POTENSI BAKTERISIDA SENYAWA METABOLIT Penicillium spp. TERHADAP Ralstonia solanacearum PENYEBAB PENYAKIT LAYU BAKTERI PADA CABAI KHOIRUNNISYA DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
ABSTRAK KHOIRUNNISYA. Potensi Bakterisida Senyawa Metabolit Penicillium spp. terhadap Ralstonia solanacearum Penyebab Penyakit Layu Bakteri pada Cabai. Dibimbing oleh GIYANTO. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji secara in-vitro dan in-vivo potensi senyawa metabolit Penicillium spp. sebagai bakterisida Ralstonia solanacearum penyebab penyakit layu bakteri pada cabai. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor mulai Februari hingga Mei 2009. Isolat yang digunakan antara lain Bacillus subtilis B-12, Pseudomonas fluorescens Pf P-24 dan Ralstonia solanacearum Rs-32 koleksi Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman IPB, lima isolat Penicillium spp. (Penicillium brevicompactum, P. chrysogenum, P. hirsutum, P. italicum dan P. viridicatum) koleksi IPB culture collection, Departemen Biologi Fakultas MIPA IPB. Dari lima isolat tersebut, tiga diantaranya (P. chrysogenum, P. brevicompactum dan P. viridicatum) mampu menghambat pertumbuhan R. solanacearum. Pada uji dual culture yang paling efektif menghambat pertumbuhan R. solanacearum adalah senyawa metabolit dari P. brevicompactum dengan waktu inkubasi selama 3 minggu dan pada konsentrasi 1,5% senyawa metabolit tersebut paling efektif menekan populasi R. solanacearum pada media cair. Pada uji in-vivo, baik pada perlakuan dengan atau tanpa aplikasi senyawa metabolit P. brevicompactum, tanaman tidak menunjukkan gejala penyakit layu bakteri. Namun perendaman benih menggunakan senyawa metabolit tersebut mampu meningkatkan daya berkecambah benih dengan pertumbuhan tanaman yang lebih bagus.
POTENSI BAKTERISIDA SENYAWA METABOLIT Penicillium spp. TERHADAP Ralstonia solanacearum PENYEBAB PENYAKIT LAYU BAKTERI PADA CABAI KHOIRUNNISYA A34052674 Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Proteksi Tanaman DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Judul Skripsi Nama Mahasiswa NRP : POTENSI BAKTERISIDA SENYAWA METABOLIT Penicillium spp. TERHADAP Ralstonia solanacearum PENYEBAB PENYAKIT LAYU BAKTERI PADA CABAI : KHOIRUNNISYA : A34052674 Disetujui, Dosen Pembimbing Dr. Ir. Giyanto, MSi. NIP 19670709 199303 1 002 Diketahui, Ketua Departemen Proteksi Tanaman Dr. Ir. Dadang, MSc. NIP 19640204 199002 1 002 Tanggal Lulus:
RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Bangkalan, 28 September 1987, dari pasangan H. Moh. Rifai dan Hj. Suhaimah. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Penulis telah menyelesaikan pendidikan formal dari SMAN 1 Bangkalan pada tahun 2005. Pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur USMI dan tercatat sebagai mahasiswa Departemen Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian IPB pada tahun 2006. Selama di IPB penulis pernah aktif dalam beberapa kegiatan organisasi, antara lain sebagai sekretaris Organisasi Mahasiswa Daerah Madura periode 2005-2006 dan 2006-2007 serta sebagai staf Departemen Keprofesian HIMASITA (Himpunan Mahasiswa Proteksi Tanaman) periode 2007-2008. Dalam bidang akademik, penulis pernah aktif sebagai anggota pelaksana Program Kreativitas Mahasiswa bidang Kewirausahaan (PKMK) tahun 2007 dengan judul Minuman Sari Daun Asam sebagai Minuman Fungsional, ketua PKM bidang Penelitian (PKMP) tahun 2009 dengan judul Potensi Bakterisida Metabolit Sekunder Penicillium spp. terhadap Xanthomonas campestris pv. oryzae Penyebab Penyakit Hawar Daun Bakteri pada Padi serta ketua PKM bidang Artikel Ilmiah (PKMAI) tahun 2009 dengan judul Potensi Bakterisida Filtrat dan Nonfiltrat Penicillium spp. terhadap Ralstonia solanacearum Rs Cg-9 Penyebab Penyakit Layu Bakteri pada Cabai. Selain itu, penulis berkesempatan menjadi asisten praktikum untuk mata kuliah Dasar-Dasar Proteksi Tanaman tahun 2009 dan menjadi salah satu penyaji makalah Seminar Nasional Perlindungan Tanaman 2009 dengan tema Strategi Perlindungan Tanaman Menghadapi Perubahan Iklim Global dan Sistem Perdagangan Bebas.
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah S.W.T untuk setiap petunjuk dan kemudahan yang senantiasa diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir sebagai mahasiswa Departemen Proteksi Tanaman. Penulisan ini bertujuan untuk mempublikasikan hasil penelitian penulis yang berjudul Potensi Bakterisida Senyawa Metabolit Penicillium spp. terhadap Ralstonia solanacearum Penyebab Penyakit Layu Bakteri pada Cabai. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor mulai Februari hingga Mei 2009. Sumber dana penelitian berasal dari Komisi Pendidikan Departemen Proteksi Tanaman. Penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua untuk dukungan dan kepercayaan yang telah diberikan, Dr. Ir. Giyanto, MSi. selaku pembimbing skripsi, Dr. Ir. Hermanu Triwidodo, MSc. selaku penguji tamu, dan Komisi Pendidikan Departemen Proteksi Tanaman IPB selaku penyandang dana penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Kikin Hamzah Mutakin, MSi., Dr. Ir. Tri Asmira Damayanti, MAgr., rekan-rekan di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman IPB (Mbak Didi, Mbak Sak-Sak, Sulis, Ade, Eko, Ika, Methy, Reny dan Anggie), Hafsah, Dede, Rita, Mahathir, Uyuy dan semua rekan-rekan DPT 42, Pak De dan Mak De (Alm)., Icha, Mbak Unik, Mas Roni dan keluarga, Mas Ris dan keluarga, Pak Umar dan Keluarga, Om Rusdi dan keluarga, Mas Arif, Rusydan, Marconi, teman-teman di Harmony 2 (Verdha, Diah, Nina, Jazy, Santia, Riana, Septi, Ima, Metha, Sella, Nicha, Mbak Asih dan Sri) serta semua orang yang telah memberi bantuan dan dukungan selama penelitian. Penulis berharap karya tulis ini bermanfaat untuk penulis dan pembaca. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan tulisan ini. Bogor, Agustus 2009 Penulis
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan... 2 Hipotesis... 2 Manfaat... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Arti Penting Tanaman Cabai... 4 Ralstonia solanacearum... 5 Pengendalian secara Biologi (Biological Control)... 6 Cendawan sebagai Agens Hayati... 6 Penicillium spp. sebagai Agens Hayati... 7 Senyawa Antibiotik... 7 Peran Penisilin dalam Menghambat Sintesis Peptidoglikan Dinding Sel Bakteri... 8 BAHAN DAN METODE... 9 Tempat dan Waktu Penelitian... 9 Isolat yang Digunakan... 9 Pengaruh Senyawa Metabolit Penicillium spp. terhadap Penghambatan Pertumbuhan R. solanacearum secara in-vitro dengan Metode Dual Culture... 9 Pengaruh Konsentrasi dan Waktu Inkubasi P. brevicompactum terhadap Penekanan Populasi R. solanacearum secara in-vitro pada Media Cair... 11 Pengaruh Perendaman Benih dengan Senyawa Metabolit P. brevicompactum terhadap Daya Berkecambah Benih dan Pengaruh Frekuensi Aplikasi Senyawa Metabolit P. brevicompactum terhadap Pertumbuhan Tanaman dan Penekanan Kejadian Penyakit Layu Bakteri R. solanacearum pada Tanaman Cabai Fase Pembibitan... 12 Halaman ix x xi
Analisis Data... 13 HASIL DAN PEMBAHASAN... 14 Pengaruh Senyawa Metabolit Penicillium spp. terhadap Penghambatan Pertumbuhan R. solanacearum secara in-vitro dengan Metode Dual Culture... 14 Pengaruh Konsentrasi dan Waktu Inkubasi P. brevicompactum terhadap Penekanan Populasi R. solanacearum secara in-vitro pada Media Cair... 18 Pengaruh Perendaman Benih dengan Senyawa Metabolit P. brevicompactum terhadap Daya Berkecambah Benih dan Pengaruh Frekuensi Aplikasi Senyawa Metabolit P. brevicompactum terhadap Pertumbuhan Tanaman dan Penekanan Kejadian Penyakit Layu Bakteri R. solanacearum pada Tanaman Cabai Fase Pembibitan... 20 KESIMPULAN DAN SARAN... 23 Kesimpulan... 23 Saran... 23 DAFTAR PUSTAKA... 24 LAMPIRAN... 28
DAFTAR TABEL Nomor 1 2 3 4 5 Halaman Pengaruh waktu inkubasi Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh filtrat dan non-filtrat Penicillium spp. 15 Pengaruh jenis isolat Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum 15 Pengaruh interaksi jenis isolat dengan waktu inkubasi Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh filtrat Penicillium spp. 16 Pengaruh interaksi jenis isolat dan waktu inkubasi Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh non-filtrat Penicillium spp.. 17 Pengaruh tingkat konsentrasi filtrat P. brevicompactum terhadap penekanan populasi R. solanacearum. 19
DAFTAR GAMBAR Nomor 1 Halaman Skema uji pengaruh senyawa metabolit Penicillium spp. terhadap penghambatan pertumbuhan R. solanacearum secara in-vitro dengan metode dual culture 10 2 3 Zona hambatan pertumbuhan R. solanacearum oleh senyawa metabolit P. brevicompactum pada uji dual culture.. 14 Pengaruh penambahan filtrat P. brevicompactum terhadap populasi R. solanacearum selama lima jam waktu inkubasi... 20 4 Daya berkecambah benih pada 1 MST (a) dan pertumbuhan tanaman cabai pada 5 MST (b) 21 5 Pengaruh apliksi filtrat P. brevicompactum terhadap daya berkecambah benih (a) dan pertumbuhan tanaman cabai (b).. 21