Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Asal Filosfer dan Rizosfer Penghasil AHL Laktonase sebagai Agens Biokontrol Dickeya dadantii

Abstract

Ekspresi gen-gen virulen pada fitopatogen gram negatif diatur oleh proses quorum sensing menggunakan Asil Homoserin Lakton (AHL) sebagai molekul sinyal. Salah satu fitopatogen dengan kisaran inang yang luas adalah Dickeya dadantii. D. dadantii merupakan bakteri Gram negatif penyebab penyakit busuk lunak dan layu pada beberapa tanaman pangan. Pengendalian bakteri fitopatogen sejauh ini masih menggunakan pestisida sintetik dan antibiotik. Penggunaan senyawa tersebut secara terus-menerus dalam jangka waktu lama berdampak negatif bagi organisme non-target, lingkungan dan memicu terbentuknya bakteri yang resisten antibiotik. Patogenisitas D. dadantii dapat dihambat oleh aktivitas quorum quenching bakteri-bakteri penghasil AHL-laktonase. AHL laktonase merupakan enzim yang dapat mendegradasi dan menginaktivasi AHL. Beberapa penelitian melaporkan bahwa bakteri rizosfer dan filosfer mampu menghasilkan AHL laktonase. Informasi mengenai potensi bakteri penghasil AHL laktonase asal rizosfer dan filosfer dalam mengendalikan patogenisitas D. dadantii di Indonesia masih terbatas sehingga penelitian ini bertujuan untuk untuk mengisolasi dan mengkarakterisasi bakteri penghasil AHL laktonase asal rizosfer dan filosfer sebagai agen biokontrol D. dadantii. Isolasi bakteri dilakukan terhadap10 sampel daun dan 10 sampel tanah rizosfer berbagai tanaman dari Sukabumi, Tegal, Majalengka, Cirebon, Kupang, dan Wonosobo. Isolasi bakteri filosfer dilakukan dengan metode cawan sebar pada media King’s B agar sedangkan isolasi bakteri rizosfer dengan media Nutrient Agar (NA). Aktivitas degradasi AHL diuji menggunakan bioindikator Chromobacterium violaceum. Isolat yang mampu mendegradasi AHL kemudian diseleksi berdasarkan respon hipersensitif yang ditimbulkannya. Isolat bakteri pendegradasi AHL yang tidak menimbulkan respon hipersensitif kemudian diuji kemampuan quorum quenching dan aktivitas antibiosisnya terhadap D. dadantii. Isolat bakteri yang terbukti mampu menghambat quorum sensing pada D. dadantii dikarakterisasi berdasarkan morfologi dan gen 16S rRNA. Kemampuan menghasilkan AHL laktonase dikonfirmasi dengan mengamplifikasi gen aiiA menggunakan primer aiiAF dan aiiAR. Produk PCR disekuensing untuk kemudian dianalisis menggunakan software MEGA 6 dan UGENE. Sebanyak 96 isolat bakteri asal filosfer dan rizosfer berhasil diisolasi, delapan diantaranya menunjukkan aktivitas quorum quenching terhadap C. violaceum. Bioesei Hypersensitive Response yang dilakukan pada tanaman tembakau menunjukkan enam (KT2, KT9, KT10, KUT1, TKF2, and WKF3) dari delapan isolat tersebut tidak menimbulkan reaksi hipersensitif. Keenam isolat tersebut mampu menekan virulensi D. dadantii pada kentang secara in vitro. Penghambatan tertinggi ditunjukkan oleh isolat KT2 sedangkan penghambatan terendah ditunjukkan oleh isolat WKF3. Sekuen 16S rRNA keenam isolat tersebut memiliki kemiripan tertinggi dengan Bacillus cereus, Bacillus aryabhattai, Bacillus acidiceler, dan Micrococcus aloeverae. B. cereus KT9 and B. v Aryabhattai TKF2 terdeteksi memiliki gen penyandi AHL laktonase (aiiA). Ini merupakan laporan pertama tentang aktivitas quorum quenching pada spesies Micrococcus aloeverae, Bacillus aryabhattai and Bacillus acidiceler. Keberadaan gen aiiA pada B. aryabhattai juga belum pernah dilaporkan sebelumnya. Penelitian ini memberikan informasi baru tentang aktivitas quorum quenching dari ketiga isolat tersebut dan potensinya sebagai quorum quencher untuk D. dadantii.