Pengukuran penghambatan bakteri kitinase terhadap pertumbuhan fungi patogen dilakukan dengan cara mengukur pertumbuhan fungi yang terhambat dikurang dengan
batas akhir pertumbuhan fungi patogen yang tidak terhambat kemudian dibagi dua Martorejo, 2001.
2.6 Pengamatan Struktur Hifa Fungi setelah Uji Antagonis
Biakan fungi yang telah dibuat perlakuan uji antagonis kemudian diambil bagian hifa yang abnormal dan diamati di bawah mikroskop dan dibandingkan dengan hifa
normal.
Universitas Sumatera Utara
BAB 3 HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Karakteristik Fusarium sp., yang terdapat pada Tanaman Anggrek Cattelya sp, Vanda sp., dan Phalaenopsis sp.
Isolasi terhadap fungi patogen dilakukan dari tanaman anggrek yang sakit. Tiga genus
anggrek yaitu Cattelya sp., Vanda sp., dan Phalaenopis sp., yang terserang Fusarium sp., dapat dilihat pada Gambar. 1 berikut ini:
a b c Gambar 1. Tiga genus anggrek yang terserang Fusarium sp. a Cattelya sp. b
Vanda sp. dan c Phalaenopsis sp.
Gejala awal yang dapat dilihat pada anggrek Cattelya sp., yang terserang penyakit yang ada di perkebunan anggrek tersebut adalah terjadinya layu tanaman
dengan bagian batang yang berwarna kuning menjadi cokelat, keriput, dan akhirnya anggrek Cattelya sp., ini mati. Jika batang Cattelya sp., ini dibelah menjadi dua bagian
terlihat ada garis-garis berwarna putih keunguan. Untuk Penyakit yang menyerang Cattelya sp., ini dapat disebut dengan gejala primer karena bagian akar terinfeksi
dapat menghambat penyaluran mineral dan nutrisi ke bagian atas tanaman sehingga tanaman menjadi layu, layu tanaman ini memperbesar gejala sekunder. Penyakit pada
anggrek Vanda sp., yang terserang penyakit terlihat adanya bintik-bintik berwarna hitam pada daun, jika tidak dicegah bercak cokelat tersebut akan menyebar ke seluruh
bagian tanaman Vanda sp., dan akhirnya tanaman anggrek mati. Pada anggrek Phalaenopsis sp., terdapat gejala nekrosis di sekitar daun, penyakit akan menyebar ke
seluruh tanaman dan akhirnya tanaman mati. Biasanya tanaman yang berpenyakit tersebut dikarantina atau dibakar. Hal ini agar penyakit tersebut tidak menyebar ke
Universitas Sumatera Utara
tanaman anggrek lainnya yang ada disekitarnya, namun hal ini tidak efesien. Fusarium sp. 1, memiliki miselium seperti kapas, berwarna putih. Fusarium sp. 2,
memiliki miselium seperti kapas, berwarna abu-abu dan biasanya agak keunguan yang terlihat pada permukaan medium. Fusarium sp. 3, seperti kapas, berwarna putih dan
tebal. Fusarium sp. 4, miselium seperti kapas, berwarna putih dan tipis. Miselium dari Fusarium sp. 5, ini tidak begitu tipis dan tidak begitu tebal, berwarna putih dan jika
dilihat pada bagian bawah terlihat berawarna putih kekuningan berbeda dengan Fusarium sp. 3, dan Fusarium sp. 4.
a b c
d Gambar 2. Hasil isolasi fungi patogen pada tanaman anggrek yang terkena penyakit,
masing-masing berasal dari a Fusarium sp. 1, C2 yang menyerang batang Cattelya sp., b Fusarium sp. 2, V1 yang menyerang daun Vanda
sp., c Fusarium sp. 3, P7 dan Fusarium sp. 4, P5 yang menyerang daun Phalaenopsis sp., dan d Fusarium sp. 5, P8 yang menyerang pada
daun Phalaenopsis sp. Dengan masa inkubasi 2 X 24 jam pada suhu 30
o
C.
Hasil isolasi dengan bagian tanaman anggrek yang terserang penyakit pada media PDA Gambar. 2 menunjukkan patogen tersebut adalah Fusarium sp. Sedangkan
untuk
pengamatan
mikroskopisnya
memper
lihat
kan
konidia berbentuk lonjong, untuk umur inkubasi 3 hari masih terlihat mikrokonidianya dan makrokonidia baru terlihat
jelas pada umur inkubasi 9 hari. Konidiofor bercabang-cabang biasanya 1 sampai 3 sel cabang yang membentuk lingkaran. Konidium hialin dan bersekat satu terbentuk pada
cabang utama atau cabang samping. Mikrokonidium hialin, lonjong. Makrokonidium hialin, berbentuk sabit, bertangkai kecil memiliki sekat 3 sampai 5 tetapi kebanyakan
bersekat 4. Klamidospora bersel satu bulat atau menjorong terbentuk di tengah hifa pada makrokonidium. Dan pada masa inkubasi 2 minggu dapat terlihat dengan jelas
warna ungu kemerahan yang terdapat disekitar medium tempat tumbuh Fusarium sp., ini. Struktur miselium ke lima Fusarium sp., tersebut serta untuk pengamatan
mikroskopiknya seperti terlihat pada Gambar. 3 berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
a b c
d e
Gambar 3. Biakan murni dan mikroskopik a Fusarium sp. 1, b Fusarium sp. 2, c Fusarium sp. 3, d Fusarium sp. 4, e Fusarium sp. 5, pada
media PDA suhu 30
o
C, berumur 3 hari perbesaran 400. Frohlich dan Rodewaid 1970 mengatakan bahwa perkembangan gejala oleh
Fusarium sp., dimulai dengan terjadinya perubahan warna, yaitu menguningnya bagian pinggir daun. Perubahan warna dimulai dari pinggir dan menyebar ke seluruh
permukaan daun. Pada gejala tingkat awal salah satu daun yang masih muda bagian bawah yang pertama mengalami perubahan warna dan merambat ke bagian atas.
Patogen menyerang jaringan akar yang luka atau terinfeksi. Batang yang terserang akan kehilangan banyak cairan dan berubah warna menjadi kecoklatan, tetapi bagian
bawah daun menjadi kuning tua atau layu, merambat ke bagian dalam secara cepat sehingga seluruh permukaan daun menguning Ditlin, 2009.
Universitas Sumatera Utara
Mehrotra 1983 mengatakan bahwa hifa dari fungi Fusarium sp., terdapat di bagian sel dan antar sel jaringan tanaman inang. Jumlah hifa banyak pada seluruh
pembuluh, kemudian menyebar dengan sistem beragam dan akhirnya menginfeksi pada bagian pangkal akar. Konidium Fusarium oxysporum f.sp. cubense berkembang
menjadi klamidospora. Pada tanah yang terinfeksi berat dan berdrainasi buruk penyakit lebih cepat berkembang dibandingkan pada tanah yang berdrainasi baik.
Pemupukan yang tepat serta drainasi yang baik dapat menekan perkembangan penyakit Stover, 1970.
Alexopoulos dan Mimms 1979 setelah berkecambah miselium Fusarium sp., akan menghasilkan konidia dalam waktu 6-8 jam, sedang klamidospora terbentuk
dalam waktu 2-3 hari. Di dalam jaringan pembuluh tanaman, fungi tumbuh dan masuk kejaringan parenkim yang berdekatan dan menghasilkan sejumlah besar konidia dan
klamidospora. Konidia ini dapat berkembang menjadi klamidospora yang dapat kembali masuk ke dalam tanah ketika jaringan yang terinfeksi mati dan membusuk.
Klamidospora ini tetap hidup dan bertahan dalam jangka waktu yang cukup lama di dalam tanah. Siklus penyakit akan berulang bila klamidospora ini berkecambah dan
tumbuh kembali baik sebagai saprofit atau menyerang tanaman inang.
3.2 Uji Antagonisme In Vitro Bakteri Kitinolitik dengan Fusarium sp., pada Cattelya sp., Vanda sp., dan Phalaenopsis sp.
Hasil uji antagonisme 10 isolat bakteri kitinolitik lokal terhadap 5 spesies Fusarium sp. 1, Fusarium sp. 2, Fusarium sp. 3, Fusarium sp. 4, dan Fusarium sp. 5
menunjukkan bahwa kesepuluh bakteri mampu menghambat pertumbuhan kelima Fusarium sp., tersebut dengan kemampuan yang berbeda-beda. Zona hambat terjadi
pada hari keenam dan jarak zona hambat terus bertambah. Bentuk zona hambatan tersebut berupa cerukan penipisan elevasi seperti terlihat pada Gambar 4. Hasil uji
antagonisme kesepuluh isolat kitinolitik lokal tersebut dapat dilihat pada Tabel. 1 berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1. Uji Anatgonisme antara Bakteri Kitinolitik dengan Fusarium sp., pada Cattelya sp., Vanda sp., dan Phalaenopsis sp.
Isolat bakteri
Fungi Zona hambatan cm hari ke-
6 7
8 9
10 BK07
Fusarium sp. 1 1,15
1,59 1,59
1,4 1,92
Fusarium sp. 2 0,39
0,04 0,66
1,79 1,00
Fusarium sp. 3 1,19
1,75 1,95
1,4 2,29
Fusarium sp. 4 0,74
0,86 1,14
1,5 2,19
Fusarium sp. 5 1
1,35 1,66
1,55 2,30 BK08
Fusarium sp. 1 0,66
1,5 1,54
1,95 0,49
Fusarium sp. 2 0,36
1,04 149
1,45 1,61 Fusarium sp. 3
0,94 1,99
2 1,33 2,11
Fusarium sp. 4 1,34
1,3 1,36
1,6 1,81
Fusarium sp. 5 1,22
1,43 1,55
1,45 2,1 BK09
Fusarium sp. 1 1,54
1,61 1,81
1,51 2,21 Fusarium sp. 2
0,04 0,14
0,3 0,6
0,69
Fusarium sp. 3 0,85
1,27 1,3
1,75 1,76 Fusarium sp. 4
1,39 1,36
1,35 1,7
2,49
Fusarium sp. 5 0,73
0,84 1,02
1,1 1,2
LK08 Fusarium sp. 1
0,73 1,16
1,6 1,6
1,7 Fusarium sp. 2
0,24 0,36
0,51 0,84 0,99
Fusarium sp. 3 0,36
1,56 1,55
1,65 2,30
Fusarium sp. 4 1,65
1,95 1,97
1,56 2,22 Fusarium sp. 5
1,43 1,99
0,87 1,69 1,33
KR05 Fusarium sp. 1
0,66 1,5
1,54 1,95 0,49
Fusarium sp. 2 0,36
1,04 1,49
1,45 1,61 Fusarium sp. 3
0,94 1,99
2 1,33 2,11
Fusarium sp. 4 1,34
1,3 1,36
1,6 1,81
Fusarium sp. 5 1,22
1,43 1,55
1,45 2,1 BK13
Fusarium sp. 1 0,34
0,41 0,6
0,6 2,63
Fusarium sp. 2 0,44
0,65 1,79
0,8 0,42
Fusarium sp. 3 0,91
1,4 1,44
1,45 1,46 Fusarium sp. 4
1,54 1,66
2,09 1,85 2,51
Fusarium sp. 5 0,83
1,78 2,26
1,95 2,49 BK14
Fusarium sp. 1 1,23
1,59 1,90
1,76 2,29
Fusarium sp. 2 0,49
0,04 0,7
1,09 1,29
Fusarium sp. 3 1,3
1,26 1,6
1,39 1,9 Fusarium sp. 4
1,15 1,22
1,4 1,2
1,81 Fusarium sp. 5
0,65 1,41
1,41 1,81 2,09
Universitas Sumatera Utara
BK15 Fusarium sp. 1
0,63 0,73
1,44 1,55 1,71
Fusarium sp. 2 0,78
0,15 0,86
1,25 0,90
Fusarium sp. 3 1,06
1,46 1,46
1,54 1,99 Fusarium sp. 4
1,13 1,49
1,7 1,35 2,4
Fusarium sp. 5 1,6
1,6 1,54
2,16 2,82 BK16
Fusarium sp. 1 1,22
1,77 1,79
1,6 2,2
Fusarium sp. 2 0,21
0,03 0,31
0,45 0,46
Fusarium sp. 3 0,84
1,41 1,3
1,35 1,7 Fusarium sp. 4
1,09 1,35
1,45 1,71 2,3
Fusarium sp. 5 1,61
1,79 2
1,76 2,61 BK17
Fusarium sp. 1 1,3
1,37 1,74
1,65 2 Fusarium sp. 2
1,15 1,39
1,97 1,8
2,40
Fusarium sp. 3 0,65
1,19 1,3
1,54 1,98 Fusarium sp. 4
0,5 0,64
0,85 1,1
1,70
Fusarium sp. 5 1,29
1,83 1,84
1,98 2,3
Universitas Sumatera Utara
Pada pengamatan hari kesepuluh dari isolat bakteri. BK07 memiliki efektivitas penghambatan Fusarium sp. 5, dengan jari-jari zona hambat 2,3 cm adalah yang tinggi,
sedangkan terendah adalah Fusarium sp. 2, dengan jari-jari zona hambat 1 cm. BK08 memiliki efektivitas penghambatan Fusarium sp. 3, adalah yang tinggi dengan jari-jari
zona hambat 2,11 cm, sedangkan terendah adalah Fusarium sp. 1, dengan jari-jari zona hambat 0,49 cm. BK09 memiliki efektivitas penghambatan Fusarium sp. 4, adalah yang
tinggi dengan jari-jari zona hambat 2,49 cm, sedangkan terendah adalah Fusarium sp. 2, dengan jari-jari zona hambat 0,69 cm. LK08 memiliki efektivitas penghambatan
Fusarium sp. 3, adalah yang tinggi dengan jari-jari zona hambat 2,22 cm, sedangkan terendah adalah Fusarium sp. 2, dengan jari-jari zona hambat 0,99 cm. KR05 memiliki
efektivitas penghambatan Fusarium sp. 3, adalah yang tinggi dengan jari-jari zona hambat 2,11 cm, sedangkan terendah adalah Fusarium sp. 1, dengan jari-jari zona hambat
0,49 cm. BK13 memiliki efektivitas penghambatan Fusarium sp. 1, adalah yang tinggi
dengan jari-jari zona hambat 2,63 cm, sedangkan terendah adalah Fusarium sp 2, dengan jari-jari zona hambat 0,42 cm. BK14, memiliki efektivitas penghambatan Fusarium sp. 1,
adalah yang tinggi dengan jari-jari zona hambat 2,29 cm, sedangkan terendah adalah Fusarium sp. 2, dengan jari-jari zona hambat 1,29 cm. BK15, memiliki efektivitas
penghambatan Fusarium sp. 5, adalah yang tinggi dengan jari-jari zona hambat 2,82 cm, sedangkan terendah adalah Fusarium sp. 2, dengan jari-jari zona hambat 0,9 cm. BK16,
memiliki efektivitas penghambatan Fusarium sp. 5, adalah yang tinggi dengan jari-jari zona hambat 2,61 cm, sedangkan terendah adalah Fusarium sp. 2, dengan jari-jari zona
hambat 0,46 cm. Untuk BK17, memiliki efektivitas penghambatan Fusarium sp. 2, adalah yang tinggi dengan jari-jari zona hambat 2,4 cm, sedangkan terendah adalah Fusarium sp.
4, dengan jari-jari zona hambat 1,7 cm. Adanya kitin pada media menyebabkan produksi kitinase kedua isolat tersebut
terpacu untuk mendegradasi dinding sel fungi. Ketika kitin yang ada di sekitar koloni sudah terurai maka bakteri kitinase akan mengkolonisasi miselium fungi untuk
Universitas Sumatera Utara
menguraikan kitin yang ada pada dinding sel fungi. Menurut Muharni 2009 kitinase merupakan enzim yang mendegradasi kitin menjadi N-asetilglukosamin, degradasi kitin
dapat dilakukan oleh organisme kitinolitik dengan melibatkan enzim kitinase. Organisme pendegradasi kitin umumnya berasal dari kelompok mikroorganisme, diantaranya adalah
dari kelompok bakteri. Bakteri yang dilaporkan memiliki aktivitas kitinolitik seperti, Vibrio furnissi, Serratia marcescens, Bacillus circulans dan Pseudomonas aeruginosa.
Bakteri kitinolitik pada bidang pertanian berfungsi sebagai biokontrol terhadap fungi patogen maupun serangga hama yang umumnya memiliki komponen kitin pada dinding
selnya Chernin et al., 1998. Menurut El-Katatny et al., 2000 satu kelompok organisme yang memiliki
potensi sebagai agen pengendali hayati fungi berasal dari kelompok mikroba penghasil kitinase. Pengendalian hayati fungi dengan menggunakan mikroba kitinolitik didasarkan
pada kemampuan mikroba menghasilkan kitinase dan β-1,3-glukanase yang dapat
melisiskan sel fungi. Bakteri lain yang juga digunakan sebagai pengendali hayati komersial seperti P. syringae, Burkholderia cepacia, B. subtilis, Agrobacterium
radiobacter, Enterobacter cloacae, dan Streptomyces griseoviridis Fravel et al., 1998; McQuilken et al., 1998. Bakteri kitinolitik seperti A. hydrophila, A. caviae,
Pseudomonas maltophila, Bacillus licheniformis, B. circulans, Vibrio furnissii, Xanthomonas spp., dan Serratia marcescens memainkan peranan penting dalam
pengendalian hayati fungi patogen tanaman Gohel et al., 2003. Penguraian kitin pada dinding sel fungi Fusarium sp., dapat dilihat pada Gambar. 4 berikut ini:
a b
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4. Uji antagonis bakteri kitinolitik a BK14, terhadap Fusarium sp. 4, pada Phalaenopsis sp., dan b LK08 terhadap Fusarium sp. 1,
pada Vanda sp., dengan masa inkubasi 10 hari pada suhu 30
o
C.
Shahidi et al., 1999 mengatakan bahwa kitin merupakan polimer alami kedua yang paling banyak tersedia di alam setelah selulosa, merupakan polimer aminoglukan
dari N-asetil-D-glukosamin yang tidak larut air. Mikroorganisme kitinolitik mempunyai aktivitas antagonisme yang kuat terhadap fungi patogen dengan mekanisme
hiperparasitismenya dan antibiotiknya sehingga efektif dalam menghambat pertumbuhan fungi patogen tanaman dengan mendegradasi dinding selnya. Beberapa enzim
kitinolitiknya toksik pada fungi patogen penyebab penyakit tanaman budidaya tetapi tidak pada mikroorganisme lain dalam tanah dan tumbuhan inang Kloepper et al., 1989.
Menurut Oku 1994, peranan kitinase dalam pertahanan tanaman terhadap serangan patogen terjadi melalui dua cara, yaitu: 1 menghambat pertumbuhan fungi dengan
secara langsung menghidrolisis dinding miselia dan 2 melalui pelepasaan elisitor endogen oleh aktivitas kitinase yang kemudian memicu reaksi ketahanan sistematik pada
inang.
3.3 Pengamatan Struktur Hifa Abnormal Fusarium sp., pada Tanaman Anggrek setelah Uji Antagonisme
