perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 27 BAB IV

perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Isolasi Bakteri Rizosfer dari Tanaman Jagung (Zea mays)
Matrik tanah merupakan tempat perkembangan akar tanaman, produksi
eksudat akar tumbuhan yang umumnya banyak mengandung senyawa karbon, dan
tempat pertumbuhan makro dan mikro biota tanah. Isolasi bakteri dilakukan di
rizosfer tanaman jagung yang terdapat dalam matriks tanah. Dengan mengambil
bahan tanah di sekitar perakaran, diharapkan diperoleh bakteri tanah dengan
keragaman yang cukup tinggi. Penentuan isolat bakteri berdasarkan warna koloni,
bentuk tepian, bentuk koloni, dan elevasi (Tabel 3.).
Tabel 3. Morfologi koloni bakteri rizosfer dari tanaman jagung (Zea mays).
Kode
Isolat
Warna
No. Bakteri
koloni
Kecamatan Selogiri
1
S1
Putih
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
Ciri-Ciri Koloni
Bentuk
Bundar
Bundar dengan
Putih keruh
tepian timbul
Putih
Bundar
Putih bening
Bundar
Putih
Bundar
Putih
Konsentris
Tak beraturan
Putih keruh dan menyebar
Kuning
Bundar
Merah muda
Bundar
Tak beraturan
Putih
dan menyebar
BerbenangPutih keruh
benang
commit to user
27
Tepian
Elevasi
Licin
Tak
beraturan
Licin
Licin
Licin
Tak
beraturan
Datar
Datar
Datar
Timbul
Timbul
Berombak
Licin
Licin
Berbukit
Datar
Timbul
Licin
Berbukit
Bercabang
Berbukit
Datar
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
28
Tabel 3. Lanjutan.
Kode
Isolat
Warna
No. Bakteri
koloni
Kecamatan Selogiri
S12
S13
S14
Transparan
Putih susu
Putih
Kecamatan Wuryantoro
2
W1
Putih bening
W2
Putih bening
W3
Putih
W4
W5
W6
W7
W8
W9
W10
W11
Putih susu
Putih
Putih bening
Transparan
Putih keruh
Transparan
Putih susu
Transparan
W12
Putih susu
W13
Putih keruh
W14
W15
W16
W17
W18
Kuning
Putih keruh
Putih susu
Putih
transparan
Putih bening
W19
W20
Kuning
Putih pudar
Ciri-Ciri Koloni
Bentuk
Tepian
Elevasi
Rizoid
Keriput
Bundar
Seperti ikal
rambut
Berombak
Licin
Berbukit
Berbukit
Berbukit
Licin
Licin
Berombak
Datar
Cembung
Datar
Berlekuk
Berlekuk
Licin
Berombak
Licin
Licin
Licin
Licin
Datar
Datar
Timbul
Licin
Datar
Timbul
Timbul
Datar
Berombak
Tak
beraturan
Berbukit
Berlekuk
Licin
Berlekuk
Datar
Timbul
Timbul
Licin
Licin
Datar
Datar
Berombak
Licin
Timbul
Timbul
Bundar
Bundar
Tak beraturan
Tak beraturan
dan menyebar
Bulat
Bundar
Bundar
Bundar
Bundar
Bundar
Bundar
Tak beraturan
dan menyebar
Bundar
Tak beraturan
dan menyebar
Tak beraturan
Konsentris
Bundar dengan
tepian timbul
Konsentris
Tak beraturan
dan menyebar
Tak beraturan
commit to user
Timbul
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
29
Tabel 3. Lanjutan.
Kode
Isolat
Warna
No. Bakteri
koloni
Kecamatan Eromoko
3
Ciri-Ciri Koloni
Bentuk
E1
Putih bening
E2
E3
E4
Putih bening
Putih susu
Putih susu
E5
E6
Putih bening
Putih
E7
E14
Putih
Putih
transparan
Kuning
transparan
Transparan
Putih kuning
Putih
Putih
Putih
kekuningan
E15
E16
Putih
Putih
E17
E19
Putih
Putih
kekuningan
Putih
transparan
E20
Kuning
E21
Putih
Putih
kekuningan
E8
E9
E10
E11
E12
E13
E18
E22
Tepian
Elevasi
Bundar dengan
tepian timbul
Bundar dengan
tepian timbul
Bundar
Konsentris
Bundar dengan
tepian timbul
Bundar
Licin
Timbul
Berombak
Berombak
Licin
Konsentris
Berombak
Konsentris
Berombak
Timbul
Datar
Timbul
Seperti
tombol
Cembung
Seperti
tombol
Seperti
tombol
Bundar
Konsentris
Bundar
Bundar
Bundar
Licin
Berombak
Licin
Licin
Berombak
Cembung
Timbul
Cembung
Datar
Timbul
Bundar
Bundar dengan
tepian timbul
Bundar
Tak beraturan
dan menyabar
Licin
Datar
Licin
Licin
Berlekuk
Cembung
Cembung
Seperti
tombol
Berombak
Berbukit
Berlekuk
Berbukit
Berombak
Berbukit
Bercabang
Seperti
benang
Berbukit
Keriput
Bundar dengan
tepian karang
Tak beraturan
dan menyabar
Berbenangbenang
Rizoid
commit to user
Berombak
Licin
Berbukit
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
30
Sebanyak 56 isolat bakteri berhasil diisolasi. Ke-lima puluh enam
isolat bakteri diberi notasi nama sesuai tempat pengambilan sampel. Sampel
dari Kecamatan Selogiri terdapat 14 isolat dengan bentuk terbanyak yaitu
bundar dan tepian licin. Kecamatan Wuryantoro terdapat 20 isolat dengan
bentuk terbanyak bundar dan tepian licin dan dari Kecamatan Eromoko
terdapat 22 isolat dengan bentuk terbanyak bundar dan tepian berombak.
Berdasarkan data isolasi bakteri rizosfer bahwa jumlah isolat bakteri paling
banyak di Kecamatan Eromoko.
Pengambilan sampel dilakukan di Kabupaten Wonogiri yaitu
Kecamatan Selogiri, Wuryantoro, dan Eromoko. Sampel tanah diambil saat
musim kemarau karena dimungkinkan akan diperoleh bakteri yang mampu
hidup dalam kondisi kekurangan air. Kondisi tanah di ketiga kecamatan
memiliki struktur yang keras dan pecah-pecah karena tanah mengalami
kekurangan air. Suhu tanah ketiga kecamatan tersebut 38ºC dengan
kelembaban 0%. Sumber air seperti sungai di sekitar tempat pengambilan
sampel di Kecamatan Wuryantoro dan Eromoko mengalami kekeringan,
sehingga mengalami kesulitan dalam pengairan. Selain itu, sistem penyiraman
di Kecamatan Eromoko dilakukan selama satu bulan awal penanaman
selanjutnya melalui sarana hujan. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa
tanah ketiga kecamatan termasuk tanah kering.
Berdasarkan data di atas keanekaragaman bakteri di lahan kering
cukup tinggi. Hal ini seperti ditunjukkan pada penelitian Kavamura et al.
(2013) terdapatnya 74 isolat bakteri dari rizosfer Cereus jamaca, Melocactus
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
31
sp., Pilosocereus gounellei di Brazil pada musim kering. Sebagian besar
bakteri akan melakukan adaptasi dalam kondisi kurang menguntungkan yaitu
dengan membentuk endospora atau kapsula.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
32
B. Seleksi Bakteri Toleran Kekeringan
Tahap seleksi bakteri toleran kekeringan dilakukan untuk menyeleksi
bakteri-bakteri yang dapat bertahan dan tumbuh baik dalam kondisi cekaman
kekeringan. Penentuan jumlah bakteri yang digunakan sebagai inokulum
menggunakan larutan MacFarland 0,5. Larutan MacFarland 0,5 adalah standar
kekeruhan yang diseragamkan untuk menghasilkan kepadatan bakteri 1,5 x 108
CFU/ml. Menurut Alikhani dan Mohamadi (2010) bahwa bakteri yang memiliki
nilai Optical Density (OD) lebih besar dari 0,5 pada tekanan osmotik tertentu
dikategorikan sebagai bakteri yang benar-benar toleran. Hasil seleksi bakteri
toleran kekeringan dalam Tabel 4.
Tabel 4. Tingkat toleransi bakteri rizosfer dari tanaman jagung (Zea mays) pada
media NB yang ditambahkan PEG 6000.
Nilai Optical Density (OD) pada
Kode
Tekanan Osmotik (MPa)
Isolat
Bakteri
-1,0
-1,5
-2,0
Kecamatan Selogiri
S1
1,067
0,875
0,659
S2
0,960
0,573
0,403
S3
0,962
0,736
0,615
S4
0,698
0,250
0,144
S5
1,090
0,983
0,942
S6
0,765
0,759
0,491
S7
0,475
0,283
0,112
S8
0,704
0,443
0,396
S9
0,606
0,550
0,309
S 10
1,047
0,926
0,794
S 11
0,664
0,615
0,424
S12
0,738
0,729
0,491
S 13
0,575
0,566
0,336
S 14
0,423
0,406
0,307
commit to user
Golongan
Sangat Toleran
Toleran
Sangat Toleran
Sangat Sensitif
Sangat Toleran
Toleran
Sangat Sensitif
Sensitif
Sensitif
Sangat Toleran
Toleran
Toleran
Sensitif
Sensitif
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
33
Tabel 4. Lanjutan.
Nilai Optical Density (OD) pada
Kode
Tekanan Osmotik (MPa)
Isolat
Bakteri
-1,0
-1,5
-2,0
Kecamatan Wuryantoro
W1
1,889
1,308
1,125
W2
0,714
0,307
0,288
W3
1,280
0,972
0,584
W4
1,065
0,860
0,788
W5
0,656
0,559
0,545
W6
0,545
0,501
0,207
W7
1,046
0,556
0,475
W8
0,929
0,721
0,521
W9
0,629
0,389
0,342
W 10
0,905
0,668
0,249
W 11
0,662
0,530
0,363
W 12
1,355
0,994
0,940
W 13
0,749
0,663
0,102
W 14
1,046
0,556
0,475
W 15
0,929
0,721
0,521
W 16
0,892
0,846
0,823
W 17
1,128
0,901
0,801
W 18
0,752
0,520
0,465
W 19
0,570
0,407
0,302
W 20
1,000
0,876
0,817
Kecamatan Eromoko
E1
0,501
E2
0,539
E3
0,548
E4
0,741
E5
0,670
E6
0,714
E7
0,659
E8
0,549
0,264
0,387
0,289
0,312
0,311
0,528
0,117
0,386
0,179
0,221
0,187
0,179
0,228
0,204
0,114
0,114
commit to user
Golongan
Sangat Toleran
Sangat Sensitif
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Sensitif
Toleran
Sangat Toleran
Sensitif
Sangat Sensitif
Sensitif
Sangat Toleran
Sangat Sensitif
Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Toleran
Sensitif
Sangat Toleran
Sangat Sensitif
Sangat Sensitif
Sangat Sensitif
Sangat Sensitif
Sangat Sensitif
Sangat Sensitif
Sangat Sensitif
Sangat Sensitif
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
34
Tabel 4. Lanjutan.
Kode Nilai Optical Density (OD) pada Tekanan
Osmotik (MPa)
Isolat
Bakteri
-1,0
-1,5
-2,0
Kecamatan Eromoko
E9
0,627
0,495
0,123
E 10
0,484
0,436
0,365
E 11
0,673
0,265
0,212
E 12
0,724
0,543
0,483
E 13
0,590
0,481
0,461
E 14
1,148
1,104
0,947
E 15
0,810
0,703
0,525
E 16
0,757
0,657
0,620
E 17
1,084
1,042
0,832
E 18
0,744
0,704
0,714
E 19
0,483
0,459
0,442
E 20
0,441
0,366
0,346
E 21
0,563
0,439
0,331
E 22
1,037
1,026
0,801
Golongan
Sangat Sensitif
Sensitif
Sangat Sensitif
Toleran
Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Toleran
Sensitif
Sensitif
Sangat Toleran
Berdasarkan data tersebut dipilih 8 isolat bakteri terbaik dengan nilai
OD tertinggi dari Kecamatan Selogiri isolat S yaitu S1, S2, S3, S5, S6, S10,
S11, dan S12. Untuk isolat W dari Kecamatan Wuryantoro dipilih 10 isolat
terbaik yaitu W4, W5, W7, W8, W14, W15, W16, W17, W18, dan W20,
sedangkan untuk isolat E dari Kecamatan Eromoko dipilih 9 isolat terbaik
yaitu E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, dan E22 (Tabel 5.).
Di Kecamatan Wuryantoro diperoleh lebih banyak isolat yang bersifat
toleran kekeringan pada uji toleransi kekeringan. Kondisi cekaman kekeringan
diwujudkan dengan menambahkan poli etilen glikol (PEG) 6000 ke dalam
media kultur.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
35
Tabel 5. Bakteri toleran dan sangat toleran yang diisolasi dari rizosfer tanaman
jagung (Zea mays).
Kode
Nilai Optical Density (OD) pada
Strain
Isolat
Tekanan Osmotik (MPa)
Bakteri
-1,0
-1,5
-2,0
Kecamatan Selogiri
S1
1,067
0,875
0,659
Sangat Toleran
S2
0,960
0,573
0,403
Toleran
S3
0,962
0,736
0,615
Sangat Toleran
S5
1,090
0,983
0,942
Sangat Toleran
S6
0,765
0,759
0,491
Toleran
S 10
1,047
0,926
0,794
Sangat Toleran
S 11
0,664
0,615
0,424
Toleran
S 12
0,738
0,729
0,491
Toleran
Kecamatan Wuryantoro
W4
1,065
W5
0.656
W7
1,046
W8
0,929
W 14
1,046
W 15
0,929
W 16
0,892
W 17
1,128
W 18
0,752
W 20
1,000
0,860
0,559
0,556
0,721
0,556
0,721
0,846
0,901
0,520
0,876
0,788
0,545
0,475
0,521
0,475
0,521
0,823
0,801
0,465
0,817
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Toleran
Sangat Toleran
Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Toleran
Sangat Toleran
Kecamatan Eromoko
E 12
0,724
E 13
0,590
E 14
1,148
E 15
0,810
E 16
0,757
E 17
1,084
E 18
0,744
E 19
0,483
E 22
1,037
0,543
0,481
1,104
0,703
0,657
1,042
0,704
0,459
1,026
0,483
0,461
0,947
0,525
0,620
0,832
0,714
0,442
0,801
Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Sangat Toleran
Toleran
Sangat Toleran
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
36
Menurut Michel dan Kaufmann (1973) bahwa senyawa PEG bersifat
larut dalam air dan menyebabkan penurunan potensial air. Media kultur
dengan penambahan PEG 6000 menyebabkan media kultur menjadi lebih
kental karena terjadinya penurunan tekanan potensial air. Potensial air dalam
media yang mengandung PEG 6000 dapat digunakan untuk meniru besarnya
potensial air tanah. Berdasarkan data di atas bahwa bakteri toleran diperoleh 9
isolat dan bakteri sangat toleran diperoleh 18 isolat. Toleran adalah suatu
kondisi bakteri masih mampu bertahan hidup dan bertahan pada lingkungan
kurang menguntungkan yaitu kekeringan. Selain itu, sensitif adalah keadaan
bakteri tidak mampu bertahan hidup karena lingkungan tidak mendukung
kehidupannya. Berdasarkan hasil seleksi bakteri toleran kekeringan bahwa
rizobakteri mampu bertahan hidup hingga tekanan osmotik -2 MPa dengan
OD ≤ 0,5.
Isolat E 14 memiliki nilai OD tertinggi setiap tekanan osmotik -1,0; 1,5; dan -2 MPa yaitu 1,148; 1,104; dan 0,947. Jadi semakin rendahnya
tekanan osmotik, maka penambahan PEG 6000 semakin banyak. Oleh karena
itu, nilai OD yang dihasilkan isolat E14 akan semakin menurun dengan
menurunnya tekanan osmotik. Pada tekanan osmotik -2,0 MPa memiliki
konsentrasi air yang lebih sedikit dibandingkan -1,0 MPa dan -1,5 MPa.
Beberapa isolat bakteri telah terbukti mampu bertahan dalam kondisi
cekaman kekeringan. Hal ini dimungkinkan karena bakteri meminimalkan
proses metabolisme, sehingga dapat menyimpan energi. Menurut Sandhya et
al. (2010) beberapa bakteri mampu membentuk kapsula atau biofilm yang
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
37
dapat melindungi bakteri ketika kondisi tidak menguntungkan. Kapsula yang
dihasilkan bakteri mampu melindungi dari cekaman kekeringan, dengan
mengurangi penguapan atau keluarnya air dari membran luar bakteri.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
38
C. Seleksi Bakteri Potensial Penghasil Eksopolisakarida
Tahap seleksi ini bertujuan untuk menyeleksi bakteri-bakteri yang
dapat menghasilkan eksopolisakarida. Media ATCC no.14 digunakan untuk
menyeleksi bakteri-bakteri penghasil eksopolisakarida. Media ini mengandung
sumber
sukrosa
yang
dapat
digunakan
bakteri
untuk
membentuk
eksopolisakarida. Hasil seleksi bakteri penghasil eksopolisakarida dilakukan
dengan pewarnaan kapsula ditunjukkan Gambar 3 dan Lampiran 2.
Gambar 3. Kapsula (tanda panah) pada bakteri isolat W14.
Berdasarkan gambar di atas bahwa eksopolisakarida yang dihasilkan
bakteri memiliki bentuk kapsula. Kapsula akan mengelilingi seluruh
membran luar bakteri (tanda panah). Menurut Wingender et al. (1999) bahwa
eksopolisakarida sering ditemukan di sekeliling struktur membran sel luar,
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
39
baik pada prokariota. Struktur fisik eksopolisakarida berupa kapsula
sampai dengan dinding sel slime masif yang terbentuk di luar membran sel
bakteri (Steinmetz et al., 1995). Selain itu, kapsula bakteri tidak dapat
diwarnai dengan tinta cina seperti dilaporkan pada penelitian Vandevivere
dan Baveye (1992). Pada gambar di atas bahwa kapsula bakteri tidak dapat
terwarnai dan bakteri berwarna ungu karena terwarnai oleh kristal violet
(Sulistyaningsih, 2008). Kapsula yang terbentuk memungkinkan bakteri
dapat bertahan pada kondisi tidak menguntungkan yaitu kekeringan.
Berdasarkan pengujian pewarnaan kapsula didapatkan 11 isolat bakteri
yang memiliki kemampuan menghasilkan eksopolisakarida berupa kapsula.
Ke-sebelas isolat bakteri tersebut yaitu S1, S5, S10, W3, W4, W12, W14,
W15, W16, W20, dan E15. Kemampuan bakteri bertahan terhadap cekaman
kekeringan salah satunya dengan menghasilkan eksopolisakarida. Berdasarkan
penelitian Ali et al. (2013) Psedomonas sp. yang diisolasi dari tanah kering
dapat menghasilkan eksopolisakarida sebagai respon terhadap kekeringan.
Eksopolisakarida merupakan polimer dengan bobot molekul tinggi
yang tersusun dari monosakarida dan beberapa bahan non karbohidrat seperti
asetat, piruvat, suksinat, dan fosfat. Pembentukkan eksopolisakarida di daerah
rizosfer dapat memberikan kelembaban, sehingga meningkatkan kapasitas
menahan air (Sayyed et al., 2011). Selain itu, eksopolisakarida dapat
meningkatkan perlekatan akar pada tanah (Chenu dan Guerif, 1991),
sedangkan bagi bakteri dapat melindungi dari cekaman kekeringan dan
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
40
cadangan energi potensial karena dapat dikatabolisme dibawah kondisi
lingkungan kurang menguntungkan.
Pembentukan eksopolisakarida suatu proses pemanfaatan sumber
karbon. Media ATCC no. 14 merupakan media selektif bakteri penghasil
eksopolisakarida dengan memanfaatkan sukrosa sebagai sumber karbon (Santi
et al., 2008). Hal ini seperti penelitian Sayyed et al. (2011) bahwa sukrosa
menghasilkan biomassa eksopolisakarida maksimum sebesar 2,47 mg/ml
dibandingkan dektrosa sebesar 1,50 mg/ml. Selain itu, sumber karbon glukosa
menghasilkan eksopolisakarida lebih rendah dibandingkan sukrosa (Staudt,
2009).
Kapsula adalah lapisan terluar dari dinding sel dengan konsistensi yang
berlendir. Selain itu, sifat dinding selnya sangat susah ditembus. Pada
pewarnaan kapsula bakteri bahwa kapsula tidak dapat terwarnai sehingga
berwarna putih. Oleh karena itu, kapsula bakteri dapat melindungi bakteri dari
cekaman kekeringan dengan memberikan kondisi yang lembab. Menurut
Roberson dan Fireston (1992) bahwa pembentukan eksopolisakarida akan
semakin meningkat selama cekaman kekeringan sebagai mekanisme
perlindungan bakteri Pseudomonas sp. terhadap berbagai tekanan. Selain itu,
rizobakteri di perakaran gandum mampu mengatur kondisi stres terhadap
kekeringan dengan memproduksi eksopoliskarida (Amellal et al., 1998).
Pembentukkan matriks eksopolisakarida disekitar koloni akan memperlambat
proses pengeringan sehingga menyediakan waktu untuk penyesuaian
metabolisme bakteri.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
41
Eksopolisakarida yang dihasilkan bakteri mampu membentuk struktur
yang disebut biofilm. Biofilm merupakan komunitas bakteri dimana sel-sel
yang hidup dalam matriks senyawa ekstraseluler polimer yang melekat pada
permukaan (Branda et al., 2005). Pembentukan biofilm di sekitar perakaran
tomat mampu melindungi akar tanaman tomat dari serangan patogen (Haggag,
2012). Selain itu, biofilm mampu melindungi bakteri terhadap cekaman
kekeringan. Dengan mempertahankan air di dalam lingkungan mikrosel
karena sifat biofilm yang higroskopis atau kemampuannya mempengaruhi
arsitektur biofilm yang membantu mengurangi kehilangan air yang berlebihan
selama penguapan (Mager, 2010).
Menurut Timmusk dan Wagner (1999) bahwa inokulasi Paenibacillus
polymyxa dapat menginduksi gen responsif kekeringan sehingga dapat
melindungi Arabidopsis thaliana dari kekeringan. Selain itu, Paenibacillus
polymyxa mampu mengkolonisasi perakaran Arabidopsis thaliana dengan
membentuk biofilm. Biofilm ini berfungsi sebagai lapisan pelindung untuk
mencegah patogen dan terlibat dalam toleransi cekaman kekeringan (Timusk
et al., 2005).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
42
D. Uji Produksi Indol Acetic Acid (IAA)
Uji kemampuan bakteri dalam memproduksi IAA dilakukan dengan
dua perlakuan tanpa dan ditambahkan prekursor L-triptofan pada media
kultur. Reagen Salkowski yang digunakan dapat mendeteksi keberadaan
senyawa-senyawa antara dalam sintesis IAA seperti triptofan, triptamin, indol
etanol, asam indol piruvat, dan indol asetamida (Glickman dan Dessaux,
1995). Produksi IAA ditunjukkan oleh adanya perubahan warna supernatan
yang ditambahkan reagen Salkowski (Tabel 6.).
Tabel 6. Reaksi perubahan warna bakteri rizosfer yang termasuk penghasil
IAA.
Kode
Reaksi Perubahan Warna
Isolat
No.
Bakteri
Hasil
Sebelum
Sesudah
Kecamatan Selogiri
1
S1
Kuning Bening
Kuning Bening
S5
Kuning Bening
Kuning Bening
S10
Kuning Bening
Kuning Bening
Kecamatan Wuryantoro
2
W3
Kuning Bening
W4
Kuning Bening
W12
Kuning Bening
W14
Kuning Bening
W15
Kuning Bening
W16
Kuning Bening
W20
Kuning Bening
Kuning Bening
Kuning Bening
Kuning Bening
Merah muda
Kuning Bening
Kuning Bening
Kuning Bening
+
-
Kecamatan Eromoko
3
E15
Kuning Bening
Kuning Bening
-
Dari sebelas isolat bakteri yang diuji hanya terdapat satu isolat bakteri
yang memiliki kemampuan mensintesis IAA. Isolat bakteri kode W14 mampu
commit to user
mensintesis IAA ditunjukkan dengan terbentuknya warna merah muda
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
43
(Gambar 4.). Nilai negatif menunjukkan bahwa bakteri tidak mampu
memproduksi IAA, sedangkan nilai + menunjukkan bakteri mampu
memproduksi IAA ditandai dengan perubahan warna.
Berdasarkan data diatas (Tabel 6.) bahwa bakteri penghasil IAA di
tanah kering umumnya lebih rendah. Hal ini seperti ditunjukkan pada
penelitian Kavamura et al. (2013) bahwa hanya 7 dari 74 isolat bakteri rizosfer
yang mampu menghasilkan hormon IAA. Selain itu, produksi hormon IAA
mengalami penurunan dalam kondisi cekaman kekeringan (Sandhya et al.,
2010).
Tabel 7. Produksi IAA isolat bakteri W14.
Kode
No.
Isolat
Konsentrasi IAA (ppm)
L-Triptofan
Tanpa L-Triptofan
1
W14
0,934
0,445
Konsentrasi IAA yang dihasilkan media inkubasi dengan penambahan
L-triptofan 0,934 ppm dan tanpa L-triptofan 0,445 ppm (Tabel 7.). Oleh
karena itu, isolat bakteri yang ditumbuhkan dalam kultur yang ditambahkan Ltriptofan umumnya lebih mampu memproduksi IAA. Hal ini diperlihatkan
dengan terbentuknya warna merah yang lebih pekat karena dimungkinkan Ltriptofan terdapat dalam jumlah banyak di dalam medium dan terakumulasi
menjadi asam indol piruvat.
Selain itu, isolat bakteri yang tidak diinduksi L-triptofan mampu
mensintesis IAA. Hal ini terjadi karena L-triptofan merupakan prekursor
biosintesis IAA. Isolat W14 mampu memproduksi IAA tanpa penambahan Lcommit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
44
triptofan dikarenakan isolat bakteri tersebut memiliki kemampuan mensintesis
L-triptofan di dalam selnya.
W12
A
W14
B
Gambar 4. Media kultur setelah penambahan reagen Salkowski, A: tidak dapat
membentuk IAA/ negatif dan B: dapat membentuk IAA/ positif.
Warna yang dihasilkan bersifat tidak stabil, dengan cepat terbentuk,
dan kemudian menghilang. Oleh karena itu, pengukuran Optical Density (OD)
dilakukan dengan cepat karena produksi IAA akan berhenti jika terkena
cahaya. Menurut Gordon dan Weber (1950) bahwa memudarnya warna pada
dasarnya dapat dideteksi dengan mengadopsi standar waktu antara
penambahan pereaksi dan pembacaan absorbansi.
Pada bakteri penghasilnya, IAA yang dihasilkan tidak digunakan
sebagai hormon pertumbuhan bagi selnya, tetapi IAA tersebut umumnya
sebagai interaksi antara bakteri dan tanaman. IAA terdapat di akar dan bagian
tumbuhan lainnya dalam konsentrasi yang hampir sama. Tumbuhan mungkin
tidak mensintesis IAA dalam jumlah cukup untuk pertumbuhan optimalnya,
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
45
sehingga pemberian IAA dapat memacu pemanjangan akar. Konsentrasi yang
diproduksi sangat rendah (10-7 - 10-9, bergantung pada spesies dan umur akar)
(Salisbury dan Ross, 1992).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
46
E. Uji Kelarutan Fosfat
Pada pengujian kelarutan fosfat digunakan media Pikovskaya yang
merupakan salah satu media selektif bakteri pelarut fosfat. Fosfat di dalam
media Pikovskaya berikatan dengan kalsium, adanya zona bening yang
terbentuk mencirikan adanya aktivitas melarutkan dan memecah ikatan fosfat
dengan unsur lainnya (Gambar 5.).
E15
S1
S5
S10
W3
W4
W12
W14
W15
W16
B
W20
A
Gambar 5. A: Zona bening pelrutan fosfat isolat bakteri W14,
B: Zona bening pelarutan fosfat isolat bakteri W14
(diperbesar).
Dari sebelas isolat bakteri yang diuji, hanya satu isolat bakteri yang
memiliki kemampuan dalam melarutkan fosfat yaitu isolat bakteri W14
(Gambar 5.). Pada isolat bakteri lain tidak terlihat adanya zona bening. Hal ini
dimungkinkan karena perbedaan asam organik yang diproduksi setiap isolat
bakteri atau isolat bakteri tersebut tidak menghasilkan asam organik yang
dapat melarutkan fosfat. Setiap jenis asam organik dimungkinkan memiliki
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
47
kecocokan dan efektivitas dalam melepaskan ikatan fosfat. Fosfat dalam
media Pikovskaya terikat dalam kalsium, dimungkinkan isolat bakteri lain
tidak memiliki respon positif dalam melarutkan fosfat. Hasil penelitian
Rachmiati (1995) bahwa setiap jenis bakteri pelarut fosfat mempunyai
kemampuan berbeda secara genetik dalam menghasilkan jumlah jenis asamasam organik yang berperan dalam menentukan tinggi rendahnya pelarutan
fosfat.
Fosfat di dalam tanah sebagian besar terdapat dalam bentuk terikat
dengan kation logam, sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman.
Mikroba pelarut fosfat mempunyai kemampuan untuk melarutkan senyawa
fosfat anorganik yang tidak larut seperti trikalsium fosfat, dikalsium fosfat,
hidroksiapatit, dan batuan fosfat. Menurut Rodriguez dan Fraga (1999) bahwa
Pseudomonas spp., Bacillus spp., dan Rhizobium spp. adalah kelompok
bakteri pelarut fosfat yang potensial dalam meningkatkan ketersediaan fosfat
bagi tanaman, terutama tanah yang mengandung banyak endapan fosfat.
Menurut Illmer dan Schinner (1995) bahwa proses pelarutan fosfat
terjadi karena efektivitas bakteri pelarut fosfat mereduksi pH substrat dengan
mensekresi sejumlah asam-asam organik (asam sitrat, asam glutamat, asam
suksinat, asam laktat, asam oksalat, asam glikooksalat, asam malat, asam
fumarat, asam tartarat, dan asam alfa ketobutirat) yang dihasilkan oleh
mikroba tersebut dan berakibat pada terjadinya pelarutan P terikat. Asamasam tersebut akan mengikat kation dalam bentuk kompleks yang stabil
dengan Ca2+, Mg2+, Fe3+, dan Al3+ (Rao, 1994).
commit to user