ISOLASI CENDAWAN EKTOMIKORIZA PADA PINUS MERKUSII DI HUTAN PENELITIAN GUNUNG DAHU, BOGOR SHOFIA MUJAHIDAH

Transkripsi

1 ISOLASI CENDAWAN EKTOMIKORIZA PADA PINUS MERKUSII DI HUTAN PENELITIAN GUNUNG DAHU, BOGOR SHOFIA MUJAHIDAH DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Isolasi Cendawan Ektomikoriza pada Pinus merkusii di Hutan Penelitian Gunung Dahu, Bogor adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2014 Shofia Mujahidah NIM G

4

5 ABSTRAK SHOFIA MUJAHIDAH. Isolasi Cendawan Ektomikoriza pada Pinus merkusii di Hutan Penelitian Gunung Dahu, Bogor. Dibimbing oleh NAMPIAH SUKARNO dan I MADE SUDIANA. Pinus merkusii merupakan tumbuhan gymnospermae yang memiliki nilai ekonomi penting karena menghasilkan resin dan kayu yang baik. Selain itu P. merkusii juga sering digunakan dalam program rebosisasi karena dapat tumbuh di lahan yang kritis. Pertumbuhan dan perkembangan P. merkusii dipengaruhi oleh cendawan ektomikoriza yang membentuk simbiosis dengan akar tumbuhan tersebut. P. merkusii bersimbiosis secara obligat dengan cendawan ektomikoriza. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis morfotipe akar, mengisolasi, dan mengkarakterisasi cendawan ektomikoriza yang bersimbiosis dengan P. merkusii. Sebanyak 70.9% akar yang diperoleh dari 28 sampel bersimbiosis dengan cendawan ektomikoriza. Terdapat 26 morfotipe akar P. Merkusii yang terdiri atas 6 tipe ramifikasi dan 9 warna. Dikotomus cokelat merupakan morfotipe dengan frekuensi, persentase kolonisasi, dan kelimpahan relatif tertinggi. Persentase kolonisasi morfotipe dikotomus cokelat ialah 18.9% sedangkan kelimpahan relatifnya 26.7%. Terdapat 22 isolat yang berhasil diidolasi. Sebanyak 6 isolat yang terdiri dari isolat GD.151(3), GD.151(5a), GD.151(5b), GD.151(5c), GD.174(1), dan isolat GD.174(2) bukan merupakan cendawan ektomikoriza karena bersporulasi yaitu. Terdapat 3 isolat yang diduga cendawan ektomikoriza yaitu isolat GD.134(2b) dan GD.142(5) yang merupakan spesies Cenococcum geophilum serta isolat GD.162(1) yang memiliki sambungan apit. Beberapa struktur yang teramati dari berbagai isolat yaitu klamidospora, blastospora, anastomosis, dan papila. Kata kunci: Ektomikoriza, Hutan Penelitian Gunung Dahu, Morfotipe, Pinus merkusii

6 ABSTRACT SHOFIA MUJAHIDAH. Isolation of Ectomycorrhizal Pinus merkusii Fungi at Gunung Dahu Research Forest, Bogor. Supervised by NAMPIAH SUKARNO and I MADE SUDIANA. Pinus merkusii is an economically important plant because it produce good quality of resin and wood. In addition P. merkusii also often used in reforestation because its ability to grown on critical land. Growth and development of P. merkusii was influenced by ectomycorrhizal fungi that form symbiotic assocition in plant root. This study aimed to analyze root morphotype, and to isolate and characterize the ectomycorrhizal fungi assotiation with P. merkusii. A total of 70.9% of 28 root samples colonized by ectomycorrhizal fungi. There were 26 morphotypes which observed, consists of 6 types of ramification and 9 colors. Dichotomous brown was morphotype with the highest frequency, percentage of colonization, and relative abundance. Percentage of colonization of dichotomous brown morphotype was 18.9% with relative abundance was 26.7%. Isolates which successfully obtained were 22 isolates. There were 6 isolates which werw not an ectomycorrhizal fungi they were isolate of GD.151(3), GD.151(5a), GD.151(5b), GD.151(5c), GD.174(1), and GD.174(2). Three isolates could be ectomycorrhizal fungi such as GD.134(2b) and GD.142(5) isolates which were identified as Cenococcum geophilum and isolate GD.162(1) which had clamp connection. Fungal stuctures were observed were chlamydospore, blastospore, anastomosis, and papillae. Keywords: Ectomycorrhiza, Gunung Dahu Research Forest, Morphotype, Pinus merkusii

7 ISOLASI CENDAWAN EKTOMIKORIZA PADA PINUS MERKUSII DI HUTAN PENELITIAN GUNUNG DAHU, BOGOR SHOFIA MUJAHIDAH Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biologi DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

8

9 Judul Skripsi : Isolasi Cendawan Ektomikoriza pada Pinus merkusii di Hutan Penelitian Gunung Dahu, Bogor Nama : Shofia Mujahidah NIM : G Disetujui oleh Dr Ir Nampiah Sukarno Pembimbing I Prof Dr I Made Sudiana, MSc Pembimbing II Diketahui oleh Dr Ir Iman Rusmana, MSi Ketua Departemen Tanggal Lulus:

10 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia- Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari 2014 ini ialah keragaman atau diversitas, dengan judul Isolasi Cendawan Ektomikoriza pada Pinus merkusii di Hutan Penelitian Gunung Dahu, Bogor. Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Nampiah Sukarno dan Bapak Prof Dr I Made Sudiana, MSc selaku pembimbing. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa, dukungan materi maupun dukungan moriil dan kasih sayangnya. Tidak lupa penulis juga mengungkapkan rasa terima kasihnya kepada Nurul Rahayu, Ibu Atit, Mbak Reva, teman-teman pojok miko, dan teman-teman biologi angkatan 47 yang telah memberikan bantuannya baik secara langsung maupun tidak langsung sehingga mempermudah saya dalam melaksanakan penelitian ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Juli 2014 Shofia Mujahidah

11 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vii DAFTAR GAMBAR vii DAFTAR LAMPIRAN vii PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Perumusan Masalah 2 Tujuan Penelitian 2 Manfaat Penelitian 2 Ruang Lingkup Penelitian 2 METODE 2 Bahan 2 Alat 3 Koleksi Ektomikoriza 3 Analisis Morfotipe Ektomikoriza 3 Isolasi Cendawan Pembentuk Ektomikoriza 3 Pemurnian Isolat Cendawan 4 Analisis Morfologi 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4 Hasil 4 Pembahasan 12 SIMPULAN DAN SARAN 14 Simpulan 14 Saran 15 DAFTAR PUSTAKA 16 LAMPIRAN 18 RIWAYAT HIDUP 25

12 DAFTAR TABEL 1 Kondisi lingkungan di lokasi pengambilan sampel ektomikoriza pinus di Hutan Penelitian Gunung Dahu 5 2 Persentase kolonisasi ektomikoriza Pinus merkusii di Kawasan Hutan Penelitian Gunung Dahu 7 3 Kelimpahan relatif morfotipe ektomikoriza Pinus merkusii di Kawasan Hutan Penelitian Gunung Dahu 8 4 Karakteristik makroskopis dan mikroskopis isolat dari akar Pinus merkusii yang terkolonisasi cendawan ektomikoriza 9 DAFTAR GAMBAR 1 Morfotipe ektomikoriza yang berasal dari Hutan Penelitian Gunung Dahu, Bogor, Mei Frekuensi morfotipe ektomikoriza yang diperoleh dari 28 sampel runut akar 6 3 Ciri mikroskopis isolat cendawan dari akar yang terkolonisasi cendawan ektomikoriza 12 DAFTAR LAMPIRAN 1 Morfotipe dan struktur morfologi isolat 18 2 Komposisi media Modified Melin Norkans (MMN) 24

13 PENDAHULUAN Latar Belakang Hutan Penelitian Gunung Dahu (HPGD) merupakan kawasan hutan penelitian hasil kerjasama antara Pusat Litbang Konservasi dan Rehabilitasi (Puskonser) dengan Komatsu yang dikukuhkan pada tahun Kawasan hutan ini merupakan kawasan hutan produksi Perum Perhutani yang dipinjam pakai untuk kegiatan penelitian dengan luas 250 Ha. Pepohonan utama yang ada di kawasan hutan ini adalah meranti namun juga ditanami olah pinus. HPGD memiliki curah hujan mm/tahun. Kondisi topografi curam dengan ketinggian sekitar m dpl dan berada pada BT dan LS. Jenis tanahnya latosol cokelat kemerahan (Balitbanghut 2011). Pinus merkusii merupakan salah satu tumbuhan kehutanan di Indonesia yang memiliki berbagai potensi. Pinus pertama kali muncul pada zaman Mesozoic dan telah menyebar ke segala penjuru bahkan hingga daerah ekuator. Secara ekologi pinus menyebar di wilayah boreal, subalpine, temperate, dan hutan tropis (Gernandt et al. 2005). P. merkusii banyak digunakan dalam program reboisasi pada lahan kritis karena dapat menyimpan banyak air. Sejalan dengan Protokol Kyoto, negara berkembang yang didominasi oleh negara nonindustri di antaranya Indonesia, memiliki peran dalam penyerapan karbon. Indonesia dapat memanfaatkan hutan P. merkusii sebagai penyimpan karbon yang potensial (Saharjo dan Wardhana 2011). Secara ekonomi P. merkusii merupakan sumber pendapatan bagi sebagian besar masyarakat tinggal di sekitar hutan P. merkusii. Peranan hutan P. merkusii sebagai hutan rakyat menyediakan berbagai sumber pendapatan berupa kayu dan getah resin. Pemanenan kayu dilakukan melalui daur tebang pilih (Andayani 2006). P. merkusii merupakan tanaman yang bersimbiosis secara obligat dengan cendawan ektomikoriza. Ketergantungan pinus terhadap ektomikoriza karena habitatnya yang miskin unsur hara atau availibilitasnya rendah. Ektomikoriza merupakan salah satu bentuk mikoriza yang merupakan asosiasi simbiosis mutualistik antara akar tumbuhan dengan hifa cendawan. Cendawan tersebut memanfaatkan nutrisi berupa gula hasil fotosintesis dari inangnya dan sebagai gantinya cendawan tersebut berperan sebagai mediator untuk menyerap air dan mineral dari dalam tanah (Hibbett et al. 2000). Cendawan ektomikoriza merupakan bentuk simbiosis yang banyak ditemui pada bagian akar yang mengabsorpsi air dan hara. Akar yang dikolonisasi ektomikoriza memiliki karakteristik yang khas dengan terbentuknya tiga komponen struktur yaitu selubung atau mantel jaringan cendawan yang menyelimuti akar, pertumbuhan hifa di antara sel-sel epidermis dan korteks yang membentuk labirin, dan sistem elemen hifa yang tumbuh ke luar dan membentuk koneksi yang esensial antara tanah dan tubuh buah yang terbentuk dari cendawan ektomikoriza (Vioblet et al. 2001). Beberapa cendawan pembentuk ektomikoriza yang banyak ditemukan pada P. merkusii antara lain dari genus Scleroderma, Pisolithus, Rusulla, Rhizopogon, dan Suillus (Richardson 1998).

14 2 Sebelumnya telah banyak dipelajari bentuk simbiosis cendawan pada pinus. dari aspek peningkatan pertumbuhan dan struktur tubuh buah yang terbentuk. Namun penelitian tentang peranan keragaman terutama pada akar di Indonesia belum banyak dipelajari sedangkan banyak sekali cendawan ektomikoriza yang tidak menghasilkan tubuh buah. Masih sedikit penelitian mengenai aspek asosiasi ektomikoriza pada pinus di Indonesia mengingat Indonesia memiliki hutan pinus yang begitu luas dan tersebar di berbagai provinsi. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang penelitian, rumusan masalah yang akan digunakan pada penelitian ini yaitu masih sedikitnya penelitian yang melaporkan mengenai ektomikoriza pada P. merkusii di Indonesia dilihat dari aspek keragaman morfotipe akar maupun cendawannya. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari morfotipe ektomikoriza pada P. merkusii, mengisolasi dan mengkarakterisasi cendawan ektomikoriza melalui analisis morfologi secara makroskopis maupun mikroskopis. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan mampu menambahkan data inventarisasi mengenai keragaman cendawan ektomikoriza dan keragaman morfotipe ektomikoriza pada P. merkusii. Data ini dapat dijadikan bahan acuan maupun digunakan untuk penelitian lanjutan mengenai ektomikoriza pada P. merkusii di Indonesia. Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian ini mencakup analisis morfotipe ektomikoriza, persentase kolonisasi masing-masing morfotipe pada setiap plot dan kelimpahan relatif morfotipe pada setiap plot. Adapun cakupan yang lain yaitu mengisolasi cendawan ektomikoriza dan mengkarakterisasinya secara makroskopis maupun mikroskopis. METODE Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini ialah akar P. merkusii yang terkolonisasi oleh cendawan ektomikoriza, cendawan ektomikoriza, media MMN, etanol 50% dan 70%, NaClO 0.05%, akuades steril, dan shear.