INDUKSI KETAHANAN TANAMAN BAWANG MERAH DENGAN BAKTERI ENDOFIT INDIGENUS TERHADAP PENYAKIT HAWAR DAUN BAKTERI (Xanthomonas axonopodis pv allii).
1
INDUKSI KETAHANAN TANAMAN BAWANG MERAH DENGAN BAKTERI
ENDOFIT INDIGENUS TERHADAP PENYAKIT HAWAR DAUN BAKTERI
(Xanthomonas axonopodis pv allii)
Oleh :
Yulmira Yanti*, Zurai Resti
*)
Staf pengajar Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan Fakultas Pertanian
Universitas Andalas Padang
Abstrak
Penelitian ini merupakan penelitian laboratorium dan rumah kaca yang
dilaksanakan selama satu tahun. Tahapannya adalah sebagai berikut (1) Induksi
ketahanan tanaman bawang merah terhadap penyakit hawar daun bakteri (2)
Karakterisasi isolat bakteri endofitik terpilih.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa, dari 97 isolat endofit indigenus hasil
isolasi 72% diantaranya bersifat Gram positif, seluruhnya menunjukkan HR negatif
dan patogenisitas negatif. Dari 97 isolat bakteri endofit indigenus tersebut hanya 59
isolat yang diuji kemampuannya dalam menekan penyakit HDB secara in planta dan
tidak semua isolat bakteri endofit tersebut mampu menekan penyakit HDB. Hasil
seleksi menunjukkan 10 isolat bakteri endofit indigenus terpilih yang memiliki
kemampuan menekan penyakit HDB dengan efektivitas penekanan antara 4,87% 98,99%. Isolat endofit indigenus tersebut adalah RD2E2, PK1E1, PK1E3, ULG1E4,
LL1E1, LL1E2, STP1E1, STP1E2, STP1E3, STP2E1. Hasil pengujian kandungan
IAA dari sepuluh isolat endofit indigenus tersebut menunjukkan bahwa semua isolat
endofit indigenus terpilih menghasilkan IAA dengan konsentrasi antara 0,23 – 0,24
ppm.
2
PENDAHULUAN
Beberapa tahun terakhir ini tanaman bawang merah di Sumatrera Barat banyak
diserang oleh bakteri Xanthomonas axonopodis pv. allii (Xaa) penyebab penyakit
hawar daun bakteri. Xaa dapat menyerang semua umur tanaman. Hasil penelitian
Resti et al (2007) Penyakit hawar daun bakteri telah tersebar di daerah sentra produksi
bawang merah di Sumatera Barat. Persentase serangan mencapai 100 % di Kab. Solok
dan 39,62 % di Kab. Agam. Menurut Schwart dan Gent (2006) kehilangan hasil
(termasuk ukuran dan kualitas umbi) bisa mencapai 100 %, terutama bila kondisi
lingkungan mendukung. Penyakit hawar daun bakteri ini dapat ditularkan melalui
benih (seedborn patogen) dan selain menyerang bawang merah juga dapat menyerang
bawang putih, bawang daun, dan bawang bombay (Raumagnac et al, 2004)
Informasi mengenai tindakan pengendalian penyakit ini di Indonesia masih
terbatas, karena penyakit ini baru ditemukan.
Penelitian mengenai pengendalian
penyakit hawar daun bakteri yang efektif dan efisien sangat diperlukan agar dapat
menekan perkembangan penyakit dan mengatasi penyebaran yang lebih luas.
Sesuai dengan program pertanian berkelanjutan maka teknik pengendalian
organisme pengganggu tumbuhan (OPT) mengacu pada pengendalian hama terpadu
(PHT). Salah satu komponen utama dalam program ini adalah pengendalian hayati.
Keuntungan penggunaan agen hayati dalam pengendalian penyakit tanaman antara
lain: dapat diperbaharui, sumberdaya lokal, dapat diperbanyak dengan teknologi
sederhana dan mudah cara aplikasinya. Disamping itu beberapa jenis bakteri sebagai
agen hayati punya fungsi ganda, menghasilkan antibiotik, mampu berkompetisi,
menghasilkan enzim, membantu ketersediaan hara bagi tanaman (bakteri pelarut
fosfat), pemacu pertumbuhan tanaman (Plant Growth Promoting Rhizobacteria =
PGPR) dan mengimbas ketahanan tanaman terhadap hama dan penyakit tanaman
(Habazar, 2006). Selanjutnya suatu spesies yang sama tetapi berada pada wilayah
geografi dan lingkungan yang berbeda dapat memiliki kemampuan yang berbeda
dalam menekan perkembangan patogen (Van den Bosch et al, 1982).
3
Pengendalian hayati terhadap penyakit tanaman yang telah dikembangkan saat
ini umumnya bersifat langsung terhadap patogen, yaitu melalui kompetisi, antibiosis
atau parasit. Aspek lain yang perlu diteliti
adalah potensi agen hayati dalam
menginduksi ketahanan tanaman. Menurut Tuzun dan Kuc (1991) ketahanan tanaman
dapat terinduksi dengan menginokulasi agen penginduksi sehingga dapat melindungi
tanaman terhadap patogen dan mekanisme ini dikenal dengan imunisasi.
Pengendalian penyakit tanaman dengan menggunakan bakteri endofitik
merupakan
salah
satu
alternatif
pengendalian
yang
ramah
lingkungan,
berkesinambungan dan dapat diintegrasikan dalam program pengendalian hama
terpadu. Beberapa jenis bakteri endofitik ini disamping sebagai agen biokontrol, juga
sebagai pemacu pertumbuhan tanaman, dan mengimunisasi ketahanan tanaman
terhadap patogen (Kloepper et al, 1999)
Bakteri endofitik adalah bakteri yang berada dalam jaringan tanaman atau
dipermukaan tanaman dan keberadaan tanaman tersebut tidak menimbulkan kerusakan
bagi tanaman atau tidak menimbulkan gejala apapun pada tanaman (Bandara et al,
2006). Bakteri endofitik dapat diisolasi dari bagian akar, batang, bunga, dan kotiledon.
Bakteri dapat masuk melalui proses perkecambahan biji, akar-akar sekunder stomata,
atau melalui kerusakan yang terjadi pada daun. Di dalam tanaman bakteri endofitik
dapat terlokalisir pada bagian dimana bakteri tersebut mulai masuk atau menyebar ke
bagian tanaman lainnya. Di dalam jaringan tanaman bakteri berada di dalam sel,
diruang antar sel, atau dalam jaringan pembuluh (Zinniel et al, 2002).
Bakteri endofitik yang digunakan sebagai agen penginduksi diisolasi dari
berbagai jenis tanaman bawang sehat yang berada di daerah endemik penyakit hawar
daun bakteri. Isolat yang didapatkan tersebut diharapkan mampu menginduksi
ketahanan tanaman bawang merah terhadap serangan Xaa. Beberapa isolat endofitik
yang di dapatkan tersebut diasumsikan mempunyai kemampuan yang berbeda dalam
menginduksi ketahanan tanaman bawang merah, karena memiliki keragaman
morfologi, fisiologi dan molekular.
Penelitian ini bertujuan 1) Untuk mendapatkan isolat-isolat bakteri endofitik
yang efektif untuk pengendalian penyakit hawar daun bakteri pada
bawang merah.
4
2.) Mengetahui respon fisiologis tanaman bawang merah setelah diimunisasi dengan
bakteri endofitik.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini terdiri dari dua tahap, tahap pertama merupakan uji induksi
ketahanan tanaman bawang merah di rumah kaca. Tahap kedua merupakan penelitian
laboratorium untuk mendapatkan karakter isolat bakteri endofit terpilih.
Tahap 1: Induksi ketahanan tanaman bawang merah terhadap penyakit hawar
daun bakteri
Isolat bakteri endofitik indigenus
Isolat bakteri endofitik yang digunakan merupakan koleksi Resti (2008), yang
di telah diisolasi dari berbagai daerah di Sumatera Barat. Isolat bakteri endofitik
etrsebut berasal dari jaringan akar tanaman bawang merah sehat yang berada di sekitar
tanaman yang terserang bakteri Xaa. Isolat bakteri endofitik di remajakan pada
medium NA dan inkubasi selama 2 x 24 jam. Perbanyakan isolat dilakukan dengan
cara mengkulturkan pada medium NB dan diinkubasi pada shaker selama 24 jam
(preculture), satu ml biakan dari preculture dipindahkan ke dalam 50 ml medium NB
dan diinkubasi pada shaker selama 2 x 24 jam (mainculture). Selanjutnya
diaplikasikan pada benih bawang merah dengan cara direndam.
Isolasi dan identifikasi Bakteri potogen (Xaa)
Xaa diisolasi dari bawang merah yang terinfeksi penyakit hawar daun
xanthomonas di daerah endemik. Isolasi menggunakan medium Nutrien Glucosa Agar
(NGA) ditambah 100 ppm sikloheksimid. Biakan ini diinkubasi pada suhu kamar
selama 48 jam. Identifikasi isolat bakteri berdasarkan bentuk morfologi, Uji fisiologis
(Schaad et al, 2001), reaksi hipersensitif (klement et al., 1990) pada daun tembakau
Deli dan patogenisitas pada bibit bawang merah. Perkembangan gejala penyakit
diamati 2 minggu setelah inokulasi patogen, isolat bakteri yang paling virulen
ditentukan berdasarkan kecepatan munculnya gejala hawar. isolat terpilih diperbanyak
dan disimpan untuk pengujian selanjutnya
5
Induksi Ketahanan Bawang merah dengan bakteri endofitik
Bibit bawang merah yang digunakan adalah varietas medan. Umbi bawang
untuk bibit dicuci bersih, dipotong 1/3 bagian atas kemudian direndam dalam suspensi
isolat bakteri endofitik dengan kepadatan inokulum 106 sel/ml selama 15 menit.
Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 3 ulangan. Bibit
tersebut ditaman pada campuran tanah dan pupuk kandang steril dalam polybag dan
dipelihara di rumah kaca.
Tanaman bawang merah diinokulasi dengan Xaa pada umur 15 hari setelah
aplikasi bakteri endofitik. Daun bawang dilukai dengan jarum, kemudian diinokulasi
dengan Xaa (kepadatan inokulum 106 sel/ml). Peubah yang diamati adalah masa
inkubasi (hari), persentase serangan penyakti, pertumbuhan tanaman (tinggi, dan
jumlah daun)
Tahap II: Karakterisasi isolat bakteri endofitik terpilih
Hormon tumbuh indole acetic acid (IAA)
Indole acetic acid (IAA) dari isolat bakteri dideterminasi dengan metoda
kalorimeter Bric et al (1991). Bakteri dikulturkan dalam medium cair Kings B selama
2 x 24 jam pada shaker dengan kecepatan 200 rpm. Kultur disentrifus pada 7000 g
selama 15 menit. Supernatan dipisahkan dari pelletnya, 2 ml supernatan ditambahkan
dalam 4 ml reagent sowlkesky (1 ml FeCl3 dalam 49 ml perchloric acid 35 %)
dikocok, inkubasi selama 20-25 menit dan absorbannya ditentukan dengan
spectrofotometri panjang gelombang 530 nm. Jumlah IAA yang dihasilkan
dikalibrasikan menggunakan kurva IAA standar (10-100µg/ml)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tahap I : Induksi Ketahanan Tanaman Bawang Merah dengan Bakteri Endofit
Indigenus
Isolat bakteri endofitik indigenus
Sampel akar bawang merah sehat yang diperoleh dari daerah endemik penyakit
hawar daun bakteri (Alahan Panjang Kab. Solok dan Badorai Kab. Agam) di peroleh
97 isolat endofit indigenus bawang merah. Selanjutnya hasil uji pengujian reaksi
6
Gram, reaksi Hipersensitif (HR) dan patogenisitas dapat dilihat pada tabel 1. Pada
umumnya isolat endofit bersifat Gram + (72% Gram positif), dan isolat lainnya adalah
Gram -, semua isolat bersifat HR negatif dan patogenisitas negatif, hal ini berarti
isolat –isolat tersebut tidak tergolong patogen pada tanaman sehingga tidak berbahaya
bila diintroduksikan pada tanaman bawang merah ataupun tanaman yang ada disekitar
pertanaman bawang merah di lapangan. Sebaran dan bentuk koloni endofit dari
perakaran bawang merah dapat dilihat pada gambar 1.
Tabel 1: Sifat-sifat isolat bakteri endofit dari daerah sentra bawang merah
Sumatera Barat
No.
Isolat
Reaksi Gram
Reaksi HR
Kode
Sumber
1.
TL1E1.2
Alahan Panjang
2.
TL1E2.2
Alahan Panjang
3.
TL1E2.3
Alahan Panjang
4.
TL1E2.1
Alahan Panjang
5.
TL1E1.1.
Alahan Panjang
+
6.
TP1E1.3
Alahan Panjang
+
7.
TP4E2.1
Alahan Panjang
+
8.
TP4E2.2
Alahan Panjang
+
9.
TP2E1.2
Alahan Panjang
10.
TP2E1.3
Alahan Panjang
11.
TP2E1.1
Alahan Panjang
+
12.
TP2E2.1
Alahan Panjang
13.
TP1E2.2
Alahan Panjang
14.
TP1E2.1
Alahan Panjang
15
TP1E1.2
Alahan Panjang
+
16.
TP1E1.1
Alahan Panjang
+
17.
TP2E2.2
Alahan Panjang
18.
TP4E1.1
Alahan Panjang
19.
TL3E1.1
Alahan Panjang
20.
TL3E2.3
Alahan Panjang
21.
TL3E2.2
Alahan Panjang
22.
TL3E2.1
Alahan Panjang
+
23.
TP4E1.2
Alahan Panjang
+
24.
TL3EE1.2
Alahan Panjang
+
25.
TL2E2.3
Alahan Panjang
+
26.
TL2E2.2
Alahan Panjang
+
27.
TL2E2.1
Alahan Panjang
+
28.
TL2E1
Alahan Panjang
+
29.
TP3E2
Alahan Panjang
-
Patogenisitas
-
7
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57
58.
59.
60.
61
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
TP3E1
RD1E1
RD1E2
RD2E1
RD2E2
JB1E1
JB1E2
JB1E3
PK2E1
PK2E2
PK2E3
PK2E4
ULG1E1
ULG1E2
ULG1E3
ULG1E4
LL1E1
LL1E2
LL1E3
STP1E1
STP1E2
STP1E3
STP1E4
STP1E5
PK1E1
PK1E2
PK1E3
PK1E4
PK1E5
STP2E1
STP2E2
JP1E1
JP1E2
SN1E4
SN1E3
SN2E2
LKE2
SN1E2
SN2E3
LKE1
SN1E1
SN2E1
SS2E1
PU1E3
PU1E2
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
8
75.
PU2E2
Alahan Panjang
76.
PU2E1
Alahan Panjang
77.
BD1.1E1
Badorai
78.
BD1.1E2
Badorai
79.
BD1.2E1
Badorai
80.
BD1.2E2
Badorai
81.
BD1.2E3
Badorai
82.
BD1.2E4
Badorai
83.
BD1.3E1
Badorai
84.
BD1.3E2
Badorai
85.
BD1.3E3
Badorai
86.
BD2.1E1
Badorai
87.
BD2.1E3
Badorai
88.
BD2.2E1
Badorai
89.
BD2.2E2
Badorai
90.
BD2.2E3
Badorai
91.
BD2.3E5
Badorai
92.
BD2.3E6
Badorai
93.
BD3.1E1
Badorai
94.
BD3.1E2
Badorai
95.
BD4.1E1
Badorai
96.
BD4.1E2
Badorai
97.
BD4.2E1
Badorai
Ket: : reaksi HR - : tidak menunjukkan reaksi HR
A
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
B
Gambar 1: Sebaran dan bentuk koloni bakteri endofit pada medium NA dari sampel
perakaran tanaman bawang Alahan Panjang (A). Pemurnian dengan
metode gores (B).
9
Isolasi dan identifikasi Bakteri potogen (Xaa)
Hasil isolasi patogen penyebab penyakit hawar daun bakteri didapatkan
morfologi koloni yang bulat, cembung, berlendir dan berwarna kuning, dengan sifat
fisiologis Gram negatif, pektinase positif, uji pigmen xanthomonadin positif. Hasil uji
morfologi dilihat pada tabel 2, dan sifat fisiologis bakteri Xaa tabel 3. Gambar koloni
dapat dilihat pada gambar 2 dan pengujian fisiologis, HR dan patogenisitas pada
gambar 3.
Tabel 2 : Hasil pengamatan morfologi koloni bakteri Xaa pada medium NGA
No.
1.
2.
3.
4.
Morfologi koloni
Bentuk koloni
Warna
Permukaan koloni
Penampang melintang koloni
Hasil
Bulat (Regular)
Kuning
Berlendir
cembung
Gambar 2 : Morfologi koloni Xaa pada medium NGA, Koloni pada medium NGA
umur 5x 24 jam (A), morfologi satu koloni Xaa pada medium NGA (B)
Tabel 3: Hasil Pengujian sifat fisiologis, reaksi HR dan patogenisitas Xaa
No. Sifat Fisiologis
Hasil pengujian
1.
Uji Gram
Negatif
2.
Pektinase
Positif
3.
Pigmen xanthomonadin
Positif
4.
Uji HR
Positif
5.
Patogenisitas
Positif
10
Hasil pengujian patogenisitas isolat Xaa hasil isolasi menunjukkan adanya
gejala hawar daun bakteri. Gejala awal yang nampak adalah water soaking
(kebasahan) pada ujung daun diikuti perubahan warna jadi kuning, bercak kecil yang
kemudian meluas menjadi hawar (gambar 3).
A
B
C
D
Gambar 3: Uji fisiologis, Reaksi HR dan Patogenisitas Xaa, Uji Gram (A), Uji
pektinase (B), Uji HR (C), Uji patogenisitas (D)
Induksi Ketahanan Bawang merah dengan bakteri endofitik
Dari 97 isolat hasil isolasi ternyata tidak semuanya dapat diuji secara inplanta
untuk melihat kemampuan induksinya. Beberapa isolat tidak dapat tumbuh dengan
baik (setelah penyimpanan), sehingga untuk pengujian kemampuan induksi isolat
endofit yang dapat dipakai hanya 59 isolat. Hasil pengujian 59 isolat bakteri endofit
dari perakaran bawang merah pada daerah sentra bawang merah di Sumatera Barat
menunjukkan bahwa tidak semua isolat endofit mampu menghambat perkembangan
penyakit hawar daun bakteri (yang tidak mampu menekan penyakit efektivitas
penekanannya bernilai minus). Namun untuk yang punya kemampuan sebagai induser
kemampuan penekanan berkisar antara 98,99% sampai 4,67% (tabel 4). Isolat endofit
yang mampu menekan perkembangan penyakit hawar daun bakteri lebih dari 96%
terdiri dari 10 isolat terpilih yaitu RD2E2, PK1E1, PK1E3, ULG1E4, LL1E1, LL1E2,
STP1E1, STP1E2, STP1E3, STP2E1 yang berasal dari Alahan Panjang. Kemampuan
tertinggi dalam menekan serangan hawar daun bakteri pada isolat ULG1E4, dengan
efektivitas penekanan 98,99 %.
11
Tabel 4: Hasil Pengamatan persentase serangan dan efektivitas penekanan
penyakit HDB pada bawang merah yang diintroduksi dengan isolat
endofit
No.
Kode isolat endofit
% serangan
Efektivitas penekanan
1.
TL1E2
60,60
-44,43
2.
TL1E3
42,68
-1,72
3.
TL1E4
37,6
10,39
4.
TL1E5
31,25
25,52
5.
TL2E1
25,97
38,10
6.
TL2E2
44,23
-5,41
7.
TL2E3
60
-42,99
8.
TL2E4
43,10
-2,72
9.
TL3E1
36,54
12,92
10.
TL3E2
28,57
31,91
11.
TL3E3
39,39
6,12
12.
TL3E4
33,89
19,23
13
TL3E5
42,65
-1,64
14
TP1E1
33,80
19,45
15
TP1E2
46,34
-10,44
16
TP1E3
33,83
19,37
17
TP1E4
40
4,67
18.
TP2E1
28,28
32,60
19
TP2E2
38,895
7,32
20
TP2E3
29,47
29,77
21.
TP2E4
34,94
16,73
22.
TP2E5
42,68
-1,72
23.
TP3E1
53,52
-27,78
24.
TP3E2
27,45
34,58
25.
TP4E1
25,29
39,73
26.
TP4E2
28,85
31,24
27.
TP4E3
29,21
30,39
28.
TP4E4
36,67
12,60
29.
TP4E5
35,57
15,23
30
TL1E3
66,07
-57,46
31.
RD1E1
13,79
67,14
32.
RD2E1
17,39
58,56
33.
RD2E2
1,5
96,43
34.
RD2E3
8,79
79,05
35.
JB1E2
45,71
-8,94
36.
JB1E3
14,63
65,13
37.
PK1E1
0,89
97,88
38.
PK1E3
0,82
98,05
39.
PK1E4
1, 67
96,02
40.
Pk1E5
34,00
18,97
41.
PK2E1
22,22
47,04
42.
PK2E4
17,17
59,08
12
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
ULG1E1
ULG1E2
ULG1E3
ULG1E4
LL1E1
LL1E2
LL1E3
STP1E1
STP1E2
STP1E3
STP1E4
STP1E5
STP2E1
STP2E2
JP1E1
JP1E2
PK2E3
Kontrol
14,63
13,58
12,5
0,42
0,65
0,86
21,14
1,35
1,27
1,56
16,05
29,03
1, 34
15,83
1,93
13,83
11,54
41,96
65,13
67,63
70,21
98,99
98,45
97,95
49,62
96,78
96,97
96,28
61,74
30,81
96,81
62,27
95,40
67,04
72,49
0,00
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kemampuan isolat endofit indigenus
sangat tinggi untuk menurunkan serangan penyakit hawar daun bakteri di rumah kaca,
dibandingkan hasil penelitian yang mengintroduksikan beberapa jenis agen induser
lain, seperti penggunaan Pseudomonas fluorescens dapat menurunkan serangan Bean
Common Mosaic Potyvirus (BCMV) pada kacang buncis dari 50% (pada tanaman
kontrol) menjadi 10% (Kumar et al, 2005). Introduksi b4 isolat Pseudomonas sp. dari
tanah supresif (suppresive soil) pada areal pertanaman pigeon pea menunjukkan
kemampuan menghambat perkembangan nematoda dan menurunkan indeks penyakit
layu (Shiddiqui dan Shakeel, 2006).
Perbandingan pertumbuhan dan gejala penyakit HDB pada tanaman bawang
merah yang diintroduksi dengan isolat endofit dan kontrol dapat dilihat pada gambar
4. Pada tanaman bawang merah yang diintroduksi isolat endofit belum menunjukkan
gejala penyakit HDB sampai umur 30 hari setelah tanam (hst), sedangkan tanaman
kontrol (tanpa introduksi endofit) sudah menunjukkan gejala yang khas pada ujung
daun. Gejala penyakit HDB etrsebut sesuai dengan karakter gejala tanaman terserang
Xaa yang dikemukakan oleh Gent el al (2004).
13
A
B
Gambar 4 : Perbandingan tanaman yang diintroduksi dengan isolat endofit dan
kontrol. Tanaman kontrol yang bergejala HDB (A), Tanaman yang
diintroduksi endofit tidak menunjukkan gejala penyakit (umur 30 hst)
(B).
Disamping dapat menekan serangan penyakit isolat endofit juga mampu
meningkatkan pertumbuhan tanaman. Hasil pengamatan kemampuan isolat endofit
dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman ditunjukkan pada tabel 5. Tidak semua
isolat endofit mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman bawang merah
dibandingkan dengan tanaman kontrol (yang bernilai minus tidak mampu
meningkatkan pertumbuhan) Peningkatan pertumbuhan berkisar antara 1,50 – 33,08 %
untuk tinggi tanaman dan 2,54 – 71,83 % untuk jumlah daun. Peningkatan tertinggi
terdapat pada tanaman bawang merah yang diintroduksi dengan isolat ULG1E1
terhadap tinggi tanaman dan isolat LL1E1 terhadap jumlah daun. Kondisi ini hampir
sama dengan kemampuan bakterisida copper hydroxide, disamping menekan
perkembangan penyakit HDB juga mampu meningkatkan pertumbuhan dan hasil
tanaman (Gent dan Schwartz, 2005).
Tabel 5: Pertumbuhan tanaman bawang merah setelah diintroduksi dengan isolat
endofit indigenus
No. Kode Isolat
Tinggi Tanaman (cm) Efektivitas (%) Jumlah daun
(Helai)
1.
TL1E2
34,5
3,76
16,5
2.
TL1E3
36
8,27
20,5
3.
TL1E4
35
5,26
21,25
4.
TL1E5
33,88
1,89
20
5.
TL2E1
34,75
4,51
19,25
6.
TL2E2
35
5,26
26
Efektivitas
(%)
-7,04
15,49
19,72
12,68
8,45
46,48
14
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13
14
15
16
17
18.
19
20
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
TL2E3
TL2E4
TL3E1
TL3E2
TL3E3
TL3E4
TL3E5
TP1E1
TP1E2
TP1E3
TP1E4
TP2E1
TP2E2
TP2E3
TP2E4
TP2E5
TP3E1
TP3E2
TP4E1
TP4E2
TP4E3
TP4E4
TP4E5
TL1E3
RD1E1
RD2E1
RD2E2
RD2E3
JB1E2
JB1E3
PK1E1
PK1E3
PK1E4
Pk1E5
PK2E1
PK2E4
ULG1E1
ULG1E2
ULG1E3
ULG1E4
LL1E1
LL1E2
LL1E3
STP1E1
STP1E2
STP1E3
33,13
33,83
36,67
32,25
36,63
38
36
32
38,67
38
36,75
34,13
32,75
33,75
35
31,13
32,5
24
28,38
24,75
37,13
35,5
32,75
28,5
35
39,75
34,25
30
40,75
43
39,67
35,5
36
38,5
35,75
32,25
44,25
21,75
39,5
36,25
38,75
41,25
41,75
27,25
42,33
38,67
-0,36
1,74
10,29
-3,01
10,17
14,29
8,27
-3,76
16,30
14,29
10,53
2,65
-1,50
1,50
5,26
-6,38
-2,26
-27,82
-14,65
-25,56
11,67
6,77
-1,50
-14,29
5,26
19,55
3,01
-9,77
22,56
29,32
19,31
6,77
8,27
15,79
7,52
-3,01
33,08
-34,59
18,80
9,02
16,54
24,06
25,56
-18,05
27,31
16,30
16,25
19,3
17,3
21
16,5
14,75
17
17,75
13,67
17
16,25
24,75
13,5
23,75
20,75
20,5
17,75
12,75
21,75
13
22,25
22,5
24,5
14
21,75
23
21,5
22,75
26,25
27,33
20,25
22,75
21,67
12,5
27
24,75
20,5
20,25
26
17,75
30,5
24,75
25,75
25
26,75
22
-8,45
8,73
-2,54
18,31
-7,04
-16,90
-4,23
0,00
-22,99
-4,23
-8,45
39,44
-23,94
33,80
16,90
15,49
0,00
-28,17
22,54
-26,76
25,35
26,76
38,03
-21,13
22,54
29,58
21,13
28,17
47,89
53,97
14,08
28,17
22,08
-29,58
52,11
39,44
15,49
14,08
46,48
0,00
71,83
39,44
45,07
40,85
50,70
23,94
15
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
STP1E4
STP1E5
STP2E1
STP2E2
JP1E1
JP1E2
PK2E3
Kontrol
39
43,75
38,67
39
43,75
36
35,75
33,25
17,29
31,58
16,30
17,29
31,58
8,27
7,52
0,00
27
20,67
27,5
30
23,75
23,5
26
17,75
52,11
16,45
54,93
69,01
33,80
32,39
46,48
0,00
Kemampuan PGPR dalam memacu pertumbuhan tanaman telah banyak
dilaporkan antara lain Burkhoderia sp galur PsJN tergolong efektif memacu
pertumbuhan kentang (Frommel et al, 1991), sayuran (Nowak et al, 1995), dan anggur
(Ait Barka et al, 2000). Pseudomonas galur F113, SBW25 dan CHAO mampu
meningkatkan berat pucuk ercis (masing-masing 20%, 22%, dan 35%); galur Q2-87,
SBW 25 dan CHAO meningkatkan berat akar (14%, 14% dan 52%). Galur SBW25
dan CHAO meningkatkan panjang akar (19%, dan 69%) dan meningkatkan jumlah
akar lateral (14% dan 29%) (Naseby et al, 2001).
Kemampuan meningkatkan hasil tanaman oleh kelompok PGPR telah banyak
dilaporkan, antara lain, peningkatan hasil gandum setelah diintroduksi dengan 3 isolat
Plant Promoting Bioprotectant Rhizobacteria (PGPBR) sama dengan perlakuan kimia
iprodione + thiram, P. putida biotipe A dan P. putida biotipe B menunjukkan
peningkatan hasil oleh PGPBR bervariasi dari 18-22% di Posso Fundo dan 27-28% di
Pato Branco (Luz, 2001). Hasil percobaan rumah kaca pada tanaman kentang yang
diperlakukan dengan bakteri menunjukkan peningkatan hasil mencapai 500%,
sedangan pada percobaan lapangan menurun sampai kurang dari 20%. Peningkatan
hasil sampai 20% saja sudah merupakan impian bagi pemulia tanaman (plant breeder)
(Merriman, 1975).
Sepuluh isolat dengan hasil pengujian tahap I ini yang memiliki kemampuan
penekanan penyakit diatas 96 % dijadikan isolat endofit terpilih yang akan digunakan
pada pengujian tahap II. Isolat endofit indigenus tersebut adalah RD2E2, PK1E1,
PK1E3, ULG1E4, LL1E1, LL1E2, STP1E1, STP1E2, STP1E3, STP2E1.
16
Tahap II: Karakterisasi isolat bakteri endofitik terpilih
Hormon tumbuh indole acetic acid (IAA)
Hasil pengukuran kadar IAA pada 10 isolat endofit dengan kemampuan
induksi terbaik dari percobaan tahap I disajikan pada tabel 6. Pada tabel 6
menunjukkan pada sepuluh isolat endofit indigenus terpilih yang diuji semuanya
menghasilkan IAA dengan kandungan IAA hampir sama. Konsentrasi IAA ke sepuluh
isolat endofit tersebut berkisar antara 0,239 - 0,242 ppm. Adanya kandungan IAA pada
isolat endofit indigenus terpilih tersebut ditunjukkan dengan perubahan warna larutan
menjadi merah. Maira (2000) menyatakan bahwa isolat rhizobacteria yang dapat
menghasilkan IAA akan mengalami perubahan warna menjadi merah setelah suspensi
isolat bakteri tersebut direaksikan dengan reagent salkowsky. Hasil pengujian
kandungan IAA ditampilkan pada gambar 5.
Tabel 6. Konsentrasi IAA yang dihasilkan oleh isolat endofit terpilih
No.
Kode Isolat
Konsentrasi IAA (ppm)
1.
ULG1E4
0,242
2.
LL1E1
0,241
3.
LL1E2
0,241
4.
PK1E1
0,241
5.
PK1E3
0,241
6.
RD2E2
0,240
7.
STP1E1
0,240
8.
STP1E2
0,240
9.
STP1E3
0,240
10.
STP2E1
0,239
A
B
Gambar 5 : Hasil pengujian kandungan IAA pada isolat endofit terpilih. Hasil
pengujian pada 10 isolat endofit terpilih (A), Larutan IAA standar (B)
17
Kesepuluh isolat endofit terpilih hasil dari percobaan tahap I mampu
menghasilkan hormone IAA yang merupakan hormone tumbuh yang berfungsi dalam
meningkatkan pertumbuhan tanaman. Beberapa jenis mikroba yang diisolasi dari
tanah dapat menghasilkan hormone tumbuh secara in vitro yang dapat mempengaruhi
pertumbuhan tanaman antara lain indole acetic acid (IAA) (Klement et al, 1990).
Informasi terbaru menyatakan bahwa Pseudomonas fluorescens yang bersifat endofit
pada perakaran padi mampu memfiksasi Nitrogen (Centre for microbial ang plant
genetic 2006).
KESIMPULAN
Hasil pengujian kemampuan induksi dari 59 isolat bakteri endofit indigenus
menunjukkan bahwa tidak semua isolat mampu menekan serangan penyakit HDB dan
meningkatkan pertumbuhan tanaman bawang merah. Kemampuan isolat bakteri
endofit indigenus dalan menekan serangan penyakit bisa mencapai 98,99% . Hasil
seleksi didapatkan 10 isolat bakteri endofit indigenus terpilih yang mempunyai
kemampuan penekanan penyakit terbaik yaitu isolat
RD2E2, PK1E1, PK1E3,
ULG1E4, LL1E1, LL1E2, STP1E1, STP1E2, STP1E3, STP2E1. Isolat endofit
indigenus terpilih menghasilkan IAA dengan konsentrasi antara 0,23 – 0,24 ppm.
Ucapan Terimakasih
Penelitian ini dibiayai oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Depdiknas
dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Kegiatan No : 126a/H.16/PL/HB.PHB/IV/2009.
Daftar Pustaka
AAK, 1998. Pedornan Bertanam. Kanisius. Yogyakarta
Agrios, G. N. 1997. Plant Pathology. 4 th edition. Academic Press Inc.tSan Diego-New
York-Boston-Lon don -Syd ney-Tokyo-Toronto.
Badan Pusat Stafistik. 2003. Sumatera Barat Dalam Angka 2003. Padang.583 hal
18
Bandara, W.M.M.S, G. Seneviratne, S.A. Kulasooriya., 2006. Interaction among
endophytic bacteria and fungi; effects and potensials. J. Biosci 31 (5). Indian
Academy and Sciences.
Centre for microbial and plant genetics. 2006. Plant growth promoting rhizobacteria
dan biodegradasi. Katolike Universiteit Leuwen, Netherland.
Cook, R. J., Baker, K. F., 1989. The nature and practice of biological control of plant
pathogens. APS Press. St. Paul Minnesota.
Gent, D. H., Schwart, H. F., Ishimaru, C.A., Louws, F. J., Cramer, R. A., dan
Lawrence C. B. 2004. Polyphasic Charaterizion of Xanthomonas Strain Onion.
Phytophatology. 94: 184 -195.
Hallmann, J., A.Q. Hallman, W.g. Miller , R.A. Sikora. And S.E. Lindow. 2001.
Endophytic colonization of plants by the biocontrol agent Rhizobium etii G12
in relation to Meloidogyne incognita infection. Biological control vol. 91.,
No.4, 415-422.
ldris, H. 1998. Pengujian beberapa varietas bawang merah (Allium cepa L.form
ascalonicum) terhadap perkembangan penyakit doivny milcleiv yang
disebabkan oleh Peronospora destructor (Berk) Casp. Skripsi Fak. Pertanian
Univ. Andalas Padang.
Kloepper, J.W., Leong, J.,Teintze, M. and Scrhorth,M. N. Enhanced plant growth by
sideophores produced by platrit growth promting rhizobacteria. Nature. 1980,
286:885-886
Kumar, A., Anandaraj, M., and Sarma, Y. R. 2005. Fthizome solarization and
microwave treatmGent: ecoffiendly methods for disinfecting ginger seed
rhizomes. Hal. 185195. In: Bacterial wilt disease and the Ralsionia
solanucearum species complex. C. Allen, P. Prior, A. C. Hayward. eds. APS
Press St. Paul, Minnesota USA.
Lelliot, R. A., and Stead, D. A. 1987. Methods for the diagnosis of bacterial disease on
plant. 2nd Ed. Oxford, Blackwell Sci. Pub[.
Nejad. P., and Johnson, P. A. 2000. Endophytic bacteria induce growth prornotion and
wilt disease suppression in oilseed rape and tomato. Biological Conlrol. 18:
2008-215
Nunez, J. J. Gilbertson, R. L. Meng,X. Davis,R.M. 2002. First Report of
Xanthomonas Leaf Blight of Onion in California. Plant Diseases. 86:330
Paulraj, L., dan L. W. 0' Garro . 1993. Leaf Blioht of Onion in Barbados Caused By
Xanhomonas campestris. Plant Dis. 86:3330.
19
Resti, Z., Yanti, Y., Rahma, H. 2007. Distribusi Penyakit Hawar Daun Bakteri Pada
tanaman Bawang (Xanthomonas axonopodis pv allii) Sebagai Penyakit Baru di
Sumatera Barat. Laporan Penelitian DIPA Unand. Universitas Andalas.
Padang.
Resti, Z. Reflin, Husna, R. 2005. Tingkat Serangan Penyakit Hawar Daun Bakteri
Disebabkan oleh Xanthononas axonopodis pv allii Pada Beberapa Jenis
Tanaman Bawang ( Allium sp). Laporan Penelitian DIPA Unand 2005.
Universitas Andalas. Padang.
Roumagnac, P., 1. Gagnevin, L Gardan, L Sutra, C Manceau, E.R Dickstein. 2003.
Polyphasic Characterization of Xanthomonas Isolated From Onion, Garlic, and
Welsh Onion (Allium spp.) and Their Relatedneess to DefferGent
Xanthomonas Species. Intemasional Journal of Systematic and Evalutranary
Microbiology
htt/Plantpath
if
as.
Ufi.edu./fame/PDF
DocumGents/Polyphasic.pdf.
Roumagnac, P., Pruvost, 0., Chiroleu, F., dan Hughes, H. 2004. Spatial ann Temporal
Analysis of Bacterial Blight of Onion Caused By Xanthomonas axonopodis pv
allii. Phytophatology. 94 : 138 - 146.
Schaad N.W, Jones J.B, Chun W. 2001. Laboratory Guide for Identification of Plant.
Pathogenic Bacteria. St Paul: The American Phytopatology Society.
Schwartz, 11. F., dan Otto, K. 2000. First Report Of a Leaf Blight Of Onion Caused
By Xanthomonas campestris in Colorado. Plant Dis.84:922
Tuzun, S and J. KLIC. 1991. Plant Immunization an Alternative to Pesticides for
Control of Plant Disease in the Greenhouse and Field. Proc. Of the
International Seminar" Biological Control ol'Plant Disease and Virus Vector"
Food and Fertilizer tech CGentre for the Asian and Pacific Region.
Weller, D. M. 1988. Biological control of soilborne plant pathogens i,i the rhizosphere
with bacteria. AIM. Rev. Phylol-w1hol. 26: 379-407.
Zinniel, D.k, Pat Lambrecht, B. Harris, Z. Feng, D. Kuczmarski, P. Higley, C.A.
Ishimaru, A. Arunakumari, R. G Barletta and A. k. Vidaver. 2002. Isolation dan
Characterization of Endophytic Colonizing Bacteria From Agronomic Crops
and Prairie Plants.Applied and Enviromental Mycrobiology. P. 2198-2208.
INDUKSI KETAHANAN TANAMAN BAWANG MERAH DENGAN BAKTERI
ENDOFIT INDIGENUS TERHADAP PENYAKIT HAWAR DAUN BAKTERI
(Xanthomonas axonopodis pv allii)
Oleh :
Yulmira Yanti*, Zurai Resti
*)
Staf pengajar Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan Fakultas Pertanian
Universitas Andalas Padang
Abstrak
Penelitian ini merupakan penelitian laboratorium dan rumah kaca yang
dilaksanakan selama satu tahun. Tahapannya adalah sebagai berikut (1) Induksi
ketahanan tanaman bawang merah terhadap penyakit hawar daun bakteri (2)
Karakterisasi isolat bakteri endofitik terpilih.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa, dari 97 isolat endofit indigenus hasil
isolasi 72% diantaranya bersifat Gram positif, seluruhnya menunjukkan HR negatif
dan patogenisitas negatif. Dari 97 isolat bakteri endofit indigenus tersebut hanya 59
isolat yang diuji kemampuannya dalam menekan penyakit HDB secara in planta dan
tidak semua isolat bakteri endofit tersebut mampu menekan penyakit HDB. Hasil
seleksi menunjukkan 10 isolat bakteri endofit indigenus terpilih yang memiliki
kemampuan menekan penyakit HDB dengan efektivitas penekanan antara 4,87% 98,99%. Isolat endofit indigenus tersebut adalah RD2E2, PK1E1, PK1E3, ULG1E4,
LL1E1, LL1E2, STP1E1, STP1E2, STP1E3, STP2E1. Hasil pengujian kandungan
IAA dari sepuluh isolat endofit indigenus tersebut menunjukkan bahwa semua isolat
endofit indigenus terpilih menghasilkan IAA dengan konsentrasi antara 0,23 – 0,24
ppm.
2
PENDAHULUAN
Beberapa tahun terakhir ini tanaman bawang merah di Sumatrera Barat banyak
diserang oleh bakteri Xanthomonas axonopodis pv. allii (Xaa) penyebab penyakit
hawar daun bakteri. Xaa dapat menyerang semua umur tanaman. Hasil penelitian
Resti et al (2007) Penyakit hawar daun bakteri telah tersebar di daerah sentra produksi
bawang merah di Sumatera Barat. Persentase serangan mencapai 100 % di Kab. Solok
dan 39,62 % di Kab. Agam. Menurut Schwart dan Gent (2006) kehilangan hasil
(termasuk ukuran dan kualitas umbi) bisa mencapai 100 %, terutama bila kondisi
lingkungan mendukung. Penyakit hawar daun bakteri ini dapat ditularkan melalui
benih (seedborn patogen) dan selain menyerang bawang merah juga dapat menyerang
bawang putih, bawang daun, dan bawang bombay (Raumagnac et al, 2004)
Informasi mengenai tindakan pengendalian penyakit ini di Indonesia masih
terbatas, karena penyakit ini baru ditemukan.
Penelitian mengenai pengendalian
penyakit hawar daun bakteri yang efektif dan efisien sangat diperlukan agar dapat
menekan perkembangan penyakit dan mengatasi penyebaran yang lebih luas.
Sesuai dengan program pertanian berkelanjutan maka teknik pengendalian
organisme pengganggu tumbuhan (OPT) mengacu pada pengendalian hama terpadu
(PHT). Salah satu komponen utama dalam program ini adalah pengendalian hayati.
Keuntungan penggunaan agen hayati dalam pengendalian penyakit tanaman antara
lain: dapat diperbaharui, sumberdaya lokal, dapat diperbanyak dengan teknologi
sederhana dan mudah cara aplikasinya. Disamping itu beberapa jenis bakteri sebagai
agen hayati punya fungsi ganda, menghasilkan antibiotik, mampu berkompetisi,
menghasilkan enzim, membantu ketersediaan hara bagi tanaman (bakteri pelarut
fosfat), pemacu pertumbuhan tanaman (Plant Growth Promoting Rhizobacteria =
PGPR) dan mengimbas ketahanan tanaman terhadap hama dan penyakit tanaman
(Habazar, 2006). Selanjutnya suatu spesies yang sama tetapi berada pada wilayah
geografi dan lingkungan yang berbeda dapat memiliki kemampuan yang berbeda
dalam menekan perkembangan patogen (Van den Bosch et al, 1982).
3
Pengendalian hayati terhadap penyakit tanaman yang telah dikembangkan saat
ini umumnya bersifat langsung terhadap patogen, yaitu melalui kompetisi, antibiosis
atau parasit. Aspek lain yang perlu diteliti
adalah potensi agen hayati dalam
menginduksi ketahanan tanaman. Menurut Tuzun dan Kuc (1991) ketahanan tanaman
dapat terinduksi dengan menginokulasi agen penginduksi sehingga dapat melindungi
tanaman terhadap patogen dan mekanisme ini dikenal dengan imunisasi.
Pengendalian penyakit tanaman dengan menggunakan bakteri endofitik
merupakan
salah
satu
alternatif
pengendalian
yang
ramah
lingkungan,
berkesinambungan dan dapat diintegrasikan dalam program pengendalian hama
terpadu. Beberapa jenis bakteri endofitik ini disamping sebagai agen biokontrol, juga
sebagai pemacu pertumbuhan tanaman, dan mengimunisasi ketahanan tanaman
terhadap patogen (Kloepper et al, 1999)
Bakteri endofitik adalah bakteri yang berada dalam jaringan tanaman atau
dipermukaan tanaman dan keberadaan tanaman tersebut tidak menimbulkan kerusakan
bagi tanaman atau tidak menimbulkan gejala apapun pada tanaman (Bandara et al,
2006). Bakteri endofitik dapat diisolasi dari bagian akar, batang, bunga, dan kotiledon.
Bakteri dapat masuk melalui proses perkecambahan biji, akar-akar sekunder stomata,
atau melalui kerusakan yang terjadi pada daun. Di dalam tanaman bakteri endofitik
dapat terlokalisir pada bagian dimana bakteri tersebut mulai masuk atau menyebar ke
bagian tanaman lainnya. Di dalam jaringan tanaman bakteri berada di dalam sel,
diruang antar sel, atau dalam jaringan pembuluh (Zinniel et al, 2002).
Bakteri endofitik yang digunakan sebagai agen penginduksi diisolasi dari
berbagai jenis tanaman bawang sehat yang berada di daerah endemik penyakit hawar
daun bakteri. Isolat yang didapatkan tersebut diharapkan mampu menginduksi
ketahanan tanaman bawang merah terhadap serangan Xaa. Beberapa isolat endofitik
yang di dapatkan tersebut diasumsikan mempunyai kemampuan yang berbeda dalam
menginduksi ketahanan tanaman bawang merah, karena memiliki keragaman
morfologi, fisiologi dan molekular.
Penelitian ini bertujuan 1) Untuk mendapatkan isolat-isolat bakteri endofitik
yang efektif untuk pengendalian penyakit hawar daun bakteri pada
bawang merah.
4
2.) Mengetahui respon fisiologis tanaman bawang merah setelah diimunisasi dengan
bakteri endofitik.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini terdiri dari dua tahap, tahap pertama merupakan uji induksi
ketahanan tanaman bawang merah di rumah kaca. Tahap kedua merupakan penelitian
laboratorium untuk mendapatkan karakter isolat bakteri endofit terpilih.
Tahap 1: Induksi ketahanan tanaman bawang merah terhadap penyakit hawar
daun bakteri
Isolat bakteri endofitik indigenus
Isolat bakteri endofitik yang digunakan merupakan koleksi Resti (2008), yang
di telah diisolasi dari berbagai daerah di Sumatera Barat. Isolat bakteri endofitik
etrsebut berasal dari jaringan akar tanaman bawang merah sehat yang berada di sekitar
tanaman yang terserang bakteri Xaa. Isolat bakteri endofitik di remajakan pada
medium NA dan inkubasi selama 2 x 24 jam. Perbanyakan isolat dilakukan dengan
cara mengkulturkan pada medium NB dan diinkubasi pada shaker selama 24 jam
(preculture), satu ml biakan dari preculture dipindahkan ke dalam 50 ml medium NB
dan diinkubasi pada shaker selama 2 x 24 jam (mainculture). Selanjutnya
diaplikasikan pada benih bawang merah dengan cara direndam.
Isolasi dan identifikasi Bakteri potogen (Xaa)
Xaa diisolasi dari bawang merah yang terinfeksi penyakit hawar daun
xanthomonas di daerah endemik. Isolasi menggunakan medium Nutrien Glucosa Agar
(NGA) ditambah 100 ppm sikloheksimid. Biakan ini diinkubasi pada suhu kamar
selama 48 jam. Identifikasi isolat bakteri berdasarkan bentuk morfologi, Uji fisiologis
(Schaad et al, 2001), reaksi hipersensitif (klement et al., 1990) pada daun tembakau
Deli dan patogenisitas pada bibit bawang merah. Perkembangan gejala penyakit
diamati 2 minggu setelah inokulasi patogen, isolat bakteri yang paling virulen
ditentukan berdasarkan kecepatan munculnya gejala hawar. isolat terpilih diperbanyak
dan disimpan untuk pengujian selanjutnya
5
Induksi Ketahanan Bawang merah dengan bakteri endofitik
Bibit bawang merah yang digunakan adalah varietas medan. Umbi bawang
untuk bibit dicuci bersih, dipotong 1/3 bagian atas kemudian direndam dalam suspensi
isolat bakteri endofitik dengan kepadatan inokulum 106 sel/ml selama 15 menit.
Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 3 ulangan. Bibit
tersebut ditaman pada campuran tanah dan pupuk kandang steril dalam polybag dan
dipelihara di rumah kaca.
Tanaman bawang merah diinokulasi dengan Xaa pada umur 15 hari setelah
aplikasi bakteri endofitik. Daun bawang dilukai dengan jarum, kemudian diinokulasi
dengan Xaa (kepadatan inokulum 106 sel/ml). Peubah yang diamati adalah masa
inkubasi (hari), persentase serangan penyakti, pertumbuhan tanaman (tinggi, dan
jumlah daun)
Tahap II: Karakterisasi isolat bakteri endofitik terpilih
Hormon tumbuh indole acetic acid (IAA)
Indole acetic acid (IAA) dari isolat bakteri dideterminasi dengan metoda
kalorimeter Bric et al (1991). Bakteri dikulturkan dalam medium cair Kings B selama
2 x 24 jam pada shaker dengan kecepatan 200 rpm. Kultur disentrifus pada 7000 g
selama 15 menit. Supernatan dipisahkan dari pelletnya, 2 ml supernatan ditambahkan
dalam 4 ml reagent sowlkesky (1 ml FeCl3 dalam 49 ml perchloric acid 35 %)
dikocok, inkubasi selama 20-25 menit dan absorbannya ditentukan dengan
spectrofotometri panjang gelombang 530 nm. Jumlah IAA yang dihasilkan
dikalibrasikan menggunakan kurva IAA standar (10-100µg/ml)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tahap I : Induksi Ketahanan Tanaman Bawang Merah dengan Bakteri Endofit
Indigenus
Isolat bakteri endofitik indigenus
Sampel akar bawang merah sehat yang diperoleh dari daerah endemik penyakit
hawar daun bakteri (Alahan Panjang Kab. Solok dan Badorai Kab. Agam) di peroleh
97 isolat endofit indigenus bawang merah. Selanjutnya hasil uji pengujian reaksi
6
Gram, reaksi Hipersensitif (HR) dan patogenisitas dapat dilihat pada tabel 1. Pada
umumnya isolat endofit bersifat Gram + (72% Gram positif), dan isolat lainnya adalah
Gram -, semua isolat bersifat HR negatif dan patogenisitas negatif, hal ini berarti
isolat –isolat tersebut tidak tergolong patogen pada tanaman sehingga tidak berbahaya
bila diintroduksikan pada tanaman bawang merah ataupun tanaman yang ada disekitar
pertanaman bawang merah di lapangan. Sebaran dan bentuk koloni endofit dari
perakaran bawang merah dapat dilihat pada gambar 1.
Tabel 1: Sifat-sifat isolat bakteri endofit dari daerah sentra bawang merah
Sumatera Barat
No.
Isolat
Reaksi Gram
Reaksi HR
Kode
Sumber
1.
TL1E1.2
Alahan Panjang
2.
TL1E2.2
Alahan Panjang
3.
TL1E2.3
Alahan Panjang
4.
TL1E2.1
Alahan Panjang
5.
TL1E1.1.
Alahan Panjang
+
6.
TP1E1.3
Alahan Panjang
+
7.
TP4E2.1
Alahan Panjang
+
8.
TP4E2.2
Alahan Panjang
+
9.
TP2E1.2
Alahan Panjang
10.
TP2E1.3
Alahan Panjang
11.
TP2E1.1
Alahan Panjang
+
12.
TP2E2.1
Alahan Panjang
13.
TP1E2.2
Alahan Panjang
14.
TP1E2.1
Alahan Panjang
15
TP1E1.2
Alahan Panjang
+
16.
TP1E1.1
Alahan Panjang
+
17.
TP2E2.2
Alahan Panjang
18.
TP4E1.1
Alahan Panjang
19.
TL3E1.1
Alahan Panjang
20.
TL3E2.3
Alahan Panjang
21.
TL3E2.2
Alahan Panjang
22.
TL3E2.1
Alahan Panjang
+
23.
TP4E1.2
Alahan Panjang
+
24.
TL3EE1.2
Alahan Panjang
+
25.
TL2E2.3
Alahan Panjang
+
26.
TL2E2.2
Alahan Panjang
+
27.
TL2E2.1
Alahan Panjang
+
28.
TL2E1
Alahan Panjang
+
29.
TP3E2
Alahan Panjang
-
Patogenisitas
-
7
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57
58.
59.
60.
61
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
TP3E1
RD1E1
RD1E2
RD2E1
RD2E2
JB1E1
JB1E2
JB1E3
PK2E1
PK2E2
PK2E3
PK2E4
ULG1E1
ULG1E2
ULG1E3
ULG1E4
LL1E1
LL1E2
LL1E3
STP1E1
STP1E2
STP1E3
STP1E4
STP1E5
PK1E1
PK1E2
PK1E3
PK1E4
PK1E5
STP2E1
STP2E2
JP1E1
JP1E2
SN1E4
SN1E3
SN2E2
LKE2
SN1E2
SN2E3
LKE1
SN1E1
SN2E1
SS2E1
PU1E3
PU1E2
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
Alahan Panjang
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
8
75.
PU2E2
Alahan Panjang
76.
PU2E1
Alahan Panjang
77.
BD1.1E1
Badorai
78.
BD1.1E2
Badorai
79.
BD1.2E1
Badorai
80.
BD1.2E2
Badorai
81.
BD1.2E3
Badorai
82.
BD1.2E4
Badorai
83.
BD1.3E1
Badorai
84.
BD1.3E2
Badorai
85.
BD1.3E3
Badorai
86.
BD2.1E1
Badorai
87.
BD2.1E3
Badorai
88.
BD2.2E1
Badorai
89.
BD2.2E2
Badorai
90.
BD2.2E3
Badorai
91.
BD2.3E5
Badorai
92.
BD2.3E6
Badorai
93.
BD3.1E1
Badorai
94.
BD3.1E2
Badorai
95.
BD4.1E1
Badorai
96.
BD4.1E2
Badorai
97.
BD4.2E1
Badorai
Ket: : reaksi HR - : tidak menunjukkan reaksi HR
A
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
B
Gambar 1: Sebaran dan bentuk koloni bakteri endofit pada medium NA dari sampel
perakaran tanaman bawang Alahan Panjang (A). Pemurnian dengan
metode gores (B).
9
Isolasi dan identifikasi Bakteri potogen (Xaa)
Hasil isolasi patogen penyebab penyakit hawar daun bakteri didapatkan
morfologi koloni yang bulat, cembung, berlendir dan berwarna kuning, dengan sifat
fisiologis Gram negatif, pektinase positif, uji pigmen xanthomonadin positif. Hasil uji
morfologi dilihat pada tabel 2, dan sifat fisiologis bakteri Xaa tabel 3. Gambar koloni
dapat dilihat pada gambar 2 dan pengujian fisiologis, HR dan patogenisitas pada
gambar 3.
Tabel 2 : Hasil pengamatan morfologi koloni bakteri Xaa pada medium NGA
No.
1.
2.
3.
4.
Morfologi koloni
Bentuk koloni
Warna
Permukaan koloni
Penampang melintang koloni
Hasil
Bulat (Regular)
Kuning
Berlendir
cembung
Gambar 2 : Morfologi koloni Xaa pada medium NGA, Koloni pada medium NGA
umur 5x 24 jam (A), morfologi satu koloni Xaa pada medium NGA (B)
Tabel 3: Hasil Pengujian sifat fisiologis, reaksi HR dan patogenisitas Xaa
No. Sifat Fisiologis
Hasil pengujian
1.
Uji Gram
Negatif
2.
Pektinase
Positif
3.
Pigmen xanthomonadin
Positif
4.
Uji HR
Positif
5.
Patogenisitas
Positif
10
Hasil pengujian patogenisitas isolat Xaa hasil isolasi menunjukkan adanya
gejala hawar daun bakteri. Gejala awal yang nampak adalah water soaking
(kebasahan) pada ujung daun diikuti perubahan warna jadi kuning, bercak kecil yang
kemudian meluas menjadi hawar (gambar 3).
A
B
C
D
Gambar 3: Uji fisiologis, Reaksi HR dan Patogenisitas Xaa, Uji Gram (A), Uji
pektinase (B), Uji HR (C), Uji patogenisitas (D)
Induksi Ketahanan Bawang merah dengan bakteri endofitik
Dari 97 isolat hasil isolasi ternyata tidak semuanya dapat diuji secara inplanta
untuk melihat kemampuan induksinya. Beberapa isolat tidak dapat tumbuh dengan
baik (setelah penyimpanan), sehingga untuk pengujian kemampuan induksi isolat
endofit yang dapat dipakai hanya 59 isolat. Hasil pengujian 59 isolat bakteri endofit
dari perakaran bawang merah pada daerah sentra bawang merah di Sumatera Barat
menunjukkan bahwa tidak semua isolat endofit mampu menghambat perkembangan
penyakit hawar daun bakteri (yang tidak mampu menekan penyakit efektivitas
penekanannya bernilai minus). Namun untuk yang punya kemampuan sebagai induser
kemampuan penekanan berkisar antara 98,99% sampai 4,67% (tabel 4). Isolat endofit
yang mampu menekan perkembangan penyakit hawar daun bakteri lebih dari 96%
terdiri dari 10 isolat terpilih yaitu RD2E2, PK1E1, PK1E3, ULG1E4, LL1E1, LL1E2,
STP1E1, STP1E2, STP1E3, STP2E1 yang berasal dari Alahan Panjang. Kemampuan
tertinggi dalam menekan serangan hawar daun bakteri pada isolat ULG1E4, dengan
efektivitas penekanan 98,99 %.
11
Tabel 4: Hasil Pengamatan persentase serangan dan efektivitas penekanan
penyakit HDB pada bawang merah yang diintroduksi dengan isolat
endofit
No.
Kode isolat endofit
% serangan
Efektivitas penekanan
1.
TL1E2
60,60
-44,43
2.
TL1E3
42,68
-1,72
3.
TL1E4
37,6
10,39
4.
TL1E5
31,25
25,52
5.
TL2E1
25,97
38,10
6.
TL2E2
44,23
-5,41
7.
TL2E3
60
-42,99
8.
TL2E4
43,10
-2,72
9.
TL3E1
36,54
12,92
10.
TL3E2
28,57
31,91
11.
TL3E3
39,39
6,12
12.
TL3E4
33,89
19,23
13
TL3E5
42,65
-1,64
14
TP1E1
33,80
19,45
15
TP1E2
46,34
-10,44
16
TP1E3
33,83
19,37
17
TP1E4
40
4,67
18.
TP2E1
28,28
32,60
19
TP2E2
38,895
7,32
20
TP2E3
29,47
29,77
21.
TP2E4
34,94
16,73
22.
TP2E5
42,68
-1,72
23.
TP3E1
53,52
-27,78
24.
TP3E2
27,45
34,58
25.
TP4E1
25,29
39,73
26.
TP4E2
28,85
31,24
27.
TP4E3
29,21
30,39
28.
TP4E4
36,67
12,60
29.
TP4E5
35,57
15,23
30
TL1E3
66,07
-57,46
31.
RD1E1
13,79
67,14
32.
RD2E1
17,39
58,56
33.
RD2E2
1,5
96,43
34.
RD2E3
8,79
79,05
35.
JB1E2
45,71
-8,94
36.
JB1E3
14,63
65,13
37.
PK1E1
0,89
97,88
38.
PK1E3
0,82
98,05
39.
PK1E4
1, 67
96,02
40.
Pk1E5
34,00
18,97
41.
PK2E1
22,22
47,04
42.
PK2E4
17,17
59,08
12
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
ULG1E1
ULG1E2
ULG1E3
ULG1E4
LL1E1
LL1E2
LL1E3
STP1E1
STP1E2
STP1E3
STP1E4
STP1E5
STP2E1
STP2E2
JP1E1
JP1E2
PK2E3
Kontrol
14,63
13,58
12,5
0,42
0,65
0,86
21,14
1,35
1,27
1,56
16,05
29,03
1, 34
15,83
1,93
13,83
11,54
41,96
65,13
67,63
70,21
98,99
98,45
97,95
49,62
96,78
96,97
96,28
61,74
30,81
96,81
62,27
95,40
67,04
72,49
0,00
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kemampuan isolat endofit indigenus
sangat tinggi untuk menurunkan serangan penyakit hawar daun bakteri di rumah kaca,
dibandingkan hasil penelitian yang mengintroduksikan beberapa jenis agen induser
lain, seperti penggunaan Pseudomonas fluorescens dapat menurunkan serangan Bean
Common Mosaic Potyvirus (BCMV) pada kacang buncis dari 50% (pada tanaman
kontrol) menjadi 10% (Kumar et al, 2005). Introduksi b4 isolat Pseudomonas sp. dari
tanah supresif (suppresive soil) pada areal pertanaman pigeon pea menunjukkan
kemampuan menghambat perkembangan nematoda dan menurunkan indeks penyakit
layu (Shiddiqui dan Shakeel, 2006).
Perbandingan pertumbuhan dan gejala penyakit HDB pada tanaman bawang
merah yang diintroduksi dengan isolat endofit dan kontrol dapat dilihat pada gambar
4. Pada tanaman bawang merah yang diintroduksi isolat endofit belum menunjukkan
gejala penyakit HDB sampai umur 30 hari setelah tanam (hst), sedangkan tanaman
kontrol (tanpa introduksi endofit) sudah menunjukkan gejala yang khas pada ujung
daun. Gejala penyakit HDB etrsebut sesuai dengan karakter gejala tanaman terserang
Xaa yang dikemukakan oleh Gent el al (2004).
13
A
B
Gambar 4 : Perbandingan tanaman yang diintroduksi dengan isolat endofit dan
kontrol. Tanaman kontrol yang bergejala HDB (A), Tanaman yang
diintroduksi endofit tidak menunjukkan gejala penyakit (umur 30 hst)
(B).
Disamping dapat menekan serangan penyakit isolat endofit juga mampu
meningkatkan pertumbuhan tanaman. Hasil pengamatan kemampuan isolat endofit
dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman ditunjukkan pada tabel 5. Tidak semua
isolat endofit mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman bawang merah
dibandingkan dengan tanaman kontrol (yang bernilai minus tidak mampu
meningkatkan pertumbuhan) Peningkatan pertumbuhan berkisar antara 1,50 – 33,08 %
untuk tinggi tanaman dan 2,54 – 71,83 % untuk jumlah daun. Peningkatan tertinggi
terdapat pada tanaman bawang merah yang diintroduksi dengan isolat ULG1E1
terhadap tinggi tanaman dan isolat LL1E1 terhadap jumlah daun. Kondisi ini hampir
sama dengan kemampuan bakterisida copper hydroxide, disamping menekan
perkembangan penyakit HDB juga mampu meningkatkan pertumbuhan dan hasil
tanaman (Gent dan Schwartz, 2005).
Tabel 5: Pertumbuhan tanaman bawang merah setelah diintroduksi dengan isolat
endofit indigenus
No. Kode Isolat
Tinggi Tanaman (cm) Efektivitas (%) Jumlah daun
(Helai)
1.
TL1E2
34,5
3,76
16,5
2.
TL1E3
36
8,27
20,5
3.
TL1E4
35
5,26
21,25
4.
TL1E5
33,88
1,89
20
5.
TL2E1
34,75
4,51
19,25
6.
TL2E2
35
5,26
26
Efektivitas
(%)
-7,04
15,49
19,72
12,68
8,45
46,48
14
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13
14
15
16
17
18.
19
20
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
TL2E3
TL2E4
TL3E1
TL3E2
TL3E3
TL3E4
TL3E5
TP1E1
TP1E2
TP1E3
TP1E4
TP2E1
TP2E2
TP2E3
TP2E4
TP2E5
TP3E1
TP3E2
TP4E1
TP4E2
TP4E3
TP4E4
TP4E5
TL1E3
RD1E1
RD2E1
RD2E2
RD2E3
JB1E2
JB1E3
PK1E1
PK1E3
PK1E4
Pk1E5
PK2E1
PK2E4
ULG1E1
ULG1E2
ULG1E3
ULG1E4
LL1E1
LL1E2
LL1E3
STP1E1
STP1E2
STP1E3
33,13
33,83
36,67
32,25
36,63
38
36
32
38,67
38
36,75
34,13
32,75
33,75
35
31,13
32,5
24
28,38
24,75
37,13
35,5
32,75
28,5
35
39,75
34,25
30
40,75
43
39,67
35,5
36
38,5
35,75
32,25
44,25
21,75
39,5
36,25
38,75
41,25
41,75
27,25
42,33
38,67
-0,36
1,74
10,29
-3,01
10,17
14,29
8,27
-3,76
16,30
14,29
10,53
2,65
-1,50
1,50
5,26
-6,38
-2,26
-27,82
-14,65
-25,56
11,67
6,77
-1,50
-14,29
5,26
19,55
3,01
-9,77
22,56
29,32
19,31
6,77
8,27
15,79
7,52
-3,01
33,08
-34,59
18,80
9,02
16,54
24,06
25,56
-18,05
27,31
16,30
16,25
19,3
17,3
21
16,5
14,75
17
17,75
13,67
17
16,25
24,75
13,5
23,75
20,75
20,5
17,75
12,75
21,75
13
22,25
22,5
24,5
14
21,75
23
21,5
22,75
26,25
27,33
20,25
22,75
21,67
12,5
27
24,75
20,5
20,25
26
17,75
30,5
24,75
25,75
25
26,75
22
-8,45
8,73
-2,54
18,31
-7,04
-16,90
-4,23
0,00
-22,99
-4,23
-8,45
39,44
-23,94
33,80
16,90
15,49
0,00
-28,17
22,54
-26,76
25,35
26,76
38,03
-21,13
22,54
29,58
21,13
28,17
47,89
53,97
14,08
28,17
22,08
-29,58
52,11
39,44
15,49
14,08
46,48
0,00
71,83
39,44
45,07
40,85
50,70
23,94
15
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
STP1E4
STP1E5
STP2E1
STP2E2
JP1E1
JP1E2
PK2E3
Kontrol
39
43,75
38,67
39
43,75
36
35,75
33,25
17,29
31,58
16,30
17,29
31,58
8,27
7,52
0,00
27
20,67
27,5
30
23,75
23,5
26
17,75
52,11
16,45
54,93
69,01
33,80
32,39
46,48
0,00
Kemampuan PGPR dalam memacu pertumbuhan tanaman telah banyak
dilaporkan antara lain Burkhoderia sp galur PsJN tergolong efektif memacu
pertumbuhan kentang (Frommel et al, 1991), sayuran (Nowak et al, 1995), dan anggur
(Ait Barka et al, 2000). Pseudomonas galur F113, SBW25 dan CHAO mampu
meningkatkan berat pucuk ercis (masing-masing 20%, 22%, dan 35%); galur Q2-87,
SBW 25 dan CHAO meningkatkan berat akar (14%, 14% dan 52%). Galur SBW25
dan CHAO meningkatkan panjang akar (19%, dan 69%) dan meningkatkan jumlah
akar lateral (14% dan 29%) (Naseby et al, 2001).
Kemampuan meningkatkan hasil tanaman oleh kelompok PGPR telah banyak
dilaporkan, antara lain, peningkatan hasil gandum setelah diintroduksi dengan 3 isolat
Plant Promoting Bioprotectant Rhizobacteria (PGPBR) sama dengan perlakuan kimia
iprodione + thiram, P. putida biotipe A dan P. putida biotipe B menunjukkan
peningkatan hasil oleh PGPBR bervariasi dari 18-22% di Posso Fundo dan 27-28% di
Pato Branco (Luz, 2001). Hasil percobaan rumah kaca pada tanaman kentang yang
diperlakukan dengan bakteri menunjukkan peningkatan hasil mencapai 500%,
sedangan pada percobaan lapangan menurun sampai kurang dari 20%. Peningkatan
hasil sampai 20% saja sudah merupakan impian bagi pemulia tanaman (plant breeder)
(Merriman, 1975).
Sepuluh isolat dengan hasil pengujian tahap I ini yang memiliki kemampuan
penekanan penyakit diatas 96 % dijadikan isolat endofit terpilih yang akan digunakan
pada pengujian tahap II. Isolat endofit indigenus tersebut adalah RD2E2, PK1E1,
PK1E3, ULG1E4, LL1E1, LL1E2, STP1E1, STP1E2, STP1E3, STP2E1.
16
Tahap II: Karakterisasi isolat bakteri endofitik terpilih
Hormon tumbuh indole acetic acid (IAA)
Hasil pengukuran kadar IAA pada 10 isolat endofit dengan kemampuan
induksi terbaik dari percobaan tahap I disajikan pada tabel 6. Pada tabel 6
menunjukkan pada sepuluh isolat endofit indigenus terpilih yang diuji semuanya
menghasilkan IAA dengan kandungan IAA hampir sama. Konsentrasi IAA ke sepuluh
isolat endofit tersebut berkisar antara 0,239 - 0,242 ppm. Adanya kandungan IAA pada
isolat endofit indigenus terpilih tersebut ditunjukkan dengan perubahan warna larutan
menjadi merah. Maira (2000) menyatakan bahwa isolat rhizobacteria yang dapat
menghasilkan IAA akan mengalami perubahan warna menjadi merah setelah suspensi
isolat bakteri tersebut direaksikan dengan reagent salkowsky. Hasil pengujian
kandungan IAA ditampilkan pada gambar 5.
Tabel 6. Konsentrasi IAA yang dihasilkan oleh isolat endofit terpilih
No.
Kode Isolat
Konsentrasi IAA (ppm)
1.
ULG1E4
0,242
2.
LL1E1
0,241
3.
LL1E2
0,241
4.
PK1E1
0,241
5.
PK1E3
0,241
6.
RD2E2
0,240
7.
STP1E1
0,240
8.
STP1E2
0,240
9.
STP1E3
0,240
10.
STP2E1
0,239
A
B
Gambar 5 : Hasil pengujian kandungan IAA pada isolat endofit terpilih. Hasil
pengujian pada 10 isolat endofit terpilih (A), Larutan IAA standar (B)
17
Kesepuluh isolat endofit terpilih hasil dari percobaan tahap I mampu
menghasilkan hormone IAA yang merupakan hormone tumbuh yang berfungsi dalam
meningkatkan pertumbuhan tanaman. Beberapa jenis mikroba yang diisolasi dari
tanah dapat menghasilkan hormone tumbuh secara in vitro yang dapat mempengaruhi
pertumbuhan tanaman antara lain indole acetic acid (IAA) (Klement et al, 1990).
Informasi terbaru menyatakan bahwa Pseudomonas fluorescens yang bersifat endofit
pada perakaran padi mampu memfiksasi Nitrogen (Centre for microbial ang plant
genetic 2006).
KESIMPULAN
Hasil pengujian kemampuan induksi dari 59 isolat bakteri endofit indigenus
menunjukkan bahwa tidak semua isolat mampu menekan serangan penyakit HDB dan
meningkatkan pertumbuhan tanaman bawang merah. Kemampuan isolat bakteri
endofit indigenus dalan menekan serangan penyakit bisa mencapai 98,99% . Hasil
seleksi didapatkan 10 isolat bakteri endofit indigenus terpilih yang mempunyai
kemampuan penekanan penyakit terbaik yaitu isolat
RD2E2, PK1E1, PK1E3,
ULG1E4, LL1E1, LL1E2, STP1E1, STP1E2, STP1E3, STP2E1. Isolat endofit
indigenus terpilih menghasilkan IAA dengan konsentrasi antara 0,23 – 0,24 ppm.
Ucapan Terimakasih
Penelitian ini dibiayai oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Depdiknas
dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Kegiatan No : 126a/H.16/PL/HB.PHB/IV/2009.
Daftar Pustaka
AAK, 1998. Pedornan Bertanam. Kanisius. Yogyakarta
Agrios, G. N. 1997. Plant Pathology. 4 th edition. Academic Press Inc.tSan Diego-New
York-Boston-Lon don -Syd ney-Tokyo-Toronto.
Badan Pusat Stafistik. 2003. Sumatera Barat Dalam Angka 2003. Padang.583 hal
18
Bandara, W.M.M.S, G. Seneviratne, S.A. Kulasooriya., 2006. Interaction among
endophytic bacteria and fungi; effects and potensials. J. Biosci 31 (5). Indian
Academy and Sciences.
Centre for microbial and plant genetics. 2006. Plant growth promoting rhizobacteria
dan biodegradasi. Katolike Universiteit Leuwen, Netherland.
Cook, R. J., Baker, K. F., 1989. The nature and practice of biological control of plant
pathogens. APS Press. St. Paul Minnesota.
Gent, D. H., Schwart, H. F., Ishimaru, C.A., Louws, F. J., Cramer, R. A., dan
Lawrence C. B. 2004. Polyphasic Charaterizion of Xanthomonas Strain Onion.
Phytophatology. 94: 184 -195.
Hallmann, J., A.Q. Hallman, W.g. Miller , R.A. Sikora. And S.E. Lindow. 2001.
Endophytic colonization of plants by the biocontrol agent Rhizobium etii G12
in relation to Meloidogyne incognita infection. Biological control vol. 91.,
No.4, 415-422.
ldris, H. 1998. Pengujian beberapa varietas bawang merah (Allium cepa L.form
ascalonicum) terhadap perkembangan penyakit doivny milcleiv yang
disebabkan oleh Peronospora destructor (Berk) Casp. Skripsi Fak. Pertanian
Univ. Andalas Padang.
Kloepper, J.W., Leong, J.,Teintze, M. and Scrhorth,M. N. Enhanced plant growth by
sideophores produced by platrit growth promting rhizobacteria. Nature. 1980,
286:885-886
Kumar, A., Anandaraj, M., and Sarma, Y. R. 2005. Fthizome solarization and
microwave treatmGent: ecoffiendly methods for disinfecting ginger seed
rhizomes. Hal. 185195. In: Bacterial wilt disease and the Ralsionia
solanucearum species complex. C. Allen, P. Prior, A. C. Hayward. eds. APS
Press St. Paul, Minnesota USA.
Lelliot, R. A., and Stead, D. A. 1987. Methods for the diagnosis of bacterial disease on
plant. 2nd Ed. Oxford, Blackwell Sci. Pub[.
Nejad. P., and Johnson, P. A. 2000. Endophytic bacteria induce growth prornotion and
wilt disease suppression in oilseed rape and tomato. Biological Conlrol. 18:
2008-215
Nunez, J. J. Gilbertson, R. L. Meng,X. Davis,R.M. 2002. First Report of
Xanthomonas Leaf Blight of Onion in California. Plant Diseases. 86:330
Paulraj, L., dan L. W. 0' Garro . 1993. Leaf Blioht of Onion in Barbados Caused By
Xanhomonas campestris. Plant Dis. 86:3330.
19
Resti, Z., Yanti, Y., Rahma, H. 2007. Distribusi Penyakit Hawar Daun Bakteri Pada
tanaman Bawang (Xanthomonas axonopodis pv allii) Sebagai Penyakit Baru di
Sumatera Barat. Laporan Penelitian DIPA Unand. Universitas Andalas.
Padang.
Resti, Z. Reflin, Husna, R. 2005. Tingkat Serangan Penyakit Hawar Daun Bakteri
Disebabkan oleh Xanthononas axonopodis pv allii Pada Beberapa Jenis
Tanaman Bawang ( Allium sp). Laporan Penelitian DIPA Unand 2005.
Universitas Andalas. Padang.
Roumagnac, P., 1. Gagnevin, L Gardan, L Sutra, C Manceau, E.R Dickstein. 2003.
Polyphasic Characterization of Xanthomonas Isolated From Onion, Garlic, and
Welsh Onion (Allium spp.) and Their Relatedneess to DefferGent
Xanthomonas Species. Intemasional Journal of Systematic and Evalutranary
Microbiology
htt/Plantpath
if
as.
Ufi.edu./fame/PDF
DocumGents/Polyphasic.pdf.
Roumagnac, P., Pruvost, 0., Chiroleu, F., dan Hughes, H. 2004. Spatial ann Temporal
Analysis of Bacterial Blight of Onion Caused By Xanthomonas axonopodis pv
allii. Phytophatology. 94 : 138 - 146.
Schaad N.W, Jones J.B, Chun W. 2001. Laboratory Guide for Identification of Plant.
Pathogenic Bacteria. St Paul: The American Phytopatology Society.
Schwartz, 11. F., dan Otto, K. 2000. First Report Of a Leaf Blight Of Onion Caused
By Xanthomonas campestris in Colorado. Plant Dis.84:922
Tuzun, S and J. KLIC. 1991. Plant Immunization an Alternative to Pesticides for
Control of Plant Disease in the Greenhouse and Field. Proc. Of the
International Seminar" Biological Control ol'Plant Disease and Virus Vector"
Food and Fertilizer tech CGentre for the Asian and Pacific Region.
Weller, D. M. 1988. Biological control of soilborne plant pathogens i,i the rhizosphere
with bacteria. AIM. Rev. Phylol-w1hol. 26: 379-407.
Zinniel, D.k, Pat Lambrecht, B. Harris, Z. Feng, D. Kuczmarski, P. Higley, C.A.
Ishimaru, A. Arunakumari, R. G Barletta and A. k. Vidaver. 2002. Isolation dan
Characterization of Endophytic Colonizing Bacteria From Agronomic Crops
and Prairie Plants.Applied and Enviromental Mycrobiology. P. 2198-2208.