SELEKSI DAN KARAKTERISASI BAKTERI ENDOFIT UNTUK MENEKAN KEJADIAN PENYAKIT LAYU BAKTERI (Ralstonia solanacearum) PADA TANAMAN TOMAT
IKA DAMAYANTI
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
ABSTRAK IKA DAMAYANTI. Seleksi dan Karakterisasi Bakteri Endofit untuk Menekan Kejadian Penyakit Layu Bakteri (Ralstonia solanacearum) pada Tanaman Tomat. Dibimbing oleh ABDJAD ASIH NAWANGSIH. Ralstonia solanacearum merupakan salah satu bakteri penyebab layu pada tanaman tomat. Tanaman yang terserang menunjukkan gejala layu mendadak bahkan dapat menimbulkan kematian. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman jenis bakteri endofit yang ada dalam batang tanaman tomat sehat dan menseleksi bakteri endofit tersebut sebagai kandidat agens hayati dan pemacu pertumbuhan tanaman tomat. Bakteri endofit diisolasi dari batang tanaman tomat sehat yang berasal dari wilayah Bogor, Cipanas dan Lembang, kemudian diseleksi keefektifannya dalam menghambat populasi R.solanacearum dengan metode dual culture berdasarkan pembentukan zona penghambatan. Isolat bakteri endofit yang tidak menghasilkan zona hambatan kemudian diuji kemampuan penekanannya dalam media cair. Masing-masing tiga jenis isolat bakteri endofit yang memberikan penekanan terbaik berdasarkan kedua pengujian tersebut, yaitu yang memiliki diameter zona hambatan terbesar dan penekanan populasi R.solanacearum hingga dibawah 104 cfu/ml digunakan dalam pengujian secara in planta di rumah kaca. Agens biokontrol diaplikasikan ke tanaman dengan cara perendaman akar bibit tomat selama 12-14 jam sebelum pindah tanam. Dari hasil pengujian diketahui bahwa kejadian penyakit pada tanaman yang diberi bakteri endofit asal Cipanas yaitu BC4 dan BC10 pada pengamatan minggu ke-6 setelah tanam masing-masing sebesar 33,33% dan 40%. Sedangkan, kejadian penyakit pada tanaman kontrol (yang tidak diberi bakteri endofit) mencapai 83,33%. Bakteri endofit yang diuji tidak dapat memacu tinggi tanaman karena hasil yang diperoleh tidak menunjukkan perbedaan yang nyata dengan tanaman kontrol yang tidak diberi bakteri endofit.
SELEKSI DAN KARAKTERISASI BAKTERI ENDOFIT UNTUK MENEKAN KEJADIAN PENYAKIT LAYU BAKTERI (Ralstonia solanacearum) PADA TANAMAN TOMAT
IKA DAMAYANTI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian di Insitut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
Judul
: Seleksi dan Karakterisasi Bakteri Endofit untuk Menekan Kejadian Penyakit Layu Bakteri (Ralstonia solanacearum) pada Tanaman Tomat
Nama
: Ika Damayanti
NRP
: A34050855
Menyetujui Pembimbing
Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si NIP 19650621 198910 2 001
Mengetahui Ketua Departemen Proteksi Tanaman
Dr. Ir. Dadang, M.Sc NIP 19640204 199002 1 002
Tanggal lulus :
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 7 Agustus 1988. Penulis adalah anak tunggal dari pasangan Joko Susilo (alm) dan Neneng Masani. Penulis memulai pendidikan formalnya di TK Elsyifa Ciganjur, lalu melanjutkan ke jenjang Sekolah Dasar di MI Hidayatul Anam Jakarta pada tahun 1999. Penulis melanjutkan pendidikan menengah pertama di SLTP Negeri 218 pada tahun 1999 – 2002 dan menamatkan pendidikan lanjutan tingkat atas di SMA Negeri 38 Jakarta pada tahun 2005. Pada tahun yang sama, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasisawa Baru (SPMB). Kemudian pada tahun 2006, penulis menjadi mahasiswa pada Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian IPB.
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga skripsi yang berjudul ”Seleksi dan Karakterisasi Bakteri Endofit
untuk
Menekan
Kejadian
Penyakit
Layu
Bakteri
(Ralstonia
solanacearum) pada Tanaman Tomat” ini dapat diselesaikan dengan baik. Dalam penyusunan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Orang tua penulis, ibunda Neneng Masani serta ayahanda Joko Susilo (alm) dan Suparman yang telah memberikan dukungan baik secara moril maupun materil dalam penyusunan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi yang telah telah banyak meluangkan waktunya memberikan bimbingan, saran, motivasi dan pengarahan kepada penulis. 3. Dr. Ir. Dadan Hindayana sebagai dosen penguji yang telah memberikan tambahan masukan untuk menyempurnakan isi skripsi ini. 4. Nenek dan kakek tercinta serta keluarga besar lainnya yang telah memberikan dukungan moril kepada penulis. 5. I Made Rajiv Permadi yang telah memberikan semangat dan bantuan mulai dari pelaksanaan penelitian hingga penyelesaian skripsi ini. 6. Teman-teman satu bimbingan yaitu Methy, Fitriani, Hakim serta temanteman dalam satu laboratorium bakteriologi tumbuhan yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 7. Seluruh staf dan rekan-rekan di lingkungan Departemen Protesi Tanaman. 8. Damar, Memes, Yanti, Uli Khusna, Hardi, Triva, Tety, Farah, Kadek, kak Ujang, Huda, pak Mput serta pihak-pihak lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu oleh penulis.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran sangat diharapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca, khususnya dalam bidang proteksi tanaman.
Bogor, Februari 2010
Ika Damayanti
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ............................................................................................. ix DAFTAR GAMBAR ........................................................................................
x
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................
xi
PENDAHULUAN ............................................................................................
1
Latar Belakang ........................................................................................ Tujuan Penelitian .................................................................................... Hipotesis ................................................................................................. Manfaat Penelitian ...................................................................................
1 3 3 3
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................
4
Arti Penting Tanaman Tomat .................................................................. Penyakit Layu Bakteri pada Tomat oleh Ralstonia solanacearum........... Pengendalian Biologi (Biological control) .............................................. Rhizobakteri Pemacu Pertumbuhan Tanaman (PGPR) .......................... Bakteri Endofit sebagai Agens Hayati ....................................................
4 4 6 7 8
BAHAN DAN METODE .................................................................................
11
Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. Bahan dan Alat ......................................................................................... Metode Penelitian ................................................................................... Isolasi dan pemeliharaan bakteri endofit ....................................... Isolasi bakteri patogen (R. solanacearum) .................................... Peremajaan bakteri endofit, patogen dan PGPR ........................... Penyiapan suspensi dan penentuan konsentrasi bakteri endofit, patogen dan PGPR ........................................................... Uji hipersensitif ............................................................................... Uji antagonis secara in vitro ............................................................ Uji in planta..................................................................................... Karakterisasi bakteri endofit............................................................ Analisis data ....................................................................................
11 11 11 11 13 13 14 14 14 15 17 18
HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................................
19
Isolasi Bakteri Endofit Asal Bogor, Cipanas dan Lembang ................... Uji Reaksi Hipersensitif .......................................................................... Uji Penghambatan Pertumbuhan R. solanacearum secara in vitro ......... Metode dual culture ....................................................................... Uji penghambatan pertumbuhan R. solanacearum pada media cair ................................................................................................. Keefektifan Bakteri Endofit dalam Menekan Kejadian Penyakit Layu Bakteri dan Kemampuan Pemacu Pertumbuhan Tanaman ........... Kejadian penyakit (KP) ................................................................... Tinggi tanaman tomat......................................................................
19 20 22 22 24 27 27 29
Karakterisasi Bakteri Endofit ................................................................... KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................................
31 33
Kesimpulan .............................................................................................. Saran .......................................................................................................
33 33
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................
34
LAMPIRAN ......................................................................................................
37
DAFTAR TABEL Halaman 1 2 3 4 5 6 7 8
Jumlah bakteri endofit yang berhasil diisolasi dari tanaman tomat sehat dan mekanisme antibiosis yang dihasilkan ............................ Daftar kode isolat bakteri endofit ..................................................... Sifat patogenisitas isolat-isolat bakteri endofit asal Bogor, Cipanas dan Lembang ...................................................................... Rerata diameter zona hambatan yang dihasilkan oleh isolat-isolat kandidat agens hayati pada media King’s B agar.............................. Karakteristik isolat-isolat bakteri endofit yang digunakan dalam pengujian kemampuan penghambatan populasi R. Solanacearum pada King,s B cair ............................................................................ Pengaruh aplikasi bakteri endofit terhadap kejadian penyakit layu bakteri R. Solanacearum pada tanaman tomat .................................. Pengaruh aplikasi bakteri endofit terhadap tinggi tanaman tomat .... Karakter fisiologi dan biokimia beberapa jenis bakteri endofit yang digunakan dalam aplikasi secara in planta ...............................
19 20 21 23 26 27 30 32
