## ISSN: 0215-7950
*Alamat penulis korespondensi: Jurusan Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Halu Oleo. Jalan HEA Mokodompit, Kampus Hijau Bumi Tridharma, Anduonohu, Kendari 93232. Posel: +62-81341780954, surel: sutariati69@yahoo.co.id
Volume 16, Nomor 3, Mei 2020
Halaman 105–111 DOI: 10.14692/jfi.16.3. 105–111

## Bakteri Asal Wakatobi Menghambat Pertumbuhan
Koloni Alternaria porri dan Fusarium oxyporum
Penyebab Penyakit Pada Bawang Merah Secara in Vitro
Wakatobi Native Bacteria Inhibit The Colony Growth of Alternaria porri and Fusarium oxyporum of Shallots in in Vitro Study
Gusti Ayu Kade Sutariati * , Andi Khaeruni, Abdul Madiki Universitas Halu Oleo, Kendari 93232

## ABSTRAK
Pengendalian hayati penyakit tanaman berbasis pemanfaatan mikroba penting untuk mengurangi penggunaan pestisida kimia. Penelitian bertujuan untuk mengetahui daya hambat dan mekanisme penghambatan secara in vitro isolat bakteri endofit asal Wakatobi sebagai pengendali hayati penyakit layu fusarium dan bercak ungu pada tanaman bawang merah. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Agroteknologi Unit Agronomi Fakultas Pertanian Universitas Halu Oleo. Penelitian ini disusun dalam rancangan acak lengkap yang terdiri atas 9 perlakuan bakteri endofit (Be03, Be02, Ke03, Ke05, Te01, Te05,  Re01,  Re05,  dan Wae05)  dengan  3  ulangan.  Pengujian  daya  hambat  bakteri  endofit  terhadap patogen dilakukan dalam 2 tahap, yaitu terhadap Alternaria porri dan Fusarium oxysporum . Selain mengamati daya hambat diamati juga kemampuan bakteri endofit memproduksi senyawa HCN. Hasil penelitian  menunjukkan  terdapat  2  isolat  bakteri  endofit  yang  memiliki  kemampuan  terbaik  dalam menghambat pertumbuhan A. porri dan F.oxysporum , yaitu Te05 dan Be03. Isolat Be03 juga mampu memproduksi senyawa HCN. Diperlukan penelitian lanjutan untuk menguji keefektifan kedua isolat tersebut sebagai pengendali hayati penyakit tanaman bawang merah dalam skala lapangan.
Kata kunci: Alternaria porri , bakteri endofit, daya hambat, Fusarium oxysporum ,  HCN

## ABSTRACT
Biological control of plant diseases based on the usage of microbes is important to reduce the use of chemical pesticides. The aim  of this study was to determine the inhibitory and inhibitory mechanism in vitro of native endophytic bacterial isolates from Wakatobi as biological control of fusarium wilt and purple spots on shallot plants. The research was carried out at the Agronomy Unit of Agrotechnology Laboratory, Agriculture Faculty, Halu Oleo University Kendari. The research was aranged in a Completely Randomized Design  (RAL),  consisting  of  9  treatments of  endophytic  bacterial isolates, namely Be03, Be02, Ke03, Ke05, Te01, Te05, Re05, Re05, and Wae05. The experiment was repeated 3 times wih 27 treatment units in total. The inhibitory test of endophytic bacteria on the tested pathogens was carried out in 2 steps, against Alternaria porri and Fusarium oxysporum . In addition to observing the inhibition mechanisme may involve. The ability of the endophytic bacteria isolates in producing HCN compounds was also tested. The results showed that endophytic bacteria had the ability to inhibit
Jurnal Fitopalogi Indonesia
Sutariati et al. the growth of pathogenic fungi A. porri and F. oxysporum . Among the 9 isolates tested, there were 2 endophytic bacterial isolates which had the best ability to inhibit the growth of pathogenic A. porri and F.oxysporum fungi namely Te05 and Be03. Be03 isolates also have a high ability in producing HCN  compounds,  but  no  for  Te05.  Further  research  is  needed  to  assay  the  effectiveness  of  those 2 isolates as biological control for diseases of shallot in a larger scale in the field.
Key words: Alternaria porri , endophytic bacteria, Fusarium oxysporum , inhibitory, HCN

## PENDAHULUAN
Salah satu permasalahan dalam budi daya ialah penggunaan benih bervigor rendah (benih asalan) dan infeksi patogen di lapangan. Penyakit layu fusarium ( Fusarium oxysporum f.sp. cepae ) dan bercak ungu ( Alternaria porri ) merupakan kendala penting dalam budi daya bawang merah. Penyakit layu fusarium dapat menyebabkan kehilangan hasil mencapai 50% (Wiyatiningsih  2013),  sedangkan  penyakit bercak ungu dapat menurunkan produksi hingga 40% .
Kabupaten  Wakatobi  merupakan  salah satu daerah penghasil bawang merah di Sulawesi Tenggara. Daerah ini memiliki topografi berbukit dan bergelombang dengan kondisi tanah marjinal. Para petaninya membudidayakan bawang merah dengan cara konvensional, tanpa pupuk kimia dan pestisida sehingga kondisi tanahnya masih alami.  Mikroba  indigenos  (bakteri  endofit) yang diisolasi dari tanaman bawang merah di  Wakatobi  terbukti  efektif  meningkatkan viabilitas dan vigor benih bawang merah (Sutariati et al . 2019). Bakteri endofit sebagai agens biokontrol memiliki kelebihan karena mempunyai kemampuan bertahan terhadap tekanan biotik dan abiotik (Resti et al. 2013). Sicuia et al. (2012)  melaporkan  bakteri strain Bacillus sp. mampu menghambat sporulasi cendawan patogen Fusarium . Selain itu, senyawa-senyawa antibiosis dari Pseudomonas sp . dapat menghambat perkecambahan spora Altenaria alternata, Fusarium moniliforme dan Colletotrichum acutatum sebesar 82.7%, 67.6%, dan 67.3%
(Mishra  2011).  Penelitian  ini  bertujuan menentukan  kemampuan  bakteri  endofit menghambat pertumbuhan koloni patogen A. porri dan F. oxysporum , serta menganalisis
kemampuannya  memproduksi  HCN  sebelum direkomendasikan sebagai agens pengendali hayati pada tanaman bawang merah.

## BAHAN DAN METODE
Perbanyakan Isolat Bakteri Endofit Isolat bakteri endofit ditumbuhkan dalam medium  TSA  (untuk Bacillus spp.)  atau King’s B (untuk Pseudomonas spp.) padat dan diinkubasi selama 48 jam. Koloni bakteri yang tumbuh disuspensikan dalam akuades steril sampai mencapai kerapatan populasi 10 9 cfu mL -1 (Bai et al. 2003). Bakteri endofit yang diuji terdiri atas 9 isolat yaitu Be03, Be02, Ke03, Ke05,  Te01,  Te05,  Re01,  Re05,  dan  Wae05.
Persiapan Patogen Uji Patogen A. porri dan F. oxysporum diisolasi dari jaringan tanaman bawang merah yang terinfeksi dan menunjukkan gejala layu fusarium dan bercak ungu (Widodo et al. 2008)
Uji Daya Hambat Bakteri Endofit terhadap Pertumbuhan Cendawan Alternaria porri dan Fusarium oxysporum secara in Vitro Pengujian  daya  hambat  bakteri  endofit terhadap A. porri dan F. oxysporum secara in vitro dilakukan melalui uji antagonis. Isolat A. porri dan F. oxysporum berumur 7 hari masing-masing sebesar 0.5 cm diinokulasikan pada medium agar-agar dekstrosa kentang (ADK)  dengan  jarak  3  cm  dari  tepi  cawan. Sehari kemudian sebanyak 1 isolat bakteri endofit  diinokulasikan  pada  masing-masing cawan petri secara melintang dengan jarak 3 cm dari tepi cawan berlawanan arah dari letak patogen. Biakan uji antagonis diinkubasi pada suhu ruang. Pengamatan terhadap pertumbuhan cendawan patogen dilakukan selama 7 hari.
Jurnal Fitopalogi Indonesia
Sutariati et al.

## Kemampuan Bakteri Endofit Memproduksi
Senyawa HCN Pengujian kemampuan memproduksi senyawa  HCN  dari  setiap  isolat  bakteri endofit  dilakukan  berdasarkan  metode  yang dikembangkan  Bakker  dan  Schipper  (1987). Isolat bakteri endofit yang diuji ditumbuhkan pada medium glisin dalam cawan petri. Bagian tengah tutup cawan petri ditempelkan potongan kertas saring yang telah direndam dalam larutan asam  pikrat    (2  g  asam  pikrat,  8  g  natrium karbonat, dan 200 mL akuades). Pengamatan kemampuan  bakteri  endofit  memproduksi HCN ditandai dengan perubahan warna pada kertas saring menjadi cokelat muda, coklat tua, dan atau merah bata.
Variabel Pengamatan Pengamatan daya hambat dilakukan pada saat 5 dan 7 hari setelah inokulasi bakteri endofit.  Daya  hambat  dihitung  dengan mengukur jari-jari pertumbuhan patogen ke  arah  tepi  cawan  petri  (R 1 )  dan  jari-jari pertumbuhan patogen ke arah bakteri endofit (R 2 ).  Data  yang  diperoleh  digunakan  untuk menghitung daya hambat (DH) isolat bakteri endofit  terhadap  patogen A. porri dan F. oxysporum, dengan rumus:
Daya hambat (%) = R 1 – R 2 R 1 × 100%, dengan R 1 , jari-jari pertumbuhan patogen ke arah tepi cawan petri; dan R 2 , jari-jari pertumbuhan patogen ke arah tepi isolat bakteri endofit.
Analisis Data Data kuantitatif dianalisis menggunakan sidik ragam, dan jika analisis ragam menunjukkan pengaruh nyata maka dilanjutkan dengan uji Duncan pada taraf nyata  α=0.05.  Data  kualitatif  diamati  secara visual dan dianalisis secara deskriptif.

## HASIL
Daya  Hambat  Bakteri  Endofit  terhadap Alternaria porri secara in Vitro Hasil penelitian menunjukkan bahwa hampir  semua  isolat  bakteri  endofit  yang diuji memiliki kemampuan menghambat
pertumbuhan koloni A. porri, kecuali isolat Re05. Persentase penghambatannya berkisar antara 19.90%–42.03% dan meningkat dari hari ke-5 ke hari ke-7 (Gambar 1).
Daya  Hambat  Bakteri  Endofit  terhadap Fusarium oxysporum secara in Vitro Seperti halnya kemampuan penghambatan terhadap pertumbuhan koloni A. porri , semua isolat bakteri endofit juga mampu menghambat pertumbuhan koloni cendawan F. oxysporum, dengan kisaran sebesar 12.09%–20.41% (Gambar 2). Isolat Te05 memiliki daya hambat tertinggi terhadap pertumbuhan koloni cendawan A. porri , sedangkan isolat Be03 menunjukkan daya hambat tertinggi terhadap F. oxysporum pada uji dual culture (Gambar 3).

## Kemampuan Bakteri Endofit Memproduksi
Senyawa HCN Sebanyak  7  isolat  bakteri  endofit  tidak dapat  memproduksi  HCN.  Terdapat  2  isolat bakteri  endofit  yang  mampu  memproduksi senyawa  metabolit  HCN,  yaitu  isolat  Be03 dan Wae05 (Tabel 1).
Kemampuan  bakteri  endofit  dalam memproduksi senyawa HCN ditandai dengan perubahan warna kertas saring. Perubahan dari kuning menjadi cokelat muda hingga merah  bata  mengindikasikan  produksi  HCN yang semakin meningkat (Gambar 4).

## PEMBAHASAN
Hasil penelitian menunjukkan bahwa bakteri  endofit  yang  diisolasi  dari  lahan marginal (tanah berbatu) Wakatobi berpotensi sebagai pengendali hayati penyakit bawang merah. Berdasarkan hasil uji penghambatan terhadap pertumbuhan koloni patogen maupun kemampuannya menghasilkan senyawa HCN, terpilih 2 isolat bakteri endofit terbaik yaitu Te05 dan Be03. Penelitian ini sejalan  dengan  hasil  Pitasari  dan Ali  (2018) yang  melaporkan  bahwa  bakteri  endofit  dari tanaman bawang merah mampu menghambat pertumbuhan cendawan patogen A. porri. Studi lain melaporkan bahwa bakteri endofit
Jurnal Fitopalogi Indonesia
Gambar 1  Daya hambat (%) beberapa bakteri endofit uji terhadap pertumbuhan cendawan patogen A. porii secara in vitro pada hari ke-5 ( ) dan hari ke-7 ( ).
Isolat bakteri endofit Daya hambat (%)
Gambar  2  Daya  hambat  (%)    bakteri  endofit  terhadap  pertumbuhan  cendawan  patogen F. oxysporum secara in vitro pada hari ke-7. Isolat bakteri endofit Daya hambat (%) a b
Gambar 3  Performa penghambatan bakteri endofit terhadap pertumbuhan koloni cendawan patogen pada medium agar-agar dekstrosa kentang. a, Penghambatan isolat Te05 terhadap A. porri ; dan b, Penghambatan isolat Be03 terhadap F. oxysporum.
Jurnal Fitopalogi Indonesia
yang diisolasi dari akar jagung memiliki aktivitas anticendawan terhadap Fusarium verticillioides , Colletotrichum graminicola , Bacillus maydis dan Cercospora sp. dengan penghambatan  mencapai  70%  (Szilagyi- Zecchin et al. 2014). Mekanisme penghambatan bakteri endofit terhadap patogen umumnya terjadi melalui antibiosis  atau  aktivitas  enzim  ekstraseluler yang dihasilkan. Isolat Te05 dan Be03 menghambat pertumbuhan miselium A. porri atau F. oxysporum melalui senyawa antimikroba yang dihasilkan oleh keduanya. Hal  ini  berbeda  dengan  penelitian  Szilagyi- Zecchin et al. (2014)  yang  melaporkan bahwa  bakteri  endofit  menghasilkan  enzim ekstraseluler kitinase yang berpotensi untuk menghancurkan dinding sel hifa A. porri melalui mekanisme lisis. Lisis oleh agens hayati merupakan mekanisme untuk menghancurkan
atau memotong-motong miselium cendawan patogen sehingga menyebabkan kematian patogen. Hasil penelitian ini menambah informasi tentang mekanisme penghambatan bakteri endofit Kemampuan isolat Be03 menghambat pertumbuhan patogen juga disebabkan oleh kemampuannya memproduksi senyawa HCN. Bakteri  endofit Pseudomonas spp. mampu menghambat pertumbuhan patogen dengan menghasilkan  HCN  (Awais et al. 2010).
Senyawa  HCN  yang  dihasilkan  oleh  bakteri endofit  kelompok Pseudomonas spp. dapat mengendalikan beberapa patogen antara lain Macrophomina phaseolina dan Fusarium oxysporum f.sp lycopersici penyebab layu pada  tanaman  tomat  (Reetha et al. 2014). HCN  yang  diproduksi  agens  biokontrol berfungsi menghambat pertumbuhan patogen (Agbodjato et al. 2015). HCN berkerja dengan
Tabel 1  Kemampuan isolat bakteri endofit indigenos bawang merah Wakatobi dalam memproduksi senyawa HCN
Kode Isolat Produksi HCN Be03 +++ Wae05 ++ Be02 - Te01 - Ke05 - Ke03 - Re05 - Re01 - Te05
-
Ket: -, kuning (tidak memproduksi HCN); ++, cokelat muda (produksi HCN sedang); +++, cokelat tua (produksi HCN kuat)
a
b c
Gambar 4  Performa kemampuan bakteri endofit memproduksi senyawa HCN pada medium glisin. a, Tidak memproduksi senyawa HCN; b dan c, Memproduksi senyawa HCN.
Jurnal Fitopalogi Indonesia
Sutariati et al. cara menghambat proses oksidasi cytochrome , karena  HCN  menghambat  kerja  enzim  yang memiliki kofaktor berupa ion logam seperti Cu 2+ pada sitokrom C oksidase. Pseudomonas memproduksi  HCN  pada  endo-rizosfer dengan cara mengubah glikosida sianogenik yang terdapat dalam akar tanaman (Noori dan Saud 2012).
Bakteri  endofit  isolat  Te05  dan  Be03 mampu menghambat pertumbuhan A. porri dan F. oxysporum. Senyawa HCN dihasilkan oleh isolat Be03.  Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk menguji keefektifan kedua isolat tersebut sebagai pengendali hayati penyakit tanaman bawang merah dalam skala yang lebih besar di lapangan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia yang telah mendukung penelitian ini melalui Program Penelitian Terapan 2019.

## DAFTAR PUSTAKA
Agbodjato NA, Noumavo PA, Baba- Moussa F, Salami HA, Sina H, Sèzan A, Bankolé H, Adjanohoun A, Mouss LB. 2015.  Characterization  of  potential  plant growth  promoting  rhizobacteria  isolated from  maize  ( Zea mays L.)  in  Central and  Northern  Benin  (West  Africa).  App Environ Soil Sci.  2015:1-9. DOI: https:// doi.org/10.1155/2015/901656.
Awais M, Pervez A, Yaqub A, Shah MM. 2010. Production of antimicrobial metabolites by Bacillus subtilis immobilized  in polyacrylamide gel. Pakistan J Zool . 42(3):267–275.
Bai Y,  Zhou  X,  Smith  DL.  2003.  Enhanced soybean plant growth resulting from coinoculation of Bacillus strain with Bradyrhizobium japanicum . Crop Sci. 43:1247-1252. DOI: https://doi. org/10.2135/cropsci2003.1774.
Bakker  AW,  Schipper  B.  1987.  Microbial cyanide  production  in  rhizosphere
in  relation to potato yield reduction and Pseudomonas spp mediated plant growth stimulation. Soil Biology and Biochemistry.  19(4):451-457. DOI: https:// doi.org/10.1016/0038-0717(87)90037-X.
Mishra RK, Prakash O, Tiwari AK, Pandey A,  Alam  M,  Dikshit  A.  2011.  Culture filtrate  antibiosis  of  plant  growth promoting  rhizobacteria  PGPRs  against phytopathogens infecting medicinal and aromatic plants. Inter J Res Biol Sci. 1(4):45–51.
Noori MSS, Saud HM. 2012. Potential plant growth-promoting activity of Pseudomonas sp. isolated from paddy soil in Malaysia as biocontrol agent. J Plant Pathol Microb. 3(2):1–4.
Pitasari A, Ali M. 2018.  Isolasi dan uji antagonis  bakteri  endofit  dari  tanaman bawang  merah  ( Alllium ascalonicum L.) terhadap jamur Alternaria porri Ellis Cif. JOM Faperta. 5(1):1–12. Reetha AK, Pavani SL, Mohan S.  2014. Hydrogen cyanide production ability by bacterial antagonist and their antibiotics inhibition potential on Macrophomina phaseolina (Tassi.)  Goid.    Int  J  Curr Microbiol App Sci. 3(5):172–178.
Resti ZT, Habazar D, Prima P, Nasrun. 2013.
Skrining  dan  identifikasi  isolat  bakteri endofit  untuk  mengendalikan  penyakit hawar daun bakteri pada bawang merah. JHPT Tropika. 13(2):167–178.
Sicuia  OA,  Oancea  F,  Cornea  CP.  2012. New screening methods for evaluation of Fusarium sporulation inhibition by Bacillus biocontrol  strains.  Scientific Papers, UASVM Bucharest, Series F Biotechnologies. 16:67–72.
Sutariati GAK, Khaeruni A, Madiki A, Rakian TC,  Mudi  L,  Fadillah  N.  2019.  Seed biopriming with indigenous endophytic bacteria  isolated  from  Wakatobi  rocky soil to promote the growth of onion ( Allium ascalonicum L.). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 260(1):012144.  DOI:  https://doi. org/10.1088/1755-1315/260/1/012144.
Jurnal Fitopalogi Indonesia
Sutariati et al.
Szilagyi-Zecchin VJ,  Ikeda AC,  Hungria  M, Adamoski  D,  Kava-Cordeiro  V,  Glienke C, Galli-Terasawa LV. 2014. Identification and characterization of endophytic bacteria from  corn  ( Zea mays L.)  roots  with biotechnological potential in agriculture. Amb Express. 4(1):1–9. DOI: https://doi. org/10.1186/s13568-014-0026-y.
Widodo, Kondo N, Kobayashi K, Ogoshi A.
2008. Vegetative compatibility groups within Fusarium oxysporum f. sp . cepae
in Hokkaido Japan. Microbiol Indones. 21(1):39–43. DOI: https://doi.org/10.5454/ mi.2.1.8.
Wiyatiningsih  S.  2003.  Kajian  asosiasi Phytophthora sp. dan Fusarium oxysporum f. sp. cepae penyebab penyakit moler pada bawang merah. Mapeta. 5:1–6.