp.
Glomus cf. aggregatum
Glomus cf. fuegianum
Glomus sp. 1
Tidak teridentifikasi
Jumlah total
Jumlah spora rata-rata per 100 g contoh
Tanah rizosfer
0
0
0
4
0
0
0
4
Biakan pot
3
2
1
21
9
10
16
62
Genus Acaulospora memiliki spora yang melekat secara lateral pada hifa
dari sel induk spora. Spora terbentuk tunggal dalam tanah, umumnya berbentuk
bulat atau agak bulat (Gerdemann dan Trappe 1974). Spora dapat diidentifikasi
lebih mudah karena memiliki ornamen yang khas pada permukaan dindingnya.
Acaulospora scrobiculata Trappe yang ditemukan berbentuk hampir bulat,
berwarna cokelat kekuningan dengan ukuran 80-123 × 115-150 µm. Permukaan
dinding spora memiliki ornamen berupa lekukan-lekukan halus yang bentuknya
bulat, agak bulat, atau tidak beraturan (Gambar 1a). Ciri tersebut memiliki
3
kesamaan dengan yang dipertelakan Trappe (1977), tetapi ukurannya lebih kecil.
Trappe (1977) mempertelakan A. scrobiculata berbentuk bulat sampai lonjong,
hialin saat muda dan kuning zaitun sampai cokelat terang saat dewasa dengan
ukuran 100-240 × 100-220 µm. Permukaan spora memiliki ornamen berupa
lekukan halus berbentuk agak bulat menyerupai bulan sabit atau tidak beraturan.
Acaulospora scrobiculata juga dilaporkan berasosiasi dengan durian (Chairani et
al. 2002), rambutan (Muliawan et al. 2002), manggis (Lucia 2005), dan bisbul
(Ningsih 2013).
Gambar 1 Spora cendawan mikoriza arbuskula: a Acaulospora scrobiculata
(FG 78), b Funneliformis cf. geosporum (FG 18), c Gigaspora sp.
(FG 17), d Glomus cf. aggregatum tunggal (FG 34), e Glomus cf.
aggregatum berkelompok (FG 55), f Glomus cf. fuegianum
tunggal, g Glomus cf. fuegianum berkelompok (FG 93), dan h
Glomus sp. 1 (FG 49). Kode setelah nama spesies menunjukkan
nomor preparat.
Funneliformis geosporum (T.H. Nicolson & Gerd.) C. Walker & A.
Schüßler semula bernama Glomus geosporum, kemudian dipisahkan dari genus
Glomus berdasarkan analisis gen SSU rRNA. Genus Funneliformis memiliki
urutan SSU rRNA CGGTCATGCCGTTGGTATGY sedangkan pada genus
Glomus memiliki urutan SSU rRNA GGTACGYACTGGTATCATTGG dan
4
TCGGCTGTAAAAGGCYYTTG (Schüßler dan Walker 2010). Funneliformis cf.
geosporum yang ditemukan berbentuk agak bulat, berwarna cokelat tua, ukuran
spora 174 × 165 µm, hifa berwarna cokelat sampai cokelat tua dengan ketebalan
6-12 µm. Spora ditemukan berkelompok sebanyak 2 spora (Gambar 1b). Ciri
tersebut yang dipertelakan memiliki kesamaan seperti yang dipertelakan
Gerdemann dan Trappe (1974).
Genus Gigaspora dicirikan dengan adanya struktur yang disebut bulbous
suspensor dan dinding sporanya yang terdiri atas satu kelompok dinding.
Gigaspora sp. yang ditemukan dalam bentuk pecah sehingga tidak diketahui
bentuk dan ukurannya. Gigaspora sp. yang ditemukan berwarna oranye
kekuningan, bulbous suspensor berwarna kuning muda dengan tebal 30 µm,
dinding spora memiliki ketebalan 9 µm (Gambar 1c). Gigaspora sp. juga
dilaporkan berasosiasi dengan rambutan (Muliawan et al. 2002), manggis (Lucia
2005), dan bisbul (Ningsih 2013).
Spora Glomus berkembang dari ujung hifa yang membesar, ciri khasnya
berupa dinding hifa yang menyatu dengan dinding spora tempat pelekatan hifa.
Spora berbentuk bulat dan permukaannya mengkilat di dalam air saat diamati di
bawah mikroskop stereo. Glomus yang ditemukan dibedakan menjadi tiga spesies,
yaitu Glomus cf. aggregatum, Glomus cf. fuegianum, dan Glomus sp. 1.
Glomus cf. aggregatum N.C. Schenck & G.S. Sm ditemukan dengan bentuk
agak bulat, berwarna kuning muda sampai kuning, ukuran spora 30-93 × 21-105
µm. Hifa berwarna kuning muda sampai kuning dengan tebal 4.3-8.6 µm.
Permukaan dinding spora halus tanpa ornamen, tebal dinding spora 2-3 µm. Spora
ditemukan dalam bentuk tunggal (Gambar 1d) dan berkelompok 2-3 spora
(Gambar 1e). Ciri tersebut sama dengan yang dipertelakan Koske (1985).
Glomus cf. fuegianum (Speg.) Trappe & Gerd. yang ditemukan berbentuk
agak bulat sampai lonjong, berwarna cokelat terang, ukuran spora 75-98 × 93-96
µm, dan tebal dinding spora 9-12 µm. Hifa berwarna cokelat terang sampai
kekuningan dengan tebal 6-9 µm. Spora ditemukan dalam bentuk tunggal
(Gambar 1f) dan berkelompok sebanyak 8 spora (Gambar 1g). Ciri tersebut
memiliki kesamaan dengan yang dipertelakan Gerdemann dan Trappe (1974),
tetapi ukurannya lebih besar. Gerdemann dan Trappe (1974) mempertelakan
Glomus fuegianum dengan ukuran rata-rata 76 × 65 µm. Semula Glomus
fuegianum bernama Endogone fuegiana Speg. kemudian diubah menjadi Glomus
fuegianum (Speg.) Trappe & Gerd..
Glomus sp. 1 yang ditemukan berbentuk agak bulat sampai lonjong,
berwarna cokelat kekuningan, ukuran spora 108-135 × 105-132 µm, hifa berwarna
kuning muda sampai kuning dengan tebal 6-9 µm. Spora ditemukan dalam bentuk
tunggal (Gambar 1h). Glomus sp. juga dilaporkan berasosiasi dengan tanaman
penghasil buah lainnya, yaitu durian (Chairani et al. 2002), rambutan (Muliawan
et al. 2002), manggis (Lucia 2005), dan bisbul (Ningsih 2013).
Untuk membuktikan adanya asosiasi antara CMA dan perakaran kecapi,
data keragaman dan jumlah spora saja tidak cukup maka dilakukan pewarnaan
akar untuk melihat struktur MA pada akar kecapi. Pengamatan struktur MA
menunjukkan akar kecapi bermikoriza arbuskula dengan persentasi 35-50%.
Struktur MA yang diamati ialah hifa gelung, hifa internal, dan vesikula (Gambar
2).
5
Gambar 2 Struktur mikoriza arbuskula pada akar kecapi: a hifa gelung, b hifa
internal, dan c vesikula (ditunjukkan dengan tanda panah)
Arbuskula tidak ditemukan pada contoh akar karena struktur ini hanya
dibentuk pada akar-akar muda, seiring dengan bertambahnya usia akar maka
arbuskula akan melisis. Adanya vesikula merupakan salah satu ciri dari asosiasi
Glomus dan Acaulospora, begitu pula dengan dengan Funneliformis yang
sebelumnya digolongkan dalam genus Glomus. Vesikula dari Glomus umumnya
berbentuk oval dan kadang ditemukan terbentuk di antara sel-sel korteks akar.
Pada Acaulospora vesikula memiliki dinding tipis, awalnya berbentuk persegi
panjang, namun sering menjadi tidak beraturan karena perluasan ke sel-sel yang
berdekatan (Brundrett et al. 1996).
SIMPULAN
Kecapi yang berada di LIPI Cibinong berasosiasi dengan CMA, akarnya
memiliki struktur berupa hifa gelung, hifa internal, dan vesikula serta tanah
rizosfernya mengandung spora Acaulospora scrobiculata, Funneliformis cf.
geosporum, Gigaspora sp., Glomus cf. aggregatum, Glomus cf. fuegianum, dan
Glomus sp. 1.
DAFTAR PUSTAKA
Brundrett MC, Bougher N, Dell B, Grove T, Malajczuk N. 1996. Working with
Mycorrhizas in Forestry and Agriculture. Canberra (AU): ACIAR Monograph.
hlm 151-154.
Chairani, Gunawan AW, Kramadibrata K. 2002. Mikoriza durian di Bogor dan
sekitarnya. J Mikrobiol Indones. 7(2):44-46.
Gerdemann JW, Trappe JM. 1974. The Endogonaceae in the Pacific Northwest.
Mycol Memoir. 5:1‐76.
Koske RE. 1985. Glomus agregatum emended: a distinct taxon in the Glomus
fasciculatum complex. Mycologia. 77:619-630.
6
Lucia Y. 2005. Cendawan mikoriza arbuskula di bawah tegakan tanaman manggis
dan peranannya dalam pertumbuhan bibit manggis (Garcinia mangostana L.)
[tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Muliawan J, Gunawan AW, Kramadibrata K. 2002. Mikoriza rambutan di Bogor
dan sekitarnya. J Mikrobiol Indones. 7(1):24-25.
Ningsih DR. 2013. Cendawan mikoriza arbuskula pada pohon bisbul (Diospyros
blancoi) di Bogor. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Phillips JM, Hayman DS. 1970. Improved procedures for clearing roots staining
parasitics and VAM fungi for rapid assessment of infection. Trans Br mycol
Soc. 55(1):158-161.
Schenck NC, Pérez Y. 1990. Manual for the Identification of VA Mycorrhizal
Fungi. Ed ke-3. Gainesville (US): Synergistic Publication.
Schüßler A, Walker C. 2010. The Glomeromycota: a species list with new
families and new genera. AMF [Internet]. [diunduh 2012 Nov 29]. Tersedia
pada: https://www.amf-phylogeny.com.
Sotto RC. 1992. Plant Resources of South-East Asia Two: Edible Fruit and Nuts.
Verheij EWM, Coronel RE, editor. Bogor (ID): PROSEA Foundation. hlm
284-287.
Trappe JM. 1977. Three new Endogonaceae: Glomus constrictus, Sclerocystis
clavispora, and Acaulospora scrobiculata. Mycotaxon. 6:359-366.
Walker C, Mize CW, Mc Nabb Jr HS. 1982. Population of endogonaceous fungi
at two locations in Central Iowa. Can J Bot. 60:2518-2529.
7
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di kota Tangerang pada tanggal 20 Oktober 1991. Penulis
merupakan putri sulung dari dua bersaudara pasangan Bapak Satria Ginting dan
Ibu Kita Br Sembiring. Pendidikan dasar penulis diselesaikan pada tahun 2003 di
SDN Cipedak 04 Pagi, pendidikan menengah pertama diselesaikan pada tahun
2006 di SMPN 131 Jakarta Selatan, dan pendidikan menengah atas diselesaikan
pada tahun 2009 di SMA Suluh Jakarta Selatan. Penulis diterima di IPB sebagai
mahasiswa Departemen Biologi pada tahun 2009 melalui jalur Undangan Seleksi
Masuk IPB. Pada tahun 2012 penulis melaksanakan kegiatan praktik lapangan
berjudul Deteksi Bakteri Salmonella sp. pada Pangan Asal Hewan dengan Metode
Kultur di Balai Besar Uji Standar Karantina Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis berperan aktif dalam Persekutuan
Mahasiswa Kristen IPB pada tahun 2009-2011 sebagai anggota komisi Pembinaan
Pemuridan. Penulis berpartisipasi dalam acara Retreat Mahasiswa Kristen IPB
Komisi Pembinaan Pemuridan pada tahun 2011.