Isolasi, Penapisan, Respon Tumbuh Dan Proses Kolonisasi Cendawan Mutualistik Akar

Abstract

Tujuan penelitian ini ialah untuk mengisolasi, menapis dan menganalisis cendawan mutualistik akar potensial untuk pengembangan pupuk hayati. Analsis proses kolonisasi cendawan pada akar tanaman inang juga dilakukan dengan menggunakan metode pewarnaan biru tripan dan gen penanda GFP. Sebanyak 22 isolat cendawan berhasil diisolasi dari rizoplan kebun karet dari Jasinga serta rizosfer dan rizoplan tanaman gambut dari Kalimantan Tengah. Hasil penapisan terhadap sifat simbiosis menunjukkan bahwa ke-22 isolat tersebut terdiri dari 12 isolat cendawan simbiosis mutualistik akar non mikoriza, 3 isolat cendawan simbiosis mutualistik akar mikoriza, dan 7 isolat cendawan simbiosis parasitik akar. Cendawan Aspergillus niger dan Glomus sp. yang diisolasi dari rizoplan tanaman karet menghasilkan pertumbuhan tanaman inang terbaik. Oleh karena itu kedua isolat tersebut dipilih sebagai isolat simbiosis mutualisme terbaik dan digunakan untuk uji lebih lanjut. Isolat cendawan mutualistik akar terpilih diuji respon tumbuh dan kolonisasinya pada berbagai tanaman inang yaitu Oryza sativa, Zea mays, Pharaserianthes falcataria, Acasia sp., Theobroma cacao, Phaleria macrocarpa dan Brassica sp. Hasil pengujian menunjukkan bahwa inokulasi tunggal cendawan A. niger dan Glomus sp. meningkatkan pertumbuhan seluruh tanaman yang diuji jika dibandingkan dengan kontrol. Tanaman yang diinokulasi A. niger meningkatkan pertumbuhan 3 kali lebih tinggi sedangkan inokulasi Glomus sp. meningkatkan pertumbuhan tanaman 2 kali lebih tinggi dibandingkan kontrol. Kolonisasi cendawan A. niger pada tanaman uji berkisar antara 53-75% sedangkan Glomus sp. berkisar antara 25-70%. Pengaruh berbagai taraf P terhadap peranan A. niger dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman diuji menggunakan 8 jenis tanaman tersebut diatas. Pupuk yang digunakan ialah pupuk Johnson dengan konsentrasi P sebesar 25%, 50%, dan 100% pada medium zeolit. Uji lanjut dari kedua cendawan dilakukan dengan inokulasi ganda pada tanaman Centrosema pubescens. Hasil analisis menunjukkan bahwa inokulasi A. niger pada berbagai taraf P meningkatkan respon tumbuh seluruh tanaman secara signifikan dengan respon tertinggi diperoleh pada perlakuan P sebesar 50%. Respon tumbuh tanaman pada perlakuan P sebesar 100% masih menunjukkan respon yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan kontrol namun lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan P 50%. Introduksi gen GFP pada genom A. niger telah berhasil dilakukan. Berdasarkan analisis PCR dan mikroskop fluoresen dengan filter 512 nm, gen GFP telah terintegrasi pada genom cendawan, bersifat stabil dan terekspresi secara konstitutif pada 3 generasi kultur yang diuji. Analisis proses kolonisasi A. niger yang diamati dengan menggunakan metode pewarnaan dan gen penanda GFP menunjukkan bahwa proses kolonisasi dimulai dengan proses penetrasi hifa ke dalam jaringan epidermis akar, kemudian terbentuk apresorium yang dilanjutkan dengan pembentukan hifa interseluler pada epidermis dan korteks akar serta pembentukkan struktur pembengkakan hifa pada korteks akar. Pada kolonisasi A. niger tidak ditemukan struktur arbuskula seperti pada kolonisasi cendawan mikoriza. Pengamatan analisis kolonisasi menggunakan 9 mikroskop fluoresen dengan filter 512 nm menghasilkan auto fluoresen pada beberapa jaringan akar namun struktur kolonisasi cendawan A. niger-GFP pada akar tanaman masih dapat teramati dan dapat dibedakan dari jaringan akar.