Eksplorasi dan identifikasi bakteri endofit pereduksi nanosilver asal tanaman padi dan uji antibiosis terhadap Xanthomonas oryzae pv. oryzae
Abstract
Salah satu penyakit yang menyerang tanaman padi adalah hawar daun bakteri yang disebabkan Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo). Umumnya pengendalian hawar daun bakteri menggunakan bakterisida sintetik. Diperlukan alternatif pegendalian salah satunya dengan pemanfaatan nanoteknologi. Ketersediaan bakteri pereduksi nanopartikel perak masih terbatas. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi dan identifikasi bakteri endofit pada tanaman padi, mengkarakterisasi kemampuan bakteri endofit sebagai bioreduktor nanopartikel perak (AgNPs), dan menguji kemampuan antibiosis terhadap Xoo. Proses ini dimulai dengan eksplorasi dan identifkasi bakteri endofit tanaman padi, melakukan proses sintesis perak nitrat menggunakan isolat bakteri sebagai bioreduktor, mengkaraterisasi AgNPs dengan mengamati perubahan warna larutan serta spektrofotometer UV-Vis, uji antibiosis menggunakan metode difusi cakram, dan mengidentifikasi bakteri. Hasil ekplorasi diperoleh 15 isolat yang dominan (populasi lebih dari 107 cfu mL-1). Isolat bakteri endofit yang positif mampu mereduksi partikel perak nitrat (AgNO3) menjadi nanopartikel perak (AgNPs) hanya dua isolat yaitu isolat BI4 dan BI5. AgNP yang disintesis dengan reduktor bakteri endofit pada BI4 memiliki panjang gelombang maksimum 468 nm dengan nilai serapan 0,173 dan BI5 memiliki panjang gelombag maksimum 368 nm dengan nilai serapan 0,108. Hasil identifikasi berdasarkan 16S rRNA menunjukkan bahwa isolat BI4 adalah Pseudomonas aeruginosa dengan kemiripan 98% dan isolat BI5 adalah Hafnia psychrotolerant dengan kemiripan 87%. Pengujian AgNPs terhadap Xoo menunjukkan kemampuan antibiosis namun masih dalam kategori lemah.
Downloads
References
Antony, J. J., Sithika, M. A. A., Joseph, T. A., Suriyakalaa, U., Sankarganesh, A., Siva, D., Kalaiselvi, S., & Achiraman, S. (2013). In vivo antitumor activity of biosynthesized silver nanoparticles using Ficus religiosa as a nanofactory in DAL induced mice model. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 108, 185–190.
Banu, A. N., & Balasubramanian, C. (2014). Optimization and synthesis of silver nanoparticles using Isaria fumosorosea against human vector mosquitoes. Parasitology Research, 113, 3843–3851.
Bauer, A. W., Kirby, W. M. M., Sherris, J. C., & Turck, M. (1966). Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method. American Journal of Clinical Pathology, 45(4_ts), 493–496.
Benelli, G. (2016). Green synthesized nanoparticles in the fight against mosquito-borne diseases and cancer—a brief review. Enzyme and Microbial Technology, 95, 58–68.
Destriana, D., Azhar, M., & Oktavia, B. (2016). Identifikasi Molekuler Gen 16S rRNA Isolat Bakteri Pendegradasi Inulin dari Rizosfer Umbi Dahlia. Periodic, 5(2), 16–21.
Fadillah, I. (2021). Kajian Literatur Sintesis Nanopartikel Perak Menggunakan Reduktor Kimia dan Biologi serta Uji Aktivitas Antibakteri. Jurnal Riset Farmasi, 141–149.
Fatimah, I., & Mutiara, N. A. L. (2016). Biosythesis of silver nanoparticles using Putri Malu (Mimosa pudica) leaves extract and microwave irradiation method. Molekul, 11(2), 288–298.
Firmansyah, R., Hidayat, Y., & Afza, A. (2023). Karakterisasi Bakteri Pencemar Daging Langkitang (Fuanus ater). Jurnal Pendidikan Tambusai, 7(3), 21185–21189.
Hafiah, W., Abadi, A. L., & Aini, L. Q. (2015). Ketahanan lima galur padi (Oryza sativa L.) terhadap dua isolat Xanthomonas oryzae pv. oryzae penyebab penyakit hawar daun bakteri pada tanaman padi. Jurnal HPT (Hama Penyakit Tumbuhan), 3(2), 9–17.
Hakim, L., Efendi, E., & Marlina, M. (2022). Evaluasi Potensi Hasil Galur Padi Lokal Aceh Hasil Mutasi Radiasi Yang Terinfeksi Bakteri Xanthomonas oryzae pv oryzae (Xoo) Penyebab Penyakit Hawar Daun Bakteri. Jurnal Media Pertanian, 7(1), 44–49.
Hidayat, M. I., Manampiring, A., & Kepel, B. J. (2018). Isolasi dan Identifikasi Bakteri Resisten Arsen pada Sedimen Tanah di Pesisir Pantai Ratatotok. EBiomedik, 6(2).
Irwan, R., Zakir, M., & Budi, P. (2016). Pengaruh Konsentrasi AgNO3 dan Suhu Sintesis terhadap Surface Plasmon Resonance (SPR) Nanopartikel Perak. Indonesian Journal of Chemical Research, 4(1), 356–361.
John, M. S., Nagoth, J. A., Ramasamy, K. P., Mancini, A., Giuli, G., Natalello, A., Ballarini, P., Miceli, C., & Pucciarelli, S. (2020). Synthesis of bioactive silver nanoparticles by a Pseudomonas strain associated with the antarctic psychrophilic protozoon Euplotes focardii. Marine Drugs, 18(1), 38.
Kamri, A. M., Baits, M., Amin, A., Kosman, R., Dede, A., Rosmayanti, R., Septinia, A., Wahyuni, S., Zabrina, A., & Irmayani, I. (2023). Edukasi Penggunaan Antibiotik Rasional Pada Masyarakat. Jurnal Pengabdian Masyarakat Bangsa, 1(8), 1361–1374.
Khoiri, S., Damayanti, T. A., & Giyanto, G. (2016). Identification of quorum quenching bacteria and its biocontrol potential against soft rot disease bacteria, Dickeya dadantii. AGRIVITA Journal of Agricultural Science, 39(1), 45–55.
Khoiri, S., Damayanti, T. A., & Giyanto, G. (2017). Identification of quorum quenching bacteria and its biocontrol potential against soft rot disease bacteria, Dickeya dadantii. Agrivita, 39(1). https://doi.org/10.17503/agrivita.v39i1.633
Khoiri, S., Rahmawati, I. N., Djunaedy, A., Pawana, G., & Megasari, D. (2024). Biosynthesis silver nanoparticle using Bacillus thuringiensis strain BT2 and its potential use against Spodoptera frugiperda JE Smith (Lepidoptera: Noctuidae). BIO Web of Conferences, 146, 01009.
Purwadi, P., & Nasyuha, A. H. (2022). Implementasi Teorema Bayes Untuk Diagnosa Penyakit Hawar Daun Bakteri (Kresek) Dan Penyakit Blas Tanaman Padi. JURIKOM (Jurnal Riset Komputer), 9(4), 777–783.
Rahmayani, Y., Zulhadjri, Z., & Arief, S. (2019). Sintesis dan Karakterisasi Nanopartikel Perak-Tricalcium Phosphate (TCP) dengan Bantuan Ekstrak Daun Alpukat (Percea americana). Jurnal Kimia Valensi, 5(1), 72–78.
Sayed, A. M. M., Kim, S., & Behle, R. W. (2017). Characterisation of silver nanoparticles synthesised by Bacillus thuringiensis as a nanobiopesticide for insect pest control. Biocontrol Science and Technology, 27(11), 1308–1326.
Shahid, M., & Khan, M. S. (2022). Ecotoxicological implications of residual pesticides to beneficial soil bacteria: A review. Pesticide Biochemistry and Physiology, 188, 105272. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2022.105272
Sintubin, L., De Windt, W., Dick, J., Mast, J., Van Der Ha, D., Verstraete, W., & Boon, N. (2009). Lactic acid bacteria as reducing and capping agent for the fast and efficient production of silver nanoparticles. Applied Microbiology and Biotechnology, 84, 741–749.
Siruwahni, D., & Rasyidah, R. (2023). Isolasi dan Aktivitas Bakteri Selulolitik pada Limbah Diapers. BIOEDUSAINS: Jurnal Pendidikan Biologi Dan Sains, 6(2), 407–421.
Suryadi, Y., Susilowati, D. N., & Made-Samudra, I. (2022). Biosintesis nanopartikel perak (AgNP) menggunakan Bacillus firmus E65 dan aktivitasnya terhadap mikroba patogen. Agrointek: Jurnal Teknologi Industri Pertanian, 16(2), 197–205.
Tamura, K., Peterson, D., Peterson, N., Stecher, G., Nei, M., & Kumar, S. (2011). MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Molecular Biology and Evolution, 28(10), 2731–2739.
Tamura, K., Stecher, G., & Kumar, S. (2021). MEGA11: molecular evolutionary genetics analysis version 11. Molecular Biology and Evolution, 38(7), 3022–3027.
Wilson, W., Pawestri, Y. A., & Sembiring, L. (2017). Isolasi, karakterisasi dan skrining antimikroba bakteri endofit tanaman Purwoceng (Pimpinella pruatjan Molk). Jurnal Labora Medika, 1(1), 1–6.
Wulandari, D., & Purwaningsih, D. (2019). Identifikasi dan karakterisasi bakteri amilolitik pada umbi Colocasia esculenta L. secara morfologi, biokimia, dan molekuler. Jurnal Bioteknologi Dan Biosains Indonesia, 6(2), 247–258.
Xu, Y., Luo, Q., & Zhou, M. (2013). Identification and Characterization of Integron-Mediated Antibiotic Resistance in the Phytopathogen Xanthomonas oryzae pv. oryzae. PLOS ONE, 8(2), e55962-. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0055962
Xu, Y., Zhu, X.-F., Zhou, M.-G., Kuang, J., Zhang, Y., Shang, Y., & Wang, J.-X. (2010). Status of Streptomycin Resistance Development in Xanthomonas oryzae pv. oryzae and Xanthomonas oryzae pv. oryzicola in China and their Resistance Characters. Journal of Phytopathology, 158(9), 601–608. https://doi.org/https://doi.org/10.1111/j.1439-0434.2009.01657.x
Downloads
Published
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
1.Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
2.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
3.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
