TANGGAPAN FISIOLOGIS RHIZOBAKTERI OSMOTOLERAN TERHADAP CEKAMAN KEMASAMAN DENGAN TOKSISITAS ALUMINIUM

Jumailatus Solihah, Prof. Ir. Triwibowo Yuwono, Ph.D.,

2012 | Tesis | S2 Bioteknologi

Beberapa isolat rhizobakteri osmotoleran telah berhasil diisolasi dari rizosfer di wilayah Yogyakarta. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji respon fisiologis dan molekular isolat Al-19 dan M7b yang diisolasi sebelumnya dari rizosfer Gramineae, terhadap cekaman kemasaman. Karakterisasi dilakukan secara biokimiawi dan molekular dengan analisis 16S rDNA untuk menentukan kedudukan takson isolat. Analisis fisiologis mencakup pengamatan respon pertumbuhan terhadap cekaman kemasaman, perubahan morfologis dan perubahan komposisi fatty acid pada isolat rhizobakteri dalam cekaman kemasaman secara in vitro. Hasil penelitian menunjukkan bahwa cekaman kemasaman dapat menghasilkan beberapa tanggapan fisiologis dan molekular pada rhizobakteria osmotoleran. Kedua isolat menunjukkan respon yang berbeda terhadap cekaman kemasaman. Isolat M7b yang merupakan bakteri Gram positif, beradaptasi terhadap cekaman kemasaman dengan memperkecil ukuran sel, memproduksi kapsul lebih banyak dan lebih tebal. Tanggapan molekular berupa produksi asam lemak tak jenuh membuat isolat ini lebih tahan terhadap kondisi masam, ditunjukkan dengan laju pertumbuhan pesat dalam kondisi cekaman. Pada isolat Al-19 yang merupakan bakteri Gram negatif, dijumpai fase lag yang lebih panjang dibandingkan dengan pertumbuhan dalam kondisi tanpa cekaman. Tanggapan molekular berupa produksi fatty acid dengan rantai sangat panjang sebagai upaya pertahanan terhadap kondisi tidak menguntungkan. Hasil karakterisasi biokimiawi dan identifikasi secara molekuler pada isolat M7b menunjukkan bahwa isolat tersebut memiliki kekerabatan tinggi dengan species Bacillus pumilus. Isolat Al-19 diduga merupakan novel species, yang memiliki sifat-sifat biokimiawi mirip dengan genus Pantoea tetapi sifat molekular (berdasarkan sekuans gen 16S rDNA) mirip dengan Enterococcus flavescens.

Some osmotolerant rhizosphere bacteria have been isolated from rhizosphere in Yogyakarta area. This study was aimed at analysing physiological and molecular responses of isolate Al-19 and M7b, previously isolated from Gramineae rhizosphere, to acidity stress. Biochemical characterisation and molecular analysis of 16S rDNA was performed to determine the position of isolates taxa. Physiological analysis includes observation of growth response to acidity, morphological changes and changes in composition of fatty acids under acidity stress in vitro. The results demonstrated that the acidity stress may result in some physiological and molecular responses of osmotolerant rhizobacteria. It was observed that the two isolates showed different response to acidity stress. M7b, which is a Gram-positive isolate, adapt to acidity stress by minimising the size of the cell, producing more and thicker capsules. Molecular response in the form of production of unsaturated fatty acids makes this isolate more resistant to acidic conditions, indicated by faster rate of growth under stress condition. Isolates Al19, which is Gram-negative bacteria, showed distinct responses to acidity stress. Under acidity stress, it demonstrated a longer lag phase than those under nonstress condition. Molecular response in the form of production of fatty acids with very long chains was observed as a means of defence against unfavourable conditions. Characterisation of the isolates M7b, based on biochemical characterisation and molecular identification demonstrated that these isolates showed a high similarity with Bacillus pumilus. Al-19 isolate was suggested to be a novel species, which have biochemical properties similar to genus Pantoea but the molecular nature (based on 16S rDNA gene sequences) is similar to Enterococcus flavescens.

Kata Kunci : Tanggapan fisiologis, Tanggapan Molekular, rhizobakteri osmotoleran, cekaman kemasaman, profil fatty acid.