Eksplorasi dan Identifikasi Bakteri Bacillus thuringiensis ...pur-plso.unsri.ac.id/userfiles/50_HAL...

Prosiding Seminar NasionalLahan Suboptimal 2016, Palembang 20-21 Oktober 2016

ISBN .........................

487

Eksplorasi dan Identifikasi Bakteri Bacillus thuringiensis Berl. Rawa

Lebak dan Pasang Surut

Arsi1)

, Yulia Pujiastuti1)

dan Siti Herlinda1,2)*

1Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan, Faperta, Universitas Sriwijaya, Indralaya

2Pusat Unggulan Riset PengembanganLahan Suboptimal(PUR-PLSO),

Universitas Sriwijaya, Palembang *)

Corresponding author: [email protected], [email protected]

Telp. +62711580663, Fax. +62711580276

ABSTRACT

The purposes of the research were to explore, to isolate, to count colony of B. thuringiensis

and to identify.Soil samples were taken from tidal areas in Tanjung Lago and Muara

Telang sub-districts which were belonged to Banyuasin regency, Pemulutan sub-districts

(belonged to Ogan Ilir regency) and Gandus sub-district (belonged to Palembang City).

Isolation and identification of colony B. thuringiensis and bioassay against S.litura larvae

were done in Laboratory of Phytopathology and laboratory of Entomology, Department of

Plant Pests and Diseases, Faculty of Agriculture Sriwijaya University. This research was

conducted from November 2012 until November 2013, with the condition of room

temperature average of 26,8 o

C and the relative humidity was 79,6%.The results of the

exploration and identification of bacteria were 24 isolates of B. thuringiensis. The highest

colony number was 703.7cfu/mL of BUA isolate while the lowest was 161.0 cfu/mL of

SHA isolate

Key words: Bacillus thuringiensis, Spodopteraliruta, Swampy LanddanTidal Land

ABSTRAK

Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk mengeksplorasi, mengisolasi, menghitung

koloni B.thuringiensis. Pengambilan Sampel tanah dilakukan di daerah pasang surut

kecamatan Tanjung Lago dan kecamatan Muara Telang (Kabupaten Banyuasin) dan daerah

lebak di kecamatan Pemulutan (Kabupaten Ogan Ilir) dan kecamatan Gandus (Kota

Palembang). Isolasi dan identifikasi bakteri di Laboratorium Fitopatologi dan Entomologi

Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya

Inderalaya. Penelitian dilakukan dari bulan November 2012 sampai November 2013, pada

kondisi laboratorium dengan suhu rata-rata 26,8oC dan kelembaban nisbi ruangan dengan

rata-rata 79,6%. Hasil eksplorasi dan identifikasi bakteri ditemukan 24 isolat B.

thuringiensis. Jumlah koloni bakteri tertinggi pada isolat BUA yaitu 703,7 cfu/mL

sedangkan terendah pada isolat SHA yaitu 161,0 cfu/mL.

Kata Kunci: Bacillus thuringiensis, Rawa Lebakdan Pasang Surut

PENDAHULUAN

Bakteri Bacillus thuringiensis sebagai pengendalian hayati sudah banyak dilakukan

seperti pada serangga dari ordo Lepidoptera, ordo Coleoptera, ordo Diptera, ordo

Hymenoptera, ordo Homoptera, ordo Mallophaga. Selain itu juga bakteri ini dapat

digunakan untuk mengendalikan kelas Acarina (Bravo et al., 1998). Bacillus thuringiensis

merupakan bakteri gram positif yang berbentuk batang, aerobik dan membentuk spora

(Bahagiawati 2002). Spora dari bakteri berbentuk oval. Kristal protein yang dimiliki oleh

mailto:[email protected]


ISBN .........................

488

Bacillus thuringiensis yang digunakan sebagai agens pengendali serangga menggandung

berbagai jenis protein kristal(Hofte & Whiteley 1989).

Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi, mengisolasi dan mengidentifikasi

bakteri entomopatogen yang menyerang ulat grayak (S. litura) yang terdapat di daerah

PasangSurutdanLebak,

METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di lahan Pasang Surut dan Lebak Sumatera Selatan untuk

pengambilan sampel tanahdan identifikasi bakteri dilakukan di Laboratorium Fitopatologi

dan Entomologi Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya Inderalaya. Penelitian dilakukan

dari bulan November 2012 sampai November 2013, dengan rata-rata suhu ruang26,8oC

dan kelembaban nisbi ruangan rata-rata dan 79,6 %.

Penelitian ini dilakukan dengan cara mengambil sampel tanah dari lahan tanah

pasang surut dan lebak kemudian dibawah ke Laboratorium untuk diisolasi bakteri

entomopatogen. Hasil pengamatan yang diperoleh disajikan dalam bentuk tabel, gambar

dan grafik serta dianalisis secara deskriptif serta menggunakan Rancangan Acak Lengkap

(RAL).

Penelitian 1. Eksplorasi dan Seleksi Bakteri Entomopatogen, B. thuringiensis

Wilayah Pengambilan Sampel Tanah meliputi 4 kecamatan dari wilayah pasang

surut dan lebak di Sumatera Selatan. Eksplorasi bakteri entomopatogen dilakukan dengan

cara pengambilan sampel tanah diambil dari lokasi tanaman. Permukaan tanah dibersihkan,

darirumputatautanamanlainnya diukur jarak sekitar 30 cm dari batang tanaman dengan

kedalaman 5 cm dan diambil sampel tanah. Sampel tanah tersebut dimasukkan ke dalam

plastik sebanyak 1 kg dan diberi label berdasarkan wilayah pengambilan tanah (Tabel 1).

Isolasi Bakteri B. thuringiensis. Sampel tanah diambil sebanyak 10 g kemudian

disuspensi ke dalam 90 mL air steril dalam erlenmeyer secara aseptik lalu dikocok 3-5 dan

dipanaskan pada suhu sekitar 80 ºC selama 15 menit. Kemudian diambil sebanyak 1 mL

supernatan contoh tanah tersebut dipindahkan ke dalam tabung reaksi steril dan diencerkan

sampai 106. Ambil sebanyak 1 mL, supernatant tersebutditebarkan pada cawan petri yang

berisi media NGKG (NaCl Glycine Kim and Geofard) dan diratakan pada seluruh

permukaan media tersebut dengan menggunakan spatel Drygalski dan diinkubasikan pada

suhu 28 oC selama 1-3 hari hingga koloni bakteri tumbuh. Setiap hari koloni yang tumbuh

dicatat. Koloni bakteri yang tumbuh dilakukan pengujian dan dilakukan penyimpanan.

Pengamatan Mikrokopis. Pembuatan preparat olesan bakteri pada setiap bakteri

diambil dengan menggunakan jarum ose selanjutnya air steril diletakkan di atas permukaan

gelas objek. Lalu diambil biakan bakteri dengan jarum ose kemudian diletakkan di atas

tetesan air steril dan diratakan sampai seluas kira-kira 1 cm². Pewarnaan differensial dari

spora dan kristal protein B. thuringiensis. Pada tahap ini uji yang dilakukan yaitu jarum ose

biakan bakteri diletakkan pada objek, kemudian ditetesi larutan malakit green 5% dan

dipanaskan dengan cara dilewat-lewatkan di atas bunsen selama kurang 10 menit. Setelah

itu kelebihan pewarna pada preparat dicuci dengan air mengalir dan ditiriskan. Setelah

kering ditetesi dengan larutan safranin 0,5% selama 1 menit, kemudian dicuci kembali

dengan air mengalir dan ditiriskan hingga kering. Kemudian dilakukan pengamatan di

bawah mikroskop.

Pengujian Bakteri Entomopatogen, B. thuringiensis. Pada pengujian B. thuringiensis

dilakukan dilaboratorium dengan 3 metode yaitu :


ISBN .........................

489

A. Uji Gram

Uji gram adalah pengujian ini dilakukan dengan cara mengambil dan meletakkan 1

ujung jarum ose biakan B. thuringiensis pada kaca preparat yang sebelumnya telah ditetesi

dengan larutan KOH 3%, jika bakteri tidak berlendir maka bakteri tersebut merupakan

bakteri bergram positif, sedangkan bakteri yang menghasilkan lendir merupakan bakteri

bergram negatif.

B. Uji Katalase

Larutan yang digunakan untuk menguji katalase, yaitu larutan hidrogen peroksida

(H2O2). Diteteskan pada kaca preparat, selanjutnya bakteri digoreskan menggunakan jarum

ose dan diletakkan pada kaca preparat.Kemudian diaduk sampai menghasilkan gelembung,

pada bakteri gram positif tidak akan menghasilkan gelembung sedangkan pada bakteri

gram negatif menghasilkan gelembung.

C. Reaksi Oksidasi

Pengujian ini untuk melihat perubahan warna yang terjadi pada kertas oxidase strip.

Kertas oxidase strip merupakan kertas yang digunakan untuk menentukan bakteri bergram

positif atau negatif. Kertas oxidase strip ditempelkan pada media kemudian diamati

perubahannya setelah 10 detik.

Uji Skrining Toksisitas B. thuringiensis. Uji ini dilakukan setelah pengamatan

mikrokopis berdasarkan dari hasil yang didapat meliputi bentuk spora, jumlah spora dan

pewarnaan kristal.Parameter pengamatan yaitu morfologi bakteri dan koloni bakteri,

Data perbedaan mortalitas larva antar perlakuan baik pada perlakuan isolat Analisys

of variance (ANOVA).Semua penghitungan dibantu dengan bantuan program SPSS

16.00.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Eksplorasi dan Seleksi Bakteri Entomopatogen Tanah berasaldariwilayah Pasang surut ada dua kecamatan yang tanah digunakan

pada penelitian ini yaitu, kecamatan Tanjung Lago dan kecamatan Muara Telang. Pada

lahan lebak ada dua wilayah yang diambil tanahnya yaitu kelurahan Gandus dan

kecamatan Pemulutan. Kemudiantanahtersebutditumbuhkanpada media NGKG

kolonibakterimenunjukkan ciri-ciri yang sama yaitu bentuk koloni bundar berwarna putih

susu, berlendir, tepi licin dan sangat bau busuk (Tabel 3). Bakteri ini dapat diperoleh dari

tanah dan permukaan daun.Pada lingkungan yang baik dengan nutrisi yang cukup, bakteri

ini akan membentuk spora. Spora tersebut akan terus hidup dan melanjutkan pertumbuhan

vegetatifnya. B. thuringiensis dapat tumbuh diberbagai habitat tanaman yang ada baik

pada tanaman padi, tanaman sayuran dan tanaman hutan (Khetan 2001).

Koloni B. thuringiensis yang tumbuh pada media memiliki yaitu, bentuk bundar,

bewarna putih, berlendir, tepi licin dan berbau busuk (Gambar 1). Menurut Rusman

(2000) yang menyatakan koloni bakteri yang tumbuh pada media pada berbentuk bulat,

besarnya 5-10 mm, memiliki warna putih. Pada tepian bakteri ini sedikit mengkerut atau

bergelombang. Bakteri ini memiliki elavansi timbul serta permukaannya kasar. Koloni-

koloni bakteri yang tumbuh pada hari pertama sangat kecil dan hampir rata dengan dengan

media, kemudian pada hari kedua bakteri akan membesar dan agak lebar tetapi tidak

bersentuhan satu dengan yang lainnya. Pada hari ketiga bakteri yang tumbuh pada hari

pertama akan membesar.

Sel bakteri tersebut berbentuk basil memiliki warna kebiruan. Pada penelitian ini

sel bakteri juga ditemukan berbentuk basil dan berwarna hijau kebiruan. Pertama sel


ISBN .........................

490

bakteri berbentuk batang atau bacil kemudian sel bakteri tersebut akan membelah dan

berbentuk oval (Gambar 2). Bakteri ini akan membentuk spora secara aerob dan pada

waktu sporulasi bakteri ini akan membentuk kristal protein. Kristal protein yang terbentuk

dikenal dengan nama delta-endotoksin (Khaswar et al.,2001).Reaksi gram yang dilakukan

pada penelitian menunjukkan reaksi gram positif. Hal ini disebabkan apabila bakteri yang

diberikan KOH 3% pada biakan bakteri yang diletakkan pada kaca preparat tidak ikut

terangkat pada jarum ose. (Gambar 3). Uji katalase yang dilakukan dengan cara

meletakkan satu jarum ose biakan B.thuringiensis pada kaca preparat yang sebelumnya

sudah ditetesi larutan Hidrogen Peroksida (H2O2) 5% tidak menghasilkan buih maka

bakteri tersebut bergram positif (Gambar 4).Reaksi oksidasi pada penelitian ini dengan

cara menempalkan kertas oxidase strip pada media yang ada bakterinya. Apabila pada

kertas oxidase strip tersebut berubah warna maka bakteri itu bergram positif (Gambar 5).

Uji gram, uji katalase dan uji oxsidase strip merupakan uji untuk menentukan genus

bakteri tersebut. Sedang untuk uji spesies mengunakan media selektif yaitu NGKG (NaCl

Glycine Kim and Geofard), hal ini bisa dilihat dari perubahan warna yang ditimbulkan

pada media. Populasi koloniB. thuringiensis tertinggi dan terendah berasal tanah pasang

surut. Tertinggi pada kode isolat BUA dengan rata-rata 703,7 cfu/mL sedangkan terendah

kode isolat SHA dengan rata-rata 161,0 cfu/mL. Rata-rata populasi koloni B. thuringiensis

yang tumbuh pada media NGKG sangat bervariasi antar asal tanah. Tanah-tanah yang

diambil dapat membunuh serangga hama, hal ini disebabkan karena mengandungB.

thuringiensis (Salaki et al., 1997; Situmorang 1993).Kondisi yang lembab ini sangat cocok

untuk B. thuringiensis. Hal ini dikarenakanB. thuringiensis bersifat aerob, sedangkan pada

kondisi lingkungan yang tidak tetap atau berubah-ubah membuat kondisi mikroorganisme

di dalam tanah tersebut juga sedikit(Tabel 4). Menurut De lucca et al., (1981) menyatakan

bahwa B. thuringiensis bisa dilakukan isolasi dari tanah. Tanah tersebut bisa digunakan

dalam proses untuk mendapatkan bakteri tersebut.B. thuringiensis bisa hidup di semua

tempat, sehingga untuk mengisolasi bisa dari beberapa sumber seperti yang dilakukan pada

penelitian ini. Jumlah kerapatan sel pada masing-masing isolat sangat bervariasi.

KESIMPULAN

Simpulan yang dapat diambil dari penelitian ini yaitu Spesies bakteri

entomopatogen yang ditemukan dari tanah lebak dan pasang surut Sumatera Selatan adalah

B. thuringiensis. Koloni bakteri tertinggi pada isolat BUA yaitu 703,7 cfu/mL sedangkan

terendah pada isolat SHA yaitu 161,0 cfu/mL.

SARAN

Perlu dilakukan uji penyimpanan baik terhadap isolat bakteri maunpun

bioinsektisida.Dilakukan pengujian terhadap bakteri DNA dari B. thuringiensis untuk

menentukan subspesies dan perlu dilakukan pengujian di lapangan untuk mengetahui

tingkat toksisitas di lahan.

DAFTAR PUSTAKA

Bahagiawati. 2002. Penggunaan Bacillus thuringiensis sebagai Bioinsektisida. Balai

Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor.

Bravo A, Sarabia S, Lopez L, Ontiveros H, Abarca C, Ortiz A, Ortiz M, Lina L, Villalobos

FJ, Pena G, Nunez-Valdez M-E, Soberon M and Quintero R. 1998. haracterization


ISBN .........................

491

of cry genes in a Mexican Bacillus thuringiensis strain collection. Appl nviron

Microbiol 64: 4965-4972.

De Lucca AJ, JG Simonson, AD Larson. 1981. Bacillus thuringiensis Distribution in Soli

of the United States Can. J. Microbiol. 27:865-870.

Hofte H dan HR Whiteley. 1989. Distribution of Bacillus thuringiensis. Microbiol. Rev.

53(2): 242-255.

Khaswar, Rahayuningsih M, dan Yulianti. 2001. Pengaruh Aerasi terhadap Produksi

Bioinsektisida oleh Bacillus thuringiensis Subsp. Israelensis pada Bioindikator

Tangki Berpengaduk dan Kolom Gelumbang. Jurusan Teknologi Indutri Pertanian,

Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor, volume 11(3), 92-100

Khetan SK. 2001. Microbial Pest Control. Maecell Dekker, Inc. USA.p.3-141

Rusman R. 2000. Makalah Faksafah Sains (Pps 702). Program Pascasarjana/S3. Institut

Pertanian Bogor, Oktober, 2001.p

Situmorang J. 1993. Isolasi Bakteri Tanah Entomopatogenik (Bacillus spp.)di Daerah

Yogyakarta dan Uji Patogenitasnnya terhadap Ulat Grayak (Spodoptera litura

Fabr.). Biologi. Vol. Laboratotium Entomologi, Fakultas Biologi. UGM.

Salaki C, Situmorang J, Sembiring L. 1997. Isolation dan Characterization og Indonesia

indigenous bacteria (Bacillus thuringiensis) which are potential for biological

control agent against cabbage heart caterpillar (Crocidolomia binotalis Zell).

Jurusan Hama dan Penyakit, Fakultas UNSRAT Manodo. Laboratorium

Entomologi. Fakultas Biologi UGM. Laboratorium Mikrobiologi, Fakulta Pertanian

UGM. Yogyakarta.


ISBN .........................

492

Gambar 1: Koloni B. thuringiensis yang berasal dari tanah yang tumbuh pada media

NGKG

Gambar 2Sel B. thuringiensis pada perbesaran 10 x 100

Gambar 3: Reaksi gram pada B. thuringiensis menggunakan larutan KOH 3% yang tidak

menghasilkan lendir (gram positif)


ISBN .........................

493

Gambar 4: Uji katalase pada B. thuringiensis menggunakan larutan H2O2 yang tidak

menghasilkan buih (gram positif)

A B

Gambar 5. Reaksi Oksidasi menggunakan kertas oxidase strip P. fluorescens (A)

berubahwarna (gram negatif) danB. thuringiensis (B) tidak berubah warna (gram

positif

Tabel1. Lokasieksplorasi bakteri entomopatogen, B. thuringiensis

No. Lokasi Tanah Tipe Ekosistem

Rawa Nama Tanaman

Kode Sampel

Tanah

1. Desa Panca Mukti Pasang Surut Gelam PMG

Kec. Muara Telang

Nangka PMN

2. Desa Sumber Hidup Pasang Surut Jabon SHJ

Kec. Muara Telang

Akasia SHA

3. Desa Telang Rejo Pasang Surut Pisang TRP

Kec. Muara Telang

Akasia TRA

4. Desa Sumber Mulyo Pasang Surut Rambutan SMR

Kec. Muara Telang

Akasia SMA

5. Desa Muara sugih Pasang Surut Pisang MSPi

Kec. Tanjung Lago

Padi MSP

Kelapa Sawit MSKS

Akasia MSA

6. Desa Banyu Urip Pasang Surut Akasia BUA

Kec. Tanjung Lago

Pisang BUPi

Padi BUP

7. Desa Pemulutan Ilir Lebak kelapa PIK


ISBN .........................

494

Kec. Pemulutan

Mangga PIM

8. Desa Pemulutan Ulu Lebak Mangga PUM

Kec. Pemulutan

Pisang PUPi

Kelapa PUK

9. Desa Pelabuhan

Dalam Lebak Ubi Kayu PDUK

Kec. Pemulutan

Kelapa PDK

10. Gandus Lebak Akasia GA

Kec.Gandus

Karet GK

Tabel 2. Pembuatan Mediumcair berbahan aktif bakteri entomopatogen

Media Cair Kode Media

Bt (NGKG) + Media Nutrien Borth A

Bt (NGKG) + Air Kelapa B

Bt (NGKG) + Cairan Limbah Tahu C

Bt (NGKG) + Air Rendaman Kedelai D

Bt (NGKG) + Air kelapa + Cairan Limbah Tahu E

Bt (NGKG) + Air kelapa + Air Rendaman kedelai F

Aquades G

Tabel 3: Ciri morfologi koloniB. thuringiensisyang diambil dari lahan tanah Pasang Surut

dan Lebak

Kode isolat Bentuk Tepian Elevasi warna

PMG Bundar Licin Timbul Putih Susu

PMN Bundar Licin Timbul Putih Susu

SHJ Bundar Licin Timbul Putih Susu

SHA Bundar Licin Timbul Putih Susu

TRP Bundar Licin Timbul Putih Susu

TRA Bundar Licin Timbul Putih Susu

SMR Bundar Licin Timbul Putih Susu

SMA Bundar Licin Timbul Putih Susu

MSPi Bundar Licin Timbul Putih Susu

MSP Bundar Licin Timbul Putih Susu

MSKS Bundar Licin Timbul Putih Susu

MSA Bundar Licin Timbul Putih Susu

BUA Bundar Licin Timbul Putih Susu

BUPi Bundar Licin Timbul Putih Susu

BUP Bundar Licin Timbul Putih Susu

PIK Bundar Licin Timbul Putih Susu

PIM Bundar Licin Timbul Putih Susu

PUM Bundar Licin Timbul Putih Susu

PUPi Bundar Licin Timbul Putih Susu

PUK Bundar Licin Timbul Putih Susu


ISBN .........................

495

PDUK Bundar Licin Timbul Putih Susu

PDK Bundar Licin Timbul Putih Susu

GA Bundar Licin Timbul Putih Susu

GK Bundar Licin Timbul Putih Susu

Tabel 4. Populasi B. thuringiensis dalam tanah di lahan Lebak dan PasangSurut

Kode Isolat Populasi dalam tanah (cfu /ml)

Kisaran Rata-rata

PMG 306,00-489,00 420,33 defg

PMN 244,00-407,00 342,67fg

SHJ 258,00-346,00 304,00 g

SHA 153,00-166,00 161,00 h

TRP 506,00-568,00 539,33 abcd

TRA 451,00-604,00 519,00 abcde

SMR 385,00-518,00 468,00 bcdef

SMA 574,00-682,00 619,33 abc

MSPi 631,00-719,00 664,00 ab

MSP 428,00-633,00 507,67 abcde

MSKS 662,00-669,00 666,33 ab

MSA 559,00-682,00 624,00 abc

BUA 680,00-718,00 703,67 a

BUPi 624,00-662,00 644,00 abc

BUP 334,00-419,00 367,33 defg

PIK 439,00-451,00 443,00 cdefg

PIM 359,00-430,00 403,67 defg

PUM 471,00-584,00 518,67 abcde

PUPi 336,00-412,00 385,00 defg

PUK 642,00-647,00 654,00 abc

PDUK 524,00-582,00 547,67 abcd

PDK 349,00-427,00 399,33 defg

GA 528,00-613,00 557,67 abcd

GK 578,00-534,00 558,00 abcd Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama berbeda tidaknyata berdasarkan uji BNJ 5 % = 0,23

(Transformasi Log)

Eksplorasi dan Identifikasi Bakteri Bacillus thuringiensis ...pur-plso.unsri.ac.id/userfiles/50_HAL...

Documents

Transcript of Eksplorasi dan Identifikasi Bakteri Bacillus thuringiensis ...pur-plso.unsri.ac.id/userfiles/50_HAL...