Judul: Kajian Klon Pustaka Metagenomik Sebagai Agens Biokontrol Meloidogyne incognita dan Pemacu Pertumbuhan
Abstrak: Metagenomik merupakan teknik yang digunakan untuk mengeksplorasi sumber daya kekayaan genetik dari mikrob pada sampel lingkungan. Teknik ini memungkinkan untuk mengetahui potensi genetik dari mikrob pada suatu lingkungan yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai hal. Metode ini terdiri atas tahap konstruksi, analisis klon pustaka metagenomik, dan koleksi klon pustaka metagenomik. Analisis klon pustaka metagenomik dari tanaman kakao telah dilakukan dan dapat menginduksi ketahanan tanaman kakao terhadap penyakit VSD (Vascular Streak Dieback). Pendekatan yang sama dapat dilakukan untuk mengetahui potensi dari klon tersebut dalam menekan patogen tanaman lainnya terutama patogen dari kelompok nematoda. Nematoda dari genus Meloidogyne dikenal sebagai penyebab penyakit puru akar pada tanaman pertanian. Patogen ini tersebar luas di berbagai belahan dunia dan dapat menyebabkan kehilangan hasil mencapai 25% dan kerugian ekonomi sebesar 14%. Spesies Meloidogyne yang menyebabkan kerugian secara ekonomi diantaranya M. incognita, M. arenaria, M. hapla, M. javanica, M. chitwoodi, dan M. fallax. Penelitian ini bertujuan memperoleh klon pustaka metagenomik asal tanaman kakao yang dapat menekan keparahan penyakit puru akar oleh nematoda Meloidogyne incognita dan memacu pertumbuhan tanaman. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Nematologi Tumbuhan, Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, dan rumah kaca kampus IPB Dramaga. Penelitian dilakukan dalam tujuh tahap, yaitu: (1) pengambilan sampel tanaman yang bergejala puru akar pada tanaman tomat di lapangan, ekstraksi, dan identifikasi morfologi serta perbanyakan M. incognita pada tanaman tomat; (2) rekultivasi klon pustaka metagenomik; (3) pengujian fitotoksik klon pustaka metagenomik terhadap benih dan daya berkecambah benih dengan metode pengujian di atas kertas; (4) pengujian in vitro senyawa bioaktif pustaka metagenomik terhadap mortalitas juvenil 2 M. incognita; (5) pengujian mekanisme antagonisme klon pustaka metagenomik; (6) pengujian rumah kaca keefektifan senyawa bioaktif pustaka metagenomik dalam menekan keparahan penyakit dan pertumbuhan tanaman; (7) identifikasi klon potensial berdasarkan visualisasi DNA plasmid dengan elektroforesis. Tujuh isolat klon pustaka metagenomik asal kakao dapat menyebabkan mortalitas terhadap juvenil 2 (J2) M. incognita secara in vitro dengan persentase mortalitas 96,33%-100%. Mekanisme antagonisme isolat klon pustaka metagenomik yang diduga menyebabkan mortalitas terhadap nematoda yakni dengan menghasilkan enzim protease. Tujuh isolat mampu menghasilkan enzim protease dengan indeks protease berkisar 0,16-0,53. Hasil pengujian fitotoksisitas dari tujuh isolat klon pustaka metagenomik tidak menunjukkan gejala fitotoksik pada bibit mentimun. Hasil pengujian didapatkan indeks vigor berkisar 74 % - 98,67% dan persentase daya berkecambah mencapai 74,67% - 100%. Panjang tajuk dan akar bibit mentimun menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan kontrol yang mana membuktikan tidak adanya efek fitotoksik pada bibit mentimun. Senyawa bioaktif dari tujuh klon pustaka metagenomik dapat menekan keparahan penyakit secara in planta. Hasil uji menunjukkan rata-rata jumlah puru akar yang terbentuk lebih sedikit dibandingkan dengan kontrol, yaitu berkisar 53 – 72 puru. Keefektifan penekan puru akar yang dihasilkan tujuh isolat berkisar 33,65% - 54,63%. Skala kerusakan pada akar akibat infeksi nematoda puru akar dapat berkurang, sehingga menghasilkan skala kerusakan berkisar 2,6 -3,6. Tujuh klon pustaka metagenomik mampu memacu pertumbuhan tanaman mentimun. Hal tersebut dapat terlihat dari terjadinya peningkatan parameter pertumbuhan tanaman yang diberi perlakuan senyawa bioaktif pustaka metagenomik dibandingkan tanaman kontrol. Perlakuan isolat PMC8 dan PMS 14 memiliki konsistensi peningkatan bobot segar dan kering tajuk, serta bobot segar dan kering akar terbaik dibandingkan dengan
Keyword: mikroba tidak dapat dikulturkan, nematoda puru akar, pengendalian secara biologis, biological control, root-knot nematode, unculturable microbes