See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/273756840
PENGARUH CENDAWAN ENDOFIT AKAR MANGROVE ASAL CAGAR ALAM PULAU DUA SERANG BANTEN PADA PERTUMBUHAN TANAMAN KEDELAI (Glycine max) SECARA IN VITRO Article · August 2014
CITATIONS
READS
0
188
3 authors, including: Pipit Marianingsih
Rida Khastini
UNTIRTA
UNTIRTA
6 PUBLICATIONS 0 CITATIONS
7 PUBLICATIONS 14 CITATIONS
SEE PROFILE
SEE PROFILE
Some of the authors of this publication are also working on these related projects:
Penyusunan Profil Keanekaragaman Hayati Kota Cilegon View project
Available from: Rida Khastini Retrieved on: 27 September 2016
Biodidaktika, Volume 9 No. 2, Juli 2014
ISSN: 1907-087X
PENGARUH CENDAWAN ENDOFIT AKAR MANGROVE ASAL CAGAR ALAM PULAU DUA SERANG BANTEN PADA PERTUMBUHAN TANAMAN KEDELAI (Glycine max) SECARA IN VITRO Pipit Marianingsih, Rida Oktorida Khastini, Deti Nurana Jurusan Pendidikan Biologi, FKIP, UNTIRTA
[email protected]
ABSTRACT Soybean (Glycine max) is a one of important crop in Indonesia. Soybean needs in Indonesia icrease every year. Many ways have been done to improve productivity of soybean plants, for example by increasing plant growth. Plant growth is influenced by internal and external factor. One of the investigated external factors that affect plant growth is endophytic fungi. Endophytic fungus is a fungus that lives in the tissues of living plants and will not cause any negative effect on its host. This study aims to determine the growth of soybean (Glycine max) in vitro which is influenced by the root endophytic fungi isolated from mangrove roots in Pulau Dua Sanctuary Serang Banten. There are 5 isolates endophytic fungi used in this research: CEM 2, CEM 3, CEM 4, CEM 7, and CEM 9. The research conducted by inoculating soybean sprouts on MS medium that has been grown by endophytic fungi. After 4 weeks incubation, plant growth parameters were measured, in terms height, shoot, root length, number of leaves, plant fresh weight, shoots fresh weight, root fresh weight and dry weight of plants. Statistical analysis revealed that root endophytic fungi isolated from mangrove roots in Pulau Dua Sanctuary Serang affects in vitro root growth (root length) of soybean. Keywords: plant growth, soybean, root endophytic fungus, Pulau dua Sanctuary
ABSTRAK Kedelai (Glycine max) adalah tanaman pangan yang kebutuhannya semakin meningkat di Indonesia. Berbagai cara telah dilakukan untuk meningkatkan produktivitas tanaman kedelai, antara lain dengan memacu pertumbuhan tanaman kedelai. Pertumbuhan tanaman dapat dipengaruhi oleh faktor eksternal, salah satunya cendawan endofit. Cendawan endofit merupakan cendawan yang hidup pada jaringan hidup tumbuhan dan tidak akan menimbulkan efek negatif terhadap inangnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pertumbuhan tanaman kedelai (Glycine max) secara invitro yang dipengaruhi oleh cendawan endofit akar mangrove asal Cagar Alam Pulau Dua Serang Banten koleksi laboratorium Pendidikan Biologi, UNTIRTA. Terdapat lima isolat cendawan endofit mangrove (CEM) yang digunakan yaitu CEM 2, CEM 3, CEM 4, CEM 7 dan CEM 9. Pertumbuhan tanaman kedelai dilakukan secara in vitro dengan menginokulasikan kecambah kedelai pada medium MS yang telah ditumbuhi oleh cendawan endofit. Pengamatan dilakukan setelah empat minggu masa inkubasi. Parameter pertumbuhan tanaman yang diukur adalah berat basah keseluruhan tanaman, berat basah tajuk, berat basah akar, tinggi keseluruhan tanaman, tinggi 68
Biodidaktika, Volume 9 No. 2, Juli 2014
ISSN: 1907-087X
tajuk, panjang akar, berat kering dan jumlah daun. Hasil uji statistik menunjukkan cendawan endofit akar mangrove asal Cagar Alam Pulau Dua Serang mempengaruhi pertumbuhan akar (panjang akar) tanaman kedelai secara in vitro. Kata kunci: pertumbuhan tanaman, kedelai, cendawan endofit akar, Cagar Alam Pulau Dua.
yang
PENDAHULUAN Kedelai (Glycine max) merupakan salah satu tanaman pangan yang banyak dibudidayakan
di
Indonesia,
setelah
tanaman padi dan jagung (BPS, 2013). Kedelai di Indonesia dikonsumsi dalam bentuk produk olahan seperti tahu, tempe, kecap, tauco, tauge, susu dan berbagai bentuk makanan ringan. Seiring dengan
(Harsono, 2008). Nugrahayasa (2013) menyatakan bahwa produksi kedelai dalam negeri ternyata belum mampu memenuhi seluruh
kebutuhan
setahun,
sehingga
domestik untuk
dalam
memenuhi
kebutuhan tersebut setiap tahun Indonesia mengimpor kedelai dari Amerika Serikat (AS) dan Brazil yang mencapai 70-80%
hormon sintetis relatif lebih mahal dan berpeluang
untuk
cara
meningkatkan
telah
dilakukan
produktivitas
dengan memacu pertumbuhan tanaman kedelai. Selama ini petani menggunakan dan
meningkatkan
hormon
keseimbangan
lingkungan. Alternatif cara yang dapat dilakukan pertumbuhan
untuk
meningkatkan
tanpa
menggangu
keseimbangan lingkungan adalah dengan menggunakan cendawan endofit. Endofit berasal dari bahasa Yunani, “endo” berarti dalam dan “fit” (phyte) berarti
tumbuhan.
Cendawan
endofit
adalah koloni jamur yang hidup pada jaringan hidup tumbuhan seperti biji, daun, bunga, ranting, batang dan akar, yang pada umumnya bersifat mutualistik (Campbell et al., 2011; Agusta, 2009). Lebih lanjut diketahui bahwa cendawan endofit bukan merupakan patogen yang kehidupannya
inang yang diinfeksinya tetap sehat (Rante et al. 2013; Wilia et al., 2011). Banyak
tanaman kedelai, salah satunya adalah
pupuk
menganggu
bergantung pada inang sehingga tanaman
dari total kebutuhan. Berbagai
Peningkatan
pertumbuhan menggunakan pupuk dan
laju pertumbuhan penduduk, kebutuhan kedelai terus meningkat setiap tahunnya
memuaskan.
sintetis
pertumbuhan
untuk
tanaman,
namun cara ini belum mendapatkan hasil
hasil
penelitian
menunjukkan peranan cendawan endofit bagi
pertumbuhan
tanaman,
seperti
mempercepat pertumbuhan (Rante et al., 2013; Diene et al., 2010; Diene & Narisawa, 2009) dan membantu tanaman untuk bertahan dalam kondisi yang kurang 69
Biodidaktika, Volume 9 No. 2, Juli 2014
ISSN: 1907-087X
menguntungkan (Rante et al., 2013; Diene
bertujuan untuk mengetahui peningkatan
& Narisawa, 2009).
Cendawan endofit
pertumbuhan tanaman kedelai secara in
juga
dapat
memacu
vitro yang dipengaruhi oleh cendawan
perkecambahan, meningkatkan ketahanan
endofit akar mangrove asal Cagar Alam
tanaman terhadap patogen lemah dan dapat
Pulau Dua Serang Banten.
dilaporkan
memproduksi senyawa metabolit sekunder sesuai dengan tanaman inang (Rante et al., 2013).
BAHAN DAN METODE 1. Kultur cendawan endofit.
Cendawan endofit akar mangrove
Isolat
cendawan
endofit
yang
yang ditemukan di Kawasan CA Pulau
digunakan adalah hasil isolasi dari dari
Dua
dan
akar mangrove di Cagar Alam Pulau dua,
diidentifikasi. Kawasan CA Pulau Dua
Provinsi Banten, koleksi laboratorium
sendiri merupakan salah satu CA di
Pendidikan Biologi, FKIP, UNTIRTA.
Provinsi
khas
Pada penelitian ini digunakan 5 isolat
dan
cendawan, yaitu CEM 2, CEM 3, CEM 4,
burung-burung air baik migran maupun
CEM 7 dan CEM 9. Perbanyakan isolat
lokal. Oleh karena itu, masyarakat sekitar
cendawan endofit akar magrove dilakukan
lebih mengenal CA Pulau Dua
pada
telah
ekosistem
berhasil
Banten,
diisolasi
dengan
ekosistem
ciri
mangrove
dengan
media
PDA.
Isolat
cendawan
sebutan pulau burung. CA Pulau Dua
ditumbuhkan pada media MS sebelum
diketahui
potensi
diinokulasikan dengan kecambah tanaman
keanekaragaman hayati cukup tinggi, tak
kedelai yang ditumbuhkan secara in vitro.
terkecuali
Inkubasi dilakukan selama 1-2 minggu
memiliki
keanekaragaman
mikroorganismenya.
Cendawan
endofit
akar yang berasosiasi dengan tanaman di hutan mangrove penting untuk dikaji di Kawasan
CA,
mengingat
mangrove
pada suhu sekitar 25°C. 2. Perkecambahan tanaman kedelai Sampel tanaman yang digunakan adalah tanaman kedelai
(Glycine max).
merupakan ekosistem dominan yang ada di
Tahapan pertumbuhan diawali dengan
Cagar Alam Pulau Dua. Lima isolat
pemilihan dan pengecambahan biji. Benih
cendawan endofit akar mangrove asal CA
diseleksi dengan cara direndam dalam air,
Pulau dua digunakan dalam penelitian ini
biji yang terapung dibuang kemudian
untuk menguji potensinya dalam memicu
dilanjutkan
pertumbuhan tanaman, khususnya kedelai.
Permukaan benih disterilkan dengan cara
Oleh karena itu, penelitian yang dilakukan
direndam dalam larutan 70 % (v/v) etanol
proses
sterilisasi
biji.
70
Biodidaktika, Volume 9 No. 2, Juli 2014
ISSN: 1907-087X
selama 1 menit, lalu direndam dalam
normalitas (kolmogorov-smirnov test) dan
larutan sodium hipoklorit (1 % klorin)
uji homogenitas (ANOVA) dan uji lanjut
selama 5 menit. Benih kemudian dibilas
(Tukey) menggunakan software SPSS 16.
tiga kali dengan akuades steril lalu dikeringkan (Khastini et al., 2012). Benih
HASIL DAN PEMBAHASAN
hasil seleksi kemudian ditempatkan pada media agar air (media Bacto agar 15 %) dalam cawan Petri. Benih yang sudah
a. Pertumbuhan
Tanaman
tanaman
kedelai (Glycine max)
tumbuh menjadi kecambah dipilih yang
Penelitian
untuk
mengetahui
memiliki ukuran yang hampir sama yaitu
Pengaruh cendawan endofit akar mangrove
sekitar 1-2 cm.
asal CAgar Alam (CA) Pulau Dua Serang
3. Pertumbuhan tanaman kedelai secara in
Banten pada pertumbuhan tanaman kedelai
vitro
secara in vitro oleh telah dilakukan.
Kecambah
tanaman
kedelai
Sebanyak lima isolat cendawan endofit
diinokulasikan ke setiap botol-botol kultur,
akar
berisi medium MS, yang telah ditumbuhi
laboratorium
cendawan
mangrove.
UNTIRTA, digunakan dalam penelitian
Kecambah kedelai yang ditumbuhkan pada
ini, yaitu CEM 2, CEM 3, CEM 4, CEM
medium MS tanpa cendawan diangap
7 dan CEM 9 (Gambar 1).
sebagai kontrol. Pengamatan parameter
kedelai yang ditumbuhkan dalam medium
pertumbuhan tanaman kedelai diamati
MS, bersama-sama cendawan endofit,
setelah
inkubasi.
setela masa inkubasi selama 4 minggu
diamati
tampak mengalami pertumbuhan yang
endofit
4
Parameter
minggu
akar
masa
pertumbuhan
yang
mangrove
(CEM),
Pendidikan
meliputi tinggi tanaman, tinggi tajuk,
berbeda-beda (Gambar 2).
panjang akar, jumlah daun, berat basah
Berdasarkan akar
koleksi Biologi
Tanaman
pengamatan
tanaman, berat basah tajuk, berat basah
pertumbuhan
tanaman
kedelai
akar, dan berat kering tanaman.
tampak bahwa semua isolat cendawan
4. Analisis Data
endofit akar mangrove yang digunakan
Data pertumbuhan tanaman kedelai
dapat memacu pertumbuhan akar tanaman
diamati secara kualitatif, selanjutnya hasil
kedelai lebih baik dibandingkan tanaman
pengukuran parameter pertumbuhan akan
tanpa perlakuan dengan cendawan endofit
dianalisis menggunakan uji statistik. Uji
(kontrol). Sementara itu, jika ditinjau dari
statistik
pertumbuhan
yang
dilakukan
berupa
uji
tinggi
tanaman
kedelai, 71
Biodidaktika, Volume 9 No. 2, Juli 2014
ISSN: 1907-087X
menunjukkan hanya isolat CEM 9 dan
terhadap inangnya (Campbell et al., 2011;
CEM 7 yang memacu pertumbuhan tinggi
Agusta, 2009).
tanaman kedelai. Adapun tanaman kedelai
(2009) juga menyatakan bahwa cendawan
yang diinokulsi dengan isolat CEM 2
endofit dapat meningkatkan pertumbuhan
memiliki tinggi tanaman yang hampir
tanaman. Lebih lanjut, diketahui bahwa
sama
kontrol.
interaksi antara cendawan endofit dengan
Sedangkan isolat CEM 3 dan CEM 4
tanaman inang umumnya bersifat spesifik
tampak
dengan
perlakuan
kurang
pertumbuhan
tinggi
Diene dan Narisawa
dapat
memacu
(Carroll, 1981). Dengan demikian dapat
tanaman
kedelai.
diasumsikan
bahwa
kemampuan
Cendawan endofit adalah koloni jamur
peningkatan pertumbuhan tanaman oleh
yang hidup pada jaringan hidup tumbuhan
cendawan juga dipengaruhi oleh spesifitas
dan tidak akan menimbulkan efek negatif
tanaman inang.
CEM 2
CEM 3
CEM 4
CEM 7
CEM 9
Gambar 1. Koloni cendawan endofit akar mangrove (CEM) asal Pulau Dua Serang Banten
Gambar 2. Pengamatan morfologi pertumbuhan tanaman kedelai, secara in vitro, yang diberi perlakuan cendawan endofit akar mangrove (CEM) Cagar Alam Pulau Dua, dengan masa inkubasi 4 minggu.
72
Biodidaktika, Volume 9 No. 2, Juli 2014
Data
pertumbuhan
tampak bahwa secara umum isolat CEM 9
tanaman kedelai juga dilengkapi dengan
paling memicu pertumbuhan tanaman
pengukuran
kedelai, berdasarkan parameter panjang
pertumbuhan.
pengamatan
ISSN: 1907-087X
parameter-parameter Parameter
pertumbuhan
akar dan jumlah daun (Gambar 3) serta
yang diukur pada penelitian ini meliputi
berat basah akar (Gambar 4). Sementara
tinggi tanaman, tinggi tajuk, panjang akar,
itu, berdasarkan pengamatan morfologi
jumlah daun, berat basah tanaman, berat
menunjukkan isolat CEM 7 juga memicu
basah tajuk, berat basah akar, dan berat
pertumbuhan tanaman kedelai (Gambar 2),
kering tanaman. Grafik kecenderungan
namun
rata-rata
parameter
pertumbuhan tidak menunjukkan demikian
pertumbuhan tanaman kedelai yang diberi
(Gambar 3 dan 4). Hal tersebut dapat
perlakuan cendawan endofit ditunjukkan
terjadi
pada gambar 3 dan 4.
karena kontaminasi pada tanaman kedelai
pengukuran
Berdasarkan perhitungan
grafik
parameter
rata-rata
secara
perhitungan
dikarenakan
parameter
adanya
kematian
yang diberi perlakuan dengan isolat CEM
pertumbuhan
7.
30.00 tinggi tanaman 25.00
tinggi tajuk
20.00
panjang akar jumlah daun
15.00
b a
10.00 5.00 0.00 kontrol
CEM 2
CEM 3
CEM 4
CEM 7
CEM 9
Gambar 3. Grafik rata-rata pengukuran parameter pertumbuhan dan hasil uji Tukey pengaruh cendawan endofit akar mangrove (CEM)Cagar Alam Pulau Dua terhadap parameter pertumbuhan tanaman kedelai. 1.50
1.00
BB tanaman BB tajuk BB akar
0.50
BK tan 0.00 kontrol
CEM 2
CEM 3
CEM 4
CEM 7
CEM 9
73
Biodidaktika, Volume 9 No. 2, Juli 2014
ISSN: 1907-087X
Gambar 4. Grafik rata-rata pengukuran parameter pertumbuhan tanaman kedelai yang Hasildiinokulasi uji statistik, taraf endofitendofit yang digunakan dalamAlam penelitian denganpada cendawan akar mangrove (CEM) Cagar signifikansi Pulau 5%, Dua menunjukkan dari ini umumnya dapat memicu pertumbuhan delapan paratemer pertumbuhan diukur
dalam
penelitian
ini,
yang
akar tanaman kedelai. Selanjutnya, hasil
hanya
uji statistik lanjutan untuk mengetahui
parameter panjang akar tanaman kedelai
signifikansi
yang dipengaruhi pertumbuhannya oleh
diberikan didapatkan hasil untuk parameter
isolat cendawan endofir akar mangrove
panjang akar, isolat CEM 3 berbeda
(CEM) (Tabel 1; Gambar 3). Campbell et
signifikan dengan isolat CEM 9. Dengan
al. (2008) menyatakan spesies-spesies
demikian berdasarkan hasil penelitian
fungi (cendawan) tanah akan membentuk
diketahui bahwa isolat CEM 9 adalah
hubungan
isolat yang paling memacu pertumbuhan
tanaman
mutualistik dan
dengan
berperan
besar
akar dalam
menutrisi tanaman. Oleh karena itu, dapat
tanaman
perlakuan-perlakuan
kedelai
dibandingkan
secara
isolat-isolat
yang
in
vitro lainnya.
dipahami bahwa isolat-isolat cendawan Tabel 4.1 Hasil Uji statistik pengaruh cendawan endofit akar mangrove (CEM) Cagar Alam Pulau Dua terhadap parameter pertumbuhan tanaman kedelai (α = 0.05) Parameter yang Diukur
Taraf signifikam 0.075 0.274 0.018 0.495 0.311 0.150 0.563 0.372
Tinggi Tanaman Tinggi Tajuk Panjang Akar Jumlah daun Berat basah tanaman Berat basah tajuk Berat basah akar Berat Kering Tanaman
pertumbuhan
Kesimpulan Berdasarkan menunjukkan
Pulau
kedelai
pada
hasil
penelitian
parameter pertumbuhan berupa panjang
isolat-isolat
cendawan
akar.
endofit akar mangrove (CEM) asal cagar alam
tanaman
Dua
mampu
Selanjutnya,
isolat
CEM
9
merupakan isolat yang paling berpengaruh
memicu 74
Biodidaktika, Volume 9 No. 2, Juli 2014
ISSN: 1907-087X
pada pertumbuhan tanaman kedelai secara
perluasan areal tanaman di lahan
in vitro.
kering masam. Iptek Tanaman Pangan 3 (2): 244--257. Khastini, R. O., H. Ohta & K. Narisawa.
DAFTAR PUSTAKA Agusta, A. 2009. Biologi dan kimia jamur endofit. ITB, Bandung: 7a + 110 hlm. Badan Pusat Statistik (BPS). Tanaman
2012. The role of a dark septate endophytic
fugus,
veronaeopsis
simpleks Y34, in Fusarium disase
Pangan.
suppression in chines cabbage.
http://www.bps.go.id/tnm_pngn.ph
The journal of Microbiology. 50
p. 23 Maret 2014, pk. 14.00.
(4): 618—624.
Campbell, N. A., J. B. Reece, L. A. Urry,
Nugrahayasa, O. 2013. Problematika harga
M. C. Cain, S. A. Wasserman, P.
kedelai di Indonesia. 2 hlm.
V. Minorsky & R. B. Jackson.
http://www.setkab.go.id/artikel-
2008. Biology. ed. 8th. Pearson
10045-.html. 26 januari 2014, pk.
Education, Inc., San Francisco:
12.32.
xlvi+1267 hlm.
Rante, H., B. Taebe & S. Intan. 2013.
Campbell, N. A., J. B. Reece, L. A. Urry,
Isolasi fungi endofit penghasil
M. L. cain, S. A. Wasserman, P.
senyawa antimikroba dari daun
V. Minorsky & R. B. Jacksoon.
cabai katokkon (Capsicum annuum
2011. Biology 9
th
ed. Banjamin
Cummings. USA: xlvi+1263 hlm. Carroll, G.C. 1981.Fungi Endophyte in stem
and
leaves:
from
L var. chinensis) dan profil KLT bioautografi. Majalah Farmasi dan Farmakologi 17 (2): 39--42.
laten
Wilia, W., Y. Alia & T. Novita. 2011.
pathogen to mutualistic symbion.
Eksplorasi cendawan endofit dari
Ecology 69: 2-9
beberapa varietas kedelai sebagai
Diene, O. & Narisawa, K. 2009. The Use
agens
pemacu
of Symbiotic Fungal Associations
tanaman.
with
Universitas Jambi Seri Sains 13
Crops
Agriculture. Developments
in
Sustainable
Journal in
of
Jurnal
pertumbuhan Penelitian
(1): 33--38.
Sustainable
Agriculture (40): 50-56 Harsono, A. 2008. Strategi pencapaian swasembada
kedelai
melalui 75
Biodidaktika, Volume 9 No. 2, Juli 2014
ISSN: 1907-087X
76
