UJI POTENSI BEBERAPA BAKTERI ENDOFITIK PADI...

i

UJI POTENSI BEBERAPA BAKTERI ENDOFITIK PADI PENGHASIL

HORMON PERTUMBUHAN DAN KEMAMPUANNYA DALAM

FIKSASI N2

S KR I PS I

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan

Mencapai Derajat Sarjana Strata Satu (S-1)

Program Studi Agroteknologi

Diajukan Oleh :

MEMO JOKO SUSILO

NIM. 201110200311030

Kepada

JURUSAN AGRONOMI

FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

v

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 2 Nopember 1992 di

Trenggalek - Jawa Timur, sebagai putra ke dua dari tiga

bersaudara. Ayahanda bernama Sadimin dan Ibunda

bernama Tarinem. Penulis memulai pendidikan pertama di

SD Negeri 1 Surenlor tahun 1999-2005. Selanjutnya

melanjutkan sekolah di SMP Negeri 1 Bendungan tahun 2005-2008 dan

melanjutkan ke SMA Negeri 1 Trenggalek tahun 2008-2011. Tahun 2011, penulis

melanjutkan pendidikan di Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian – Peternakan

Universitas Muhammadiyah Malang hingga selesai (2015).

Selama menempuh studi di Universitas Muhammadiyah Malang, penulis

pernah aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Jurusan (HMJ).

vi

LEMBAR PERSEMBAHAN

"Apabila telah ditunaikan shalat, maka bertebaranlah kamu di muka bumi

dan carilah karunia Allah dan ingatlah Allah banyak-banyak supaya kamu

beruntung" (QS. Al-Jumu’ah : 10).

Skripsi ini saya persembahkan:

1. Sebagai bentuk syukur kepada Allah SWT atas segala rahmatnya yang telah

memberikan kesempatan untuk menuntut ilmu.

2. Sebagai tanda bakti kepada ayahanda Sadimin dan Ibunda Tarinem yang telah

memberikan doa, motivasi, dan kasih sayang.

3. Sebagai ucapan terimakasih kepada kedua saudara saya Fitri Solaeka dan Ahmad

Leo A. S. yang telah memberikan semangat, doa, dan kasih sayang.

4. Sebagai ucapan terimakasih kepada teman-teman Agronomi 2011 yang telah

memberikan semangat.

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan

hidayah-Nya serta kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan

penelitian (Skripsi) yang berjudul “Uji Potensi Beberapa Bakteri Endofitik Padi

Penghasil Hormon Pertumbuhan dan Kemampuannya Dalam Fiksasi N2”.

Selama proses penulisan laporan ini, penulis mendapatkan banyak

bimbingan dan dukungan dari banyak pihak, baik secara langsung maupun tidak

langsung. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan

banyak terima kasih kepada semua pihak yaitu :

1. Seluruh keluarga, Ayahanda Sadimin, Ibunda Tarinem, dan kedua saudara Fitri

Solaeka dan Ahmad Leo. A. S. atas segala dukungan, semangat, dan doa yang

tiada hentinya untuk kebaikan penulis.

2. Dr. Ir. Ali Ikhwan, MP. dan Ir. Sufianto, MM. selaku dosen pembimbing, yang

telah memberikan banyak bimbingan dan saran selama proses penelitian

maupun penulisan skripsi ini.

3. Seluruh Staf Laboratorium Bioteknologi UMM, atas semua masukan selama

proses penelitian.

Penulis menyadari masih banyaknya kesalahan dan kekurangan dalam

penulisan laporan ini. Untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis menerima

dengan baik segala kritik ataupun saran untuk perbaikan laporan ini.

Malang, 10 September 2015

Penulis

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ......................................................................................... i

DAFTAR ISI ........................................................................................................ ii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... iv

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... v

RINGKASAN ...................................................................................................... vi

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2. Tujuan ........................................................................................................ 3

1.3. Rumusan Masalah ..................................................................................... 3

1.4. Hipotesis .................................................................................................... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Hubungan Bakteri Endofitik dengan Tanaman ......................................... 4

2.2. Peranan Bakteri Endofitik ......................................................................... 5

2.3. Bakteri Endofitik Penghasil Hormon Pertumbuhan .................................. 6

2.4. Fiksasi Nitrogen ........................................................................................ 8

III. METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................. 11

3.2. Alat dan Bahan ........................................................................................ 11

3.3. Ranangan Percobaan ............................................................................... 11

3.4. Tahapan Pelaksanaan Penelitian ............................................................. 12

3.4.1. Sterilisasi Alat ............................................................................... 12

3.4.2. Pembuatan Media dan Sterilisasi Media ....................................... 12

3.4.3. Inokulasi Isolat Bakteri Endofitik Padi pada Media Cair LB ....... 14

3.4.4. Pemurnian Isolat Bakteri Endofitik Padi pada Media Padat LB... 15

3.4.5. Uji Pertumbuhan Isolat Bakteri Endofitik Padi ............................ 15

3.4.6. Uji Produksi Hormon Pertumbuhan Menggunakan GC MS ........ 16

3.4.7. Uji Kemampuan Fiksasi N2 .......................................................... 18

3.5. Parameter Pengamatan ............................................................................ 19

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian ....................................................................................... 20

4.1.1. Uji Pertumbuhan Bakteri Endofitik Padi ...................................... 20



4.2. Pembahasan ............................................................................................. 35

4.2.1. Uji Pertumbuhan Bakteri Endofitik Padi ...................................... 35



V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 46

5.2. Saran ....................................................................................................... 46

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 47

LAMPIRAN ......................................................................................................... 51

iii

DAFTAR TABEL

Nomor Teks Halaman

1 Uji rata-rata nilai OD isolat bakteri endofitik Padi umur 0 jam

hingga 16 jam setelah inokulasi pada media M63 standar ................ 20

2 Data OD (Optical Density) awal, OD eksponensial, umur (jam),

rerata OD isolat bakteri endofitik padi pada Media M63 standar ...... 22

3 Uji rata-rata nilai OD isolat bakteri endofitik padi umur 0 jam

hingga 20 jam setelah inokulasi pada media M63 + 2 mM triptofan 24

4 Data OD awal, OD eksponensial, umur (jam), rerata OD isolat

bakteri endofitik padi pada media m63 + 2 mm triptofan ................. 26

5 Uji rata-rata nilai OD isolat bakteri endofitik padi umur 0 jam hingga 24

jam setelah inokulasi pada media M63 bebas (NH4)2SO4 ........................... 27

6 Data OD awal, OD eksponensial, umur (jam), rerata OD isolat

bakteri endofitik padi pada media M63 bebas (NH4)2SO4 ................. 29

7 Jenis dan konsentrasi hormon pertumbuhan serta senyawa organik

10 isolat bakteri endofitik padi .......................................................... 30

8 Analisa ragam nilai OD isolat bakteri endofitik padi umur

pengamatan 0 jam hingga 16 jam setelah inokulasi pada media

M63 standar ....................................................................................... 52



M63+2 mM triptofan ......................................................................... 52



M63 bebas (NH4)2SO4 ....................................................................... 53

iv

DAFTAR GAMBAR

Nomor Teks Halaman

1 Pola pertumbuhan isolat bakteri endofitik padi pada media M6

standar .................................................................................................. 21

2 Pola pertumbuhan isolat bakteri endofitik padi pada media M6 +

2mM Triptofan ..................................................................................... 25

3 Pola pertumbuhan isolat bakteri endofitik padi pada media M6

bebas Amonium Sulfat .......................................................................... 28

4 Konsentrasi Niacin 10 isolat bakteri endofitik padi ........................... 31

5 Konsentrasi Pyridoxine10 isolat bakteri endofitik padi ..................... 31

6 Konsentrasi Indole 3 Butyric Acid (IBA) 10 isolat bakteri

endofitik padi ...................................................................................... 32

7 Konsentrasi 4 Chloroindole 3 Acetic Acid (IAA) 10 isolat

bakteri endofitik padi .......................................................................... 32

8 Konsentrasi Kinetin 10 isolat bakteri endofitik padi .......................... 33

9 Konsentrasi Gibberellic Acid-3 (GA3) 10 isolat bakteri

endofitik padi ...................................................................................... 33

10 Konsentrasi Gibberellic Acid-1 GA1 10 isolat bakteri

endofitik padi ...................................................................................... 34

11 Beberapa stok isolat bakteri endofitik padi pada media LB ............... 54

12 Beberapa hasil pemurnian isolat bakteri endofitik padi pada

media padat LB ................................................................................... 54

13 Beberapa isolat bakteri endofitik padi dalam media M63

standar ................................................................................................. 55

14 Beberapa isolat bakteri endofitik padi dalam media M63 + 2

Triptofan ............................................................................................. 55

15 Beberapa isolat bakteri endofitik padi dalam media M63

bebas Amonium Sulfat ....................................................................... 55

v

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Halaman

1 Komposisi Media Pertumbuhan Bakteri Endofitik Padi ............ 51

2 Tabel Analisa Ragam Nilai OD Isolat Bakteri Endofitik Padi

Pada Media M63 Standar, M63+2 mM triptofan, M63 bebas

(NH4)2SO4 ................................................................................... 52

3 Dokumentasi Hasil Penelitian .................................................... 54

4 Uji Produksi Hormon Pertumbuhan Menggunakan GC MS ................ 56

vi

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous, 2015. Niacin and pyredoxine. http://www.ncbi.nlm.nih.gov. diakses

pada tanggal 30 Juli 2015.

Boddey, R. M., O. C. de Oliveira., S. Urquiaga., V. M. Reis., F. L. de Olivares.,

V. L. D. Baldani & J. Dobereiner. 1995. Biological Nitrogen

Fixation Associated With Sugar Cane and Rice: Contributions

and Prospects for Improvement. Plant and Soil 174: 195-209.

Danapriatna, N. 2010. Biokimia Penambatan Nitrogen oleh Bakteri Non

Simbiotik. Jurnal agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 1 No.

2.

Fay, P. 1992. Oxygen Relation of Nitrogen Fixation in Cyanobacteria.

Mikrobiological Review 56:340-373.

Gusmaini.,Sandra Arifin Aziz., Abdul Munif., Didy Sopandie., dan Nurliani

Bermawie. 2013. Potensi Bakteri Endofit dalam Upaya

Meningkatkan Pertumbuhan, Produksi, dan Kandungan

Andrografolid pada Tanaman Sambiloto. Jurnal Littri. 19(4): 167-

177.

Hallmann, J., 2001. Plant Interactions with Endophytic Bacteria. Biotic

intractions in plant-pathogen associations. CAB International. pp 87-

119.

Hoflich, G., W. Wiehe., C. Hecht-Buchholz. 1995. Rhizosphere Colonization of

Different Crops with Growth Promoting Pseudomonas and

Rhizobium Bacteria. Microbiol Res 150:139-147.

Hung, P.Q., S.M. Kumar, V. Govindsamy, and K. Annapurna. 2007. Isolation

and Characterization Of Endophytic Bacteria From Wild And

Cultivated Soybean Varieties. Biol. Fertil. Soils. 44: 155-162.

Ikhwan, Ali. 2006. Uji Potensi Rhizobakteri Perombak Pestisida DDT Sebagai

Pupuk Hayati (Biofertilizer). Gamma. Vol. 2. No.1. September: 1-10.

Lestari, P., D.N. Susilowati, E.I. Riyanti. 2007. Pengaruh Hormon Asam Indol

Asetat yang Dihasilkan oleh Azospirillum sp. Terhadap

Perkembangan Akar Padi. Jurnal Agro Biogen. 3(2): 66-71.

Leveau, J.H. & S.E. Lindow. 2004. Utilization of Plant Hormone Indole-3-

Acetic Acid For Growth By Pseudomonas putida Strain 1290.

American Society For Microbiology. 1(5): 2365-2370.

47

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

vii

Lezin, D.C., M.K.H. Salove., D.L. Crawford, and C. Beaulieu. 2001.

Actinomycetes, promising tools to control plant diseases and to

promote plant growth, Phytoprotection. 82 (3): 85-102.

Matthew D. Rolfe., J. Christopher., Rice., Sacha Lucchini., Carmen Pin., Arthur

Thompson., Andrew D. S. Cameron, Mark Alston, Michael F.

Stringer, Roy P. Betts, Jozsef Baranyi, Michael W. Peck, and Jay C.

D. Hintona. 2012. Lag Phase Is a Distinct Growth Phase That

Prepares Bacteria for Exponential Growth and Involves Transient

Metal Accumulation. Journal of Bacteriology. Vol. 194 No. 3.

Mujibur, M.R. 2013. Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Endofit dari Empat Jenis

Tanaman Padi dalam Menambat N dan Mensintesis Hormon IAA

Ekstraseluler. [Skripsi] Malang. Fakultas Pertanian-Peternakan.

Universitas Muhammadiyah Malang.

Munif, Abdul dan Hipi, Awaludin. 2011. Potensi Bakteri Endofit dan Rhizosfer

dalam Meningkatkan Pertumbuhan Jagung. Seminar Nasional

Serealia. Institut Pertanian Bogor.

Okon, Y. & Y. Kapulnik. 1986. Development and Function of Azospirillum

Inoculated Roots. Plant Soil. 90: 3-16.

Palczar, M.J. and Chan E.C.S. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1. Jakarta: UI

Press.

Patten, C.L and B.R. Glick. 2002. Role of Pseudomonas putida Indoleacetic

Acid in Development of the Host Plant Root System. Applied and

Environmental Microbiology. 68 (8): 3795-3801.

Persello-cartieux, F., L. Nussaume., and C. Robaglia. 2003. Tales from the

underground: molecular plant-rhizobacteria interactions. Plant,

Cell and Environment. 26: 189-199.

Prescott, Harley. 2002. Laboratory Exercise in Microbiology. Tha-Graw Hil

Company: New York.

Purwoko,Tjahjadi. 2007. Fisologi Mikroba. Bumi Aksara : Jakarta.

Radji, M. 2004. Pemberian Vaksin Melalui Tanaman Transgenik. Majalah

Ilmu Kefarmasian Indonesia. 1(1): 1-9.

Rao, V. R. , P. K. Jena, and T. K. Adya. 1987. Inoculation of Rice with Nitrogen

Fixing Bactria Problems and Perspective. Biol. Fertil. Soils 4:21-

26.

Rismunandar. 1999. Hormon Tanaman dan Ternak. Jakarta: Penebar Swadaya.

48

viii

Saika, S.P. and V. Jain. 2007. Biological Nitrogen Fixation With Non-Legumes

: An achievable target or dogma Current Sci. 92 (3) : 317 – 322.

Saut, L. 2002. Pengaruh Perlakuan Perendaman Benih dalam Larutan GA3

dan Shiimarocks terhadap Viabilitas Benih Tomat (Lycopersicon

esculentum Mill.), Terung (Solanum melongena L.) dan Cabai

(Capsicum annuum L.). [Skripsi]. Jurusan Budi Daya Pertanian. Fakultas

Pertanian. Institut Pertanian Bogor.

Saylendra, A., D. Firnia. 2013. Bacillus sp. dan Pseudomonas sp. Asal Endofit

Akar Jagung (Zea mays L.) yang Berpotensi sebagai Pemacu

Pertumbuhan Tanaman. Jurnal Ilmu Pertanian dan Perikanan. Vol. 2 No.

1 Hal: 19-27.

Shofiana, A., Y.S. Rahayu., L.S. Budipramana. 2013. Pengaruh Pemberian

Berbagai Konsentrasi Hormon IBA (Indole Butyric Acid) terhadap

Pertumbuhan Akar pada Stek Batang Tanaman Buah Naga

(Hylocereus undatus). LenteraBio Vol. 2 No. 1 Januari 2013:101–105.

Spaepen, S., V. Jos., R. Roseline. 2007. Indole-3-Acetic in Microbial and

Microorganism Plant Signaling. Department of Microbial and

Molecular Systems. Centre of Microbial and Plant Genetics: Belgium.

Sumarsih, Sri. 2003. Mikrobiologi Dasar. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian

UPN Veteran Yogyakarta.

Supriyati, Dyah. 2009. Toleransi terhadap Sianida dan pH dari Bakteri

Penambat Nitrogen SBY-5B yang Diisolasi dari Limbah PT

Petrosida Gresik dalam Journal of Biological Research.

Suriaman, Edi. 2010. Potensi Bakteri Endofit dari Akar Tanaman Kentang

(Solanum Tuberosum) Dalam Memfiksasi N2 di Udara dan

Menghasilkan Hormon IAA (Indole Acetid Acid) Secara In Vitro.

Skripsi. Fakultas Sains Dan Teknologi Universitas Maulana Malik

Ibrahim Malang.

Suriawiria, U. 1995. Pengantar Mikrobiologi Umum. Bandung: Penerbit

Angkasa.

Tarabily, K., A. H. Nassar., K. sivasithamparam. 2003. Promotion Of Plant

Growth by An Auxin-Producing Isolate Of The Yeast Williosis

Saturnus Endophytic in Maize Root. The Sixth U. A. E University

Research Conference. 60-69.

Thakuria, D., Talukdar, N.C., Goswani, C., Hazarika and R.C. Boro. 2004.

Characterization and Screening of Bacteria from Rhizosphere of

Rice Grown in Acidic Soils of Assam. Current Science. 86: 978-985.

49

ix

Thontowi, A., Kusmiati dan S. Nuswantara. 2007. Produksi β Glukan

Saccharomyces cerevisiae dalam Media dengan Sumber Nitrogen

Berbeda pada Air-Lift Fermentor. Pusat Penelitian Bioteknologi,

Lembaga Ilmu Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Cibinong-Bogor

16911.

Turner, G.I. and A.H. Gibson. 1980. Measurement of Nitrogen Fixation by

Inderect Means. In: F.J. bergersen. Method for Evaluation

Biological Nitrogen Fixation. Jhon Wiley & Sons Inc. New York.

Waluyo, L. 2011. Mikrobiologi Umum: Edisi Revisi. Malang: UMM Press.

Wattimena GA, NA. Matjik, E. Syansudin, NMA. Wendi, A. Gunawan. 1992.

Bioteknologi Tanaman. Bogor : Laboratorium Kultur Jaringan

Tanaman, Pusat Antar Universitas Bioteknologi-IPB. Direktorat

Jendral Pendidikan dan Kebudayaan.

Widawati, S dan Muharam, A. 2012. Uji Laboratorium Azospirillum sp. yang

diisolasi dari beberapa ekosistem. J. Hort. 22(3):258-267.

Wulan, P. PDK., M. Gozan, B. Arby, dan B. Achmad,. 2006. Penentuan Rasio

Optimum C:N:P Sebagai Nutrisi Pada Proses Biodegradasi

Benzena- Toluena dan Scale Up Kolom Bioregenerator.

Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.

Yulianti, T. 2012. Mengenali Potensi Endofit Untuk Meningkatkan Kesehatan

Tanaman Tebu Mendukung Peningkatan produksi Gula.

Perspektif Vol. 11 No. 2: 111-122

Zinniel DK, P. Lambrecht, N.B.Harris, and Z. Feng. 2002. Isolation and

Characterization of Endophytic Colonizing Bacteria from

Agronomic Crops and Prairie Plants. Appl. Environ. Microbiol. 68:

2198-2208.

50

UJI POTENSI BEBERAPA BAKTERI ENDOFITIK PADI...

Documents

Transcript of UJI POTENSI BEBERAPA BAKTERI ENDOFITIK PADI...