i. pendahuluan

I. PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Bakteri pembintil akar (Legume Nodulating Bacteria) atau dikenal sebagai rhizobia
merupakan salah satu kelompok bakteri yang hidup di tanah atau di dalam bintil akar
sebagai hasil simbiosis mutualismenya dengan tanaman legum (Kumar, 2012). Bakteri
yang termasuk dalam bakteri pembintil akar mampu menginfeksi tanaman legum. Hal ini
terlihat dari adanya tonjolan pada akar tanaman legum yang disebut bintil akar. Organ baru
tersebut mampu mereduksi N2 menjadi NH4+ yang diasimilasi oleh tanaman inang
(Masson-Boivin et al., 2009). Simbiosis rhizobia-tanaman legum adalah proses kompleks
yang melibatkan tanaman dan gen bakteri yang mengarah ke pembentukan dan
perkembangan nodul pada akar tanaman legum (Naveed et al., 2015). Satu spesies bakteri
pembintil akar legum tidak mampu melakukan pembintilan di setiap tanaman legum, oleh
karena itu bakteri pembintil akar legum kemudian dikategorikan ke dalam cross inoculation
group, setiap grup terdiri dari spesies legum yang mampu membentuk bintil dengan spesies
bakteri pembintil akar legum yang berasal dari grup yang sama (Kumar, 2012). Sebagai
contohnya tanaman kedelai mampu berasosiasi dengan Bradyrhizobia japonicum, B.
elkanii, Sinorhizobium fredii, S. meliloti, R. tianshanenses, dan B. liaonigeneses (Neves dan
Rumjanek, 1997), tanaman kembang telang berasosiasi dengan Rhizobia grahamii (LopezLopez et al., 2012), dan tanaman siratro mampu berasosiasi dengan bakteri genus
Burkholderia, Cupriavidus, Rhizobia, Sinorhizobia, Mesorhizobia, dan Bradyrhizobia
(Rasolomampianina et al., 2005).
Rhizobia merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang, aerobik, motil, dan
tidak membentuk spora. Koloninya berwarna putih atau krem dengan bentuk circulair,
convex, semi-transculent atau gelap dan low convex. Karakterisasi fenotipik dan genotipik
bakteri dapat dilakukan untuk menganalisis keragaman rhizobia. Klasifikasi rhizobia telah
mengalami beberapa kali perubahan. Bakteri pembintil akar terbagi menjadi tiga bagian
besar yaitu alpha-proteobacteria, beta-proteobacteria dan gamma-proteobacteria. 11
genera Rhizobia yang tergolong dalam α-Proteobacteria berada dalam ordo Rhizobiales, 2
genera β-Proteobacteria berada dalam ordo Burkholderiales, dan satu genus γ-
proteobacteria masuk ke dalam ordo Pseudomonales. Hingga saat ini diketahui terdapat
115 spesies yang termasuk ke dalam 14 genera (Berrada & Fikri-Benbrahim, 2014).
Keberadaan dan keragaman bakteri pembintil akar di dalam tanah umumnya dipengaruhi
oleh beberapa faktor seperti sifat genetik, curah hujan, dan kondisi tanah seperti suhu dan
sifat kimia tanah.
Daerah perakaran (rhizosfer) tanaman legum merupakan habitat rhizobia di mana
rhizobia dapat membentuk hubungan simbiotik dengan inang khusus. Rhizosfer adalah
lingkungan heterogen yang kondisinya dapat mempengaruhi pertumbuhan dan keragaman
mikrobia di dalamnya. Rhizobia merupakan simbion fakultatif yang dapat hidup sebagai
komponen normal dari mikroflora tanah dalam keadaan tidak ada tanaman inang. 80%
siklus N di alam bergantung pada fiksasi nitrogen secara biologis oleh bakteri diazotropik
yang bersimbiosis dengan legum sehingga memiliki tingkat keragaman tinggi dan tersebar
luas (Orr et al., 2011). Salah satu jenis legum yang dapat bersimbiosis dengan rhizobia
adalah kedelai. Kedelai adalah salah satu tanaman polong-polongan yang menjadi bahan
dasar banyak makanan dari Asia Timur. Kedelai merupakan sumber utama protein nabati
dan minyak nabati dunia (Van Toai et al., 2012). Tanaman kedelai diketahui dapat
bersimbiosis dengan galur bakteri pembintil akar legum fast-growing dari genus
Shinorhizobia dan galur bakteri pembintil akar legum slow-growing dari genus
Bradyrhizobia (Margaret et al., 2011). Selain kedelai, beberapa spesies tanaman legum
diketahui dapat menjadi inang bagi rhizobia.
Tanaman legum merupakan tanaman yang berperan dalam kesuburan tanah. Rhizobia
telah diketahui mampu menginfeksi tanaman legum membentuk bintil akar. 90% tanaman
legum mampu membentuk bintil akar, tetapi tidak semua tanaman legum mampu
berasosiasi dengan rhizobia yang sama. Tanaman siratro (Macroptilium artropurpureum)
banyak digunakan sebagai tanaman perangkap karena memiliki biji yang kecil dan mudah
untuk dimanipulasi di bawah kondisi tertentu (Parret et al., 2000). Selain itu siratro dipilih
karena hampir semua spesies inokulum Rhizobia mampu membentuk bintil jika
diinokulasikan ke tanaman tersebut (Moreira et al., 2012). Tanaman perangkap lainnya
yang direkomendasikan adalah cowpea (Vigna unguiculata) karena memiliki spektrum
cukup luas, mampu bersimbiosis dengan sejumlah spesies bakteri pembintil akar, dan
relevan sebagai tanaman pangan di banyak negara. Kacang tunggak adalah tanaman legum
yang dapat meningkatkan penyerapan nitrogen dengan cara membentuk simbiosis efektif
dengan bakteri pemfiksasi nitrogen (Jaramillo et al., 2013). Kembang telang (Clitoria
ternatea) adalah tumbuhan merambat yang biasa digunakan sebagai obat, tanaman hias,
dan penutup tanah. Kembang telang mampu beradaptasi pada lingkungan dengan rentang
suhu, curah hujan, dan ketinggian yang luas (Gomez & Kalamani, 2003). Tanaman ini
ditemukan mampu berasosiasi dengan Rhizobia grahamii (Lopez-lopez et al., 2012).
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi bakteri pembintil akar dari rhizosfer
tanaman kedelai dan mengetahui karakteristiknya berdasarkan sifat fenotipik, serta
mengetahui keragaman bakteri tersebut.
1.2.
Permasalahan
1. Apakah pada rhizosfer kedelai terdapat bakteri pembintil akar?
2. Berapa jumlah bakteri pembintil yang ada di rhizosfer kedelai?
3. Apakah isolat bakteri pembintil akar tersebut beragam?
1.3
Tujuan Penelitian
1.
Memperoleh dan mengetahui karakter bakteri pembintil akar dari rhizosfer
tanaman kedelai yang diisolasi dengan menggunakan tiga tanaman legum
yaitu siratro (Macroptilium artropurpureum), kembang telang (Clitoria
ternatea), dan kacang tunggak (Vigna unguiculata) sebagai tanaman
perangkap.
1.4
2.
Mengetahui jumlah bakteri yang terdapat dalam rhizosfer tanaman kedelai
3.
Mengetahui keragaman isolat bakteri pembintil akar yang diperoleh
Kegunaan Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi informasi mengenai bakteri pembintil
akar dari rhizosfer tanaman kedelai dan mengetahui tingkat keragaman bakteri pembintil
akar tersebut.