Abstrak.docx

Abstrak: Penyakit hawar selubung (SHB) yang disebabkan oleh Rhizoctonia solani adalah penyakit yang penting secara ekonomi, menyebabkan kehilangan hasil yang signifikan. Dalam studi ini, kegiatan mempromosikan pertumbuhan formulasi komersial bioagent, Bacillus subtilis MBI 600 (Integral®) dan kompatibilitasnya dengan fungisida padi dievaluasi. Integral dievaluasi untuk promosi pertumbuhan padi pada empat kultivar (Cocodrie, Catahoula, Neptune, dan Trenasse) dalam kondisi in vitro. Benih padi yang diolah diinkubasi selama 7 hari, dan pucuk serta panjang akar diukur. Beras cv. Benih cocodrie diperlakukan dengan strain MBI 600 pada berbagai konsentrasi dan diunggulkan dalam pot yang berisi tanah lapangan di GH dalam desain blok lengkap acak. Perkecambahan dan panjang bibit diukur pada 7 dan 15 hari setelah tanam (DAS). Strain MBI 600 ditemukan untuk menghasilkan siderofor. Perlakuan benih dengan Integral secara signifikan meningkatkan panjang tunas dan akar pada semua konsentrasi di cvs. Cocodrie, Catahoula, dan Trenasse dalam kondisi in vitro. Panjang bidikan berkisar 39-42 mm pada konsentrasi 2,20 x 109 cfu / ml di semua CV. Pada 2,20 x 109 cfu / ml, panjang akar berkisar 47-69 mm. Panjang tunas dan akar dari benih kontrol masing-masing mencapai 20 mm. Perlakuan benih dengan 2,20 x 108 dan 2,20 x 109 cfu / ml secara signifikan meningkatkan munculnya bibit (81 hingga 89%) dibandingkan dengan 2,20 x 106 dan 2,20 x 107 cfu / ml, dan kontrol (61%) dalam kondisi GH. Demikian pula, perlakuan benih dengan 2,20 x 109 cfu / ml MBI 600 menghasilkan tunas dan panjang akar tertinggi (masing-masing 335 dan 166 mm). Integral memiliki toleransi yang baik terhadap hexaconazole, propikonazol, dan validamisin; toleransi sedang terhadap tricyclazole; dan toleransi yang buruk terhadap benomyl dan mancozeb pada 1000 ppm. Integral menunjukkan kompatibilitas dengan carbendazim dan azoxystrobin hingga 400 ppm. Secara keseluruhan, hasil kami menunjukkan bahwa Integral menghasilkan siderofor, mempromosikan kemunculan dan pertumbuhan bibit padi, dan kompatibel dengan fungisida padi. Kata kunci - Beras, Penyakit busuk daun, Rhizoctonia solani, biokontrol, Bacillus subtilis, promosi pertumbuhan, kompatibilitas fungisida.

Padi adalah tanaman pangan pokok bagi sebagian besar manusia. Namun, tingkat produksi berkurang karena berbagai penyakit jamur. Di antara penyakit-penyakit ini, penyakit busuk daun (ShB) yang disebabkan oleh Rhizoctonia solani Kuhn. adalah kendala produksi utama yang menyebabkan kerugian hasil yang signifikan di bawah lingkungan input tinggi dan produksi tinggi di seluruh dunia [40]. Di beras yang tumbuh di wilayah AS di Midsouth, ShB adalah penyakit yang paling merusak pada beras [15, 23, 25]. Penggunaan konvensional fungisida kimia untuk manajemen KB memiliki efek negatif pada kesuburan tanah, ekosistem, dan meningkatkan panen

biaya produksi [9]. Biokontrol ShB menggunakan rhizobacteria pemacu pertumbuhan tanaman (PGPR) menawarkan cara yang menjanjikan untuk manajemen ShB. Strain PGPR diketahui berkoloni dan bertahan hidup baik di rhizosfer dan di phyllosphere [21]. Dalam penelitian sebelumnya, penggunaan PGPR telah secara signifikan meningkatkan pertumbuhan dan hasil padi [27]. Aplikasi mereka mendorong pertumbuhan tanaman dengan mekanisme langsung dan tidak langsung. Promosi pertumbuhan langsung adalah karena produksi fitohormon, pelarutan fosfat [2, 20], peningkatan penyerapan besi melalui produksi siderofor [9, 16], dan

metabolit yang mudah menguap. Metode tidak langsung dari promosi pertumbuhan tanaman adalah karena antibiotik, HCN [12], persaingan untuk ruang dan nutrisi, parasitisme atau lisis hifa patogen, penghambatan enzim atau racun yang diproduksi patogen, dan melalui resistensi sistemik yang diinduksi (ISR) [31].

Agar PGPR efektif dalam kondisi lapangan, kuncinya adalah untuk mengkarakterisasi strain untuk pertumbuhan tanaman dan fitur penekan penyakit. Selain itu, pengetahuan tentang modus tindakan yang tepat sangat penting untuk menyusun strategi manajemen penyakit yang efektif [36]. Penelitian tentang manajemen SHB beras melalui penggunaan sel segar [26, 47] atau formulasi antagonis bakteri telah dicoba [10, 49, 19]. Munculnya benih, promosi pertumbuhan tanaman dan peningkatan hasil panen adalah atribut lain dari strain PGPR unggul selain penindasan penyakit. Laporan sebelumnya mengkonfirmasi peningkatan perkecambahan biji, panjang bibit, dan produksi bahan kering akar dan pucuk benih padi oleh PGPR [3].

Di negara-negara Asia, karena peningkatan penggunaan varietas semi-kerdil, matang awal, dan hasil tinggi, kejadian SHB sering terjadi. Keseriusan ShB sering menjamin penggunaan fungisida kimia [45]. Saat ini, manajemen ShB sebagian besar melalui penggunaan fungisida sistemik dan non-sistemik [33]. Fungisida yang biasa digunakan melawan ShB termasuk Dithane M-45 [11], carbendazim [46], mancozeb [38], iprodione [18], dan triazole [44]. Fungisida lain seperti campuran carbendazim dan mancozeb juga sangat efektif [34]. Di antara kelompok fungisida baru, strobilurin sangat efektif baik dalam hal kontrol KB dan peningkatan hasil gabah.

[5]. Aplikasi campuran fungisida dengan lebih dari satu bahan teknis terhadap berbagai penyakit adalah praktik umum dalam produksi beras [43].

Kompatibilitas galur PGPR dengan fungisida merupakan langkah penting untuk penggunaannya dalam manajemen KB. Dalam laporan sebelumnya, penggunaan Pseudomonad dicampur dengan carbendazim dan / atau jinggangmycin, mengurangi keparahan ShB di bawah kondisi rumah kaca dan lapangan [22, 52]. Dalam penelitian kami sebelumnya, Bacillus subtilis strain MBI 600 secara signifikan menekan pertumbuhan miselia, perkecambahan sklerotial R. solani, dan mengurangi gejala ShB pada beras dalam kondisi terkendali. Tujuan dari

penelitian ini adalah i) untuk mengkarakterisasi strain MBI 600 untuk sifat-sifat yang mendorong pertumbuhan, ii) untuk menentukan pengaruhnya terhadap kemunculan bibit dan pertumbuhan kultivar padi dalam kondisi in vitro dan rumah kaca, dan iii) untuk mempelajari kompatibilitasnya dengan fungisida di Nasi. Informasi yang dikumpulkan dari studi ini akan berguna dalam menyusun strategi manajemen terhadap ShB beras.

Produksi Asam Asetat Indol (IAA)

Bahan dan Metode Strain MBI 600 diambil dari penyimpanan pada - 800 C, Sumber kultivar padi dicairkan dan digunakan untuk produksi IAA. Satu lingkaran penuh Kultivar padi inokulum padi gabah dengan hasil tinggi, konvensional dan panjang digoreskan ke TSA dan diinkubasi selama 24 jam. Cocodrie, Neptunus, Trenasse, dan Catahoula berkembang. Koloni tunggal kemudian diinokulasi ke dalam 250 ml labu di Rice Research Station, LSU AgCenter, Crowley, berisi TSB dan ditanam pada pengocok rotari selama 72 jam. Louisiana, AS, diperoleh dan disimpan pada suhu 40 C sebelum suspensi bakteri cair disentrifugasi pada 3000 menggunakan. rpm selama 30 menit. Kira-kira, 2 ml supernatan adalah dicampur dengan 2 tetes asam ortofosfat dan 4 ml

Sumber dan produksi formulasi B. cair Strain MBI 600 diperoleh dari

Pengumpulan strain Laboratorium Phytobacteriology, Departemen Entomologi dan Patologi Tumbuhan, Auburn University, AL, USA. Untuk studi laboratorium dan rumah kaca, formulasi cair dari strain B. subtilis MBI 600 diproduksi oleh Becker Underwood Inc., di fasilitas fermentasi mereka yang berlokasi di Ames, Iowa, AS. Produk fermentasi MBI 600 diberi label Integral®. Produk mengandung minimal 2,2 x 1010 spora / ml. Produk ini dikemas dalam botol 500 ml dan dikirim ke Departemen Entomologi dan Patologi Tumbuhan, Auburn University, AL, AS untuk melakukan penelitian.

Pemeriksaan kemurnian B. SUBTILIS strain MBI 600 dalam formulasi cairan berpemilik

Untuk memeriksa adanya kontaminasi silang, inokulum dari botol Integral digoreskan ke pelat TSA dan diperiksa untuk pertumbuhan dan kemurnian. Prosedur ini dilakukan di Departemen Ilmu Tumbuhan, Universitas Hyderabad, Andhra Pradesh, India. Untuk mengkonfirmasi identitas strain MBI 600, teknik homologi urutan 16s rDNA digunakan. DNA genom diisolasi dari strain yang dipulihkan dari produk Integral dengan mengikuti prosedur standar [1]. Kira-kira, 1409 bp dari 16S rDNA diamplifikasi dengan reaksi rantai polimerase (PCR) menggunakan primer-primer berikut: 8F (5'-AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG-3 ') dan 1492R (5'-ACG GCT ACC TTG TTA CGA CTT-3 '). Amplikon yang dihasilkan diverifikasi oleh elektroforesis gel agarosa. Setelah verifikasi amplifikasi yang tepat, amplikon dimurnikan menggunakan Qiagen Kit. Produk yang dimurnikan diurutkan dan urutannya dibandingkan dengan urutan yang diketahui dalam database menggunakan BLAST (alat pencarian penyelarasan logis dasar).

Satu rangkaian penuh MBI 600 yang disimpan dalam botol ditanam selama 48 jam pada 250 C dalam 20 ml kaldu kedelai tryptic steril (TSB) (Difco, Detroit,

Michigan, AS) pada alat pengocok reciprocating (80 rpm). Suspensi bakteri disentrifugasi selama 20 menit pada 10.000 x g. Pelet sel yang dihasilkan kemudian dicuci dua kali dalam 0,1 M buffer fosfat (PB) (pH 6,8), ditangguhkan kembali dalam TSB diubah dengan 20% gliserol steril, dan disimpan dalam botol pada -800 C sebelum digunakan. Botol baru digunakan di setiap pengujian. Pengujian karakterisasi strain MBI 600 untuk promosi pertumbuhan dilakukan dengan memanfaatkan fasilitas di Departemen Botani dan Bioteknologi Terapan, Universitas Mysore, India.

Produksi Asam Asetat Indol (IAA)

Bahan dan Metode Strain MBI 600 diambil dari penyimpanan pada - 800 C, Sumber kultivar padi dicairkan dan digunakan untuk produksi IAA. Satu lingkaran penuh Kultivar padi inokulum padi gabah dengan hasil tinggi, konvensional dan panjang digoreskan ke TSA dan diinkubasi selama 24 jam. Cocodrie, Neptunus, Trenasse, dan Catahoula berkembang. Koloni tunggal kemudian diinokulasi ke dalam 250 ml labu di Rice Research Station, LSU AgCenter, Crowley, berisi TSB dan ditanam pada pengocok rotari selama 72 jam. Louisiana, AS, diperoleh dan disimpan pada suhu 40 C sebelum suspensi bakteri cair disentrifugasi pada 3000 menggunakan. rpm selama 30 menit. Kira-kira, 2 ml supernatan adalah dicampur dengan 2 tetes asam ortofosfat dan 4 ml

Pereaksi Salkowski (50 ml, 35% asam perklorat, 1 ml 0,5M larutan FeCl3). Produksi IAA dikonfirmasi melalui indikasi warna seperti yang dijelaskan oleh Brick et al. [7].

Pelarutan fosfat

Untuk pengujian pelarutan fosfat, media yang mengandung 2 g ekstrak ragi, 20 g glukosa, 2 g trikalsium fosfat, 60 mg actidione, dan 15 g agar dicampur dengan 1000 ml air, disesuaikan dengan pH 7, digunakan. Lingkaran inokulum galur MBI 600 beruntun diinokulasi di pusat cawan Petri yang mengandung media yang dijelaskan di atas dan diinkubasi pada 280 C selama 5 hari dan pertumbuhan diamati. Koloni bakteri yang membentuk zona bening dianggap sebagai pelarut fosfat [37].

diubah dengan glisin (4,4 g / lit). Secara bersamaan, kertas saring direndam dalam asam pikrat 0,5% (b / v) dalam 1% Na2CO3 ditempatkan di tutup atas pelat Petri. Setelah inkubasi pada 280 C selama 4 hari, perubahan warna diperiksa. Pengembangan warna merah oranye di YEMA adalah karakteristik produksi HCN. Cawan petri yang mengandung YEMA tanpa strain MBI 600 berfungsi sebagai kontrol.

Produksi Selulase

Produksi selulase oleh strain MBI 600 dinilai dalam medium M9 [28] diubah dengan ekstrak ragi (1,2 g / L) dan selulosa (10 g L-1) dan congo red (0,02%). Strain MBI 600 diinokulasi di pusat cawan Petri yang mengandung media M9, dan diinkubasi selama satu minggu pada 280 C. Lingkaran jernih di sekitar koloni yang tumbuh aktif adalah tanda positif untuk produksi selulosa [8].

Produksi siderofor Produksi Kitinase Uji Chrome azurol S (CAS) digunakan untuk mendeteksi produksi siderofor oleh strain MBI 600. Komposisi agar CAS dibuat dengan mengikuti prosedur standar [41]. Kultur murni MBI 600 diinokulasi pada pelat agar CAS menggunakan tusuk gigi steril dan diinkubasi pada 280 C selama 2 minggu dalam gelap. Pengembangan zona oranye di sekitar pertumbuhan bakteri dianggap sebagai indikasi produksi siderofor. Rujukan strain bakteri dengan produksi siderofor yang diketahui digunakan sebagai kontrol positif. Pelat CAS-agar tanpa regangan MBI 600 diinkubasi dalam kondisi yang sama seperti yang dijelaskan di atas sebagai kontrol. Perubahan warna di media CAS adalah indikasi produksi siderofor [9].

Produksi HCN

Produksi HCN oleh strain MBI 600 ditentukan oleh metode modifikasi Miller dan Higgins [29]. Kultur murni MBI 600 diluruskan ke cawan Petri yang mengandung ekstrak ragi mannitol agar (YEMA) yang

Kemampuan Chitinolytic dari strain MBI 600 dinilai dengan melesat loopful dari kultur MBI 600 yang berusia 48 jam pada agar air yang tergabung dengan 0,2% chloin koloidal [4]. Pelat diinkubasi pada suhu kamar selama 4 hari. Pengembangan zona hidrolitik (zona kliring)

sekitar koloni yang tumbuh aktif adalah tanda untuk produksi kitinase [50].

Pengaruh B. SUBTILIS MBI 600 pada pertumbuhan bibit berbagai kultivar padi dalam kondisi IN VITRO

Benih padi dari cvs. Cocodrie, Catahoula, Neptunus dan Trenasse, seperti dijelaskan di atas digunakan untuk penelitian ini. Benih padi dari masing-masing kultivar disterilkan permukaannya dalam 2% natrium hipoklorit selama 10 menit dan kemudian dicuci dua kali dengan air suling steril dan dikeringkan dengan udara. Dua gram benih beras permukaan disterilkan dari masing-masing kultivar direndam selama 24 jam dalam empat konsentrasi yang berbeda dari strain MBI 600 yang diproduksi dalam formulasi cair yang disesuaikan dengan 2,20 x 106, 2,20 x 10 7, 2,20 x 108, dan 2,20 x 109 cfu / ml. Biji dikeringkan dengan udara di dalam tudung aliran laminar. Benih dari masing-masing kultivar padi yang direndam dalam air suling steril berfungsi sebagai kontrol. Biji kering udara diinkubasi dalam gelas 250 ml steril yang ditutup dengan aluminium foil untuk mencegah hidrasi dan diinkubasi pada suhu kamar selama 7 hari. Perkembangan root dan shoot dimonitor setiap hari. Ada empat replikasi untuk setiap cv dan untuk setiap konsentrasi inokulum bakteri. Sepuluh bibit dari masing-masing perlakuan replikasi diambil sampelnya untuk pucuk dan panjang akar. Panjang akar diukur dari lokasi perkecambahan sampai ke ujung akar utama, dan panjang pucuk diukur dari lokasi perkecambahan ke ujung tertinggi dari pucuk masing-masing bibit.

Efek dari B. SUBTILIS strain MBI 600 pada kemunculan bibit dan pertumbuhan dalam kondisi rumah kaca. Empat konsentrasi strain MBI 600 yang diproduksi dalam formulasi cair digunakan untuk mengevaluasi peningkatan kemunculan dan pertumbuhan beras dalam kondisi rumah kaca. Konsentrasi yang digunakan adalah 2,20 x 106, 2,20 x 107, 2,20 x 108 dan 2,20 x 109 cfu / ml. Satu CV beras, Cocodrie, dievaluasi. Empat gram biji direndam dalam konsentrasi yang berbeda secara terpisah selama 24 jam dan kemudian dikeringkan

dengan udara. Benih padi yang direndam dalam air suling steril disajikan sebagai kontrol. Pot plastik berisi tanah lapang digunakan untuk menumbuhkan bibit. Ada enam replikasi untuk setiap perlakuan, satu pot per replikasi dan 15 biji disemaikan pada jarak yang sama pada kedalaman 2 cm di setiap pot. Pot yang disemai disusun di atas bangku di GH dalam blok lengkap acak. Pot dipertahankan pada 26 ± 2 0C dan RH 90%. Tingkat kemunculan bibit dicatat setiap hari selama 7 hari. Panjang root dan shoot dan bobot root dan shoot dicatat pada 15 hari setelah tanam (DAS). Masing-masing bibit dipanen dan dicuci dengan air ledeng dan dikeringkan dengan udara. Tembak dan panjang akar dan bobot diukur.

Kompatibilitas B. SUBTILIS strain MBI 600 ke fungisida

Strain MBI 600 yang diproduksi dalam formulasi cairan komersial digunakan untuk studi kompatibilitas. Itu

prosedur yang dijelaskan oleh Shanmugam dan Narayanasamy [42] diimplementasikan. Fungisida seperti propikonazol (Tilt 250 EC), validamycin (Sheathmar 3L), benomyl (Benlate 50 WP), carbendazim (Bavistin 50

WP), tricyclazole (Beam 75 WP), mancozeb (80 WP), azoxystrobin (Heritage 50% WDG) dan hexaconazole (Danzole 5 EC) diperoleh dari produsen dan digunakan untuk studi kompatibilitas. Berdasarkan rekomendasi pabrikan, tarif 100, 200, 400, 600, 800, dan 1000 ppm dipilih. Pelat agar nutrien (NA) diubah dengan konsentrasi fungisida disiapkan dengan pengenceran serial. Kultur segar MBI 600 diambil dari - 800 C freezer dan digoreskan pada pelat TSA. Lingkaran kultur aktif diluruskan pada masing-masing lempeng NA yang diamandemen dengan konsentrasi fungisida yang sesuai dan diinkubasi selama 48 jam. Ada lima replikasi untuk setiap fungisida dan konsentrasi dan satu piring per replikasi. Untuk mengukur kompatibilitas, pertumbuhan strain MBI 600 pada media yang diubah fungisida dinilai sebagai +++ (Bagus); ++ (Sedang); + (Buruk); dan - (Tidak ada pertumbuhan) dan dibandingkan dengan pertumbuhan strain MBI 600 pada pelat NA fungisida yang tidak diamandemen.

Kompatibilitas strain MBI 600 dengan azoxystrobin dan carbendazim dinilai sesuai dengan prosedur yang dijelaskan oleh Omar et al. [32] Kultur segar strain MBI 600 diambil dari -800 C freezer dan dioleskan pada pelat TSA. Koloni tunggal yang dimurnikan digoreskan pada miring NA dan diinkubasi selama 24 jam pada 300 C. Untuk ini, 10 mL air suling steril ditambahkan, dan kultur bakteri diambil dari permukaan agar dengan loop plastik steril. Suspensi bakteri dihomogenisasi oleh agitasi menggunakan mixer vortex. YPG disterilkan (ekstrak ragi 5 g, pepton bakteri 5 g, glukosa 20 g, 1000 ml H2O, pH 6,8) media cair disiapkan dan ditempatkan dalam 250 mL labu. Pada labu-labu ini, larutan stok fungisida yang disiapkan dalam air suling steril pada konsentrasi 0, 200, dan 400 ppm ditambahkan secara terpisah untuk menghasilkan volume akhir 50 mL. Fungisida yang diubah media YPG dalam labu kemudian diinokulasi dengan 100μL inokulum bakteri yang disiapkan seperti dijelaskan di atas dan diinkubasi pada 300C pada 250 rpm. Labu diambil sampelnya setiap 24 jam selama 72 jam dan jumlah unit pembentuk koloni ditentukan pada NA menggunakan pengenceran serial. Ada lima replikasi untuk setiap konsentrasi fungisida. Media tanpa fungisida berfungsi sebagai kontrol.

Analisis statistik

Data dianalisis menggunakan SAS 9.1.3 (SAS Institute Inc, Cary, NC, USA) dan cara perawatan dibedakan oleh perbedaan yang paling signifikan (LSD) pada P = 0,05 menggunakan PROC-GLM.

Hasil

Pemeriksaan kemurnian B. SUBTILIS strain MBI 600 dalam formulasi cairan berpemilik

Analisis BLAST dari urutan 16s rDNA dari strain MBI 600 yang dihasilkan dari 1409 pasangan basa mengkonfirmasi kemurnian dan identitas terhadap identifikasi asli dari strain induk sebelum formulasi dalam cairan.

Produksi IAA, siderophores, selulase, kitinase, HCN dan pelarutan fosfat oleh strain MBI 600

Strain MBI 600 positif untuk produksi siderofor dan negatif untuk IAA, selulase, kitinase, HCN dan P solubilisasi (Tabel 1).

Pengaruh B. SUBTILIS MBI 600 terhadap pertumbuhan semai berbagai kultivar padi dalam kondisi IN VITRO Perlakuan benih dengan strain MBI 600 secara signifikan peningkatan panjang bidikan dibandingkan dengan kontrol di cvs Cocodrie, Catahoula, dan Trenasse (Tabel 2). Di a konsentrasi 2,20 x 109 cfu / ml, panjang tunas tertinggi di cvs Cocodrie, Catahoula, dan Neptunus. Menembak panjangnya tidak berbeda secara signifikan pada 2,20 x 109 dan 2,20 x 108 cfu / ml untuk cvs Trenasse. Demikian pula, tembak panjangnya tidak berbeda secara signifikan untuk cv. Neptunus di 2,20 x 108 dan 2,20 x 107 cfu / ml strain MBI 600. The Panjang pucuk di semua cvs padi berkisar antara 39,1 hingga 41,5 mm pada 2,20 x 109 cfu / ml, sedangkan di kontrol, menembak panjangnya berkisar antara 7,6 sampai 19,5 mm.

Perlakuan benih dengan MBI 600 pada 2,20 x109, 2,20 x 108, dan 2,20 x 107 cfu / ml secara signifikan meningkatkan panjang akar di semua cvs padi di atas kontrol (Tabel 3). Pada 2,20 x 109 cfu / ml, panjang akar dalam varietas padi berkisar 47,5-69,5 mm dibandingkan dengan kontrol benih (8,3 hingga 19,9 mm). Dengan meningkatnya konsentrasi MBI 600, panjang akar juga meningkat di keempat cv beras. Perkembangan akar dan akar mesokotil menonjol

pada semua cv padi pada 7 hari setelah inkubasi pada 2,20 x 108 dan 2,20 x 109 cfu / ml (Gbr. 1).

Pengaruh B. SUBTILIS galur MBI 600 pada kemunculan bibit dan pertumbuhan dalam kondisi rumah kaca Perlakuan benih dengan semua konsentrasi galur MBI 600 secara signifikan meningkatkan kemunculan bibit di kontrol dalam padi cv Cocodrie dari 5 hari setelah penyemaian dalam kondisi rumah kaca (Tabel 4). Namun, dalam perawatan benih dengan 2,20 x 108 dan 2,20 x 109 cfu / ml strain MBI 600, kemunculannya secara signifikan lebih besar di atas kontrol dari hari ke 2 setelah penyemaian. Tingkat perkecambahan tertinggi (89%) tercatat pada konsentrasi 2,20 x 109 cfu / ml strain MBI 600 pada 7 hari setelah pembenihan (Gambar 2). Persentase perkecambahan dalam kontrol adalah 61%.

Panjang tunas dan akar secara signifikan lebih lama dalam perlakuan benih dengan strain MBI 600 pada 2,20 x 107, 2,20 x 108, dan 2,20 x 109 cfu / ml pada kontrol (Tabel 5). Pada 2,20 x 109 cfu / ml tunas dan panjang akar (Gambar 3 dan 4) adalah yang terbesar (masing-masing 335 dan 166 mm) dibandingkan kontrol (masing-masing 222 dan 73 mm). Bobot pucuk dan akar secara signifikan lebih besar pada konsentrasi 2,20 x 109 cfu / ml (0,23 dan 0,10g). Bobot pucuk dan akar pada kontrol masing-masing 0,1 dan 0,04 g.

Kompatibilitas B. SUBTILIS strain MBI 600 ke fungisida

Strain MBI 600 kompatibel dengan 1000 ppm hexaconazole, propiconazole, dan validamycin berdasarkan pertumbuhannya yang dinilai baik (Tabel 6). Strain ini cukup kompatibel dengan tricyclazole dan kurang kompatibel untuk benomyl dan mancozeb pada 1000 ppm. Ketegangan telah menunjukkan kompatibilitas yang baik hingga 400 ppm saat

tumbuh pada media YPG yang diubah dengan carbendazim dan azoxystrobin. Strain ini memiliki kompatibilitas yang baik dengan carbendazim (Gambar 5) dan azoxystrobin (Gambar 6) pada 400 ppm. Pertumbuhan strain MBI 600 dalam media YPG diubah dengan carbendazim dan azoxystrobin secara individu pada 200 dan 400 ppm sama dengan kontrol pada 72 jam setelah inkubasi (Gambar 5 dan Gambar 6).

Diskusi

Berbagai galur PGPR telah digunakan untuk mengelola penyakit KB dan untuk meningkatkan pertumbuhan semai dan hasil gabah [35, 48]. Sampai saat ini, belum ada penelitian tentang mode aksi galur PGPR tertentu yang digunakan terhadap KB atau digunakan untuk meningkatkan pertumbuhan semai padi atau hasil padi. Dalam penelitian kami saat ini, strain MBI ditemukan positif untuk produksi siderofor. Siderophores adalah senyawa chelating besi berbobot molekul rendah yang diproduksi oleh PGPR di tanah dan dikenal untuk menekan patogen padi melalui antibiotik yang dimediasi siderophore [9]. Di bawah kondisi kekurangan zat besi, B. subtilis mengeluarkan siderofor katekolik yang disebut 2, 3hydroxybenzoyl glycine yang mirip dengan prekursor

Escherichia coli siderophore, enterobactin [14]. Rhizobakteria penghasil Siderophore telah menunjukkan antagonisme yang kuat terhadap beberapa jamur patogen padi seperti Alternaria sp., Fusarium oxysporum, Pyricularia oryzae dan Sclerotium sp. [9]. Karena zat besi adalah faktor pembatas dan sangat penting untuk pertumbuhan mikroba [17], rhizobacteria mengembangkan strategi untuk memperoleh zat besi. Studi sebelumnya menunjukkan bahwa produksi siderophore adalah faktor kunci untuk strain PGPR untuk mengendalikan patogen tanaman seperti R. solani [30].

Dalam studi ini, strain MBI 600 meningkatkan kemunculan bibit dan pertumbuhan bibit di bawah kondisi laboratorium dan rumah kaca ketika

digunakan sebagai perawatan benih pada berbagai kultivar padi. Peningkatan signifikan pertumbuhan akar dan pucuk dikaitkan dengan produksi zat pemacu pertumbuhan tertentu dan pelarutan unsurunsur seperti fosfor (Tabel 1). Namun, dalam penelitian kami, strain MBI 600 tidak menghasilkan IAA atau fosfor terlarut. Laporan sebelumnya menunjukkan bahwa beberapa strain B. subtilis dan B. amyloliquefaciens menghasilkan senyawa volatil tertentu seperti 2-3, butanediol dan acetoin yang merangsang pertumbuhan tanaman [39]. Produksi giberelin dan sitokinin juga bertanggung jawab atas dasar fisiologis promosi pertumbuhan benih padi. Promosi pertumbuhan juga dapat disebabkan oleh mekanisme tidak langsung seperti penghambatan etilen melalui aktivitas ACC deaminase [13]. Oleh karena itu penyelidikan lebih lanjut diperlukan dalam arah ini untuk mengkarakterisasi strain MBI 600 untuk mengidentifikasi produksi zat pemacu pertumbuhan spesifik yang terlibat dalam merangsang perkecambahan benih dan promosi pertumbuhan bibit padi.

Dalam penelitian kami, strain MBI 600 sangat toleran terhadap

hexaconazole, propikonazol dan validamisin; cukup toleran terhadap tricyclazole; dan kurang toleran terhadap benomyl dan mancozeb pada 1000 ppm. Strain MBI 600 menunjukkan toleransi yang baik pada 400 ppm untuk carbendazim dan azoxystrobin. Strain Bacillus sp (B-

Hak Cipta © 2011, Publikasi Bioinfo

Vijay Krishna Kumar K, dkk

44) kompatibel untuk carbendazim masing-masing pada 500 dan 1000 ppm [22]. Strain 916 dari B. subtilis ditemukan berhasil menjajah sistem akar tanpa

setiap populasi menurun ketika dikombinasikan dengan Jinggangmycin sebelum aplikasi ke benih [52]. Kompatibilitas strain Bacillus spp. untuk kelompok frobisida strobilurin juga dilaporkan. Juga, aplikasi gabungan dari B. subtilis strain NJ-18 dengan 50% Kresoxim-metil, fungisida strobilurin sangat efektif dalam menekan keparahan SHB beras dalam kondisi lapangan

[51]. Penggunaan galur PGPR yang kompatibel dengan fungisida bersama dengan fungisida menawarkan kontrol yang lebih baik daripada galur yang tidak kompatibel. Misalnya, integrasi Kodiak® (Bacillus subtilis) dengan fungisida sebagai perlakuan benih secara signifikan mengendalikan benih dan penyakit yang ditularkan melalui tanah dari kapas dalam kondisi lapangan [6]. Umumnya,

Bakteri benih dengan konsentrasi inokulum yang lebih tinggi menghasilkan hasil pertumbuhan yang lebih baik daripada konsentrasi inokulum yang lebih rendah pada semua CV beras yang diuji. Selain itu, strain MBI 600 menunjukkan kompatibilitas dengan sebagian besar fungisida yang biasa digunakan, yang merupakan karakteristik yang diinginkan dari strain PGPR. Oleh karena itu, penelitian yang dilaporkan di sini menyarankan integrasi strain MBI 600 dengan fungisida yang akan memiliki potensi komersial untuk pengelolaan ShB beras di bawah kondisi lapangan.

Mempromosikan Pertumbuhan Rhizobacteria. Ensiklopedia Genetika. London: Academic Press.

[3] Ashrafuzzaman M., Hossen F. A., M. Razi Ismail M., Anamul Hoque Md., Zahurul Islam M., Shahidullan S. M. dan Sariah Meon. (2009) Afr. J. Biotechnol, 8, 1247-1252.

[4] Berger L. R. dan Reynolds D.M. (1958) Biochimica et Biophysica Acta, 29, 522-534.

[5] Biswas A. (2006) Environ Ecol, 24S, 518-520.

[6] Brannen P. M dan Kenney D. S. (1997) J. Ind. Microbiol. Biotechnol, 19, 169-171.

[7] Brick J. M., Bostock R. M. dan Silverstone S. E. (1991) Appl Environ Microbiol, 57, 535-538.

[8] Cattelan A. J., Hartel P. G. dan Furhmann F. F. (1999) Tanah. Sci. Soc. Saya. J, 163, 1670-1680.

[9] Chaiharn M., Chunhaleuchanon S. dan Lumyong S. (2009) Dunia J Microbiol Biotechnol, 25, 19191928.

[10] Commare R., Nandakumar R., Kandan A., Suresh S., Bharathi M., Raguchander T. dan Samiyappan R. (2002) Crop Prot, 21, 671-677.

Referensi

[1] Ahemad M. dan Khan M. S. (2010) EurAsia J Biosci, 4, 88-95.

[2] Tanaman Antoun H. dan Kloepper J. W. (2001)

[11] Das S. R. dan Mishra B. (1990) Indian Phytopath, 43, 94-96.

[12] Dowling D. N. dan O 'Gara F. (1994) Trends Biotechnol, 12, 133-141.

[13] Glick B. R., Penrose D. M. dan Li J. P. (1998) J Theor Biol, 190, 63-68.

[20] Katznelson H. dan Bose B. (1959) Can J Microbiol, 5, 79-85.

[21] Krishnamurthy K. dan Gnanamanickam S. S. (1998) Biol Control, 13, 158-165.

124

[22] Laha G. S. dan Venkataraman S. (2001) Indian Phytopath, 54, 461-464.

Kegiatan pemacu pertumbuhan tanaman Bacillus subtilis mbi 600 (Integral®)

[23] Lee F. N. dan Rush M. C. (1983) Plant Dis, 6, 829832. [24] Lorck H. (1948) Physiol. Plant, 1, 142-146. [25] Marchetti M. A. (1983) Plant Dis, 67, 162-165.

[14] Grossman T. H., Tuckman M., Ellestad S. dan Osburne M. S. (1993) J. Bacteriol, 175, 6203-6211.

[26] Mew T. W. dan Rosales A. M. (1986) Phytopathol, 76, 1260-1264.

[15] Groth D. E. dan Lee F. N. (2002) Beras: Asal, sejarah, teknologi, dan produksi. W. E. Smith dan R. H. Dilday ed. John Wiley & Sons, Hoboken, NJ, 413416.

[27] Mew T. W. dan Rosales A. M. (1992) Kontrol Biologis Penyakit Tumbuhan. E. S. Tjamos, G. C. Papavizas, dan R. J. Cook, eds. Pers Pleno, New York, AS, 113-123

[16] Gupta C. P., Dubey R. C. dan Maheshwari D. K. (2002) Biol Fertil Tanah, 35, 399-405.

[28] Miller J. H. (1974) Eksperimen dalam molekul

[17] Gurinot M. L. (1994) Transportasi Besi Mikroba. Tinjauan Tahunan Mikrobiologi. London: Academic Press.

[18] Izadyar M. dan Baradaran P. (1989) Int. Rice Res. Catatan, 14, 25.

[19] Kanjanamaneesathian M., Pengnoo K. A. dan Nilratana L. (1998) Aust. Plant Pathol, 27, 198-206.

genetika. 2nd ed. Cold Spring Harbor Lab., Cold Spring Harbor, NY.

[29] Miller R. L. dan Higgins V. J. (1970) Phytopathol, 60, 104-110.

[30] Nagarajkumar M., Bhaskaran R. dan Velazhahan R. (2004) Microbiol Res, 159, 73-81.

[31] Nandakumar R., Babu S., Viswanathan R., Raguchander T. dan Samiyappan R. (2001) Soil Biol. Biochem, 33, 603-612.

P. S., Du P. V., Zhu D., Tang Q., Huang S., Lin X., Singh H. M. dan Srivastava R. K. (2000) Plant Dis, 84, 341356.

[32] Omar I., O'Neill T. M. dan Rossall S. (2006) Plant Pathol, 55, 92-99.

[41] Schwyn B. dan Neilands J. B. (1987) Anal Biochem, 160, 47-56.

[33] Pal R., Chakrabarti K., Chakraborty A. dan Chowdhury A. (2005) J Zhejiang Univ SCI 6B, 8, 756758.

[42] Shanmugam P. dan Narayanasamy M. (2009) The Internet Journal of Microbiology, 6, 211-219.

[43] Stammler G., Itoh M., Hino I., Watanabe A., Kojima K., Motoyoshi M., Koch A. dan Haden

[34] Prasad P. S., Naik M. K. dan Nagaraju P. (2006) Proc. Natl. Sem. Di Perbatasan Baru. Pl. Patho. Pp. 139.

E. (2007) J. Pestic. Sci, 32, 10-15.

[44] Suryadi Y., Kadir T. S. dan Sukumandi. (1989) Int. Rice Res. Catatan, 14, 35. [35] Rabindran R. dan Vidhyasekaran P. (1996) Crop Prot, 15, 715-721. [45] Swamy H. N., Sannaulla S. dan Kumar D. M. (2009) Karnataka Jurnal Ilmu Pertanian, 22, 448-449. [36] Renwick A., Campbell R. dan Coe S. (1991) Plant Pathol, 40, 524-532. [46] Thangasamy T. A. dan Rangaswamy M. (1989) Int. Rice Res. Catatan, 14, 24. [37] Rosas S. B., Andres J. A., Rovera M. dan Correa N. S. (2006) Biol Tanah. Biochem, 38, 3502-3505. [47] Vasantha Devi T., Malarvizhi R., Sakthivel N. dan Gnanamanickam S. S. (1989) Plant Soil, 119, 325-330. [38] Roy A. K. dan Saikia V. N. (1976) Indian Phytopath, 29, 354-356. [48] Vidhyasekaran P. dan Muthamilan M. (1999) Biocon. Sci. Technol, 9, 67-74. [39] Ryu C. M., Farag M. A., Hu C. H., Reddy M. S., Wei H. X., Pare P. W. dan Kloepper J. W. (2003) PNAS, 100, 4927-4932.

[40] Savary S., Willocquet L., Elazegui F. A., Teng

[49] Vijay Krishna Kumar K., Krishnam Raju S., Reddy M. S., Kloepper J. W., Lawrence K. S., Groth D., Miller M. E., Sudini H. dan Binghai Du. (2009) Jurnal Mikrobiologi Murni dan Terapan, 3, 485-488.

[50] Viswanathan R., Sundar A. R. dan Premkumari

M. S. (2003) Dunia J Microbiol Biotechnol, 19, 953959.

[51] Yang D., Wang B., Wang J., Chen Y. dan Zhou M. (2009) Kontrol Biol, 51, 61-65.

[52] ZhiYi L. C., Feng Y. dan Fan L. (2003) Acta Phytophylacica Sinica, 30, 429-434.