ISOLASI DAN UJI KEMAMPUAN BAKTERI ENDOFIT PENGHASIL HORMON IAA (Indole Acetic Acid) DARI AKAR TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.) SKRIPSI

ISOLASI DAN UJI KEMAMPUAN BAKTERI ENDOFIT PENGHASIL HORMON IAA (Indole Acetic Acid) DARI AKAR TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.)

SKRIPSI

GUSTIN KHAIRANI 050805049

DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

i


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains


DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009


ii

PERSETUJUAN

Judul

: ISOLASI DAN UJI KEMAMPUAN BAKTERI ENDOFIT PENGHASIL HORMON IAA (INDOLE ACETIC ACID) DARI AKAR TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.)

Kategori

: SKRIPSI

Nama

: GUSTIN KHAIRANI

Nomor Induk Mahasiswa

: 050805049

Program Studi

: SARJANA (S1) BIOLOGI

Departemen

: BIOLOGI

Fakultas

: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA. Diluluskan di Medan, Desember 2009

Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Yurnaliza, S. Si, M.Si NIP.19710818 199903 2 001

Dra.Nunuk Priyani, M.Sc. NIP. 19640428 199603 2 001

Diketahui/ Disetujui Oleh

Departemen Biologi FMIPA USU Ketua,

Dr. Dwi Suryanto, M.Sc. NIP. 19640409 19940 3 1003 Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

iii

PERNYATAAN


SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.

Medan, Desember 2009



iv

PENGHARGAAN

Puji dan syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Isolasi dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L) ”. Sholawat beriring salam penulis haribahkan kepada Rosulullah Muhammad SAW yang akan memberikan syafaat kepada penulis kelak. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc. selaku dosen pembimbing 1 dan ibu Yurnaliza, S. Si, M.Si selaku dosen pembimbing 2 yang telah memberikan bimbingan, arahan, masukan, perhatian serta waktu pada saat penulis mengusulkan penelitian hingga penyusunan skripsi ini. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Riyanto Sinaga, S. Si, M.Si selaku dosen penasehat akademik, Bapak Dr. Dwi Suryanto, M.Sc.selaku ketua departemen Biologi FMIPA USU Medan, dan para staf pengajar di departemen Biologi FMIPA USU beserta para staf pegawai departemen Biologi FMIPA USU Bapak Sukirmanto, Ibu Nurhasni Muluk, Abang Erwin dan Ibu Roslina Ginting. Ucapan terimakasih yang tidak ternilai penulis sampaikan kepada: Keluarga yang selalu memberikan cinta kasih, doa, motivasi, serta semangat. Kepada pelita yang tak pernah padam dalam memberikan doa, Ayahanda P.Batubara dan Ibunda tersayang Sutiharsih. kepada lentera-lentera yang tak pernah redup dalam memberi semangat, Ahmad Jeffri Amd, Sri Melawati S,Kom., Muhammad Haekal Aula, Lc. Melita Anggi Yani, dan Ade Nurfatmala. Semoga kita dapat berkumpul kembali dalam cinta-Nya. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada para sahabat yang tak pernah bosan dalam membantu dan mendampingi penulis dalam suka dan duka Mustika, Ummi, Kabul, Sarah, Dini, Nikmah, Susi, Widia, Ulan, Irfan, Effendi, Sarmut, Fifi, Diana, Azai, Seneng, Yanti, Santi, Dwi, Eri,. Kepada warga 103, Rika dan Elly. Juga kepada rekan seperjuangan angkatan 2005, Elfrida, Ruth, Simlah, Julit, Riris, Delni, Siti, Kalis, Fitri, Beka, Ocid, Valen, Rico, Rahmad, Andi, Juned, Verta, Misran, Dahin dan kepada rekan- rekan di Lab. Mikrobiologi.,Kak Ligus, Kak Irin, Kak Tela, dan adik- adik angkatan 2006 Zean, Nana, Ridho, Ika, Yayan, Ami, Widya, Mun. Beserta kakak dan abang yang selalu memberi masukan dan perhatian Kak Isah, Bang Ginta S,Si., Bang Yopi, Kak Asni S,Si., Kak Siska S,Si, Kak Dewi S,Si, Kak Siti, S,Si juga kepada kakak asuh Kak Eka S,Si serta Kak Zakiah S,Si kepada adik-adik 2007 Resti, Ria, Riwil, Dwi, Putri , Aini, Nila , Asril, Alex, Affan, Mirza, serta pihak- pihak yang Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

telah banyak membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak bisa disebutkan satu- persatu. Semoga Allah membalas segala kebaikan mereka. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Desember 2009

Penulis


vi

ABSTRAK

Penelitian mengenai Isolasi dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.) telah dilakukan mulai bulan September 2008 sampai September 2009 di Laboratorium Mikrobiologi FMIPA USU. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat-isolat bakteri endofit penghasil IAA potensial dari jaringan akar tanaman jagung dan mengetahui peranannya dalam membantu proses perkecambahan biji tanaman jagung. Bakteri penghasil IAA diisolasi, dikarakterisasi, dan diuji kemampuannya dalam menghasilkan IAA baik secara in vitro maupun secara in vivo. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat 13 bakteri endofit potensial yang menghasilkan IAA. Konsentrasi IAA paling tinggi diperoleh oleh KB3 yaitu sebesar 1,1255 ppm. Perendaman kecambah ke dalam suspensi bakteri potensial mampu membantu pertumbuhan kecambah jagung dengan melihat parameter pertumbuhan tanaman seperti tinggi tanaman, panjang akar dan berat tanaman. Kata kunci: Endofit, Indole Acetic Acid (IAA), kecambah.


vii

ISOLATION AND ABILITY TEST OF ENDOPHYTIC BACTERIA PRODUCING IAA (Indole Acetic Acid) HORMONE FROM CROPS MAIZE ROOT (Zea Mays L).

ABSTRACT

Research on Isolation and Ability Test Of Endophytic Bacteria Producing IAA (Indole Acetic Acid) Hormone From Crops Maize Root (Zea mays L.) has been carried out from September 2008 to September 2009 at the Laboratory of Microbiology Faculty of Mathematic and Natural Science and Laboratory of Quantitative Chemistry Faculty of Pharmacy North Sumatra University . This study was aimed to obtain isolate of endhophytic bacteria producing IAA of corn plant roots and to know their role in promoting seed germination of corn. Bacteria producing IAA was isolated, characteristed, and tested their ability to produced IAA both in vitro or in vivo. The results showed that there were 13 potential endhophytic bacteria isolates that produced IAA. The highest IAA concentration was 1.1255 ppm obtained from isolate KB3. Soaking seedling into bacterial suspensions could potentially enhanced the growth of seedling. Parameters observed were sprout height, root length and sprout weight. Key words: Endophytic, Indole Acetic Acid (IAA), seedling.


viii

DAFTAR ISI

Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran

Halaman ii iii iv vi vii viii x xi xii

Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Permasalahan 1.3 Tujuan 1.4 Hipotesis 1.5 Manfaat Penelitian

1 1 2 3 3 3

Bab 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Mikroorganisme Endofit Dalam Tanaman 2.2 Peranan Mikroorganisme Endofit 2.3 Mikroorganisme Endofit Penghasil Hormon Auksin 2.4 Hormon Auksin 2.4.1 Biogenesis Hormon IAA (Indole Acetic Acid) 2.5 Peranan Auksin Terhadap Tanaman 2.6 Tanaman Jagung (Zea mays L)

4 4 5 5 7 8 10 11

Bab 3 Bahan dan Metode 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Bahan 3.3 Metode Penelitian 3.3.1 Isolasi bakteri endofit dari akar tanaman jagung (Zea mays L) Metode Radu dan Kqueen (2002) 3.3.2 Penentuan Kurva Standart IAA 3.3.3 Kemampuan bakteri endofit akar dalam menghasilkan IAA secara in vitro 3.3.4 Pengukuran pertumbuhan sel bakteri endofit 3.3.5 Introduksi Bakteri Endofit Pada Kecambah Tanaman Jagung

13 13 13 13 13 14 14 15 15


Bab 4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Isolasi Bakteri Endofit dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L). 4.2 Kemampuan bakteri endofit akar dalam menghasilkan hormon IAA secara in vitro. 4.3 Pertumbuhan Sel Bakteri Endofit 4.4 Uji kemampuan Bakteri Endofit Dalam Perkecambahan Biji Tanaman Jagung (Zea mays L). secara in vivo.

16 16 19 21 22

Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran

25 25 25

Daftar Pustaka

26


x

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 4.1.1

Morfologi koloni dan sel serta sifat pewarnaan gram isolat bakteri endofit akar tanaman jagung.

17

Tabel 4.1.2

Karakteristik biokimia bakteri endofit penghasil IAA.

18

Tabel 4.2.1 Tabel 4.3.1

Konsentrasi IAA yang dihasilkan bakteri endofit Pertumbuhan sel bakteri endofit pada media luria bertani (LB)

19 22

Tabel 4.4.1

Parameter pertumbuhan kecambah tanaman jagung yang telah diinduksi isolat bakteri endofit penghasil hormon IAA.

23


xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.4.1 Struktur Kimia Hormon IAA

8

Gambar 2.4.2 Lintasan Proses Biosintesis dari triptofan menjadi IAA.

9

Gambar 4.2.1 Histogram analisis IAA yang dihasilkan bakteri endofit selama 6 hari inkubasi.

20

Gambar 4.4.1 Morfologi kecambah tanaman jagung setelah berumur 2 minggu.

24


xii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran A Pembuatan media pertumbuhan Luria Bertani cair, reagen Salkowski dan larutan Mc Farland.

30

Lampiran B Penentuan kurva standart IAA

31

Lampiran C Pertumbuhan kecambah tanaman jagung yang telah diinduksi isolat bakteri endofit penghasil hormon IAA Lampiran D Dokumentasi Penelitian

33 34


BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pertanian modern saat ini sangat bergantung pada penggunaan bahan-bahan kimia seperti pupuk, fungisida dan pestisida untuk meningkatkan hasil panen. Penggunaan bahan-bahan kimia tersebut baik disadari maupun tidak, telah mengakibatkan dampak negatif pada lingkungan. Misalnya, penggunaan bahan-bahan kimiawi terhadap tanaman, tidak seluruhnya dapat dihancurkan oleh mikroorganisme tanah, dan dapat menyebabkan polusi pada aliran-aliran air dan sungai sehingga mempengaruhi biota air (Pelczar & Chan, 2006). Dalam upaya mengurangi pencemaran lingkungan di lahan pertanian yang disebabkan oleh adanya penggunaan pupuk kimia secara berlebihan, banyak usaha yang dilakukan untuk mencari alternatif pupuk yang ramah lingkungan. Alternatif pupuk tersebut dapat berupa pupuk biologi dengan memanfaatkan penggunaan mikroorganisme dari alam.

Mikroorganisme di alam memiliki keanekaragaman yang berlimpah. Dan juga memiliki peranan yang luar biasa dalam berbagai bidang kehidupan manusia, termasuk dalam bidang pertanian. Mikroorganisme di alam dapat terbagi menjadi mikroorganisme simbiotik dan mikroorganisme nonsimbiotik. Mikroorganisme nonsimbiotik yaitu mikroorganisme yang hidup bebas dan mandiri dalam tanah seperti fiksasi nitrogen nonsimbiotik oleh Clostridium pasturianum dan Azotobacter (Pelczar & Chan, 2006). Sedangkan mikroorganisme simbiotik yaitu mikroorganisme yang berinteraksi dengan tanaman, seperti mikroorganisme endofit.

Mikroorganisme


endofit baik berupa bakteri ataupun fungi merupakan contoh mikroorganisme yang prospektif dalam bidang pertanian. 2

Mikroorganisme endofit merupakan mikroorganisme yang berasosiasi dengan jaringan atau sel tanaman tingkat tinggi dan tidak memberikan kerugian pada tanaman tersebut. Bakteri endofit dapat diisolasi dari permukaan benih, akar, batang, daun dan biji yang telah steril (Tarabily et al., 2003). Salah Satu perannya adalah sebagai biofertilizer dengan menghasilkan hormon pertumbuhan IAA (Indol acetic acid).

Hormon IAA merupakan hormon kunci bagi berbagai aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman sehingga sintesisnya oleh jenis bakteri tertentu merupakan salah satu alasan yang menyebabkan peningkatan pertumbuhan tanaman (Aryantha et al., 2004). Sejumlah mikroba endofit pernah diisolasi dari bagian dalam beberapa tanaman pangan, yaitu pada tanaman padi, jagung, sorgum dan tebu. Dan ternyata dapat meningkatkan produksi hormon pertumbuhan IAA James & Olivares (1996) dalam Susilawati (2003). Dan penelitian mengenai keberadaan bakteri endofit pada jaringan tanaman khususnya akar tanaman jagung (Zea mays L.) ini dilakukan untuk mencari isolat-isolat dari jenis lain serta memiliki potensi menghasilkan IAA yang lebih tinggi.

1.2 Permasalahan

Pengetahuan mengenai bakteri endofit masih sangat sedikit, baik dari jenis maupun kegunaannya, terutama bakteri endofit yang memiliki potensi untuk menghasilkan zat pemacu tumbuh IAA. Sejauh ini, belum banyak diketahui seberapa banyak bakteri endofit dan seberapa besar kemampuan bakteri endofit yang diperoleh dari akar tanaman jagung dalam menghasilkan hormon IAA serta perannya dalam perkecambahan biji tanaman jagung. Untuk itu, keanekaragaman bakteri endofit pada tanaman jagung perlu digali terutama untuk membantu meningkatkan produktivitas tanaman jagung sebagai pengganti dari pupuk kimia yang tidak ramah lingkungan. Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

3

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan isolat-isolat bakteri endofit penghasil IAA potensial dari jaringan akar tanaman jagung. Disamping itu juga untuk mengetahui peranannya dalam membantu proses perkecambahan biji tanaman jagung.

1.4 Hipotesis

Pada jaringan akar tanaman jagung dapat diperoleh beberapa isolat bakteri endofit yang dapat menghasilkan hormon pertumbuhan IAA yang dapat berperan dalam memacu pertumbuhan kecambah tanaman jagung.

1.5 Manfaat Penelitian

a. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan konstribusi pada perkembangan ilmu pengetahuan terutama dalam bidang pertanian. b. Sebagai bahan informasi untuk penelitian selanjutnya.


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikroorganisme Endofit Dalam Tanaman. Mikroorganisme endofit didefenisikan sebagai mikroorganisme yang selama siklus hidupnya berada dalam jaringan tanaman dan dapat membentuk koloni tanpa menimbulkan kerusakan pada tanaman tersebut (Strobel et al., 2003). Mikroorganisme endofit tersebut merupakan mikroorganisme yang dapat diekstrak dari bagian dalam tanaman atau diisolasi dari permukaan jaringan tanaman. Bakteri endofit dan fungi berfilamen pernah diisolasi dari biji, akar, batang dan ranting, serta kulit kayu dari berbagai macam jenis tanaman. Mikroorganisme endofit termasuk mikroorganisme yang menguntungkan yang tidak memiliki pengaruh langsung pada tanaman, dan mikroorganisme yang dapat digunakan sebagai biological control

bagi tanaman

patogen atau untuk memacu pertumbuhan tanaman (Tarabily et al., 2003). Dari sekitar 300.000 jenis tanaman yang tersebar di permukaan bumi ini, masing-masing tanaman mengandung satu atau lebih mikroorganisme endofit yang terdiri dari bakteri dan jamur (Radji, 2004). Sehingga mikroorganisme endofit dapat menjadi sumber berbagai metabolit sekunder baru yang berpotensi untuk dikembangkan

dalam

bidang

medis,

pertanian

dan

industri.

Kemampuan

mikroorganisme endofit dalam memproduksi senyawa metabolit sekunder merupakan peluang yang sangat besar dan dapat diandalkan untuk membantu kemajuan teknologi di pertanian dalam hal pupuk sintesis yang ramah lingkungan (Radji, 2005). Beberapa mikroba endofit dapat menghasilkan hormon yang dapat merangsang pertumbuhan tanaman. Salah satu hormon yang dihasilkan oleh mikroba endofit adalah IAA (Indol Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

Acetic Acid) atau yang lebih dikenal dengan sebutan auksin. Auksin berperan sebagai hormon pemacu tumbuh pada tanaman dan biasanya ditemukan pada jaringan meristem (Spaepen et al., 2007). 5

2.2 Peranan Mikroorganisme Endofit. Peranan mikroorganisme endofit dalam memacu pertumbuhan tanaman telah banyak mendapat perhatian sehingga mikroorganisme endofit dapat dimanipulasi untuk meningkatkan produktivitas tanaman jagung (Tarabily et al., 2003). Menurut Stierle et al., (1995) dalam Susilawati (2003), pemanfaatan mikroba endofit dalam memproduksi senyawa aktif memiliki beberapa kelebihan antara lain adalah (1) lebih cepat menghasilkan dengan mutu yang seragam (2) dapat diproduksi dalam skala besar (3) kemungkinan diperoleh komponen bioaktif baru dengan memberikan kondisi yang berbeda. Disamping itu, James &

Olivares (1996) dalam Susilawati (2003)

menambahkan bahwa sejumlah mikroba endofit yang telah berhasil diisolasi dari bagian dalam beberapa tanaman pangan, yaitu pada tanaman padi, jagung, sorgum dan tebu dapat meningkatkan produksi hormon pertumbuhan. Setiap tanaman tingkat tinggi mengandung beberapa mikroorganisme endofit yang mampu menghasilkan senyawa biologi atau metabolit sekunder yang diduga sebagai akibat koevolusi atau transfer genetik (genetic recombination) dari tanaman inangnya ke dalam mikroorganisme endofit (Tan et al., 2001 dalam Radji, 2005).

2.3 Mikroorganisme Endofit Penghasil Hormon Auksin. Mekanisme peningkatan pertumbuhan tanaman oleh bakteri endofit dapat terjadi melalui beberapa cara diantaranya adalah melarutkan senyawa fosfat, fiksasi nitrogen, merangsang pertumbuhan akar lateral dan menghasilkan hormon pertumbuhan seperti hormon auksin, etilen dan sitokinin (Thakuria et al., 2004). Tanaman memenuhi kebutuhan akan hormon tumbuh melalui kemampuannya dalam mensintesis hormon auksin dari mikroorganisme yang berada dalam jaringannya (Hindersah et al., 2002). Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

Bakteri penghasil IAA berpotensi bergabung dengan beberapa proses fisiologis tanaman dengan cara memasukkan IAA yang dihasilkannya ke tanaman. Pengaruhnya bagi tanaman itu sendiri adalah tanaman tersebut lebih sensitif dalam mengubah konsentrasi IAA yang dimilikinya sehingga membantu dalam pembentukan akar lateral dan akar adventif serta elongasi akar primer (Leveau, & Lindow, 2004). Kemampuan Azotobacter dalam memproduksi fitohormon sitokinin dan auksin dilaporkan pertama kali oleh Vancura & Macura pada tahun 1960 (Vancura, 1988 dalam Hindersah & Simarmata, 2004). Berbagai hasil penelitian melaporkan bahwa beberapa kelompok mikroba mampu menghasilkan senyawa yang dapat mempercepat pertumbuhan tanaman. Sebagai

contoh,

bakteri

Rhizobium

yang

terseleksi

mampu

menstimulasi

pertumbuhan, baik pada tanaman legum maupun yang bukan legum pada skala lapangan. Bakteri tersebut terbukti mampu memproduksi fitohormon yaitu sitokinin dan auksin (Hoflich, 1995 dalam Aryantha et al., 2002). Pada awalnya Azotobacter dan Azospirillum ditumbuhkan untuk memacu pertumbuhan tanaman karena kemampuannya dalam memfiksasi nitrogen. Kemudian, bukan karena alasan itu saja, ternyata mereka juga dapat menghasilkan hormon pertumbuhan IAA (Kennedy, 1998 dalam Husen, 2003). Penelitian lain mengenai produksi IAA telah banyak dilakukan terutama pada Azospirillum brasilense dalam gandum. IAA berpengaruh terhadap perkembangan akar gandum, dan dapat memperbaiki produktivitas tanaman melalui stimulasi hormon (Lestari et al., 2007). Azospirillum juga mampu meningkatkan hasil panen tanaman pada berbagai jenis tanah dan iklim serta menurunkan kebutuhan pupuk nitrogen hingga 35%. Inokulasi Azospirillum lipoferium pada tanaman jagung menyebabkan peningkatan hasil panen sekitar 10% (Madigan et al., 1997 dalam Aryantha et al., 2002). Disamping itu juga Azospirillum dapat meningkatkan jumlah serabut akar padi, tinggi tanaman dan menambah konsentrasi fitohormon IAA dan IBA (indol butirat acid) bebas di daerah perakaran (Aryantha et al., 2002). Imas et al (1989), melaporkan bahwa sebagian besar dari 25 macam fungi mampu menghasilkan hormon IAA. Banyak spesies bakteri dan jamur yang terutama jika mediumnya ditambah triptofan akan menghasilkan hormon IAA (Subba Rao, Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

6

1994). Agrobacterium tumefaciens, Ustilago maydis, Synchystrium endobioticum, Gymnosporangium juniperivirginianae,Nectria galligena, Endophyllum sempervivi, Rhizobium spp, dan Pseudomonas fluorescen merupakan mikroba yang menghasilkan IAA baik pada kultur murni maupun pada asosiasinya dengan tanaman (Hanafiah et al., 2005). Bermacam-macam mikroorganisme tanah termasuk bakteri, fungi berfilamen dan yeast mampu menghasilkan auksin yang mempunyai pengaruh nyata dan besar dalam pertumbuhan serta perkembangan tanaman (Tarabily et al., 2003). Dalam lingkungan, tumbuhan tidak memiliki kemampuan yang cukup dalam mensintesis hormon endogenous untuk memacu pertumbuhannya agar lebih optimal. Persediaan hormon eksogenous dalam tanaman mungkin saja dipengaruhi oleh keseimbangan hormon pertumbuhan endogenous (Nickel, 1982 dalam Zahir et al., 2000). Bakteri penghasil IAA mempunyai potensi untuk bergabung dengan beberapa proses fisiologis tanaman dengan cara memasukkan IAA yang dihasilkannya ke tanaman, pengaruhnya bagi tanaman itu sendiri adalah tanaman tersebut lebih sensitif dalam mengubah konsentrasi IAA yang dimilikinya. Akar misalnya, merupakan salah satu organ tanaman yang paling sensitif terhadap fluktuasi IAA serta akar bertanggung jawab dalam meningkatkan jumlah IAA eksogenous yang berguna bagi proses elongasi akar primer, pembentukan akar lateral dan akar adventif (Leveau & Lindow, 2004). IAA dihasilkan oleh bakteri dalam tanaman dengan meningkatkan jumlah rambut akar dan akar lateral tanaman (Okon & Kapulnik, 1986).

2.4 Hormon Auksin Auksin merupakan salah satu jenis hormon yang dapat memacu pertumbuhan tanaman dengan meningkatkan proses elongasi sel dan perpanjangan batang seperti halnya diferensiasi sel (Tarabily et al., 2003). IAA adalah hormon auksin endogen yang disintesis dalam batang dan akar. Prinsip karakterisasi adalah mengontrol proses fisiologis dan menstimulasi kapasitas perpanjangan sel dalam batang, dan bagian koleoptil, mempengaruhi inang pada respon perkembangan termasuk inisiasi akar, differensiasi vaskular, perkembangan bunga maupun buah, bertanggung jawab dalam pola gravitasi dan pencahayaan (Ekowahyuni, 2002). Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

7

8

Menurut Subba Rao (1994), bahwa auksin merupakan asam indol asetat (IAA) atau C10H₉O₂N.

Gambar 2.4.1 : Struktur Kimia Hormon IAA

Efek

karakteristik

auksin

adalah

kemampuannya

dalam

mendorong

pembengkokan suatu benih, dan efek ini berhubungan dengan adanya suatu group atom di dalam molekul auksin tersebut. Di dalam jaringan tanaman, IAA disintesis di berbagai bagian tubuh tanaman. Umumnya pada bagian tumbuhan yang sedang aktif, tumbuh dan berkembang, IAA dihasilkan paling banyak. Sebagai contoh, bagian yang kaya akan auksin adalah semua jenis bagian meristem (termasuk ujung tunas, ujung akar dan kambium) dan juga daun-daun muda, bagian-bagian bunga yang sedang berkembang, buah dan tumor (benjolan pada tanaman) pada fase pertumbuhan aktif. Auksin mendorong perpanjangan sel (sel elongation) dengan cara mempengaruhi metabolisme dinding sel. Pembentukan auksin dalam tubuh tanaman, khususnya dalam titik tumbuh pucuk-pucuk cabang, merupakan suatu proses biokimiawi. Proses ini sukar untuk ditiru, namun sudah lama diketahui bahwa auksin merupakan sejenis zat protein berbahan baku zat asam amino. Dalam titik- titik tumbuh tersebut, bahan baku auksin (prekursor) dapat dibentuk dalam suasana cerah maupun gelap. Dalam keadaan cuaca yang cerah pembentukan auksin akan lebih banyak. Tanaman yang berada dalam cuaca terang (banyak sinar matahari) pertumbuhannya umumnya lebih sehat daripada yang berada di dalam suasana kekurangan cahaya (Rismunandar, 1999).

2.4.1 Biogenesis Hormon IAA (Indole Acetic Acid). Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

Triptofan telah diakui sebagai prekursor fisiologis biosintesis auksin baik pada tanaman maupun pada mikroorganisme (Tarabily et al., 2003). Dan juga merupakan 9 prekursor fisiologis yang efisien dalam proses biosintesis mikrobial auksin (Arshad & Frankenberger, 1991). Prekursor ini mengandung sumber berupa senyawa aktif untuk memacu pertumbuhan mikrobiota rhizosfer dan endofit. Ketersedian prekursor yang cocok adalah salah satu faktor primer sekresi mikrobial dari metabolit sekunder (Arshad et al., 1995).

Biosintesis mikrobial IAA dalam tanah dapat dipacu dengan adanya triptofan yang berasal dari eksudat akar atau sel- sel yang rusak (Arshad & Frankerberger, 1991) dan

Benziri et al., 1998 dalam Husen, 2003). Terdapat lintasan-lintasan

metabolik yang dapat mengubah triptofan menjadi IAA pada beberapa organ atau jaringan tanaman yang telah diteliti (Heddy, 1996).

Gambar 2.4.2 : Lintasan Proses Biosintesis Dari Triptofan Menjadi IAA.

Auksin dibiosintesis dari asam amino dengan prekursor triptopan, dengan hasil perantaranya adalah sejumlah substansi yang secara alami mirip dengan auksin (analog) tetapi mempunyai aktifitas lebih kecil dari IAA seperti IAN (Indolaseto nitril), TpyA (Asam Indol piruvat) dan IAAld (Indol asetat dehid). Proses biosintesis auksin dibantu oleh enzim IAA oksidase (Gardner et al, 1991). Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

Siklus konversi Tryptofan ke IAA melibatkan deaminasi, dekarboksilasi, dan atau reaksi hidrolisis. Pada tanaman tingkat tinggi dan beberapa mikroorganisme, siklus indo le-3-pyruvic acid (IpyA) merupakan salah satu sintesis IAA utama, 10 sedangkan siklus lain juga berjalan pada setiap spesies seperti siklus indole-3acetamide, siklus Tryptamin dan siklus indole-3-acetonitrile. Tryptamin sebagai salah satu zat organik, merupakan salah satu zat yang terbentuk dalam biosintesis IAA. Menurut Thimann & Mahadevan 1958 dalam Aslamyah (2002)., zat tersebut atas bantuan enzim nitrilase dapat membentuk auksin. Formasi IpyA ke Trp dikatalis oleh multispesifik aminotransferase, diikuti oleh proses dekarboksilasi secara enzimatis ke indole-3-acetaldehyde (IAAld), kemudian dioksidasi oleh IAAld oxidase ke IAA. Sebagai reaksi sampingan, IpyA direduksi menjadi indole-3-lactic acid (ILA) oleh lactate dehydrogenase, yang menghendaki NADH. Dan Indole-3-ethanol (TOL) merupakan produk dari reaksi samping IAAld (Lee et al, 2004). Ahli lainnya (Cmelin & Virtanen, 1961 dalam Aslamyah, 2002) menerangkan bahwa Indoleacetonitrile yang terdapat pada tanaman, terbentuk dari Glucobrassicin dengan aktivitas enzim Myrosinase. Dan zat organik lain (Indole ethanol) yang terbentuk dari Trypthopan dalam biosintesis IAA adalah atas bantuan bakteri (Rayle & Purves, 1976 dalam Aslamyah, 2002).

2.5 Peranan Auksin Terhadap Tanaman Salisbury & Ross (1995) menyatakan bahwa pada kecambah monokotil, IAA yang banyak terdapat pada ujung koleoptil dan semakin berkurang ke arah akar. Proses pematangan biji, IAA dibuat oleh embrio yang sedang berkembang dan disamping itu IAA berperan sebagai konjugata dalam jaringan endosperm. Mekanisme kerja IAA dalam perpanjangan sel adalah IAA mendorong elongasi sel-sel pada koleoptil dan ruas-ruas tanaman. Elongasi sel tanaman terutama terjadi pada arah vertikal, diikuti dengan pembesaran sel dan meningkatnya bobot basah. Peningkatan bobot basah terutama karena meningkatnya pengambilan air oleh sel tersebut.

Peningkatan pertumbuhan akar tanaman merupakan salah satu tanda utama yang dapat diamati apabila tanaman tersebut telah diinokulasi oleh bakteri endofit. Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

Baik itu berupa laju pertumbuhan akar, seperti elongasi akar primer serta proliferasi akar lateral dan akar adventif merupakan suatu keuntungan bagi kecambah dalam peningkatan kemampuan mereka untuk lebih merekatkan diri ke tanah, menyerap air, serta nutrisi dari lingkungan agar tanaman tersebut dapat bertahan. Banyak 11 mikroorganisme endofit dapat mensintesis IAA yang memiliki kemampuan yang sama dengan IAA eksogenous tanaman (Patten & Glick, 2002). Fitohormon yang diproduksi Azospirillum menyebabkan perubahan morfologi akar setelah inokulasi (Bashan & Levanony, 1990), di mana terjadi peningkatan densitas dan panjang rambut akar, perubahan akar lateral maupun area permukaan akar (Tien et al., 1979; Dubrovsky et al., 1994 dalam Lestari et al., 2007) karena ada peningkatan serapan hara (Barbieri & Galli, 1993). Inokulasi memberikan dampak yang lebih baik terhadap perkembangan akar tanaman padi, di mana jumlah akar lebih lebat dan rambut akar lebih banyak, jadi kemampuan sekresi IAA lebih banyak. Efek inokulasi IAA dapat menghasilkan lebih banyak akar lateral, rambut akar, dan cabang rambut akar. Kemampuan Azospirillum dalam mensistesis IAA dapat memodifikasi perkembangan akar dan proses pertumbuhan tanaman inang (Tien et al., 1979 dalam Lestari et al., 2007). Strain-strain Azospirillum yang mampu memproduksi IAA tinggi dalam kulturnya sangat mempengaruhi morfologi akar tanaman (Jain & Patriquin 1985 dalam Lestari et al., 2007). Akar adventif dan lateral ini merupakan daerah yang di induksi oleh IAA eksogenous dengan konsentrasi yang lebih tinggi daripada daerah lainnya (Cheryl, 1998). Secara morfogenik, pengaruh IAA yang penting adalah dalam peninggian batang dan pembentukan bintil akar (Subba Rao, 1994).

2.6 Tanaman Jagung (Zea mays L.) Jagung merupakan komoditas palawija utama di Indonesia ditinjau dari aspek pengusahaan dan penggunaan hasilnya, yaitu sebagai bahan baku pangan dan pakan. Kebutuhan jagung terus meningkat seiring dengan meningkatnya permintaan bahan baku pakan. Komposisi bahan baku pakan ternak unggas membutuhkan jagung sekitar 50% dari bahan total yang diperlukan. Krisis ekonomi di Indonesia yang berkepanjangan menyebabkan terhambatnya upaya peningkatan produksi jagung. Penyediaan sarana produksi terutama pupuk yang sangat dibutuhkan petani mulai Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

terganggu akibat naiknya harga pupuk, sehingga penggunaan pupuk oleh petani tidak sesuai dengan rekomendasi (Sarasutha, 2002).

12

Sekarang ini jagung mempunyai peringkat dalam produksi dunia di antara tiga tanaman padi- padian utama. Jagung ditanam di lebih banyak negara daripada setiap tanaman padi-padian lain, dan telah menghasilkan hasil bijian yang paling besar di antara setiap tanaman padi-padian. Kebanyakan daerah yang ditanami jagung sekitar 58 % adalah di negara-negara yang sedang berkembang, dan diantaranya kira-kira 50 juta hektar terdapat di daerah tropik, terutama pada ketinggian yang rendah (kira-kira 46 juta ha). Walaupun demikian, kira-kira 2/3 jagung dunia dihasilkan di negaranegara berkembang, yang iklimnya hampir seluruhnya iklim sedang. Angka produksi menunjukkan perbedaan yang besar dalam hasil antara negara-negara yang berkembang di daerah iklim sedang dan negara-negara yang sedang berkembang di daerah tropik (Gardner et al., 1991).


BAB 3 BAHAN DAN METODE

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2008 sampai September 2009 di Laboratorium Mikrobiologi FMIPA USU Medan dan Laboratorium Kimia Kuantitatif Fakultas Farmasi USU Medan.

3.2 Bahan Bahan yang digunakan adalah akar tanaman jagung yang sehat dan berumur kurang lebih 80 sampai 110 hari. Akar tanaman jagung diperoleh dari 2 lokasi perladangan jagung yaitu kebun jagung daerah Medan dan kebun jagung daerah Binjai serta kecambah jagung, triptofan, reagen salkowski dan media LB (Luria Bertani) (Lampiran A).

3.3 Metode Penelitian 3.3.1 Isolasi bakteri endofit dari akar tanaman jagung (Zea mays L.) Dengan Metode Radu & Kqueen (2002)


Akar tanaman jagung dari kedua lokasi segera dicuci dengan air untuk menghilangkan kotoran yang menempel di permukaan akar. Akar selanjutnya dikeringkan, dibungkus dengan kertas koran dan dimasukkan kedalam kantong plastik, dibawa ke Laboratorium Mikrobiologi FMIPA USU. Tahap awal isolasi adalah mencuci bagian akar tanaman (3-5 cm) dengan air mengalir selama 20 menit. Kemudian disterilisasikan bagian permukaan akar tanaman dengan merendamnya secara berturut- turut dalam larutan etanol 75% selama 2 menit, larutan sodium hipoklorit 14 5,3% selama 5 menit, dan etanol 75% selama 30 detik. Selanjutnya, akar dibilas dengan akuades steril sebanyak 2 kali dan dikeringkan dengan kertas saring steril. Setelah kering, bagian ujung kiri dan kanan akar tanaman dibuang ± 1 cm. Kemudian masing- masing akar dipotong menjadi 4 bagian dan diletakkan pada permukaan media NA yang telah dicampurkan dengan antibiotik ketokonazol (0,3 gram/ 100 ml) dengan posisi bekas potongan kearah media. Kemudian diinkubasi pada suhu ruang (25º- 30ºC) selama ±1 hari. Koloni yang muncul dari bagian akar tanaman sebelah dalam disubkulturkan ke media NA yang baru sampai didapat biakan murni. Isolat murni yang diperoleh dikarakterisasi morfologinya dengan pewarnaan gram serta uji biokimia metabolisme bakteri seperti uji sitrat, uji gelatin, uji motilitas, uji sulfida, uji katalase dan uji hidrolisis pati (Lay, 1994).

3.3.2 Penentuan Kurva Standart IAA (Aryantha et al., 2004) yang dimodifikasi. IAA sintesis ditimbang sebanyak 0,001 gram dan dilarutkan kedalam 100 ml akuades. IAA sintesis masing-masing dibagi ke dalam tabung yang berbeda dengan konsentrasi 0 ppm; 0,2 ppm sampai 2 ppm. Setiap tabung yang berisi konsetrasi IAA yang berbeda ditambahkan akuades hingga mencapai 3 ml. Masing-masing konsentrasi ditambahkan 1 ml pereaksi Salkowski (Lampiran D; Gambar 4) kemudian dihomogenkan dan absorbansinya diukur dengan spektrofotometer UV-Visible Shimadzu 1240 dengan panjang gelombang 530 nm (Lampiran B).

3.3.3 Kemampuan bakteri endofit akar dalam menghasilkan IAA secara in vitro.


Untuk mengetahui kemampuan bakteri endofit dalam menghasilkan IAA secara in vitro, pertama isolat bakteri endofit yang telah murni diremajakan ke media NA (Nutrient Agar) dan diinkubasi selama 48 jam. Kemudian isolat muda tersebut dibuat suspensi sebanyak 10 ml dengan standar Mac Farland sehingga diperoleh suspensi bakteri dengan kerapatan sel 108 CFU/ml (Bresson & Borges, 2003). Suspensi biakan bakteri diambil sebanyak 3 ml dan dimasukkan ke dalam 30 ml media LB cair (Luria Bertani) + tryptofan (Bric et al., 1991). Masing- masing perlakuan dilakukan 3 kali ulangan dan diinkubasi pada suhu 280C selama 7 hari di dalam shaker

dengan 15 kecepatan 150 rpm (Ahmad et al., 2004). Kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm selama 25 menit, diperoleh supernatan dan pellet. Analisis kadar IAA menggunakan metode Kolorimetri. Supernatan diambil sebanyak 2 ml ditambah salkowsky reagent 1 ml (Gordon & Weber, 1997) atau dengan perbandingan 2: 1 (Zahir et al., 1997). Didiamkan selama 60 menit, diukur absorbansinya dengan spektofotometer 530 nm. Persamaan regresi disubstitusikan dengan nilai absorbansi sampel. 3.3.4 Pengukuran Pertumbuhan Sel Bakteri Endofit

Pengukuran pertumbuhan sel dilakukan dengan metode standart plate count. Pengukuran pertumbuhan sel diamati setiap dua hari sekali yaitu pada masa inkubasi hari ke-0, hari ke-2, hari ke-4, dan hari ke-6. 1 ml media pertumbuhan biakan Luria bertani diencerkan hingga mencapai konsentrasi 10-7 , kemudian diinokulasikan ke media plate count agar dengan metode cawan sebar dan diinkubasi selama 24 jam. Jumlah koloni yang tumbuh dihitung dengan Counter Coulter. Perhitungan estimasi jumlah sel dapat dihitung dengan rumus: Estimasi jumlah sel = Jumlah koloni X

1 Faktor Pengenceran

(CFU/ml) (Fardiaz, 1992)

3.3.5 Introduksi Bakteri Endofit Pada Kecambah Tanaman Jagung.

Bakteri yang diintroduksikan adalah bakteri yang mampu menghasilkan IAA dengan konsentrasi tertinggi pada hari ke-2, hari ke-4 dan hari ke-6. Kecambah tanaman jagung umur 3 hari disterilkan dengan cara direndam dalam larutan sodium hipoklorit Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

5,3% selama ± 1 menit, kemudian dibilas dengan akuades steril, lalu direndam dalam etanol 70% selama ± 5 detik dan dibilas dengan akuades steril sebanyak 2 kali (Suryowinoto, 1996). Kecambah tanaman jagung dicelupkan kedalam suspensi bakteri endofit yang telah setara dengan Mc Farland 108 CFU/ml selama 2 jam. Kecambah ditanam pada tanah steril, kecambah yang tidak direndam digunakan sebagai kontrol, dilakukan 3 kali ulangan untuk masing- masing perlakuan. Pengamatan dilakukan selama 2 minggu dengan mengukur tinggi kecambah, panjang akar kecambah dan berat kecambah. Pengukuran tinggi kecambah dilakukan dengan batas terbawah bagian batang yang tepat pada permukaan tanah, dan batas teratas dihitung hingga ujung daun yang diluruskan ke atas sejajar batang.

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Isolasi Bakteri Endofit dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L). Isolasi bakteri endofit penghasil IAA dari akar tanaman jagung (Zea Mays L.) dari 2 lokasi diperoleh sebanyak 13 isolat (Lampiran D; Gambar 1 & 2). Sebanyak 10 isolat diperoleh dari kebun jagung daerah Medan dan 3 isolat dari kebun jagung daerah Binjai, hal ini diduga karena perbedaan kondisi lingkungan, jenis tanaman inang dan keadaan tanaman inang ketika pengisolasian. Tanaman jagung pada daerah medan merupakan tanaman yang telah dipanen sementara tanaman jagung pada daerah Binjai masih akan dipanen. Sehingga, terdapat perbedaan umur antara kedua tanaman jagung tersebut. Semakin tua umur tanaman akan semakin memperkaya jumlah bakteri endofit yang berada dalam jaringan tanaman. Ketiga belas isolat ini memperlihatkan karakteristik yang bervariasi baik morfologi maupun sifat pewarnaannya. Bentuk koloni isolat didominasi oleh bentuk circular (bulat) dan berwarna putih, selebihnya berbentuk rhizoid (akar) dan irregular (tidak beraturan). Tepi koloni sangat bervariasi dengan tipe entire (cembung), Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

filamentous, undulate (rata), dan lobate. Elevasi koloni juga bervariasi dengan tipe elevasi raised, convex (cembung), flat (rata), dan umbonate (melengkung). Sedangkan karakterisasi dengan pewarnaan gram sel bakteri menggunakan zat warna kristal violet dan safranin, diperoleh 8 isolat bersifat gram positif dan 5 isolat bersifat gram negatif dengan bentuk koloni didominasi oleh coccus. Hasil pengamatan morfologi koloni dan sel serta gram bakteri penghasil IAA dapat dilihat pada Tabel 4.1.1. Bentuk umum mikroba terdiri dari satu sel (uniselluler), bentuk lain berupa koloni yaitu gabungan dua sel atau lebih di dalam satu ruang. Bentuk itu merupakan ciri khas bagi suatu spesies tertentu.Variasi bentuk pada sel bakteri adalah bulat 17 (kokus), batang/ bulat memanjang (basil) dan lengkung. Dari bentuk dasar ini selanjutnya akan terbagi bedasarkan penataannya. Variasi bentuk yang kemudian terjadi baik secara tetap ataupun sebagai bentuk kelainan karena pengaruh lingkungan. Bentuk bakteri juga dapat dipengaruhi oleh umur dan syarat pertumbuhan tertentu. Bahkan akibat pengaruh lingkungan yang tidak menguntungkan, faktor makanan, dan suhu, bakteri dapat mengalami bentuk involusi yaitu bentuk sementara yang terjadi karena lingkungan tidak menguntungkan (Ilyas, 2001). Menurut Lay (1994), Pewarnaan gram berguna untuk membedakan gram positif dan gram negatif. Perbedaan hasil pewarnaan disebabkan oleh adanya perbedaan struktur kedua kelompok bakteri tersebut sehingga menyebabkan perbedaan reaksi dalam permeabilitas zat warna dan penambahan larutan pemucat. Sebagian besar dinding sel bakteri gram positif terdiri dari peptidoglikan, sedangkan dinding sel bakteri gram negatif terdiri dari kandungan lipida yang tinggi dibandingkan gram positif.

Tabel 4.1.1 Morfologi koloni dan sel serta sifat pewarnaan gram isolat bakteri endofit akar tanaman jagung. Karakterisasi Isolat

KB1 KB2 KB3 KB4

Morfologi Koloni

Gram

Bentuk

Tepi

Elevasi

Warna

Circular Circular Rhizoid Rhizoid

Entire Entire Filamentous Filamentous

Raised Convex Flat Umbonate

Putih bening Ungu Putih Putih

+ + + -

Morfologi Sel Bentuk

Penataan

Kokus Basil Basil Kokus

mono, diplo Tetra Tetra mono, diplo


KB5 Irregular Undulate KB6 Circular Undulate KB7 Rhizoid Lobate KB8 Circular Entire KB9 Circular Entire KB10 Irregular Lobate BA1 Irregular Undulate BA2 Irregular Undulate BA3 Circular Entire Keterangan: KB : Isolat asal daerah Medan BA : Isolat asal daerah Binjai

Convex Convex Umbonate Flat Convex Flat Raised Flat Raised

Putih Putih Putih Putih bening Putih bening Putih Putih keabu-abuan Putih kecoklatan Merah bata

+ + + + +

Kokus Kokus Kokus Kokus Kokus Kokus Basil Basil Basil

Pada uji gelatin, katalase dan sulfida (keretakan), keseluruhan isolat memberikan hasil uji negatif. Sebaliknya, uji motilitas (pergerakan) semuanya positif. 18 Untuk uji sitrat dan hidrolisis pati hasilnya bervariasi. Pada uji Sulfida yaitu fermentasi glukosa menghasilkan rata- rata uji positif kecuali KB2 dan KB9. Sedangkan fermentasi sukrosa dan laktosa sebaliknya menghasilkan uji negatif kecuali KB4, KB5, dan BA3. Hasil karakterisasi biokimia bakteri endofit penghasil IAA dapat dilihat pada Tabel 4.1.2. (Lampiran D; Gambar 3).

Tabel 4.1.2 Karakteristik biokimia bakteri endofit penghasil IAA.

Hidrolisa Pati

Katalase

Glukosa

Sukrosa

Laktosa

Endapan

Keretakan

KB1 KB2 KB3 KB4 KB5 KB6 KB7 KB8 KB9 KB10 BA1 BA 2 BA 3

Motilitas

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Gelatin

Isolat

Sitrat

No.

Uji Biokimia Sulfida

+ + + + + + + -

-

+ + + + + + + + + + + + +

+ + + + + + + -

-

+ + + + + + + + + + +

+ + +

+ + +

+ + -

-


mono, diplo Tetra mono, diplo Tetra Tetra mono, diplo Tetra mono, diplo mono, diplo

Menurut Lay (1994), mikroorganisme tumbuh dan berkembangbiak dengan menggunakan berbagai bahan yang terdapat dalam lingkungannya. Zat hara yang terdapat disekelilingnya terdiri dari molekul sederhana seperti H2S dan NH4+ atau molekul organik yang kompleks seperti protein dan disakarida. Penggunaan zat hara tergantung aktivitas metabolism mikroba. Metabolisme seringkali menghasilkan hasil sampingan yang dapat digunakan untuk identifikasi mikroorganisme. Pengamatan aktivitas metabolism ini diketahuai dari kemampuannya untuk menggunakan dan menguraikan molekul yang kompleks seperti zat pati, lemak, protein, asam nukleat, asam amino dan sakarida. Hasil dari berbagai uji ini digunakan untuk pencirian dan identifikasi mikroorganisme. 19

4.2. Kemampuan bakteri endofit akar dalam menghasilkan hormon IAA secara in vitro. Hasil pengukuran kadar IAA secara in vitro dari bakteri endofit menunjukkan bahwa rata- rata konsentrasi hormon IAA tertinggi diperoleh pada inkubasi hari ke 2 yaitu dengan penambahan triptofan sebesar 5 mML. Konsentrasi IAA tertinggi pada pengamatan hari ke-2, 4 dan 6 hari inkubasi masing- masing dihasilkan oleh KB3, KB7 dan BA1 yaitu sebesar 1.1255 ppm, 1.0778 ppm dan 0.7973 ppm. Sedangkan konsentrasi IAA terendah pada pengamatan hari ke-2, 4 dan 6 hari inkubasi masingmasing dihasilkan oleh BA3, KB8, KB9 (Tabel 4.2.1).

Tabel 4.2.1. Konsentrasi hormon IAA yang dihasilkan bakteri endofit dari akar tanaman jagung. Isolat KB1 KB2 KB3 KB4 KB5 KB6 KB7 KB8

Konsentrasi IAA (ppm) Hari ke 2 Hari ke 4 Hari ke 6 0.9361 0.4405 0.1356 0.6233 0.1151 0.0114 1.1255 0.5898 0.4773 0.2048 0.7378 0.0015 0.3502 0.4803 0.0013 1.0969 0.4017 0.2687 0.7401 1.0778 0.8574 0.8898 0.0745 0.0689


KB9 KB10 BA1 BA2 BA3 Total Rataan

0.1497 0.8436 0.1387 0.1585 0.0704 7.3717 0.5265

0.2687 0.7570 0.6674 0.6234 0.6234 6.6702 0.4764

0 0.0013 0.7973 0.7945 0.7438 4.5710 0.3265

Hasil yang diperoleh ini masih jauh lebih rendah dengan hasil Susilawati et al (2003), isolat bakteri endofit yang diisolasi dari batang padi menghasilkan hormon IAA tertinggi sebesar 8.295 ppm selama 5 sampai 7 hari inkubasi dengan penambahan 5 Mml triptofan. Sementara itu Ahmad et al (2005), dengan penambahan 1 mg triptofan kedalam media Nutrient Broth diperoleh konsentrasi IAA sebesar 10.4 μg/ml sampai 28.3 μg/ml dengan waktu inkubasi 7 hari. Lucyanie (2009) menyatakan 20 bahwa dengan penambahan 0.0255 mg Triptofan dari serbuk kacang kedelai, Azospirillum spp. menghasilkan IAA tertinggi adalah 102.96 цg/ml dengan waktu inkubasi 48 jam. Hasil yang jauh berbeda ini dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi triptofan yang ditambahkan ke media. Menurut Patten & Glick (2001). Penambahan konsentrasi triptofan yang bervariasi dapat menghasilkan konsentrasi IAA yang berbeda dan semakin tinggi konsentrasi triptofan maka konsentrasi IAA yang dihasilkan juga akan semakin tinggi. 1.2

Konsentrasi IAA (ppm)

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 KB1 KB2 KB3 KB4 KB5 KB6 KB7 KB8 KB9 KB10 BA1 BA2 BA3 Umur kultur 2 hari

Isolat Bakteri Endofit Umur kultur 4 hari

Umur kultur 6 hari

Gambar 4.2.1 Histogram analisis IAA yang dihasilkan bakteri endofit selama 6 hari inkubasi. Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

Isolat bakteri endofit asal daerah Medan, cenderung menghasilkan IAA pada hari ke-2, namun ada beberapa isolat yang menghasilkan IAA pada hari ke-4. Sementara bakteri endofit yang diperoleh dari daerah Binjai, diperoleh kadar IAA paling tinggi pada hari ke-6 (Gambar 4.3.1). Perbedaan ini diduga karena kondisi masing- masing lokasi pengambilan sampel, jenis mikroba dan kemampuannya dalam mengkonversi triptofan yang terkandung dalam media menjadi IAA.

Pada hari ke-6 inkubasi, konsentrasi IAA yang dihasilkan isolat asal daerah Medan menurun secara signifikan kecuali isolate KB3 dan KB7. Hal ini diduga karena isolat tersebut juga menggunakan hormon IAA yang dihasilkannya untuk bermetabolisme. Menurut Lestari et al., (2007) bahwa pada awal inkubasi, sumber nutrisi tinggi sehingga produksi IAA tinggi dan terus meningkat secara bertahap 21 meskipun tidak signifikan namun konsisten sampai akhir inkubasi. Pada beberapa bakteri terdapat fenomena bahwa pola produksi dan konsumsi IAA berjalan seimbang. Misalnya Azospirillum masih mampu memproduksi IAA dan secara simultan bakteri juga mengkonsumsi IAA untuk pertumbuhannya meskipun medium pertumbuhan sudah miskin nutrisi.

Pada isolat bakteri asal Binjai, konsentrasi IAA yang dihasilkan isolat justru semakin meningkat pada inkubasi hari ke-6. Menurut Kresnawaty et al (2008), bahwa pada inkubasi 24 jam, IAA yang dihasilkan lebih sedikit karena masih berada dalam fase logaritmik dan juga kandungan enzim-enzim untuk mengubah triptofan menjadi IAA masih rendah. Sedangkan pada waktu inkubasi 48 jam, IAA yang dihasilkan paling tinggi karena isolat berada pada fase akhir logaritmik dan kandungan enzimenzim yang digunakan dalam biokonversi triptofan menjadi IAA, seperti triptofan monooksigenase,

IAM

hidrolase,

indol-piruvat

dekarboksilase

dan

IAAld

dehidrogenase yang dihasilkan cukup banyak dan aktif sejalan dengan laju pertumbuhan. Pada waktu inkubasi 72 jam isolat telah memasuki fase kematian, sehingga produksi IAA menurun tajam. Tien et al., (1979) melaporkan bahwa konsentrasi IAA oleh A. brasilense meningkat seiring umur bakteri sampai fase stasioner. Menurut Bhattacharyya & Basu (1990), bahwa penurunan produksi IAA pada 72 jam karena adanya pelepasan enzim pendegradasi IAA seperti IAA oksidase dan peroksidase. Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

4.3 Pertumbuhan Sel Bakteri Endofit.

Hasil pengamatan terhadap pertumbuhan sel bakteri endofit menunjukkan bahwa terjadi peningkatan pertumbuhan pada hari ke-2, ke-4, dan ke-6 dibanding pada awal inkubasi yaitu ~107 sel/ml (Lampiran D; Gambar 5). Pada inkubasi hari ke-6, KB3 merupakan isolat yang memiliki pertumbuhan paling tinggi dengan jumlah koloni sel mencapai 43,7 x 1015 (CFU/ml) diikuti KB4 dan KB7. Jumlah koloni terendah adalah BA3 dengan jumlah koloni 2,02 x 1015 (CFU/ml) (Tabel 4.3.1).

Perbedaan laju pertumbuhan dipengaruhi oleh tipe dan jenis masing- masing bakteri tersebut. Dan faktor lain seperti kemampuannya dalam menggunakan nutrisi 22 yang terkandung dalam media sebagai pendukung proses metabolismenya. Hal ini sesuai dengan yang disebutkan oleh Lay & Hastowo (1992), selain ketersediaan nutrisi, pertumbuhan sel bakteri juga dipengaruhi oleh banyak faktor seperti jenis mikroba, keadaan dan jumlah sel awal ketika diinokulasikan ke media.

Tabel 4.3.1 Pertumbuhan sel bakteri endofit penghasil hormon IAA dari akar tanaman jagung pada media luria bertani (LB). Jumlah Koloni (CFU/ml) Isolat KB1 KB2 KB3 KB4 KB5 KB6 KB7 KB8 KB9 KB10 BA1 BA2 BA3

Hari ke 2 (1011) 11.79 5.46 13.48 6.39 6.45 7.07 5.20 6.35 4.42 1.56 5.10 4.57 6.59

Hari ke 4 (1014) 1.256 0.621 1.449 1.413 1.324 9.626 1.337 0.151 1.291 1.312 1.129 1.170 1.165

Hari ke 6 (1015) 3.28 2.38 43.70 25.60 8.06 6.40 8.27 2.41 2.77 7.38 8.01 6.70 7.31


4.4 Uji kemampuan Bakteri Endofit Dalam Perkecambahan Biji Tanaman Jagung (Zea mays L) Secara In vivo. Hasil pengujian

menunjukkan

bahwa kecambah

yang

diintroduksi endofit

pertumbuhannya jauh lebih baik daripada kontrol. BA1 menunjukkan nilai yang terbaik dari tinggi kecambah dan berat basah kecambah diikuti oleh KB3 dan KB7. Sedangkan KB7 menunjukkan nilai yang terbaik dari panjang akar kecambah diikuti oleh KB3 dan BA1 (Tabel 4.4.1) (Gambar 4.4.1). Hal ini diduga karena bakteri endofit penghasil IAA yang diintroduksikan ke kecambah tanaman jagung memberikan pengaruh baik bagi tanaman. Sehingga kecambah tersebut memiliki kemampuan sekresi IAA lebih tinggi dan menjadi lebih sensitif dalam mengubah IAA yang dimilikinya. IAA yang dihasilkan oleh isolat memberikan dampak pada 23 morfologi akar yaitu densitas, panjang dan area permukaan akar (Lestari et al., 2007). Perkembangan akar ini menyebabkan perluasan serapan hara sehingga menambah berat basah tanaman.

Tabel 4.4.1 Parameter pertumbuhan kecambah tanaman jagung yang telah diinduksi isolat bakteri endofit penghasil hormon IAA. Isolat Parameter Pertumbuhan Kecambah Rata- rata Berat Basah Berat Basah Tinggi Panjang Awal Akhir (gr) (cm) Akar (gr) (cm) KB3 0,3 1,9 29,1 14 KB7 0,3 1,7 28 18,4 BA1 0,3 2,1 32,3 11,2 Kontrol 0,3 1,03 23,2 11,1 Bakteri penghasil IAA berpotensi bergabung dengan beberapa proses fisiologis tanaman dengan cara memasukkan IAA yang dihasilkannya ke tanaman, pengaruhnya bagi tanaman itu sendiri adalah tanaman tersebut lebih sensitif dalam mengubah konsentrasi IAA yang dimilikinya sehingga membantu dalam pembentukan akar lateral dan akar adventif serta elongasi akar primer (Leveau, & Lindow, 2004). Hal ini sesuai dengan yang disebutkan oleh Patten & Glick (2002), peningkatan pertumbuhan akar tanaman merupakan salah satu tanda utama yang dapat diamati apabila tanaman tersebut telah diinokulasi oleh bakteri endofit. Spaepen et a., (2007) menyatakan Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

bahwa peningkatan bobot basah terutama karena meningkatnya pengambilan air oleh sel tersebut. IAA yang dihasilkan oleh bakteri akan dimanfaatkan oleh tanaman dan akan mengalami proses metabolisme di dalam tubuh tanaman sehingga membantu dalam proses pertambahan tinggi, panjang akar dan berat basah tanaman. Azospirillum sp. dapat mengeluarkan metabolit-metabolit lain seperti hormon tumbuh asam indole asetat (IAA) yang menyebabkan perkembangan akar lebih cepat dan permukaan akar menjadi lebih luas sehingga serapan hara meningkat (Fallik et al., 1994). Elongasi sel tanaman terjadi pada arah vertikal, diikuti dengan pembesaran sel dan meningkatnya bobot basah (Salisbury & Ross, 1995) Selain itu, konsentrasi IAA juga mempengaruhi perkembangan dari parameter pertumbuhan tanaman. Menurut Dewi (2008), IAA mendorong pemanjangan sel 24 batang hanya pada konsentrasi tertentu yaitu 0,9 g/l. Di atas konsentrasi tersebut IAA akan menghambat pemanjangan sel batang. Pengaruh penghambatan ini kemungkinan terjadi karena konsentrasi IAA yang tinggi mengakibatkan tanaman mensintesis ZPT lain yaitu etilen yang memberikan pengaruh berlawanan dengan IAA. Berbeda dengan pertumbuhan batang, pada akar, konsentrasi IAA yang rendah (<10-5 g/l) memacu pemanjangan sel-sel akar, sedangkan konsentrasi IAA yang tinggi menghambat pemanjangan sel akar.


Gambar 4.4.1 Morfologi kecambah tanaman jagung setelah berumur 2 minggu.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

Dari hasil penelitian mengenai isolasi dan uji kemampuan bakteri endofit penghasil hormon IAA dari akar tanaman jagung (Zea mays L.) dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: a. Diperoleh 13 isolat yang mampu menghasilkan hormon IAA, yang terdiri dari 10 isolat diperoleh dari kebun jagung daerah Medan dan 3 isolat dari kebun jagung daerah Binjai. b. Secara in vitro, IAA dihasilkan rata- rata tertinggi pada hari kedua inkubasi. c. KB3

merupakan

isolat

yang

memiliki kemampuan tertinggi dalam

menghasilkan IAA yaitu sebesar 1.1255 ppm, akan tetapi isolat BA1 menunjukkan hasil paling baik dalam membantu perkecambahan biji tanaman jagung.

5.2 Saran Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mencari formula substrat yang dapat dipakai dalam memproduksi hormon IAA skala besar.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, F., L. Ahmad., M. S. Khan. 2005. Indole Acetic Acid Production by the Indigenous Isolates Of Azotobacter and Fluorescent Pseudomonas in the Presence and Absence Of Tryptofan. Turk. J. Biol. 29 : 29- 34. Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

Akbari, G., S. M. Arab., H. A. Alikhani., M. H. Arzanesh. 2007. Isolation and Selection of Indigenous Azospirillum spp. and the IAA of Superior Strain Effects on Wheat Roots. World Journal of Agricultural Sciences. 3(4): 523529. Aryantha, I. N., D. P. Lestari., N. P. D. Pangesti. 2002. Mikroba Penghasil Fitohormon. Bogor: Institut Teknologi Bogor. Aryantha, I. N., D. P. Lestari., N. P. D. Pangesti. 2004. Potensi Isolat Bakteri Penghasil IAA Dalam Peningkatan Pertumbuhan Kecambah Kacang Hijau Pada Kondisi Hidroponik. Jurnal Mikrobiologi Indonesia. 9(2): 43- 46. Arshad, M. and W. T. Frankerberger. 1991. Microbial Production of Plant Hormones. Plant and Soil 133(2): 1-8 Arshad, M., A. Hussain and A. Shakoor. 1995. Effect of Soil applied L-Tryptofan on growth and Chemical compotition of Cotton. Journal Plant Nutrition. 18: 317-329 Aslamyah, S. 2002. Peranan Hormon Tumbuh Dalam Memacu Pertumbuhan Algae. Makalah Falsafah Sains. Program Pasca Sarjana / S3. Bogor: Institut Pertanian Bogor press. Barbieri, P. & E. Galli. 1993. Effect on wheat root development of inoculation with an Azospirillum brasilense mutant with altered indole-3-acetic acid production. Res. Microbiol. 144(2): 69-75 Bashan, Y. & H. Levanony. 1990. Current status of Azospirillum inoculation technology: Azospirillum as a challenge of agriculture. Can. J. Microbiol. 36(2): 591-608 Bhattacharyya, R. N & Basu, P. S. 1990. Studies of The Root Nodules of Leguminous Shurb, Crotalana retusa L. Acta biotechnol. (11):439-447 Bresson, W. & Borges, M.T. 2004. Delivery Methods for Introducing Endhpphytic 27 Bacteria into Maize. Biocontrol. 49: 315-322. Bric, J. M., R. M. Bostock & S. E. Silverstone. 1991. Rapid In Situ Assay for Indole Acetic Acid production by bacteria immobilized on a nitrocellulose membrane. Appl. Environ.Microbiology. 57: 535-538 Cheryl, L. P., & B. R. Glick. 2002. Role of Pseudomonas putida indole acetic acid In Development of Host Plant Root System. American Society For Microbiology. 8(68): 3795- 380. Dewi I. R. 2008. “Peranan dan Fungsi Fitohormon bagi Pertumbuhan Tanaman”. Makalah Falsafah Sains. Bandung: Universitas Padjadjaran press.


Ekowahyuni L. P. 2002. Fenomena Vivipary Labu Siam (Sechium edule jacq Swartz) Varietas Lokal Desa Barukupa Bawah Cipanas. Makalah Falsafah Sains. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan 1. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Fallik, E., Y. Okon, Y. Epstein, A. Goldman, and M. Fischer. 1994. Identification and qualification of IAA and IBA Azospirillum brasilense inoculated maize roots. Soil Biol. Biochem. 21:147-153. Gardner, F.P., R. B. Pearce, R. L. Mitchell., 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Penerjemah Herawati Susilo dan Pendamping Subiyanto. Cetakan Pertama. Jakarta: Universitas Indonesia Press. Gordon, S. A. & R. P. Weber. 1997. Colorimetric Estimation of Indolacetic acid. Plant Physiol. 26: 192- 195. Hanafiah, K. A. et al. 2005. Biologi Tanah: Ekologi & Makrobiologi Tanah. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. Heddy, S. 1996. Hormon Tumbuhan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. Hindersah, R., Setiawati, M.R. & Fitriatin, B.N. 2002. Penentuan sumber karbon dan nitrogen untuk meningkatkan kualitas inokulan Azotobacter sebagai pupuk biologis pada pembibitan tomat. Laporan Penelitian. Bandung: Lembaga Penelitian Universitas Padjadjaran. Hindersah, R & T. Simarmata. 2004. Potensi Rizobakteri Azotobacter dalam Meningkatkan Kesehatan Tanah. Jurnal Natur Indonesia 5(2): 127-133 Husen, E. 2003. Screening of Soil Bacteria For Plant Growth Promotion Activities In Vitro. Indonesian Soil Research Institute: Indonesian Journal of Agricultural Science. 4(1): 27- 31. Ilyas, S. 2001. Mikrobiologi Dasar. Diktat kompilasi. Medan: Universitas Sumatera 28 Utara press. Imas, T., R. S. Hadioetomo., A.W. Gunawan., Y. Setiadi. 1989. Bahan pengajaran Mikrobiologi Tanah II. Depdikbud. Dirjen Dikti. PAU Bioteknologi. IPB Press. Kresnawaty. I., Andanawarih. S., Suharyanto., T. Panji. 2008. Optimization and purification of iaa produced by rhizobium sp. In latex serum media supplemented with tryptophan from chicken manure. Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan.76(2): 74-82 Lay, B. W. & Hastowo. 1992. Mikrobiologi. Edisi pertama. Cetakan pertama. Jakarta: Rajawali press. Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

Lay, B. W. 1994. Analisis Mikroba di Laboratorium. Edisi pertama. Cetakan pertama. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. Lee, S., M. F. Encarnacion., M. C. Zentella., L. G. Flores., J. E. Escamilla., C. Kennedy. 2004. Indole-3-Acetic Acid Biosynthesis Is Deficient in Gluconacetobacter diazotrophicus Strains with Mutations in Cytochrome c Biogenesis Genes. Journal American Society for Microbiology. 186(16): 5384–5391. Lestari, P., D. N, Susilowati., E. I, Riyanti. 2007. Pengaruh Hormon Asam Indol Asetat yang Dihasilakan oleh Azospirillum sp. Terhadap Perkembangan Akar Padi. Jurnal Agro Biogen. 3(2): 66-71 Leveau, J. H, & S. E. Lindow. 2004. Utilization Of Plant Hormone Indole- 3- Acetic Acid For Growth By Pseudomonas putida Strain 1290. American Society For Microbiology.1(5): 2365- 2370. Lorian, V. 1980. Antibiotic in Laboratory Medicine. London: William and Wilkins, Baltimore. Lucyanie, D. 2009. Pengaruh Penambahan Bahan Organik yang Mengandung Triptofan (TRP) terhadap Produksi asam Indol Asetat (AIA) oleh Azospirillum spp. Strain Lokal. www.sith.itb.ac.id/.../2009. Okon, Y. & Y. Kapulnik. 1986. Development and function of Azospirillum inoculated roots. Plant Soil. 90:3-16. Patten, C. L., & B. R. Glick. 2002. Role Of Pseudomonas putida Indole Acetic Acid in Development Of The Host Plant Root System. 68(8): 3795- 3801. Pelczar, M. J & E. C.S. Chan. 2006. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jilid 2. Jakarta: penerbit Universitas Indonesia. Radji, M. 2004. Pemberian Vaksin Melalui Tanaman Transgenik. Majalah Ilmu 29 Kefarmasian Indonesia. 1(1): 1- 9. Radji, M. 2005. Peranan Bioteknologi dan Mikroba Endofit Dalam Pengembanga Obat Herbal. Majalah Ilmu Kefarmasian. 2(3): 113-126. Radu, S., & C. Y. Kqueen. 2002. Preliminary Screening of Endophytic Fungi From Medicinal Plants in Malaysia for Antimicrobial and Antitumor Activity. Malaysian Journal of Medical Science. 9(2): 23- 33 Rismunandar. 1999. Hormon Tanaman dan Ternak. Jakarta: Penebar Swadaya. Salisbury, F.B & C.W, Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Institut Teknologi Bandung Press. Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

Sarasutha IG. P. 2002. Kinerja usaha tani dan pemasaran jagung di sentra produksi. Jurnal litbang pertanian. 21(2): 39-47 Spaepen, S., Jos, V., Roseline, R. 2007. Indole-3-Acetic Acid in Microbial and Microorganism Plant Signaling. Departemen of Microbial and Molecular Systems. Centre of Microbial and Plant Genetics: Belgium. Strobel G.A., & B. Daisy. 2003. Bioprospecting for Microbial Endophytes an Their Natural Products. Microbiol. and Mol. Biology Rev. 67(4): 63- 68. Subba Rao, N. S. 1994. Mikroorganisme dan Pertumbuhan Tanaman. Edisi Kedua (Terjemahan). UI Press. Suryowinoto, M. 1996. Pemuliaan Tanaman Secara In Vitro. Yogyakarta. Kanisius. Susilowati, D. N., R. Saraswati., E. Yuniarta. 2003. Isolasi dan Seleksi Mikroba Diazotrof Endofitik dan Penghasil Zat Pemacu Tumbuh pada Tanaman Padi dan Jagung. Balai penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian. 128- 143. Tarabily, K., A. H. Nassar., K. Sivasithamparam. 2003. Promotion Of Plant Growth By An Auxin- Producing Isolate Of The Yeast Williopsis Saturnus Endophytic In Maize Roots. The Sixth U. A. E University Research Conference. 60- 69. Tien, T.M., H. Gaskins & D.H. Hubbell. 1979. Plant growth substances produced by Azospirillum brasilense and their effect on the growth of pearl millet (Pennisetum americanum L). Appl. Environ. Microbiol. 37:1016-1024. Thakuria, D., Talukdar, N.C., Goswami, C., Hazarika and Boro, R.C. 2004. Characterization and Screening of Bacteria from Rhizosphere of Rice Grown in Acidic Soils of Assam. Current Science.86: 978- 985. Zahir, Z. A., S. A. Abbas., M. Khalid., M. Arshad. 2000. Substrate Dependent Microbially Derived Plant Hormones For Improving Growth Of Maize 30 Seedlings. Pakistan Journal of Biological Science. 3(2): 289- 291.

LAMPIRAN

Lampiran A. Pembuatan media pertumbuhan Luria Bertani cair, reagen Salkowski dan larutan Mc Farland. Gustin Khairani : Isolasi Dan Uji Kemampuan Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) Dari Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), 2010.

A. Media Pertumbuhan Luria Bertani Cair (Bric et al, 1991). Yeast extract 5 g + Nacl 5 g + Trypton 10 g + NaCl 0,5 g + 5 mML-Triptofan dilarutkan dalam 1 liter aquades dan diukur pH sampai 7,5.

B. Pembuatan Reagen Salkowski (Gordon & Weber, 1951). 150 ml H2SO4 + 250 ml aquades + 7,5 ml FeCl3 6 H2O

C. Komposisi Larutan Mc farland (Lorian, 1980). BaCl 0, 048 M 0,5 ml ditambahkan ke dalam H2SO4 99,5 ml 0,35 N, Kemudian dihomogenkan.

31 Lampiran B. Penentuan kurva standart IAA (Indole Acetic Acid).


Kurva Standart IAA 0,7

Absorbansi IAA

0,6 0,5 0,4

y = 0.025 + 0.454x R² = 0.99

0,3 0,2 0,1 0 0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Konsentrasi IAA (ppm)

Tabel: Penentuan persamaan garis regresi kurva standar IAA Untuk mencari nilai Regresi (R) masukkan nilai yang diperoleh ke rumus berikut ini: No. 1. 2. 3. 4. 5. n= 5

X 0,1 0,4 0,8 1,2 1,4 ∑x = 3,9 X = 0,78

Y 0,021 0,151 0,344 0,516 0,611 ∑y = 1,643 Y = 0,3286

XY 0,0021 0,0604 0,2752 0,6192 0,8554 ∑xy= 1,8123

X2 0,01 0,16 0,64 1,44 1,96 ∑x2 = 4,21

Y2 0,00041 0,022801 0,118336 0,266256 0,373321 ∑y2=0,781155

= 0.99


32 Untuk mencari persamaan garis regresi kurva masukkan nilai yang diperoleh ke rumus berikut ini: Y= a + bX b= n (∑XY) - (∑X) (∑Y) n (∑X²) - (∑Y²) = 0,454 a = Y – bX = 0,025 Dimana: a = Intersep b = Slope (Koefisien Regresi) Y = Absorbansi X = Konsentrasi Dari nilai a dan b yang diperoleh dari data diatas, maka persamaan kurva standar IAA adalah: Y = 0,025 + 0,454x Untuk mencari konsentrasi IAA dari masing- masing sampel, substitusikan nilai absorbansi yang diperoleh dari sampel ke persamaan diatas.


Lampiran C. Pertumbuhan kecambah tanaman jagung yang telah diinduksi isolat bakteri endofit penghasil hormon IAA. Isolat

KB3 Rataan KB7 Rataan BA1 Rataan Kontrol Rataan

U1 2 1,8 1,9 1,9 1,7 1,8 1,6 1,7 2,3 2 2,1 2,1 1 1 1,06 1,02

Berat Basah Akhir (gr) U2 U3 U4 U5 U6 1,7 2,1 2,2 2,1 1,8 2 1,6 1,7 1,8 1,8 2 1,9 1,8 1,8 2,2 1,9 1,8 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,8 1,9 2 1,3 1,9 1,9 2 1,7 1,5 1,7 1,8 1,6 1,5 1,5 1,8 1,8 1,8 1,7 2,2 2 2 2,1 2,2 2,3 1,9 2,1 2,4 2,1 2,4 2 1,9 2 2,3 2,3 1,9 2 2,1 2,2 0,9 1 1,1 0,9 1 1,06 1 1 0,8 1,2 1,01 1,2 1,2 1 1 1 1,06 1,1 0,9 1,06

1,9

1,7

2,1

1,03

U1 33,2 23,8 30,3 29,1 31,9 26,8 26,1 28,2 34,7 28 35 32,5 30 23,1 16,7 23,2

Parameter Pertumbuhan Kecambah Tinggi Kecambah (cm) U2 U3 U4 U5 U6 33,3 34 32 34 32,1 23 23,1 23,5 22,9 23,1 30,9 30 29 33 31,6 29,06 29,03 28,1 29,9 28,9 29,1 32 32,9 30 32,3 32,1 27 27,8 26,6 27,9 27,7 23 25 24,9 25,1 25 27,3 28,5 27,2 28,4 28,2 28 34,2 33 35,2 35,1 33,9 30 29,5 25,1 30,5 30 33 33 33,4 33,8 32,9 32,4 31,8 31,2 33,1 32,2 32,3 28 28,3 30,2 32 34,4 25 23,1 21 23,8 23 16,2 18,7 18,5 15,2 12,9 23,06 23,4 23,2 23,6 23,4 23,2

U1 12,3 19,1 10,6 14 24 18 13,2 18,4 11,1 11,2 11,5 11,2 12,2 12,6 8,5 11,1

U2 10 19,5 11 13,5 24,5 17,8 13 18,4 10,9 12 11,1 11,3 12,4 11,7 9 11,03

Panjang Akar (cm) U3 U4 U5 12,5 13 11,5 18,2 18 17,9 10,8 11,09 13,02 13,8 14,03 14,1 23,5 23,9 25,1 18,4 19 16,8 13,4 14,8 12,4 18,4 19,2 18,1 11,3 11,5 11,2 11,6 12 11,5 11 11 10,9 11,3 11,5 11,2 12,5 12,2 11 12,6 12,5 11,9 8,1 9 10 11,06 11,2 10,9

14

18,4

11,2

11,1

33


U6 13 18,2 10,9 14,03 23,7 16,8 15 18,5 11,1 10,09 11,4 10,9 13 10,1 10,5 11,2

34 LAMPIRAN D: DOKUMENTASI PENELITIAN

Gambar 1: Bakteri Endofit Pada Akar Tanaman Jagung

Gambar 2: Biakan murni isolat bakteri endofit

Gambar 3: Uji Biokimia Sederhana Isolat Bakteri dengan inkubasi 48 jam.


(A)

Uji Pati

(B) Uji Sulfida

35

(C) Uji Sitrat

Gambar 4: Uji Kuantitatif IAA Bakteri Endofit Metode Kolorimetri

(A)

Sebelum penambahan pereaksi Salkowsky

(B) Setelah penambahan pereaksi Salkowsky

Gambar 5: Suspensi isolat bakteri endofit dalam media Luria bertani + Triptofan selama 6 hari inkubasi.


(A) Hari ke-0

(B) Hari ke-2

(C) Hari ke-4

(D) Hari ke-6


ISOLASI DAN UJI KEMAMPUAN BAKTERI ENDOFIT PENGHASIL HORMON IAA (Indole Acetic Acid) DARI AKAR TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.) SKRIPSI

Recommend Documents