Arfani, Nurfitri (2018) Identifikasi Bakteri Penyebab Busuk Umbi Porang (Amorphophallus Muelleri Blume.) Dan Antagonisnya Berdasarkan Sekuen 16s Rdna Pada Variasi Waktu Dan Tempat Penyimpanan. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya sumberdaya alam, salah satunya adalah umbi porang. Umbi porang memiliki glukomanan dan kalsium oksalat. Diantara umbi yang termasuk dalam Famili Araceae, kandungan glukomanan yang paling tinggi adalah umbi porang yaitu 60 %. Indonesia merupakan salah satu negara pengimpor glukomanan dari Jepang. Hal ini disebabkan kurangnya pengetahuan masyarakat Indonesia mengenai glukomanan yang terkandung dalam umbi porang dan pengelolaannya. Glukomanan lebih banyak dimanfaatkan di Jepang dan permintaan ekspor tiap tahunnya masih terus meningkat. Saat ini, di Indonesia umbi porang umumnya dijual dalam bentuk chips porang sedangkan di Jepang, glukomanan digunakan sebagai polisakarida non terigu untuk pembuatan mie. Oleh karena itu, untuk meningkatkan perekonomian perlu dilakukan pengelohan umbi porang dalam bentuk glukomanan dan meningkatkan produktivitasnya. Untuk peningkatan produktivitas porang mengalami beberapa kendala diantaranya terjadi busuk umbi oleh mikroorganisme. Bakteri patogen yang banyak menyebabkan penyakit busuk umbi adalah Enterobacteriaceae. Dalam menanggulangi penyakit busuk umbi diperlukan mikroorganisme agen hayati yang mampu menekan pertumbuhan bakteri busuk umbi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendiagnosis gejala busuk umbi porang (Amorphophallus muelleri Blume) pada variasi tempat dan waktu selama masa penyimpanan, dan mengidentifikasi bakteri penyebab busuk umbi porang dan antagonisnya berdasarkan sekuen 16S rDNA. Sampel umbi porang yang digunakan sebanyak 72 umbi segar dengan berat antara 800 g – 1,9 kg. Variasi tempat penyimpanan yaitu di rak, tanah, dan lantai yang masing-masing terdiri atas 24 umbi. Variasi waktu penyimpanan dirancang selama 14 minggu, dengan pengamatan setiap minggu. Gejala busuk umbi terdiri atas perubahan warna, bau, dan tesktur serta luas area busuk umbi. Kondisi ruang penyimpanan berupa suhu dan kelembaban tidak dikontrol, namun diukur tiga kali sehari setiap pukul 05.00, 12.00 dan 17.00 WIB. Sampel umbi busuk diambil setiap minggu ketika mulai terlihat gejala busuk kemudian diisolasi bakterinya. Bakteri aerial diisolasi untuk menganalisis kualitas udara di tempat penyimpanan umbi busuk. Bakteri rhizosfer diisolasi untuk mendapatkan kandidat agen antagonis. Isolat bakteri busuk umbi diuji Postulat Koch untuk mendapatkan isolat penyebab busuk umbi porang. Isolat bakteri rhizosfer diuji antagonis terhadap isolat bakteri penyebab busuk umbi porang. Isolat bakteri penyebab busuk umbi dan rhizosfer yang terpilih diidentifikasi berdasarkan karakter fenotip dan molekular. Karakter fenotip digunakan sebagai data tambahan untuk mendukung pohon filogeni. Identifikasi molekular berdasarkan sekuen 16S rDNA dilakukan dengan tahapan ekstraksi DNA, uji kuantitatif DNA dengan nanodrop, uji kualitatif DNA menggunakan Elektroforesis Gel Agarosa 1 %, amplifikasi DNA dengan teknik PCR, sekuensing DNA, dan analisis data perubahan gejala busuk umbi serta dinamika bakteri busuk umbi dan bakteri aerial sehingga dapat direkomendasikan waktu dan tempat penyimpanan terbaik bagi umbi pascapanen. ix Hasil yang diperoleh menunjukkan rak adalah tempat penyimpanan terbaik dibandingkan di tanah dan lantai. Proses pembusukan di rak cenderung lebih lambat dibandingkan tanah dan lantai. Isolat bakteri busuk umbi selama 14 minggu masa penyimpanan diperoleh sebanyak 51. Hasil uji Postulat Koch menunjukkan dari 51 isolat busuk umbi yang didapatkan, tujuh diantaranya positif menyebabkan busuk umbi dan isolat PT4, PL9, dan PR11 dipilih untuk diidentifikasi berdasarkan frekuensi kemunculan pada setiap minggu pengamatan. Sebanyak sembilan isolat rhizosfer menunjukkan satu isolat yang mampu menghambat ketiga isolat bakteri busuk umbi porang yaitu isolat R7. Berdasarkan homologi sekuen 16S rDNA menunjukkan isolat PT4, PL9, dan PR11 memiliki similaritas 99,8 % dengan Bacillus cereus ATCC14579T sedangkan isolat R7 memiliki similaritas 99,7 % dengan Delftia tsuruhatensis PLC1755.
English Abstract
Indonesia is one country that is rich in natural resources, one of which is Amorphophallus muelleri tubers. A. muelleri tubers have glucomannan and calcium oxalate. Among the tubers included in the Araceae Family, the highest glucomannan content is A. muelleri tuber which is 60%. Indonesia is one of the glucomannan importing countries from Japan. This is due to the lack of knowledge of the Indonesian people regarding glucomannan contained in A. muelleri tubers and their management. Glucomannan is more widely used in Japan and export demand is still increasing every year. At present, in Indonesia A. muelleri tubers are generally sold in the form of A. muelleri chips while in Japan, glucomannan is used as a nonflour polysaccharide for the manufacture of noodles. Therefore, to improve the economy, it is necessary to pilot A. muelleri tubers in the form of glucomannan and increase their productivity. To increase the productivity of A. muelleri, there are several obstacles, including the occurrence of tuber rot by microorganisms. Pathogenic bacteria that cause tuber rot are Enterobacteriaceae. In tackling tuber rot we need biological agent microorganisms that can suppress the growth of tuber rotten bacteria. The purpose of this study was to diagnose the symptoms of rotten A. muelleri tuber in various places and times during storage, and identify the bacteria that cause A. muelleri tuber rot and its antagonists based on 16S rDNA sequences. A. muelleri tuber samples used were 72 fresh tubers weighing between 800 g - 1.9 kg. Variations in storage places are on shelves, soil, and floors, each of which consists of 24 tubers. Variation in storage time is designed for 14 weeks, with observations every week. Symptoms of tuber rot consist of changes in color, odor, and texture and the area of tuber rot. The condition of storage space in the form of temperature and humidity is not controlled, but measured three times a day every 05.00, 12.00 and 17.00 WIB. Rotten tuber samples are taken every week when foul symptoms begin to appear and then the bacteria are isolated. Aerial bacteria were isolated to analyze air quality in rotten tubers. Rhizosphere bacteria are isolated to get antagonistic agent candidates. Isolated tuber rot bacteria were tested by Koch postulate to obtain isolates causing A. muelleri tuber rot. Rhizosphere bacterial isolates were tested antagonist for isolates of A. muelleri tuber rot. Selected isolates of tuber and rhizosphere rotting bacteria were identified based on phenotypic and molecular characters. Phenotypic characters are used as additional data to support phylogeny trees. Molecular identification based on 16S rDNA sequences was carried out by DNA extraction, quantitative DNA testing with nanodrop, qualitative DNA testing using 1% Agarose Gel Electrophoresis, DNA amplification by PCR technique, DNA sequencing, and data analysis of tuber rot and tuber rot bacterial dynamics and aerial bacteria so that it can be recommended the best time and storage for postharvest tubers. The results obtained show the rack is the best storage place compared to the ground and floor. The decay process on the rack tends to be slower than the soil and floor. Tuber rotten bacterial isolates for 14 weeks of storage period were 51. Koch's postulate test results showed xi that from 51 tuber isolates, seven of them positively caused tuber rot and PT4, PL9, and PR11 isolates were chosen to be identified based on the frequency of occurrence in each observation week. A total of nine rhizosphere isolates showed one isolate that was able to inhibit the third isolate of A. muelleri tuber rot, isolate R7. Based on the homology of 16S rDNA sequences showed isolates of PT4, PL9, and PR11 had 99.8 % similarity with Bacillus cereus ATCC14579T while isolates R7 had 99.7 % similarity with Delftia tsuruhatensis PLC1755.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/635.22/ARF/i/2018/041809297 |
| Uncontrolled Keywords: | BULBS (PLANTS) |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 635 Garden crops (Horticulture) > 635.2 Edible tubers and bulbs > 635.22 Sweet potatoes |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Biologi, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 04 Dec 2019 07:04 |
| Last Modified: | 04 Dec 2019 07:04 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/176498 |
Actions (login required)
 |
View Item |