Potensi Bakteri Endofit Asal Tanaman Kopi Untuk Pengendalian Nematoda Luka Akar Pratylenchus Coffeae (Zimmermann) Filipjev & Schuurmans Stekhoven Dan Pemacu Pertumbuhan Tanaman

Abstract

Kopi merupakan tanaman perkebunan yang memiliki potensi ekspor yang cukup tinggi. Sebelum abad 19, Indonesia merupakan negara penghasil kopi terbesar di dunia setelah Brazil, namun saat ini produksi terus menurun dan telah tergeser oleh negara lain. Salah satu faktor penyebabnya adalah serangan nematoda luka akar Pratylenchus coffeae. Penurunan produksi akibat nematoda tersebut mencapai 28.7-78.4% pada kopi Robusta dan pada kopi Arabika, tanaman hanya dapat bertahan selama dua tahun. Upaya pengendalian terhadap P. coffeae telah dilakukan di antaranya secara kultur teknis, penggunaan bahan tanam tahan, kimiawi dan pengendalian biologis. Salah satu teknik pengendalian biologi adalah dengan pemanfaatan bakteri endofit. Penelitian mengenai eksplorasi dan penggunaan bakteri endofit pada tanaman kopi sebagai agens pengendali nematoda P. coffeae belum banyak dilakukan. Penelitian bertujuan memperoleh isolat tunggal maupun konsorsium bakteri endofit asal tanaman kopi yang efektif untuk mengendalikan nematoda luka akar P. coffeae dan memacu pertumbuhan tanaman. Ruang lingkup penelitian meliputi: 1) isolasi bakteri endofit dari bagian akar, batang dan daun sehat tanaman kopi untuk memperoleh isolat tunggal dan konsorsium; 2) penapisan bakteri endofit melalui uji hipersensitif dan hemolisis; 3) pengelompokan isolat tunggal bakteri endofit menurut golongan pseudomonad fluoresen, Bacillus, Aktinomiset dan bukan ketiganya; 4) penyiapan inokulum P. coffeae; 5) uji in vitro bakteri endofit terhadap mortalitas P. coffeae dan pemacuan pertumbuhan tanaman; 6) karakterisasi bakteri endofit mencakup pengujian aktivitas hidrolisis (kitinolitik, proteolitik, dan lipolitik), produksi HCN, kemampuan pelarutan fosfat (P), penambatan nitrogen (N2); 7) uji potensi bakteri endofit dalam menekan populasi P. coffeae dan memacu pertumbuhan tanaman di rumah kaca; dan 8) identifikasi secara molekuler dengan sekuensing gen 16S rRNA terhadap 2 isolat tunggal terbaik di rumah kaca. Hasil isolasi diperoleh 264 isolat tunggal dan 27 konsorsium bakteri endofit. Hasil seleksi melalui uji hipersensitif dan hemolisis, diperoleh 78 isolat tunggal dan 9 konsorsium bakteri endofit yang tidak bersifat patogen terhadap tumbuhan dan mammalia. Pengujian in vitro menunjukkan bahwa sebanyak 77 dari 78 isolat tunggal dan 9 konsorsium dapat menekan nematoda P. coffeae dengan persentase mortalitas nematoda antara 6.7-100%, dan 16.7-65.8%. Hasil uji pemacuan pertumbuhan diperoleh sebanyak 16 isolat tunggal (19.5%) yang memacu pertumbuhan batang dan 13 isolat tunggal (16.9%) mampu memacu pertumbuhan akar. Konsorsium bakteri endofit yang dapat memacu pertumbuhan batang sebanyak 6 konsorsium (60%) dan memacu pertumbuhan akar sebanyak satu konsorsium (10%). Berdasarkan seleksi awal tersebut dipilih 23 isolat tunggal dan 4 konsorsium bakteri endofit untuk karakterisasi fisiologis. Dua puluh tiga isolat tersebut terdiri atas 9 isolat yang mampu menekan P. coffeae saja, 10 isolat memacu pertumbuhan batang dan/atau akar, dan 4 isolat dapat menekan P. coffeae serta memacu pertumbuhan tanaman. Bakteri endofit konsorsium terseleksi sebanyak 4 konsorsium, terdiri atas satu konsorsium yang mampu menekan populasi P. coffeae saja, satu konsorsium dapat memacu pertumbuhan saja, serta 2 konsorsium yang mampu menekan P. coffeae dan memacu pertumbuhan tanaman. Berdasarkan karakterisasi fisiologis, diperoleh: 1) isolat tunggal bakteri endofit C939A31 memiliki kemampuan aktivitas proteolitik, kitinolitik, lipolitik, dan fiksasi N2, serta kemampuan menekan P. coffeae 66.7%; C939A32 memiliki kemampuan aktivitas lipolitik, pelarutan P dan fiksasi N2, serta kemampuan menekan P. coffeae 100%; I308A32 memiliki kemampuan aktivitas proteolitik, lipolitik, pelarutan P dan fiksasi N2, serta kemampuan menekan P. coffeae 77.9%; 2) konsorsium bakteri endofit K6 memiliki kemampuan aktivitas proteolitik, kitinolitik, lipolitik, produksi HCN dan fiksasi N2, serta kemampuan menekan P. coffeae 65.8%; K8 memiliki kemampuan aktivitas proteolitik, kitinolitik, lipolitik, produksi HCN dan fiksasi N2, serta kemampuan menekan P. coffeae 43.1%; K15 memiliki kemampuan aktivitas proteolitik, kitinolitik, lipolitik, produksi HCN, pelarutan P dan fiksasi N2, serta kemampuan menekan P. coffeae 43.3%. Hasil pengujian di rumah kaca menunjukkan bahwa isolat tunggal terbaik yang dapat memacu pertumbuhan dan menekan populasi P. coffeae sebesar 62 dan 69.1% adalah isolat C939A31 dan C939A32, sedangkan konsorsium bakteri endofit terbaik yang mampu memacu pertumbuhan kopi dan menekan populasi P. coffeae sebesar 83 dan 92.4% adalah konsorsium K8 dan K15. Identifikasi gen 16S rRNA menunjukkan bahwa isolat C939A31 memiliki kemiripan dengan Ochrobactrum intermedium DSQ5 dan C939A32 dengan Klebsiella oxytoca NGB-FR 50.