Eksplorasi Bakteri Endofit Pada Akar Tanaman Tanduk Rusa (Platycerium veitchii (Underw.) C.Chr.) dan Potensinya Sebagai Plant Growth Promoting Bacteria (PGPB)

Ayu Madeista Putri Canthika, Dewa and Luqman Qurata Aini, S.P., M.Si., Ph.D (2025) Eksplorasi Bakteri Endofit Pada Akar Tanaman Tanduk Rusa (Platycerium veitchii (Underw.) C.Chr.) dan Potensinya Sebagai Plant Growth Promoting Bacteria (PGPB). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Bakteri endofit adalah mikroorganisme yang hidup di dalam jaringan tanaman tanpa menyebabkan kerusakan, bahkan memberikan manfaat seperti peningkatan ketahanan tanaman melalui fiksasi nitrogen dan induksi ketahanan sistemik. Karena kemampuannya ini, bakteri endofit berpotensi sebagai Plant Growth Promoting Bacteria (PGPB) dengan mekanisme seperti produksi fitohormon, siderofor, dan pelarut fosfat. Platycerium veitchii, salah satu spesies paku tanduk rusa yang tahan terhadap lingkungan kering, diduga memiliki kelimpahan bakteri endofit yang berkontribusi pada adaptasi dan ketahanannya. Meskipun potensi bakteri endofit sudah banyak diteliti, belum ada penelitian yang fokus pada spesies P. veitchii. Penelitian ini bertujuan mengeksplorasi keanekaragaman bakteri endofit pada perakaran P. veitchii dan mengidentifikasi strain yang berpotensi sebagai PGPB, yang dapat meningkatkan produktivitas tanaman dan mendukung praktik pertanian berkelanjutan. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Penyakit Tumbuhan 1, Departemen Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya mulai bulan Agustus hingga Desember 2024. Penelitian dimulai dengan pengambilan sampel akar P. veitchii di Kebun Lily Harvest yang berapa di Desa Punten, Kota Batu. Selanjutnya dilakukan isolasi dengan metode dilution plate, perhitungan kelimpahan bakteri, uji hipersensitif, identifikasi secara morfologi, fisiologi dan biokimia, uji antagonis, aktivitas biologi PGPB (pelarut P dan penambat N), cekaman terhadap lingkungan (suhu, pH, kekeringan) serta uji potensi IAA. Hasil penelitian menunjukkan adanya 24 isolat bakteri endofit yang berhasil diperoleh dari akar P. veitchii. Indeks keanekaragaman, indeks dominansi dan indeks keseragaman menunjukkan hasil nilai yang rendah. Dari 24 isolat yang dikarakterisasi, tujuh isolat (PVC3, PVC7, PVC8, PVC11, PVC13, PVC15, dan PVC20) memiliki kemampuan untuk menghambat pertumbuhan patogen Xanthomonas campestris, menambat nitrogen, melarutkan fosfat, dan bertahan dalam berbagai cekaman lingkungan, termasuk suhu, pH, salinitas, dan kekeringan. Ketujuh isolat tersebut merupakan bakteri Gram positif, namun hanya dua di antaranya (PVC3 dan PVC7) yang memiliki endospora. Pengujian toleransi terhadap cekaman lingkungan menunjukkan bahwa semua isolat mampu tumbuh pada cekaman kekeringan 5% dan 10%, salinitas 5% dan 10%, pH 6, serta suhu 40°C-50°C. Namun, pada pH 5, isolat PVC3, PVC7, PVC13, dan PVC15 tidak dapat tumbuh. Selain itu, uji produksi IAA menunjukkan semua isolat mampu menghasilkan fitohormon, yang ditandai dengan perubahan warna menjadi merah muda hingga kemerahan. Hasil penelitian ini menunjukkan potensi isolat bakteri endofit dari P. veitchii sebagai PGPB untuk mendukung pertanian berkelanjutan.

English Abstract

Endophytic bacteria are microorganisms that live within plant tissues without causing damage and even provide benefits such as enhancing plant resistance through nitrogen fixation and systemic resistance induction. Due to these abilities, endophytic bacteria have the potential to act as Plant Growth Promoting Bacteria (PGPB) through mechanisms such as the production of phytohormones, siderophores, and phosphate solubilization. Platycerium veitchii, one of the staghorn fern species resistant to dry environments, is suspected to harbor abundant endophytic bacteria that contribute to its adaptation and resilience. Although the potential of endophytic bacteria has been widely studied, no research has specifically focused on the species P. veitchii. This study aims to explore the diversity of endophytic bacteria in the root system of P. veitchii and identify strains with potential as PGPB, which can enhance plant productivity and support sustainable agricultural practices. The research was conducted at the Plant Disease Laboratory 1, Department of Plant Pests and Diseases, Faculty of Agriculture, Brawijaya University, starting in August 2024. The study began with the collection of P. veitchii root samples from the Lily Harvest Garden in Punten Village, Batu City. Subsequently, isolation was carried out using the dilution plate method, followed by bacterial abundance calculations, hypersensitivity tests, morphological, physiological, and biochemical identification, antagonistic tests, PGPB biological activity tests (P solubilization and N fixation), environmental stress tolerance tests (temperature, pH, drought), and IAA potential assays. The results revealed the successful isolation of 26 endophytic bacterial isolates from P. veitchii roots. The diversity index, dominance index, and evenness index showed low values. Of the 24 characterized isolates, seven (PVC3, PVC7, PVC8, PVC11, PVC13, PVC15, and PVC20) demonstrated the ability to inhibit the growth of the pathogen Xanthomonas campestris, fix nitrogen, solubilize phosphate, and survive various environmental stresses, including temperature, pH, salinity, and drought. These seven isolates were Gram-positive bacteria, although only two (PVC3 and PVC7) possessed endospores. Environmental stress tolerance tests indicated that all isolates could grow under 5% and 10% drought stress, 5% and 10% salinity stress, pH 6, and temperatures ranging from 40°C to 50°C. However, at pH 5, isolates PVC3, PVC7, PVC13, and PVC15 failed to grow. Additionally, the IAA production test showed that all isolates could produce phytohormones, as indicated by a color change to pinkish or reddish hues. These findings demonstrate the potential of endophytic bacterial isolates from P. veitchii as PGPB to support sustainable agriculture.

Text (DALAM MASA EMBARGO) Dewa Ayu Madeista Putri C.pdf Restricted to Registered users only Download (3MB)

Actions (login required)

View Item