PENGARUH FILTRAT BAKTERI ENDOFIT TERHADAP

POPULASI NEMATODA SISTA KUNING (Globodera rostochiensis)

PADA TANAMAN KENTANG (Solanum tuberosum L.)

SKRIPSI

Oleh:

RETNO SETYANINGRUM

NIM. 08620062

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

2012

SURAT PERNYATAAN

ORISINILITAS PENELITIAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama Lengkap : Retno Setyaningrum

NIM : 08620062

Fakultas/Jurusan : Sains dan Teknologi/Biologi

Judul Penelitian : Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit Terhadap Populasi

Nematoda Sista Kuning (Globodera rostochiensis) Pada

Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.)

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa hasil penelitian saya ini

tidak terdapat unsur-unsur penjiplakan karya penelitian atau karya ilmiah yang

pernah dilakukan atau dibuat oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis dikutip

dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.

Apabila ternyata hasil penelitian ini terbukti terdapat unsur-unsur jiplakan, maka

saya bersedia untuk mempertanggung jawabkan serta diproses sesuai peraturan

yang berlaku.

Malang, 2012

Yang Membuat Pernyataan

Retno Setyaningrum

NIM. 08620062

Motto

من جد وجد

“ Barang siapa bersungguh-sungguh maka dapatlah ia”

Lembar Persembahan

Alhamdulillah puji syukur kepada Illahi Robbi Alloh SWT atas segala nikmat yang tiada henti-hentinya engkau berikan kepada hambaMu ini. Shalawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW. Ku persembahkan karya ini untuk..... Kedua orang tuaku tercinta Ayahanda Drs. Pamudji dan Ibunda Nur Hidayati yang senantiasa berjuang demi putrinya. Terimakasih atas do’a, kasih sayang serta nasehatnya, semua usahaku tiada berarti tanpa itu semua. Kepada beliau berdua secara khusus ku ucapkan terimakasih, penghargaan dan penghormatan setinggi-tingginya atas pendidikan dan do’a mereka berdua. Adek-adekku tersayang, Muhammad Nasruddin Aziz dan Muhammad Wildan Khamdani, trimakasih atas semangat yang selalu diberikan, yang mewarnai hariku dengan senyum keceriaan. Nenek dan kakekku tercinta, terimakasih atas do’a dan semangat yang selalu diberikan untukku. Bapak Ibu Guru dan Bapak Ibu Dosen yang telah memberikan ilmu serta nasehat-nasehat kepadaku. Ibu Ir. Liliek Hariani, Ibu Dr. Ulfah Utami, M.Si, Ibu Umayyatus Sarifah, M.Si, Ibu Kiptiyah, M.Si, dan Bpk Dwi Suheriyanto, M.P terimakasih atas ilmu dan bimbingannya selama saya menimba ilmu di kampuz UIN tercinta ini. Semoga apa yang saya dapatkan bermanfaat dalam hidup saya. Kakakku Arif Luqmanul Hakim yang selalu memberikan semangat, motivasi dan juga telah banyak membantu sehingga skripsi ini terselesaikan dengan baik. Sahabat-sahabatku tersayang, Eka, Sofia, Indah dan semua temen-temen kos putri ayu terimakasih atas semangatnya selama ini, perjalan kita masih jauh kawan. Serta temen-temenku angkatan 2008 yang telah memberikan kenangan yang “tak terlupakan” dan terimakasih kepada semua orang yang pernah membantu aku dalam menyelesaikan tugas akhir ini yang tak bisa kusebtkan satu persatu.

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji syukur kepada Illahi Robbi Alloh SWT yang telah

memberikan rahmat taufik dan hidayah-Nya kepada menulis sehingga penulis

mampu menyelesaikan skripsi ini dengan judul “ Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit

Terhadap Populasi Nematoda Sista Kuning (Globodera rostochiensis)Pada

Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.)”. Sholawat serta salam semoga tetap

tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW yang kelak kita nanti-nantikan

syafa’atnya di akhirat.

Penulis menyadari dalam penyusunan skripsi ini, penulis tidak terlepas

dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak sehingga terselesainya

skripsi ini. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebanyak-

banyaknya kepada:

1. Ayanda Drs. Pamudji dan Ibunda Nur Hidayati yang selalu memberikan doa,

motivasi, dorongan serta nasehat-nasehat dengan penuh keikhlasan, kesabaran

dan kasih sayang untuk putrinya.

2. Prof. Dr. H. Imam Suprayogo, selaku Rektor Universitas Islam Negeri (UIN)

Maulana Malik Ibrahim Malang.

3. Prof. Dr. H. Sutiman Bambang Sumitro, S.U, D.Sc, selaku Dekan Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim

Malang.

4. Dr. Eko Budi Minarno, M.Pd, selaku Ketua Jurusan Biologi Universitas Islam

Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang.

5. Ir. Liliek Harianie AR, M.P, selaku dosen pembimbing I yang dengan sabar

memberikan bimbingan, arahan dan meluangkan waktu untuk membimbing

penulis sehingga skripsi ini terselesaikan dengan baik.

6. Umaiyatus Syarifah, M.A, selaku dosen pembimbing II dalam integrasi sains

yang telah banyak memberikan saran dan masukan kepada penulis dan

meluangkan waktu untuk membimbing penulis sampai skripsi ini terselesaikan

dengan baik.

7. Dwi Suheriyanto, M.P, selaku dosen wali dan segenap dosen biologi, terima

kasih banyak atas ilmu yang diberikan kepada saya selama menempuh

pendidikan di UIN Maliki Malang. Semoga amal baik bapak dan ibu mendapat

balasan dari Allah SWT serta ilmu yang diberikan kepada saya dapat

bermanfaat, Amin.

8. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan, yang tidak bisa

penulis sebutkan satu persatu.

Akhirnya penulis berharap Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan

menambah khasanah ilmu pengetahuan bagi peneliti khususnya dan bagi

pembaca. Amin.

Wassalammu’alaikum Wr.Wb

Malang, 26 Juli 2012

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .......................................................................................... i

DAFTAR ISI ........................................................................................................ iii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ v

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vi

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ vii

ABSTRAK ............................................................................................................ viii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah .................................................................................. 6

1.3. Tujuan Penelitian ................................................................................... 6

1.4. Hipotesa Penelitian ............................................................................... 6

1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................. 6

1.6. Batasan Masalah .................................................................................... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Deskripsi Kentang

2.1.1. Morfologi Tanaman Kentang ........................................................ 8

2.1.2. Klasifikasi Tanaman Kentang ....................................................... 12

2.1.3. Kandungan Senyawa Kimia Tanaman Kentang ............................ 13

2.2. Deskripsi Nematoda Globodera rostochiensis ....................................... 13

2.2.1. Karakteristik Nematoda Globodera rostochiensis ......................... 13

2.2.2. Siklus Hidup Nematoda Globodera rostochiensis ......................... 17

2.2.3. Klasifikasi Nematoda Globodera rostochiensis ............................ 18

2.2.4. Mekanisme Serangan Nematoda Sista Kuning ............................. 91

2.2.5. Gejala Serangan Nematoda Globodera rostochiensis .................... 21

2.3. Deskripsi Bakteri Endofit ...................................................................... 22

2.3.1. Potensi Bakteri Endofit ................................................................ 22

2.3.2. Mekanisme Penghambatan Patogen oleh Bakteri Endofit ............ 24

2.4. Ketahanan Tanaman .............................................................................. 25

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Rancangan Penelitian ............................................................................ 27

3.2. Waktu dan Tempat ................................................................................. 27

3.3. Alat dan Bahan....................................................................................... 27

3.4. Variabel Penelitian ................................................................................. 28

3.5. Prosedur Penelitian ................................................................................ 28

3.5.1. Sterilisasi Alat dan Bahan ............................................................ 28

3.5.2. Penyiapan dan Peremajaan Isolat Bakteri Endofit ......................... 28

3.5.3. Isolasi Sista Globodera rostochiensis .......................................... 21

3.5.4. Isolasi Nematoda .......................................................................... 21

3.5.5. Pelaksanaan Percobaan ................................................................ 30

3.5.6. Pengamatan Jumlah Sista G.rostochiensis dalam 100

gram Tanah................................................................................. 32

3.5.7. Pengamatan Terhadap Tinggi Tanaman Kentang .......................... 33

3.5.8. Pengamatan Terhadap Berat Akar Tanaman Kentang ................... 33

3.6. Analisa Data .......................................................................................... 33

BAB IV PEMBAHASAN

4.1. Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit dalam Menghambat Populasi Sista

Globodera rostochiensis dalam 100 gram Tanah pada Tanaman

Kentang ................................................................................................. 34

4.2. Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit terhadap Pertumbuhan Tanaman

Kentang (Solanum tuberosum L.) ........................................................... 40

4.2.1. Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit terhadap Tinggi Tanaman

Kentang ........................................................................................ 40

4.2.2. Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit terhadap Berat Akar Tanaman

Kentang ........................................................................................ 44

4.3. Kajian Keislaman Terkait Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit terhadap

Populasi Sista Globodera rostochiensis pada Tanaman Kentang ............ 48

BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan ............................................................................................ 52

5.2. Saran ...................................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 53

LAMPIRAN ......................................................................................................... 59

DAFTAR TABEL

4.1. Kemampuan Filtrat Bakteri Endofit dalam Menghambat Populasi Sista G.

rostochiensis pada 100 gram Tanah ................................................................. 35

4.2. Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit Terhadap Tinggi Tanaman Kentang

(Solanum tuberosum L.) .................................................................................. 41

4.3. Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit Terhadap Berat Akar Tanaman Kentang

(Solanum tuberosum L.) .................................................................................. 45

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Bunga Tanaman Kentang .................................................................. 11

Gambar 2.2. Umbi Tanaman Kentang .................................................................... 11

Gambar 2.3. Bagian-bagian Anatomi Umbi Kentang .............................................. 12

Gambar 2.4. Sista Nematoda G. rostochiensis ........................................................ 15

Gambar 2.5. Sista Globodera rostochiensis yang telah “pecah”.............................. 16

Gambar 2.6. Siklus Hidup Nematoda G. rostochiensis .......................................... 18

Gambar 2.7. Nematoda G. rostochiensis ............................................................... 19

Gambar 2.8. Sista Nematoda G. rostochiensis pada Akar Tanaman Kentang .......... 21

Gambar 2.9. Tempat kolonisasi dan infeksi oleh endofit diazotrophic pada akar..... 23

Gambar 4.1. Presentase Sista G. rostochiensis dalam 100 gram Tanah ................... 36

Gambar 4.2. Diagram Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit terhadap Tinggi Tanaman

Kentang ............................................................................................ 41

Gambar 4.3. Grafik Hasil Analisa Regresi Polynomial Pengaruh Jumlah Sista

G.rostochiensis terhadap Tinggi Tanaman ......................................... 41

Gambar 4.4. Diagram Batang Berat Akar Tanaman Kentang .................................. 46

Gambar 4.7. Grafik Hasil Analisa Regresi Polynomial Pengaruh Jumlah Sista

Globodera rostochiensis terhadap Berat Akar Tanaman Kentang ...... 47

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Gambar Tinggi Tanaman Kentang ...................................................... 59

Lampiran 2. Akar Tanaman yang Diaplikasikan Bakteri Endofit ............................ 62

Lampiran 3. Uji Statistik ........................................................................................ 63

Lampiran 4. Bahan Penelitian ............................................................................... 68

Lampiran 5. Alat Penelitian ................................................................................. 69

ABSTRAK

Setyaningrum, Retno. 2012. Pengaruh Filtrat Bakteri Endofit terhadap Populasi

Nematoda Sista Kuning (Globodera rostochiensis) pada Tanaman

Kentang (Solanum tuberosum L.). Skripsi. Jurusan Biologi Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik

Ibrahim Malang. Pembimbing: (I) Ir. Liliek Harianie AR, M.P (2)

Umaiyatus Syarifah, M.A.

Kata kunci: Solanum tuberosum L., Bakteri Endofit, Filtrat, Globodera rostochiensis

Globodera rostochiensis merupakan salah satu patogen utama pada tanaman

kentang yang meresahkan petani di Indonesia. Pengendalian yang banyak dilakukan

petani saat ini adalah dengan menggunakan pestisida kimia. Penggunaan pestisida kimia

secara terus menerus merupakan ancaman terhadap lingkungan dan kesehatan manusia.

Keberadaan bakteri endofit dimungkinkan dapat dijadikan sebagai salah satu agen

pengendalian nematoda yang ramah lingkungan karena bakteri endofit dapat

menghasilkan senyawa yang toksik pada nematoda. Tujuan penelitian adalah mengetahui

pengaruh filtrat bakteri endofit terhadap populasi sista Globodera rostochiensis pada

tanaman kentang.

Penelitian dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi dan rumah kaca Jurusan

Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Maulana Malik Ibrahim Malang dan

Laboratorium Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya

Malang. Penelitian dilaksanakan pada bulan Desember 2011 sampai dengan April 2012

dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Filtrat bakteri dibuat dengan

cara menumbuhkan bakteri endofit pada media TSB selama 48 jam, kemudian

disentrifugasi dengan kecepatan 13.000 rpm selama 20 menit. Selanjutnya filtrat yang

diperoleh diujikan pada nematoda sista kuning yang diinokulasikan pada tanaman

kentang didalam rumah kaca.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa filtrat bakteri endofit mampu

menghambat populasi sista Globodera rostochiensis. Tiga dari enam isolat yang memiliki

kemampuan tinggi dalam menekan populasi sista Globodera rostochiensis pada 100

gram tanah adalah isolat AA (91%), DH (81%) dan BE (81%). Isolat AA mampu

menekan populasi sista Globodera rostochiensis paling tinggi, yaitu dengan tingkat

penekan hingga 91%. Semua isolat bakteri endofit (Isolat AA, AH, BA, BE, DA dan DH)

mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman kentang, yaitu tinggi tanaman dan berat

akar tanaman kentang.

ABSTRACT

Setyaningrum, Retno. 2012. Effect of Endophytic Bacterial Filtrate on Yellow Cyst

Nematode Population (Globodera rostochiensis) in Potato Plants

(Solanum tuberosum L.). Thesis. Department of Biology Faculty of

Science and Technology of the State Islamic University (UIN) Maulana

Malik Ibrahim Malang. Supervisor: (I) Ir. Liliek Harianie AR, M.P (2)

Umaiyatus Syarifah, M.A

Key words : Solanum tuberosum L., Endophytic Bacteria, Filtrate, Globodera

rostochiensis

Globodera rostochiensis is one of the main pathogens in potato plants

troubling farmers in Indonesia. Control of many farmers do today is to use chemical

pesticides. The use of chemical pesticides are constantly a threat to the environment and

human health. Presence of endophytic bacteria possible can be used as a control agent for

nematodes that are environmentally friendly because endophytic bacteria can produce

toxic compound to nematodes. The research objective was to determine the effect of the

filtrate endophytic bacterial of the populations Globodera rostochiensis cyst on potato

plants.

The study was conducted at the Microbiology Laboratory and greenhouse

Department of Biology, Faculty of Science and Technology, UIN Malang Maulana Malik

Ibrahim and Plant Pest and Disease Laboratory, Brawijaya University of Malang. The

experiment was conducted in December 2011 to April 2012 using a Completely

Randomized Design (CRD). The filtrate is made by growing bacteria Endophytic bacteria

in TSB medium for 48 h, then centrifuged by speed 13.000 rpm for 20 minutes.

Subsequently the filtrate obtained was tested on a yellow cyst nematodes on potato plants

were inoculated in the greenhouse.

The results showed that the filtrate endophytic bacteria can inhibit

Globodera rostochiensis cyst populations. Three of the six isolates that have a high

ability in suppressing the population of Globodera rostochiensis cyst in 100 grams of soil

is isolate AA (91%), DH (81%) and BE (81%). AA isolates were able to suppress the

population of Globodera rostochiensis cyst highest, by suppressing levels of up to 91%.

Endophytic bacteria of all isolates (isolates AA, AH, BA, BE, DA and DH) be able to

increase the growth of potato plants, that is plant height and root weight of plant potatoes.

خالصة

كيس أصفر السكان تأثير الترشيح الجرثومي نابوت داخلي ضد الديدان الخيطية .٢١٠٢ .نغرومستيا , رتنو

قسم علم ألحياء فيكليةالعلوم والتكنولوجيا في . أطروحة(. ال.بطاطس)في نباتات البطاطا ( غلبودرا رسطوسينسس)

أمية (٢) ماجستير فى الزراعة, هرياني ليليك( ١: )مشرفة. الجامعة اإلسالمية الحكومية موالنا مالك إبراهيم ماالنج

ماجستير فى فان ,الشريفة

غلبودرا رسطوسينسس , بكتيريا نابوت داخلي، الترشيح, ال. بطاطس: الكليمر الرئيسية

. غلبودرا رسطوسينسس هي واحدة من العوامل الممرضة الرئيسية في نباتات البطاطا قلق المزرعين في اندونيسيا

استخدام المبيدات الكيميائية هي . العديد من المزارعين القيام به اليوم هو الستخدام المبيدات الكيماويةالسيطرة على

ويمكن استخدام وجود نبوت داخلي ممكن من البكتيريا كعامل سيطرة على . دائما خطرا على البيئة وصحة اإلنسان

. ئة يمكن ان تنتج السموم السامة على الديدان الخيطيةالديدان الخيطية التي هي بكتيريا النابوت الداخلي ديقة للبي

.وكان الهدف من البحوث لتحديد تأثير نابوت داخلي الترشيح كيس السكان البكتيرية على نباتات البطاطس غلبودرا

رسطوسينسس

لوم والتكنولوجيا، الدراسة في مختبر علم األحياء الدقيقة المسببة لالحتباس الحراري، وقسم األحياء، كلية الع أجريت

. براوجايا ماالنغ الجامعةماالنغ موالنا ابراهيم مالك واآلفات النباتية ومختبر األمراض، الجامعة اإلسالمية الحكومية

يتكون الراشح من . باستخدام التصميم كامل العشوائية ٢١١٢ كانون االول أبريل ٢١١١وأجريت التربة في ديسمبر

١٠١١١ثم بالطرد المركزي في ساعة، ٨٤تسب لمدة تيريا نابوت داخلي في المتوسط خالل زراعة البكتيريا البك

تم تلقيح بعد ذلك تم اختباره في الحصول على الترشيح على الديدان الخيطية كيس . دقيقة ٢١دورة في الدقيقة لمدة

.أصفر على نباتات البطاطس في االحتباس الحراري

ثالثة . البكتيريا يمكن أن تحول دون كيس الترشيح غلبودرا رسطوسينسس السكانوأظهرت النتائج أن نابوت داخلي

غرام من التربة ١١١من العزالت الست التي لديها قدرة عالية في عدد سكان قمع كيس غلبودرا رسطوسينسس في

رسطوسينسس قادرة على قمع السكان من كيس غلبودرا أأوكانت عزالت (. ٪٤١) ب آ و( ٪٤١) د ه، (٪١١) أأعزل

,ب آ، ب أه، أ يعزل أأ،)بكتيريا النابوت الداخلي من جميع العزالت . ٪١١أعلى، من خالل قمع مستويات تصل إلى

.لزيادة نمو نباتات البطاطا، أي ارتفاع النبات و الوزن جذر نبات من البطاطا( ده ، ودأ