Peningkatan Kemampuan Mikrob Pelarut Fosfat dan Kalium Melalui Mutasi Radiasi Sinar Gamma Co-60.

Abstract

Fosfat merupakan unsur hara esensial yang berperan penting dalam fotosintesis dan perkembangan akar. Fosfat tidak dapat dimanfaatkan secara maksimal oleh tanaman karena berada dalam bentuk fosfat terikat di dalam tanah. Selain fosfat kalium juga memegang peranan penting bagi tanaman. Kalium (K) merupakan makronutrien utama ketiga untuk pertumbuhan tanaman. Penelitian yang telah banyak dilakukan lebih fokus terhadap isolasi serta pengujian kemampuan mikrob pelarut fosfat dan kalium, namun penelitian terkait usaha meningkatkan kemampuan mikrob pelarut fosfat dan kalium tersebut jarang dilakukan. Radiasi sinar gamma Co-60 merupakan salah satu alternatif untuk memicu mutasi yang dapat menginduksi peningkatan kemampuan mikrob pelarut fosfat dan kalium. Penelitian ini terdiri atas dua tujuan. Tujuan pertama adalah mempelajari pengaruh radiasi sinar gamma Co-60 terhadap mikrob pelarut fosfat dan kalium. Tujuan kedua adalah mempelajari perubahan kemampuan mutan mikrob dalam melarutkan fosfat dan kalium serta perubahan pada tingkat molekuler yang terjadi akibat mutasi radiasi sinar gamma Co-60. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi Tanah, Fakultas Pertanian IPB; IPB Culture Collection, Fakultas MIPA IPB; Pusat Aplikasi dan Pengembangan Teknologi Isotop dan Radiasi, Badan Tenaga Nuklir Nasional (PAIR BATAN). Penelitian dilaksanakan dari bulan September 2016 sampai dengan Mei 2017. Penelitian terdiri dari beberapa tahap yaitu, radiasi mikrob menggunakan sinar gamma Co-60 dengan dosis 0 kGy; 1 kGy; 2,5 kGy; 5 kGy; 7,5 kGy; 10 kGy; 15 kGy, uji kemampuan mikrob pelarut fosfat dan kalium setelah radiasi serta uji pada tingkat molekuler untuk melihat perubahan yang terjadi akibat mutasi radiasi sinar gamma cobalt 60. Radiasi sinar gamma Co-60 dengan dosis 1; 2,5; 5; 7,5; 10; 15 kGy memberikan pengaruh terhadap populasi dan morfologi mikrob pelarut fosfat dan kalium. Berdasarkan hasil isolasi isolat BPK 5 dan FPF 4 setelah radiasi, diperoleh hasil populasi tertinggi pada kontrol, sedangkan populasi terendah pada dosis 15 kGy. Berdasarkan morfologi beberapa isolat juga menunjukan perubahan dari ukuran, bentuk dan warna. Kemampuan tertinggi isolat BPK 5 dalam melarutkan fosfat dan kalium didapatkan pada pada dosis 7,5 kGy. Pada pengukuran P terlarut dosis 1; 2,5; 5; 10; 15 kGy menyebabkan penurunan P tersedia, sedangkan pada hasil pengukuran kalium terlarut semua dosis, kisaran 1 kGy - 15 kGy meningkatkan jumlah kalium tersedia. Kemampauan tertinggi isolat FPF 4 dalam melarutkan fosfat didapatkan pada dosis 2,5 kGy. Pada pengukuran P terlarut kisaran dosis 1 - 2,5 kGy mampu meningkat jumlah P tersedia, sedangkan dosis 5; 7,5; 10; 15 kGy menurukan jumlah P tersedia. Pada pengukuran kalium terlarut, hasil tertinggi didapatkan pada dosis 15 kGy, sedangkan pada kisaran dosis 0-10 kGy, terjadi penurunan jumlah kalium tersedia. Pada uji tingkat molekuler terjadi perubahan pada sekuen mutan bakteri dan fungi yang diindikasikan dengan terjadinya substitusi basa, delesi dan insersi. Persentase mutasi tertinggi pada mutan bakteri (isolat 1 dosis 7,5 kGy) terjadi pada substistusi basa yaitu transisi adenin menjadi guanin dengan persentase 9,92 % Pada mutan fungi (isolat 1 dosis 2,5 kGy) mutasi tertinggi terjadi pada substitusi basa, yaitu transisi timin menjadi sitosin sebesar 11,72 %.