ISOLASI DAN UJI KEMAMPUAN ANTIFUNGAL BAKTERI ENDOFIT DARI TANAMAN SEMANGKA TERHADAP JAMUR Colletotrichum sp. PENYEBAB PENYAKIT BERCAK DAUN

Transkripsi

1 ISOLASI DAN UJI KEMAMPUAN ANTIFUNGAL BAKTERI ENDOFIT DARI TANAMAN SEMANGKA TERHADAP JAMUR Colletotrichum sp. PENYEBAB PENYAKIT BERCAK DAUN SKRIPSI ERYNA ELFASARI RANGKUTI DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 ISOLASI DAN UJI KEMAMPUAN ANTIFUNGAL BAKTERI ENDOFIT DARI TANAMAN SEMANGKA TERHADAP JAMUR Colletotrichum sp. PENYEBAB PENYAKIT BERCAK DAUN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains ERYNA ELFASARI RANGKUTI DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

3 PERSETUJUAN Judul :Isolasi dan Uji Kemampuan Antifungal Bakteri Endofit Tanaman Semangka Terhadap Jamur Colletotrichum sp. Penyebab Penyakit Bercak Daun Kategori : Skripsi Nama : Eryna Elfasari Rangkuti NIM : Program Studi : Sarjana (S1) Biologi Departemen : Biologi Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui di Medan, Februari 2014 Komisi Pembimbing: Pembimbing, Departemen Biologi FMIPA USU, Ketua, Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc NIP NIP

4 PERNYATAAN ISOLASI DAN UJI KEMAMPUAN ANTIFUNGAL BAKTERI ENDOFIT DARI TANAMAN SEMANGKA TERHADAP JAMUR Colletotrichum sp. PENYEBAB PENYAKIT BERCAK DAUN SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Februari 2014 ERYNA ELFASARI RANGKUTI

5 PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan curahan rahmat-nya serta shalawat beriring salam kepada Nabi Muhammad SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Isolasi dan Uji Kemampuan Antifungal Bakteri Endofit Tanaman Semangka Terhadap Jamur Colletotrichum sp. Penyebab Penyakit Bercak Daun serta shalawat sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Sains (S.Si) pada Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara. Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc dan Bapak Drs. Kiki Nurtjahja, M.Sc, selaku dosen pembimbing atas bimbingan, arahan dan dukungannya dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc, Ibu Dra. Isnaini Nurwahyuni, M.Sc dan ibu Dr. It Jamilah, M.Sc selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan saran yang sangat membangun dalam penyempurnaan skripsi ini. Pada kesempatan ini ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada ayahanda tercinta Ir. Yusuf Erwin Rangkuti dan ibunda tercinta Langga Sari Lubis atas segala kasih sayang dukungan, dan motivasi yang telah diberikan kepada penulis. Terima kasih ayah dan ibu atas lantunan doa yang selalu menaungi setiap nafas dan langkah penulis, semoga ayah dan ibu selalu dirahmati Allah SWT. Kepada adinda tersayang Muhammad Iqbal Rangkuti dan Sheila Septriyanti Rangkuti, terima kasih atas semangat, canda tawa dan kebersamaan yang telah diberikan kepada penulis. Ucapan terima kasih kepada Ibu Dra. Isnaini Nurwahyuni, M.Sc selaku dosen pembimbing akademik. Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc selaku Ketua Departemen Biologi FMIPA USU dan Bapak Drs. Kiki Nurtjahja, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Biologi FMIPA USU, Ibu Roslina Ginting dan Bang Ewin selaku pegawai Departemen Biologi FMIPA USU, Ibu Nurhasni Muluk selaku

6 analis dan laboran di Laboratorium Biologi dan seluruh staf pengajar Departemen Biologi FMIPA USU. Terima kasih kepada sahabat seperjuangan, Nadila Yasmin, Lisa Novita Arios, Sintha Dwi Wulandari. Terima kasih atas kebersamaan, suka duka, dan canda tawa dan semangat yang telah terlukis selama 6 bulan ini. Kita punya satu mimpi, mimpi untuk menjadi lebih baik kedepannya. Tetaplah bersinar wahai sahabatku. Terima kasih kepada sahabat seperjuangan Biologi FMIPA USU angkatan 2009 (09topus), arfah, siska, essy, nisa hidayati, putri, rulya, hema, rahmi, juwana, fauziah, afni, nurul, riris, fika, rita, annisa willy, nora, opi, nuri, novi, imam, zubeir, zulpan, febrin, agustina, terima kasih atas rasa solidaritas yang telah dibina sampai detik ini dan semoga akan terjalin sampai akhir hayat. Terima kasih yang tak terhingga kepada keluarga Asisten Laboratorium Mikrobiologi (kak nina, kak ayu, bang frans, kak ria, bang mirza, bang asril, bobby, sepwin, dila, santa, riris, devi, hendika). Kepada kakak tersayang (kak dwi putri akarina, kak resti, kak netti, kak ami, kak nikmah, kak ummi, kak dini, kak novi, kak sirma), keluarga besar IPKB Biologi USU yang telah memberikan pengalaman dan kebersamaan yang begitu hangat. Terima kasih juga kepada teman-teman baik yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini yang penulis tidak dapat tuliskan namanya satu per satu. Penulis menyadari skripsi ini jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mohon maaf dan sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengharapkan semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, Februari 2014 Penulis

7 ISOLASI DAN UJI KEMAMPUAN ANTIFUNGAL BAKTERI ENDOFIT DARI TANAMAN SEMANGKA TERHADAP JAMUR Colletotrichum sp. PENYEBAB PENYAKIT BERCAK DAUN ABSTRAK Penelitian tentang pemanfaatan bakteri endofit dalam menghambat pertumbuhan Colletotrichum sp. penyebab penyakit anthraknos pada semangka telah dilakukan. Bakteri endofit diisolasi dari batang, daun, akar dari tanaman yang sehat sedangkan jamur patogen diisolasi dari semangka yang terinfeksi anthraknos. Uji antagonis dilakukan dengan metode kultur ganda. Tujuh isolat bakteri endofit yang telah diuji memiliki kemampuan dalam menghambat pertumbuhan jamur dengan perendaman biji semangka dalam suspensi bakteri. Uji in vitro dari isolat bakteri DS01 dan BS01 menghambat dengan zona hambat yang lebih besar daripada isolat lainnya yaitu 1,85 cm dan 1,55 cm. Uji in vivo dari isolat bakteri DS01 dan BS01 memiliki kemampuan dalam mengurangi penyakit anthraknos dengan penurunan serangan bercak daun 88% dan 76%. Akan tetapi, dua isolat tersebut dapat menyebabkan tanaman tidak tumbuh masing-masing sebesar 44% dan 12%. Semua perlakuan tidak memperbaiki pertumbuhan tanaman seperti tinggi tanaman, jumlah daun, dan berat basah dibandingkan pada kontrol tanpa perlakuan, akan tetapi DS01 mampu meningkatkan berat kering tanaman. Kata Kunci: Colletotrichum sp., bakteri endofit, anthraknos, semangka

8 ISOLATION AND ASSAY OF ANTIFUNGAL ABILITY OF ENDOPHYTIC BACTERIA OF WATERMELON TO Colletotrichum sp., CAUSAL AGENT OF ANTRACHNOSE. ABSTRACT A study on examination of endophytic bacteria in inhibiting Colletotrichum sp. causal agent of antrachnose disease in watermelon has been carried out. Endophytic bacteria were isolated from stems, leaves, roots of healthy plant while pathogenic fungi was isolated from watermelon infected antrachnose. Seven isolates were to examine to know their ability in inhibiting the fungal growth by dipping watermelon seed in bacterial solution. In vitro assay of DS01 and BS01 isolates inhibit the fungal growth with inhibition zones higher than other isolates which were of 1,85 cm and 1,55 cm, respectively. In vivo assay of DS01 and BS01 isolates showed to reduce antrachnose disease by 88% and 76%, respectively. However, both of these isolates might inhibit seed growth by 44% and 12%, respectively. All treatments reduce seedling performance i.e seedling height, leaves number and weight compared to that of untreated control, however DS01 seemed to increase dry weight. Keywords: Colletotrichum sp., endophytic bacteria, antrachnose, watermelon

9 DAFTAR ISI Persetujuan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran ii iii iv v vi vii viii BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan Tujuan Penelitian Hipotesis Manfaat Penelitian 4 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Bakteri Endofit dan Peranannya Jamur Patogen pada Tanaman Semangka 7 BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Isolasi Bakteri Endofit dari Tanaman Semangka Isolasi Jamur Patogen dari Akar Semangka Karakterisasi Bakteri Endofit dan Identifikasi Jamur hasil 10 Isolasi Tanaman 3.6. Uji Antagonisme Isolat Bakteri Endofit Terhadap Fungi 11 Patogen 3.7. Pengamatan Struktur Hifa Abnormal Uji Potensi Serangan Colletotrichum sp Penghambatan Serangan Colletotrichum sp. pada Benih 13 Semangka BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Isolasi Colletotrichum sp Karakterisasi Bakteri Endofit Uji Antagonis Bakteri Endofit Semangka Terhadap 17 Colletotrichum sp Pengamatan Struktur Hifa Abnormal Uji Potensi Serangan Colletotrichum sp Penghambatan Serangan Colletotrichum sp. pada Benih 21 Semangka 4.7. Pengukuran Tinggi Tanaman, Jumlah Daun, Berat Basah, 25 dan Berat Kering Tanaman

10 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran 31 DAFTAR PUSTAKA 32 LAMPIRAN 38

11 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar Gejala bercak daun Colletotrichum sp. pada 7 tanaman semangka Konidia cendawan Colletotrichum sp (perbesaran 8 40 x 10) Skema penempatan jamur patogen dengan isolat 11 bakteri endofit dengan metode difusi cakram Isolasi Colletotrichum sp Hasil uji antagonis invitro antara Colletotrichum 17 sp. dengan isolat bakteri endofit Hifa abnormal Colletotrichum sp Reisolasi Colletotrichum sp Perbedaan daun normal dan terserang penyakit 21 bercak daun Persentase bercak daun yang telah diinokulasikan 23 Colletotrichum sp. dengan perlakuan bakteri endofit Perbedaan rata-rata tinggi tanaman semangka 25 yang telah diinokulasi Colletotrichum sp. dengan perlakuan bakteri endofit Perbedaan rata-rata jumlah daun semangka yang 27 telah diinokulasi Colletotrichum sp. dengan perlakuan bakteri endofit Perbedaan rata-rata jumlah berat basah tanaman 28 semangka yang telah diinokulasi Colletotrichum sp. dengan perlakuan bakteri endofit Perbedaan rata-rata jumlah berat kering tanaman semangka yang telah diinokulasi Colletotrichum sp. dengan perlakuan bakteri endofit 29

12 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel Karakterisasi Bakteri Endofit Uji Antagonis invitro Antara Tujuh Isolat Bakteri Endofit Terhadap Colletotrichum sp. 18

13 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran 1. Isolasi Bakteri Endofit Uji Patogenitas Colletotrichum sp Pengujian Pengaruh Bakteri Endofit Terhadap 40 Pertumbuhan Benih Semangka 4. Penghambatan Serangan Colletotrichum sp. pada 41 Benih Semangka 5. a. Uji Invivo Penghambatan Bakteri Endofit 42 Terhadap Colletotrichum sp. b. Perbedaan Tinggi Tanaman Semangka Setelah Persemaian 30 Hari 42