## KEMAMPUAN ANTAGONIS BAKTERI ENDOFIT ASAL TANAMAN SAGU
( Metroxylon spp) DALAM MENEKAN PERTUMBUHAN
Rhizoctonia solani Kuhn . SECARA IN VITRO
CH. Leiwakabessy * , Yatni, C. Uruilal, R. E. Ririhena, F. J. Rumalatu
. Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian, Universitas Pattimura
Jln. Ir. M. Putuhena, Kampus Poka, Ambon 97233 * Email: chr.leiwakabessy@faperta.unpatti.ac.id

## ABSTRAK
Bakteri  endofit  merupakan  mikroba  yang  hidup  dalam  jaringan  tanaman  tanpa  menimbulkan  gejala  penyakit. Bakteri  endofit  berpotensi  sebagai  salah  satu  teknik  pengendalian  penyakit  seperti  penyakit  rebah  kecambah ( Rhizoctonia  solani/R.  solani )  karena  kemampuannya  untuk  hidup  dan  mengkolonisasi  jaringan  internal  tanaman. Penelitian  ini  dilakukan  terhadap  19  isolat  bakteri  endofit  dari  sagu  dengan  5  ulangan.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  dua  isolat  endofit  yaitu  STA2  dan  STA13  mampu  menekan  pertumbuhan  patogen R.  solani dibandingkan dengan kontrol dengan persentase penghambatan masing-masing sebesar 41,86% dan 16,27%.
Kata kunci: Antagonistik, bakteri endofit, Rhizoctonia solani, Metroxlon spp .
ANTAGONISTIC ABILITY OF ENDOPHYTIC BACTERIA FROM ORIGINAL Metroxylon spp IN SUPPRESSING IN VITRO GROWTH OF Rhizoctonia solani Kuhn

## ABSTRACT
Endophytic bacteria is microbe lives in plant tissues without causing symptoms of disease. The benefit of utilizing endophytic  bacteria  as  a  technique  for  controlling  diseases  such  as  sprout  ( R.  solani )  has  been  known  due  to  its ability to live and to colonize plant internal tissues. This study aims to determine the ability of endophytic bacteria from sago to suppress the growth of R. solani in vitro. This research was conducted using 19 isolates of endophytic bacteria from sago with 5 replications. The results showed that two endophytic isolates namely STA2 and STA13 were able to suppress the growth of R. solani pathogens compared to controls with inhibition percentage of 41.86% and 16.27%, respectively.
Key words : Antagonistic, endophytic bacteria, Rhizoctonia solani, Metroxylon spp . _____________________________________________________________________________________________

## PENDAHULUAN
Mikroorganisme merupakan salah satu makhluk hidup  penting  yang  mampu  membangun  hubungan saling  menguntungkan  dengan  tanaman  inangnya (Santoyo et  al., 2016).  Keterkaitan  hubungan  dalam sistem  biologis  di  antara  sesama  mikroorganisme diciptakan  untuk  mengembangkan  mikroba  di  habitat aslinya.  Kebanyakan  mikroba  tersebut  berasal  dari kelas  organisme  mikroskopis  yang  memberikan keuntungan  berbeda  bagi  tanaman  inangnya.  Di samping  juga  dalam  menghadapi  berbagai  macam tekanan biotik dan abiotik (Miliute et al. , 2015).
Bakteri endofit adalah salah satu  mikroba  yang memiliki  kemampuan  hidup  di  dalam  maupun  di  luar jaringan  tanpa  menimbulkan  kerugian  bagi  inangnya. Bakteri endofit asal rhizofer termasuk  sebagai pemacu pertumbuhan  tanaman.  Bakteri  ini  hidup  di  dalam jaringan inangnya, baik  yang ada di bagian perakaran,
batang,  daun,  buah  maupun  biji  serta  mampu mempengaruhi  perkembangan  inangnya  (Chebotar et al., 2015).
Keberadaan  endofit  sangat  dipengaruhi  oleh lingkungan  habitatnya  sendiri,  termasuk  endofit  yang berasal  dari  tanaman  sagu  yang  mampu  memberikan efek  positif  untuk  menekan  perkembangan  patogen. Kemampuan  bakteri  endofit  telah  dibuktikan  dari berbagai  hasil  kajian.  Bakteri  endofit  tidak  hanya memacu  pertumbuhan  tanaman,  tetapi  juga  berperan membantu  tanaman  terhadap  stres  lingkungan  dan menghasilkan  alelopati  dalam  berkompetisi  di  antara berbagai spesies tanaman (Cipollini et al., 2012; Mei et al. , 2009; Rosenblueth and Martínez-Romero, 2006).
Menurut  Compant et  al. (2010),  eksudat  akar dapat  membantu  proses  penetrasi  bakteri  endofit, quorum  sensing,  dan  meminimalkan  kompetisi  unsur hara serta kemampuan antagonistiknya. Bakteri endofit B.  phytofirmans strain  PsJN,  adalah  model  endofit
dengan  kemampuan  kolonisasi  di  bagian  rhizofer  dan endosfer  serta  memacu  pertumbuhan  tanaman  pada berbagai  jenis  inangnya  seperti Arabidopsis  thaliana , anggur,  jagung,  rumput  gajah,  tomat  dan  gandum (Sessitsch et  al., 2005;  Tezerji et  al. ,  2015).  Aktivitas antibiosis  dari  bakteri  endofit Pantoea  aglomerans strain  E325  mampu  menekan Erwinia  amyolovora (Pusey et  al. ,  2011);  antagonistik  terhadap  bakteri endofit Bacillus megaterium BP17 and Curtobacterium luteum TC10 dalam menekan perkembangan nematoda patogen tumbuhan Radopholus similis (Aravind et al., 2009).
Beberapa penelitian sebelumnya telah membuktikan  bahwa  bakteri  endofit  dapat  digunakan sebagai  agens  hayati,  diantaranya  sebagai  penghasil senyawa  bioaktif  untuk  proteksi  tanaman  (Melliawati et al ., 2006); pengendali nematoda pelukaan akar pada nilam  (Harni  dan  Ibrahim,  2011);  antagonis  terhadap patogen  hawar  beludru  pada  lada  (Wulandari et  al ., 2012);  dan  sebagai  pengendali  hayati  penyakit  darah pada  tanaman  pisang  (Balosi et  al .,  2014);  serta kombinasi  antara  bakteri  endofit  dan  asam  salisilat sebagai  penginduksi  ketahanan  tanaman  padi  terhadap penyakit  hawar  daun  bakteri  (Leiwakabessy et  al., 2018).  Namun kajian bakteri endofit asal sagu sebagai agens  antagonis  belum  pernah  dilakukan.  Dengan demikian  penelitian  ini  bertujuan  mendapatkan  isolat bakteri endofit asal sagu yang mempunyai kemampuan antagonistik  terhadap  cendawan  patogen Rhizoctonia solani Kuhn secara in vitro .

## BAHAN DAN METODE
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Universitas Pattimura, dan berlangsung  dari  bulan  Desember  2017  sampai Februari  2018.  Peralatan  yang  digunakan  dalam penelitian ini antara lain bor gabus, oven, cawan petri, rak tabung reaksi, tabung reaksi, jarum ose, api bunsen,
erlenmeyer, autoclave, laminar air flow (LAF), shaker, oven, hot plate, pipet tetes, kertas label, dan timbangan analitik.  Bahan  yang  digunakan  antara  lain  :  20  isolat bakteri  endofit  asal  sagu  terpilih,  biakan Rhizoctonia solani ,  media  TSA  ( Triptyc  soy  agar )  100%,  PDA ( Potatoes  dextrose  agar ),  NA  ( nutrient  agar ),  NB ( nutrient  broth ),  alkohol  70%,  gliserol  40%,  aquades steril, aluminium  foil , plastik  wrapping ,  kapas,  tisue, spiritus.

## Persiapan  suspensi  isolasi  bakteri  endofit  dan
Rhizoctonia solani Khun
Bakteri  endofit  asal  sagu  yang  diperoleh  dari hasil  seleksi  uji  patogenesitas  pada  benih  tembakau ditumbuhkan  pada  media  TSA  selama  2  hari, kemudian  dipanen  dan  disuspensikan  dengan  7-8  ml akuades steril dalam tabung reaksi, kemudian dihitung kepadatan  bakteri  sampai  diperoleh  koloni  10 8 cfu/ml. Isolat  cendawan  patogen R.  solani digoreskan  ke media PDA sampai  umur biakan 24 jam.  Selanjutnya isolat cendawan diamati pertumbuhan koloni patogennya untuk digunakan dalam uji selanjutnya.
Uji Penghambatan Pertumbuhan Rhizoctonia solani oleh Bakteri Endofit
Uji antagonis bakteri endofit terhadap R. solani dilakukan  dengan  menanam  kertas  saring    dan    isolat patogen R. solani pada media PDA. Kertas saring yang digunakan  untuk  uji  antagonis  sebelumnya  direndam dulu dalam suspensi bakteri yang telah dishaker selama 2 menit. Setelah itu kertas saring tersebut diangkat lalu diletakan  pada  sisi  cawan  dengan  jarak  2  cm, sedangkan  isolat R.  solani diambil  dengan cork  borer dan  ditanam  pada  sisi  yang  berseberangan  dengan jarak  2  cm.  Inkubasi  dilakukan  selama  48  jam  lalu dilakukan  pengamatan  dan  pengukuran  terhadap pertumbuhan diameter koloni R.solani yang mengarah ke  arah  bakteri  endofit  (R 2 )  dan  diameter  koloni R.solani pada biakan kontrol (R 1 ) (Gambar 1).
Gambar 1: Uji antagonistik bakteri endofit terhadap Rhizoctonia solani
Berdasarkan  hasil  pengamatan  itu  dapat dilakukan perhitungan persentase penghambatan (PIRG  = Percentage  Inhibition  of  Radial  Growth )
dengan  menggunakan  rumus  yang  dikemukakan  oleh Skidmore dan Dickinson (1976) sebagai berikut:
R.solani Endofit
Kontrol R.solani
PIRG = 𝑅1−𝑅2 𝑅1 × 100 %
Keterangan: R1= Diameter koloni R.solani pada biakan kontrol R2=Diameter  koloni R.solani yang  mengarah  pada koloni antagonis pada Dual Culture Plate.
Indikator bahwa bakteri endofit positif menghambat pertumbuhan isolat patogen yaitu dengan terbentuknya  zona  bening  di  sekitar  koloni  setelah masa  inkubasi  selama  kurang  lebih  24-48  jam  untuk bakteri.
Gambar 2. Uji aktivitas antibiosis bakteri endofit (pengukuran dilakukan pada hari ke-3); Kontrol (A), Isolat bakteri STA2 (B), Isolatbakteri STA13 (C).
Ket : Rs = Rhizoctonia solani; Ed = Endofit.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penghambatan  Pertumbuhan Rhizoctonia  solani

## Khun oleh Bakteri Endofit asal sagu
Bakteri endofit dari hasil uji hiper sensitif yang menunjukkan  reaksi  negative  sebanyak  19  isolat kemudian  dilakukan  uji  antibiosis  secara in  vitro terhadap pathogen R. solani. Uji aktivitas antibiosis ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan isolat endofit yang  didapat  dalam  menghambat  pertumbuhan R. solani. Sembilan  belas  isolat  bakteri  endofit  yang terpilih dilanjutkan pada uji penghambatan pertumbuhan R.  solani untuk  melihat  sifat  antibiosis endofit tersebut pada cendawan  patogen R. solani . Hasil  pengujian  yang  telah  dilakukan  terhadap 19  isolat  bakteri  endofit  secara in  vitro menunjukkan bahwa  hanya  2  isolat  bakteri  endofit  yang  memiliki kemampuan  antibiosis  terhadap R.  solani. Isolat bakteri  endofit  yang  mampu  menekan  pertumbuhan pathogen R.  solani keduanya  berasal  dari  kelompok sagu  dataran  rendah,  yaitu  isolat  STA2  dengan  daya hambat  sebesar  41,86%  dan  STA13  daya  hambatnya sebesar  16,27%.    Dari  hasil  ini  dapat  dilihat  bahwa isolat  STA2  memiliki  daya  hambat  yang  lebih  baik dari STA13 (Gambar 2).
Hasil pengujian in vitro menunjukkan penghambatan  pertumbuhan R.  solani terbesar  oleh isolat  STA2  dan  STA13  dibandingkan  dengan  yang lainnya.  Zona  hambat  terbentuk  disebabkan  oleh  zat antimikrob  yang  dihasilkan  bakteri.  Pembentukan senyawa  antimikrob  disebabkan  berkurangnya  nutrisi yang  dibutuhkan  untuk  pertumbuhan  sel  (Zou et  al., 2006).  Pada  pengujian in  vitro isolat-isolat  endofit lainnya  menghasilkan  zona  hambat  terkecil,  hal  ini diduga  bahwa  antimikrob  isolat-isolat  ini  kurang efektif  dalam  menghambat  pertumbuhan R.  solani . Melliawati et  al .  (2004)  melaporkan  bahwa  bakteri
endofit  HL.38B.83  yang  berasal  dari  Tanam  Nasional Gunung  Halimun  mempunyai  daya  hambat  yang sangat  luas  terhadap  pertumbuhan X.  campestris dan hasil  analisis  KLT  menunjukkan  ada  dua  spot  yang berbeda  dari  standard  (media)  yang  berarti  dihasilkan senyawa  lain  (bioaktif)  yang  menghambat  mikrobia patogen. Mekanisme kerja dari agen pengendali hayati pada umumnya digolongkan sebagai aktivitas kompetisi  zat  makanan,  parasitisme,  dan  antibiosis (Fravel, 2003).
Kemampuan agens hayati mengendalikan patogen berhubungan dengan kemampuan  bakteri  dalam  memproduksi  siderofor, HCN,  dan  senyawa-senyawa  metabolit  sekunder lainnya.
Berdasarkan  hasil  penelitian  ini  menunjukkan bahwa kedua isolat bakteri ini dapat dijadikan sebagai kandidat  agens  pengendalian  hayati  (APH)  karena memiliki mekanisme antibiosis yang dapat menghambat pertumbuhan patogen.
Adanya mekanisme  antibiosis  dari  bakteri  endofit  dalam menghambat pertumbuhan pathogen disebabkan karena  kedua  isolate  tersebut  menghasilkan  zat antibiotic.  Zat  antibiotic  merupakan  zat  yang  dimiliki organisme  tertentu  yang  bersifat  racun  dan  dapat menghambat  atau  menghancurkan  organisme  lain sehingga keduanya tidak dapat hidup secara bersamaan. Menurut  Mohamad et  al .    (2018),  senyawa  antibiotik yang  dihasilkan  oleh  senyawa  bioaktif Bacillus atrophaeus mampu  menekan  pertumbuhan  cendawan patogen Verticilium  dahliae; dan  agens  penginduksi ( elicitor )  ketahanan  tanaman  terhadap  penyakit (Borges  dan  Sandalio,  2015).  Kebanyakan  penelitian saat  ini  juga  menunjukan  bahwa  beberapa  endofit dapat  menghasilkan  senyawa-senyawa  bioaktif.  Sejak diketahui  bahwa  dinding  sel  terdiri  atas  kitin, penelitian  tentang  kitinase  terus  berlanjut.  Hariprasad et  al .  (2011)  mengatakan  bahwa  isolat  bakteri
A
o n tr o l B o n tr o l C o n tr o l Rs Rs Rs Ed Ed
kitinolitik B.  Subtilis CRB20  dapat  melindungi pembibitan  tanaman  tomat  dari  infeksi Fusarium oxysporum melalui  enzim  kitinase.  Kitinase  adalah enzim  yang  dapat  mendegradasi  kitin  yang  berada  di dalam dinding sel cendawan. Meskipun kitinase adalah enzim  yang  dapat  mendegradasi  enzim.  Menurut Herdyastuti et  al. (2009),  mekanisme  enzim  kitinase sebagai  anti  jamur  terkait  dengan  adanya  kitin  pada komponen  dinding  sel  pada  tanaman.  Kitinase  dapat menghidrolisis  struktur  kitin  yang  terdapat  pada dinding  sel  jamur,  sehingga  jamur  tidak  mampu menginfeksi  tanaman.    Penelitian  tentang  bakteri endofit  sebagai  agens  hayati  memiliki  prospek  yang baik untuk dipakai dalam strategi pengendalian hayati, namun  isolat-isolat  ini  perlu  dikarakterisasi  secara fisiologis  dan  biokimia,  uji in  vivo dan in  planta khususnya  isolat  endofit  asal  sagu  yang  potensial dikembangkan sebagai agens hayati.

## SIMPULAN
Hasil  pengujian  secara  in  vitro  terhadap  19 isolat  bakteri  endofit  ditemukan  2  isolat  yang berpotensi  sebagai  agens  hayati  yaitu  STA2  dan STA13  dengan  kemampuan  penghambatan  dengan tingkat penekanan masing-masing sebesar 41,86 % dan 16,27 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Aravind,  R.    &  Antony,  Dinu  &  Eapen,  Santhosh  & Aundy, Kumar & K. Ramana. 2009. Isolation and evaluation of endophytic bacteria against plant  parasitic  nematodes  infesting  black pepper  ( Piper  nigrum L.). Indian  Journal  of Nematology. 39: 211-217.
Balosi, F., I. Lakani, dan J. Panggeso. 2014. Eksplorasi Bakteri  Endofit  sebagai  Agen  Pengendalian Hayati terhadap Penyakit Darah pada Tanaman  Pisang  secara  In  Vitro. e-J. Arotekbis. 2 (6): 579-586.
Borges,  A.  A.,  and  L.  N.  Sandalio.  2015.  Induced resistance for plant defense. Frontiers in plant science . 6: 109.
Chebotar, V.K., N.V Malfanova, A.V. Shcherbakov, et al. 2015. Appl  Biochem  Microbiol .  51:  271. https://doi.org/10.1134/S0003683815030059.
Cipollini,  Don  &  Rigsby,  Chad  &  E.  Barto.  2012. Microbes  as  Targets  and  Mediators  of Allelopathy  in  Plants. Journal  of  chemical ecology. 38: 714-27.
Compant,  S.,  C.  Clément,  and  A.  Sessitscha.  2010. Plant growth-promoting bacteria in the rhizo- and  endosphere  of  plants:  Their  role, colonization, mechanisms involved and
prospects  for  utilization. Soil  Biology  & Biochemistry . 42: 669-678.
Fravel, D.R. 2003. Role of Antibiosis In the Biocontrol of  Plant  Diseases. Annual  Review  of Phytopathology. 26(1): 75-91.
Hariprasad,  P.,  S.  Divakara,  and  S.  Niranjana.  2011. Isolation  and  characterization  of  chitinolytic bacteria for the management  of Fusarium wilt in tomato. Crop Protect . 30(12):1606-1612.
Harni,  R.,  dan  M.S.D.  Ibrahim.  2011.Potensi  Bakteri Endofit  Menginduksi  Ketahanan  Tanaman Lada Terhadap Infeksi Meloidogyne incognita . Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Aneka Tanaman Industri. Jurnal Littri . 17: 118–123.
Herdyastuti, N., T.J. Raharjo, Mudasir and S. Matsjeh.
2009. Chitinase and Chitinolityc
Microorganism  :  Isolation,  Characterization and Potential. Indo.J.Chem . 9(1): 37-47.
Leiwakabessy,  Ch.,  M.S.  Sinaga,  K.H.  Mutaqien,
Trikoesoemaningtyas, and Giyanto. 2018. The endophytic  bacteria,  salicylic  acid,  and  their combination  as  inducers  of  rice  resistance against  Xanthomonas  oryzae  pv.  oryzae. AGRIVITA  Journal  of  Agricultural  Science.
40(1): 25–35.
Mei,  C.,  and  B.  Flinn.  2009.  The  Use  of  Beneficial Microbial  Endophytes  for  Plant  Biomass  and Stress Tolerance Improvement. Recent patents on biotechnology .
Melliawati,  R., H.I. Sukiman, D.N. Widyaningrum, F. Octavina, E. Sukmawati, and P. Simanjuntak. 2004.  Studies  on  Indonesian  endophytic microorganism  and  their  potentials  for  plant protection  of  pathogen  bacteria.  Indonesian Biotechnology Conference. Konsorsium Bioteknologi Indonesia, Sanur, Bali, December 1-3rd, 2004.
Melliawati .R., D.N. Widyaningrum, A.C. Djohan, dan
H.  Sukiman.  2006.  Pengkajian  Bakteri Endofit  Penghasil  Senyawa  Bioaktif  Untuk Proteksi Tanaman. Pusat Penelitian Bioteknologi,  Lembaga  Ilmu  Pengetahuan
Indonesia(LIPI). Biodeversitas. 7: 221-224.
Miliute,  I.,  O.  Buzaite,  D.  Baniulis,  and  V.  Stanys. 2015.  Bacterial  endophytes  in  agricultural crops  and  their  role  in  stress  tolerance :  a review. Zemdirbyste-Agriculture. 102(4): 465–478.
Mohamad,  O.,  L.  Li,  J.B.  Ma,  S.  Hatab,  L.  Xu,  J.W. Guo,  and  W.J.  Li.  2018.  Evaluation  of  the
Antimicrobial Activity of Endophytic Bacterial Populations From Chinese
Traditional  Medicinal  Plant  Licorice  and Characterization  of  the  Bioactive  Secondary
Metabolites Produced by Bacillus atrophaeus Against Verticillium  dahliae . Frontiers  in microbiology . 9: 924.
Pusey, P. & Stockwell, Virginia & Reardon, Catherine &  Smits,  Theo  &  Duffy,  Brion.  2011. Antibiosis  Activity  of  Pantoea  agglomerans Biocontrol  Strain  E325  Against Erwinia amylovora on  Apple  Flower  Stigmas. Phytopathology . 101: 1234-1241.
Rosenblueth,  M.,  and  E.  Martinez-Romero.  2006. Bacterial  Endophytes  and  Their  Interactions with Hosts. Molecular Plant-Microbe
Interactions . 19: 827-837.
Santoyo,  G . ,  G.  Moreno-Hagelsieb,  M.  C.  Orozco- Mosqueda,  and  BR.  Glick.  Plant  growth- promoting bacterial endophytes. 2016. Microbiol Res. 183: 92-99.
Sessitsch,  A.,  T.  Coenye,  A.V.  Sturz,  P.  Van  damme, E.A.  Barka,  J.F.  Salles,  and  J.  Nowak.  2005. Burkholderia  phytofirmans sp.  nov.,  a  novel plant-associated bacterium with plant-
beneficial  properties. Int  J  Syst  Evol Microbiol. 55(3): 1187-1192.
Skidmore,  A.M.,  and  C.H.  Dickinson.  1976.  Colony interactions  and  hyphal  interference  between Septoria  nodorum and  phylloplane  fungi.
Trans Brit Mycol Soc . 66: 57-64.
Tezerji  S,  Raheleh  &  Rattei,  Thoms  &  Sessitsch, Angela  &  Trognitz,  Friederike  &  Mitter, Birgit.  2015.  Transcriptome  Profiling  of  the Endophyte  Burkholderia  phytofirmans  PsJN Indicates  Sensing  of  the  Plant  Environment and Drought Stress. mBio . 6.e00621-15.
Wulandari,  H.,  Zakiyatulyaqin  dan  Supriyanto.  2012.
Isolasi  dan  pengujian  bakteri  endofit  dari tanaman  lada  ( Piper  ningrum L.)  sebagai antagonis  terhadap  patogen  hawar  beludru ( Septobasidium sp.). Jurnal  Perkebunan  dan Lahan Tropika . 2(2): 23-31.
Zou,  Y.,  Q. Yu, Y.H. Chiu, and X.  Bi. 2006. Position effect  on  the  directionality  of  silencer function in Saccharomyces cerevisiae . Genetics . 174(1): 203–213.
Available online at journal homepage: http://ojs3.unpatti.ac.id/index.php/agrinimal