isolasi dan seleksi bakteri endofit pada akar dan batang ...repository.ump.ac.id/7482/1/titin...
TRANSCRIPT
ISOLASI DAN SELEKSI BAKTERI ENDOFIT PADA AKAR
DAN BATANG TANAMAN STRAWBERRY (Fragaria x
ananassa) YANG BERPOTENSI SEBAGAI AGEN
ANTIMIKROBA
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat
Mencapai Derajat Sarjana S-1
Disusun oleh :
TITIN MUTIANA
1301070004
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2018
ii
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
iii
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
iv
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
v
HALAMAN MOTO
“Demi masa (Q.S. Al-Ashr 103:1). Waktu itu bagaikan pedang jika kamu tidak
memanfaatkannya/menggunakannya untuk memotong maka ia akan memotongmu
(menggilasmu)” (H.R. Muslim).
“Jadilah orang yang bermanfaat, jika tidak bisa jadilah orang yang
menyenangkan, jika tidak bisa juga minimal jadilah orang yang tidak merugikan”.
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan puji syukur kepada Allah SWT. atas segala rahmat-Nya penulis
mempersembahkan karya ini untuk:
1. Ibu (Ibu Mahyati) dan Bapak (Hadi Mahyanto)tersayang, atas segala
dukungan moril dan materil serta kasih sayang yang tiada henti kepada
penulis, doa yang tiada henti, dan nasehat yang selalu diberikan kepada
penulis untuk menjadi lebih baik.
2. Kakakku (Ika Setiyaningsih), keponakanku (Karindra Najiib F. dan Karima
Adifa N.) serta seluruh keluarga yang selalu memberikan doa dan dukungan.
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
vii
ISOLASI DAN SELEKSIBAKTERI ENDOFIT PADA AKAR DAN
BATANG TANAMAN STRAWBERRY(Fragaria x ananassa) YANG
BERPOTENSI SEBAGAI AGEN ANTIMIKROBA
ABSTRAK
Tanaman strawberry (Fragaria x ananassa), telah banyak dibudidayakan
di beberapa daerah di Indonesia tetapi karena teknik budidayanya belum optimal,
sehingga produksinya masih fluktuatif. Salah satu kendala yang dihadapi petani
adalah adanya penyakit yang menyerang tanaman strawberry yaitu layu fusarium
yang disebabkan oleh kapang Fusarium oxysporum. Umumnya petani mengatasi
penyakit dengan menggunakan fungisida. Penggunaan fungisida yang kurang
terkontrol memiliki beberapa efek negatif. Alternatif pengendalian penyakit
tersebut yaitu dengan Agen Pengendali Hayati berupa bakteri endofit dari akar
dan batang tanaman strawberry yang bersifat antagonis terhadap patogen.
Penelitian bertujuan untuk mengetahui isolat bakteri endofit yang ada pada akar
dan batang tanaman serta mengetahui isolat bakteri endofit yang berpotensi
sebagai anti F.oxysporum yang telah dilaksanakan pada bulan April-November
2017. Penelitian ini merupakan penelitian eksplorasi dan eksperimen. Eksplorasi
dilakukan dengan mengisolasi bakteri endofit pada akar dan batang tanaman
strawberry dan eksperimen dilakukan dengan menguji isolat bakteri endofit
terhadap F.oxysporum, dengan pembanding fungisida delsene (kontrolpositif) dan
aquades (kontrol negatif). Analisis data dilakukan secara deskriptif dan
kuantitatif. Analisis deskriptif berdasarkan pengamatan secara morfologi
makroskopis dan mikroskopis serta uji biokimia isolat bakteri. Analisis kuantitatif
berdasarkan hasil pengukuran diameter zona hambat yang terbentuk dari uji
potensi bakteri endofit terhadap F.oxysporum. Data kuantitatif dianalisis secara
statistik menggunakan program SPSS (Statistical Product and Service Solution)
dengan uji sidik ragam (Analisis of Variance = ANOVA) dan dilanjutkan dengan
uji DMRT (Duncan Multiple Range Test) taraf kepercayaan 95%. Hasil penelitian
diperoleh 17 isolat bakteri endofit yang teridentifikasi memiliki kemiripan dengan
genus Azotobacter, Pseudomonas, Erwinia, Acinetobacter, Enterobacter,
Citrobacter, Flavobacterium, Pantoea, Xanthomonas dan Agrobacterium. Isolat
bakteri endofit yang berpotensi sebagai anti F.oxysporum yaitu genus
Pseudomonas dengan potensi hambatan sebesar 0,97-1,39 cm, Flavobacterium
sebesar 1,50 cm dan Pantoea sebesar 1,13 cm, namun potensi genus tersebut
masih di bawah kemampuan fungisida delsene dengan potensi hambatan sebesar
3,63 cm.
Kata kunci: antimikroba, bakteri endofit, Fusarium oxysporum, tanaman
strawberry.
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
viii
UCAPAN TERIMAKASIH
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas Rahmat dan Karunia-
Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul ISOLASI DAN
SELEKSI BAKTERI ENDOFIT PADA AKAR DAN BATANG TANAMAN
STRAWBERRY (Fragaria x ananassa) YANG BERPOTENSI SEBAGAI
AGEN ANTIMIKROBA.
Terimakasih dengan setulus-tulusnya penulis sampaikan kepada Drs. Heri
Maryanto, M.Si., dan Drs. Arief Husin, M.Si., yang telah membimbing dan
mengarahkan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Selanjutnya penulis juga
mengucapkan terimakasih kepada Drs. H. Susanto, M.Si., dan Teguh Julianto,
S.Pd., M. Si., selaku penguji yang telah memberikan masukan untuk
kesempurnaan penulisan skripsi ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada:
1. Drs. Pudiyono, M. Hum., selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
2. Drs. Arief Husin, M. Si., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Biologi
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah
Purwokerto.
3. Seluruh dosen Program Studi Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan
Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
4. Staf laboratorium Program Studi Pendidikan Biologi Universitas
Muhammadiyah Purwokerto.
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
ix
5. Teman-teman Pendidikan Biologi angkatan 2013 yang saya sayangi,
terimakasih atas dukungan dan semangatnya, sehingga penulis mampu
menyelesaikan penyusunan skripsi dengan semangat.
6. Teman seperjuangan Maritsa Adilah yang sudah bersama-sama dalam segala
rasa senang dan keluh kesah dalam melakukan penelitian dan penyusunan
skripsi.
7. Teman-temanku Yuliana Nurkartika, Nurhayati, Riska Tri C.O., Rizkiya
Hudayah, Laeli Nur Kh., dan Novi Ristiawati yang saya sayangi, terima kasih
atas dukungan dan semangatnya, sehingga penulis mampu menyelesaikan
penyusunan skripsi dengan penuh semangat.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak sekali
kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Demikian, semoga dengan
terselesaikannya skripsi ini berguna bagi para pembaca dan khususnya bagi
penulis serta Program Studi Pendidikan Biologi.
Purwokerto, 19 Januari2018
Penulis
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
x
DAFTAR ISI
Halaman
UCAPAN TERIMA KASIH ................................................................................. viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xiii
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1. LatarBelakang ............................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ......................................................................... 4
1.3. Tujuan ........................................................................................... 4
1.4. Manfaat Penelitian ......................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 5
2.1.Isolasi dan Identifikasi ................................................................... 5
2.1.1. Isolasi Bakteri ..................................................................... 5
2.1.2. Identifikasi Bakteri ............................................................... 7
2.2.Tanaman Strawberry ..................................................................... 8
Klasifikasi Tanaman Strawberry ................................................... 8
2.2.1 Deskripsi Tanaman Strawberry ............................................ 9
2.2.2 Manfaat dan Kandungan Kimia dalam Tanaman
Strawberry ............................................................................ 11
2.3.Bakteri Endofit ............................................................................. 11
2.4.Agen Antimikroba ........................................................................ 13
2.5.Kapang Fusarium oxysporum........................................................ 16
2.5.1. Klasifikasi Fusarium oxysporum ......................................... 16
2.5.2. DeskripsiFusarium oxysporum ............................................ 16
2.5.3. Gejala Serangan Fusarium oxysporum ................................ 17
2.6.Pengujian Bahan Antimikroba ..................................................... 18
2.7.Penelitian Relevan ........................................................................ 19
BAB III METODE PENELITIAN ..................................................................... 21
3.1.Tempat Dan Waktu Penelitian....................................................... 21
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
xi
3.2.Alat dan Bahan Penelitian ............................................................ 21
3.2.1. Alat ....................................................................................... 21
3.2.2. Bahan ................................................................................... 21
3.3.Rancangan Penelitian ................................................................... 22
3.4.ProsedurPenelitian ......................................................................... 22
3.4.1. Pembuatan Medium ............................................................ 22
3.4.2. Purifikasi Fusarium oxysporum ........................................... 25
3.4.3. Pengambilan Sampel ............................................................ 25
3.4.4. Isolasi dan Pemurnian ......................................................... 26
3.4.5. Pengamatan Karakteristik Bakteri Endofit .......................... 28
3.4.6. Identifikasi Isolat Bakteri Endofit ....................................... 33
3.4.7. Seleksi Potensi Bakteri Endofit Sebagai Antimikroba ....... 33
3.4.8. Parameter yang diamati ....................................................... 34
3.4.9. Analisis Data ....................................................................... 35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 36
4.1.Hasil ............................................................................................... 36
4.1.1. Hasil Purifikasi Fusarium oxysporum.................................. 36
4.1.2. Hasil Isolasi Bakteri Endofit ................................................ 38
4.1.3. Hasil Pengamatan Karakterisasi Bakteri .............................. 38
4.1.4. Hasil Identifikasi Isolat Bakteri Endofit .............................. 44
4.1.5. Hasil Seleksi Potensi Bakteri Endofit Sebagai
Antimikroba ......................................................................... 60
4.2.Pembahasan .................................................................................. 63
4.2.1. Uji Biokimia ......................................................................... 63
4.2.2. Karakteristik Bakteri ............................................................ 70
4.2.3. Seleksi Baketri Endofit yang Berpotensi Sebagai Anti
F.oxysporum ......................................................................... 81
BAB V SIMPULAN DAN SARAN.................................................................. 85
5.1.Simpulan ........................................................................................ 85
5.2.Saran .............................................................................................. 85
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 86
LAMPIRAN .......................................................................................................... 94
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1.. Produksi Strawberry di Indonesia ...................................................... 1
Tabel 4.1.. Karakteristik Isolat Bakteri A1 .......................................................... 45
Tabel 4.2. Karakteristik Isolat Bakteri A2 dan B1 .............................................. 47
Tabel 4.3. Karakteristik Isolat Bakteri A3 .......................................................... 48
Tabel 4.4. Karakteristik Isolat Bakteri A4, A7 dan B2 ....................................... 50
Tabel 4.5. Karakteristik Isolat Bakteri A5 dan B9 .............................................. 51
Tabel 4.6. Karakteristik Isolat Bakteri A6 dan B7 .............................................. 53
Tabel 4.7. Karakteristik Isolat Bakteri B3 ........................................................... 54
Tabel 4.8. Karakteristik Isolat Bakteri B4 ........................................................... 56
Tabel 4.9. Karakteristik Isolat Bakteri B5 dan B6 .............................................. 57
Tabel 4.10. Karakteristik Isolat Bakteri B8 dan B10 ............................................ 59
Tabel 4.11. Daftar Genus Bakteri Endofit yang di Isolasi dari Akar dan Batang
Tanaman Strawberry .......................................................................... 60
Tabel 4.12. Hasil Seleksi Bakteri Endofit sebagai Anti F.oxysporum .................. 62
Tabel 4.13. Hasil Pengukuran Diameter Zona Hambat Bakteri Endofit ............... 63
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Tanaman Strawberry (Fragaria x ananassa) ................................ 10
Gambar 4.1. PengamatanMakroskopis KapangF.oxysporum ............................ 36
Gambar 4.2. Hasil Pengamatan Mikroskopis F. oxysporum .............................. 38
Gambar 4.3. Hasil Uji Indol ............................................................................... 40
Gambar 4.4. Hasil Uji Fermentasi Karbohidrat ................................................. 41
Gambar 4.5. Hasil Uji Katalase .......................................................................... 42
Gambar 4.6. Hasil Uji Sitrat .............................................................................. 42
Gambar 4.7. Hasil Uji Methyl Red ..................................................................... 43
Gambar 4.8. Hasil Uji Voges Proskauer ............................................................ 44
Gambar 4.9. Karakteristik Makroskopis Isolat Bakteri A1 ................................ 46
Gambar 4.10. Karakteristik Makroskopis Isolat Bakteri A2 dan B1 ................... 47
Gambar 4.11. Karakteristik Makroskopis Isolat Bakteri A3 ................................ 49
Gambar 4.12.. Karakteristik Makroskopis Isolat Bakteri A4, A7 dan B2 ............ 50
Gambar 4.13. Karakteristik Makroskopis Isolat Bakteri A5 dan B9 ................... 52
Gambar 4.14. Karakteristik Makroskopis Isolat Bakteri A6 dan B7 ................... 53
Gambar 4.15. Karakteristik Makroskopis Isolat Bakteri B3 ................................ 55
Gambar 4.16.. Karakteristik Makroskopis Isolat Bakteri B4 ................................ 56
Gambar 4.17.. Karakteristik Makroskopis Isolat Bakteri B5 ................................ 58
Gambar 4.18.. Karakteristik Makroskopis Isolat Bakteri B8 dan B10.................. 59
Gambar 4.19. Hasil Uji Potensi Antimikroba Bakteri Endofit............................. 62
Gambar 4.20. Reaksi Uji Indol ............................................................................. 64
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
xiv
Gambar 4.21. Reaksi Uji Fermentasi Karbohidrat ............................................... 65
Gambar 4.22. Reaksi Uji Katalase ....................................................................... 66
Gambar 4.23. Reaksi UjiSitrat ............................................................................. 67
Gambar 4.24. ReaksiProduksi H2S....................................................................... 68
Gambar 4.25. Reaksi UjiMethyl Red .................................................................... 69
Gambar 4.26. Reaksi UjiVoges Proskauer ........................................................... 70
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Hasil Isolasi dan Kode Isolat Bakteri Endofit ............................95
Lampiran 2 Hasil Pengamatan Mikroskopis ..................................................96
Lampiran 3 Hasil Pembuatan Supernatan Bakteri Endofit ............................98
Lampiran 4 Hasil Identifikasi Bakteri Endofit ................................................99
Lampiran 5 Hasil Analisis Diameter Zona Hambat ........................................100
Lampiran 6. Bagan Alur Kerja Penelitian ........................................................102
Lampiran 7. Gambar Kegiatan Penelitian ........................................................103
Isolasi dan Seleksi Bakteri…, Titin Mutiana, FKIP UMP, 2018