Bioprospeksi Ekstrak Biji dan Daun Mahoni (Swietenia macrophylla King) serta Filtrat Bakteri Endofit untuk Mengendalikan Meloidogyne incognita Chitwood

Abstract

Nematoda Meloidogyne incognita merupakan patogen penyebab puru akar pada tanaman tomat yang bersifat parasit obligat dan dapat menyebabkan kehilangan hasil sebesar 24%-38%. Gejala penyakit M. incognita antara lain terjadinya pembengkakan pada akar, klorosis daun dan tanaman menjadi kerdil. Pemanfaatan senyawa metabolit sekunder dari ekstrak biji dan daun mahoni serta filtrat bakteri endofit dapat diterapkan sebagai salah satu pengendalian M. incognita. Senyawa metabolit sekunder antara lain alkaloid, saponin, flavonoid, steroid, triterpenoid dan tanin dilaporkan memiliki aktivitas nematisidal yang dapat menghambat perkembangan nematoda. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi pengaruh ekstrak biji dan daun mahoni serta filtrat bakteri endofit dalam menekan perkembangan nematoda M. incognita pada tanaman tomat. Penelitian dilaksanakan dalam lima tahapan, yaitu 1) Identifikasi morfologi species nematoda Meloidogyne pada tanaman tomat; 2) Pengujian mortalitas J2 M. incognita terhadap ekstrak biji dan daun mahoni terbagi menjadi dua tahap yaitu uji pendahuluan dan uji lanjutan untuk mendapatkan konsentrasi LC95; 3) Pengujian 3 isolat filtrat bakteri endofit yaitu APE 35, BAT 27, dan LCA 19, dengan melihat mortalitas tertinggi yang kemudian akan digunakan untuk percobaan rumah kaca, 4) Pengujian di rumah kaca yang menggunakan tanaman tomat sebagai tanaman indikator dan M. incognita sebagai patogen. Pengujian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 4 perlakuan dan 5 ulangan, yang terdiri atas perlakuan ekstrak biji dan daun mahoni, filtrat bakteri endofit APE 35 dan kontrol (air). Parameter yang diamati, yaitu tinggi tanaman dan jumlah daun, bobot basah akar, bobot kering akar, bobot basah tajuk, bobot kering tajuk, jumlah puru pada akar dan jumlah nematoda juvenil 2 di tanah serta menghitung persentase keefektifan; dan 5) Analisis senyawa ekstrak biji dan daun mahoni serta filtrat bakteri endofit APE 35 dengan GC-MS untuk mengetahui senyawa metabolit sekunder yang berpotensi sebagai nematisida. Hasil identifikasi nematoda berdasarkan pola perineal betina didapatkan spesies nematoda M. incognita dengan ciri-ciri pola lengkungan dorsal yang melengkung ke atas dan garis lateral yang tipis. Hasil uji pendahuluan dan uji lanjutan ekstrak biji dan daun mahoni diperoleh konsentrasi yang tepat berdasarkan nilai LC95 yaitu 9,429% dan 27,448%. Isolat Filtrat APE 35 memperoleh mortalitas tertinggi, yaitu 90% pada pengamatan 24 jam. Nematoda M. incognita yang diberi perlakuan ekstrak biji dan daun mahoni mengalami kerusakan organ dalam nematoda khususnya organ pencernaan, selain itu M. incognita yang diberi perlakuan filtrat APE 35 terjadinya kerusakan pada kutikula nematoda. Kerusakan morfologi diduga adanya aktivitas senyawa metabolit sekunder dan enzim yang dihasilkan oleh ekstrak biji dan daun mahoni serta filtrat APE 35. Ekstrak biji dan daun mahoni serta filtrat bakteri endofit APE 35 pada percobaan di rumah kaca dapat menekan puru akar pada tanaman tomat yang disebabkan oleh M. incognita. Perlakuan ekstrak biji mahoni dapat menekan puru akar dengan persentase paling tinggi, yaitu 66,23%. Hal ini disebabkan oleh ekstrak biji mahoni mengandung senyawa yang bersifat nematisida paling tinggi dibandingkan perlakuan lain. Senyawa yang terkandung pada ekatrak biji mahoni yaitu n-Hexadecanoic acid dengan kandungan 17,71% dan 9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z)-, dengan kandungan 1,81%. Tanaman tomat yang diberi perlakuan ekstrak biji dan daun mahoni berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan tanaman tomat, diakibatkan adanya senyawa metabolit sekunder yang bersifat fitotoksik terhadap tanaman yang menghambat pertumbuhan tanaman tomat.

The nematode Meloidogyne incognita is a pathogen that causes root knots in tomato plants. It is an obligate parasite and can cause yield losses of up to 24%-38%. Symptoms of M. incognita attacks include swelling of the roots, chlorosis of the leaves and stunted plant growth. Utilization of secondary metabolite compounds from mahogany seed and leaf extracts and endophytic bacterial filtrates can be applied as one of the controls for M. incognita. Secondary metabolite compounds such as alkaloids, saponins, flavonoids, steroids, triterpenoids and tannins are reported to have nematicidal activity that can inhibit the development of nematodes. This study aimed to evaluate the effect of mahogany seed and leaf extracts and endophytic bacterial filtrates in suppressing the development of M. incognita nematodes in tomato plants. The research was carried out in five stages; 1) Identification of Meloidogyne in tomato plants; 2) Testing the mortality of J2 M. incognita against mahogany seed and leaf extracts is divided into two stages, namely preliminary tests and further tests to obtain LC95 concentrations; 3) Testing of 3 isolates of endophytic bacterial filtrate, namely APE 35, BAT 27, and LCA 19, by looking at the highest mortality which will then be used for greenhouse experiments; 4) Testing in a greenhouse using tomato plants as indicator plants and M. incognita as a pathogen. This test used a completely randomized design (CRD) with 4 treatments and 5 replications, consisting of mahogany seed and leaf extract treatments, APE 35 endophytic bacterial filtrate and control (water). The parameters observed were plant height and number of leaves, root wet weight, root dry weight, crown wet weight, crown dry weight, number of galls on the roots and number of juvenile nematodes 2 in the soil and calculating the percentage of effectiveness; and 5) Analysis of mahogany seed and leaf extract compounds and APE 35 endophytic bacterial filtrate with GC-MS to determine secondary metabolite compounds that have the potential as nematicides. The results of nematode identification based on female perineal patterns showed that the nematode species was M. incognita with characteristics of a dorsal arch pattern that curves upward and a thin lateral line. The results of preliminary and further tests of mahogany seed and leaf extracts obtained the right concentration based on the LC95 value, namely 9.429% and 27.448%. The APE 35 Filtrate Isolate obtained the highest mortality of 90% in 24-hour observation. The nematode M. incognita treated with mahogany seed and leaf extract experienced damage to the nematode's internal organs, especially the digestive organs, in addition, M. incognita treated with APE 35 filtrate caused damage to the nematode cuticle. The damage is thought to be due to the activity of secondary metabolite compounds and enzymes produced by mahogany seed and leaf extracts and APE 35 filtrate. Mahogany seed and leaf extracts and APE 35 endophytic bacterial filtrate in greenhouse experiments can suppress root knots in tomato plants caused by M. incognita. Mahogany seed extract treatment was able to suppress root knots with the highest percentage, namely 66.23%. This is because mahogany seed extract contains the highest nematicidal compounds compared to other treatments. The compounds contained in mahogany seed extract are n-Hexadecanoic acid with a content of 17.71% and 9.12-Octadecadienoic acid (Z,Z)-, with a content of 1.81%. Tomato plants treated with mahogany seed and leaf extracts had negative effect on the growth of tomato plants, due to the presence of secondary metabolite compounds that are phytotoxic to plants that inhibit the growth of tomato plants.