Teks tersebut membahas tentang interaksi antara bakteri Rhizobium dengan tanaman legum secara mutualistik. Bakteri Rhizobium mampu mengikat nitrogen dari udara dan dimanfaatkan oleh tanaman legum melalui pembentukan bintil akar. Kerja sama ini membantu ketersediaan nitrogen bagi tanaman.

1. INTERAKSI TUMBUHAN DENGAN
MIKROBA (BAKTERI)
OLEH:
ROBIN GINTING
HEPPI NIWER SINAGA
DWI TIKA AFRIANI
MARLINA
PENDIDIKAN BIOLOGI A-1/PPS
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

2. PENDAHULUAN


Tanaman kedelai tergolong sub family Papilionoideae,
family Leguminosae. Kebanyakan spesies tanaman dalam
sub family Papilionoideae berbintil akar.
Bintil akar merupakan tonjolan kecil di akar yang
terbentuk akibat infeksi bakteri pengikat nitrogen yang
bersimbiosis secara mutualistik dengan tumbuhan. Kerja
sama ini memungkinkan tersedianya nitrogen bagi
tumbuhan simbion, khususnya pada keadaan kurangnya
ketersediaan nitrogen larut di tanah. Bintil akar biasa
ditemukan berkelompok.

3. Macam-macam bentuk interaksi makhluk hidup itu adalah:
 Simbiosis
 Netralisme
 Antibiosis
 Predatorisme, dan
 Kompetitif.
HUBUNGAN
ANTARA
BAKTERI
Rhizobium sp
DENGAN
AKAR
TANAMAN
SIMBIOSIS MUTUALISME
Bakteri Rhizobium dapat mengikat nitrogen
dari udara yang kemudian dimanfaatkan
oleh tanaman kacang tanah, sedangkan
bakteri terlindungi dan mendapatkan air
dan nutrisi dari bintil-bintil akar kacang
tanah.

4. KARATERIKSTIK BAKTERI RHIZOBIUM SP
Rhizobium berasal dari dua kata yaitu Rhizo yang artinya
akar dan bios yang berarti hidup
 Rhizobium adalah bakteri yang bersifat aerob, bentuk
batang, koloninya berwarna putih berbentuk sirkulasi,
merupakan penghambat nitrogen yang hidup di dalam
tanah dan berasosiasi simbiotik dengan sel akar legume,
bersifat host spesifik satu spesies Rhizobium cenderung
membentuk nodul akar pada satu spesies tanaman
legume saja
 Rhizobium menginfeksi akar leguminoceae melalui ujungujung bulu akar yang tidak berselulose, karena bakteri
Rhizobium tidak dapat menghidrolisis selulose.
 Rhizobium cocok hidup pada suhu kamar dan pH 7,0 –
7,2


5. INTERAKSI RHIZOBIUM SP DENGAN
TANAMAN LEGUMINOCEAE

6. KETERANGAN GAMBAR…



Flavonoid dilepas dari akar tanaman
leguminosa kemudian membentuk molekul
lipochitooligosaccharide
Molekul
sinyal
tumbuhan
itu
akan
mengaktifkan msuatu protein yang mengatur
gen, yang menghidupkan dan mengaktifkan
suatu kelompok gen bakteri yang disebut nod,
kependekan dari gen nodulasi
Kemudian, bulu akar membentuk struktur
lir-benang yang disebut benang infeksi, yang
terdiri dari membran plasma lurus dan
memanjang dari sel yang terserang,
bersamaan dengan pembentukan selulosa
di sebelah dalam membran ini

7. 




Tiap bakteri yang membesar dan tak bergerak disebut
bakteroid. Sel bintil akar lazimnya mengandung beberapa ribu
bakteroid.
Bakteroid menyebabkan sel korteks dalam dan sel
perisiklus membelah.
Di
luar
ruang peribakteroid, di sitoplasma tumbuhan,
terdapat protein yang dinamakan leghemoglobin.
Leghemoglobyn adalah suatu protein yang mengandung besi,
seperti hemoglobin sel darah manusia, berkaitan secara
reversibel dengan oksigen. Warna kemerahan bintil kacang
kedelai disebabkan oleh leghemoglobyn.
Adanya bakteri menyebabkan rambut akar menggulung yang
dirangsang oleh IAA. Sejalan dengan masuknya bekteri akar
membentuk benang infeksi yang di dalamnya ada bakteri
bintil. Benang infeksi terus berkembang sampai di kortek dan
mengadakan percabangan. Percabangan ini menyebabkan
jaringan kortek membesar yang dapat dilihat sebagai bintil

8. TAHAP PEMBENTUKAN BINTIL AKAR
Umur Bintil (Hari)
Tahap Nodulasi
0
Bakteri masuk ke daalm rambut akar/sel epidermis
1-2
Benang infeksi mencapai dasar sel epidermis dan
memasuki korteks
3-4
Suatu massa kecil sel-sel terinfeksi dalam premordium
bintil
5
Pembagian pesat dari sel-sel bakteri dan sel-sel inang
7-9
12-18
23
Bintil mulai Nampak
Pertumbuhan lanjut dari bintil menjadi jaringan
bakteroid merah muda, multi terjadi fiksasi N
Bintil berlanjut menjadi periode aktif fiksasi N
28-37
Bintil mencapai besar maksimal dan fiksasi N berlanjut
50-60
Pelapukan bintil

9. TIPE BINTIL AKAR :

Globus

Peanut

Semi Globus
Ciri: berbentuk bulat, gampang
lepas dari akar
Ciri: berbentuk agak bulat,
letaknya terbenam
Ciri: bentuknya tidak beraturan,
permukaannya ada yang
kasar dan licin.
Memanjang
 Koral

“Seringkali bintil akar terdapat pada tanaman legum yang
tumbuh pada tanah berpasir yang kurang subur seperti
tanah jenis PMK”
(Idonkelor.blogspot.com/2009/08/bakteri-rhizobium-pada-legum.html.)

10. Bakteri berdasarkan gunanya dibedakan menjadi 2, yaitu:
1. Bakteri efektif
2. Bakteri Tidak Efektif
Ciri Tampak Bintil Akar yang efektif
Bintil akar yang dibelah melintang akan
memperlihatkan warna merah muda hingga
kecoklatan di bagian tengahnya.

11. PERLU DI PERHATIKAN …
tidak
semua
hubungan
antara
tanaman
leguminosae dengan bakteri Rhizobium berjalan
dengan
serasi,tapi
apabila
hubungannya
berjalan serasi maka akan menghasilkan bintil
akar yang sangat efektif dalam fiksasi
N2,bintil akar yang efektif umumnya dapat
memenuhi kurang lebih dua pertiga dari
kebutuhan nitrogen tanaman,bahkan pada
tanaman kedelai dapat memenuhi hingga 74%
kebutuhan nitrogen tanaman.

12. MEKANISME PENAMBATAN NITROGEN
BINTIL AKAR
OLEH
BAKTERI
Untuk menambat nitrogen, bakteri ini menggunakan
enzim nitrogenase, dimana enzim ini akan menghambat
gas nitrogen di udara dan merubahnya menjadi gas
amoniak. Gen yang mengatur proses penambatan ini
adalah gen nif (Singkatan nitrogen – fixation). Gen –
gen nif ini berbentuk suatu rantai , tidak terpencar
kedalam sejumlah DNA yang sangat besar yang
menyusun
kromosom
bakteri,
tetapi
semuanya
terkelompok dalam suatu daerah. Hal ini memudahkan
untuk memotong bagian untaian DNA yang sesuai dari
kromoson Rhizobium dan menyisipkanya ke dalam
mikroorganisme lain
(Prentis, 1984)

13. REAKSI: N2+8H+8E+16ATP=2NH3+H2+16ADP+16PI
Reaksi ini hanya dilakukan oleh bakteri prokariot,
menggunakan suatu kompleks enzim nitrogenase.
Enzim ini mengandung 2 molekul nutrien yaitu molekul
protein besi dan 1 molekul protein molibden besi.
Reaksi ini berlangsung ketika molekul N2 terikat pada
kompleks enzim nitrogenase. Protein Fe mula-mula
direduksi oleh elektron yang diberikan oleh
ferredoksin. Kemudian Fe reduksi mengikat ATP dan
mereduksi protein molibden besi yang memberikan
elektron pada N2 sehingga menghasilkan NH=NH. Pada
dua daur berikutnya prosesi ini ( masing-masing
membutuhkan elektron yang disumbangkan oleh
ferredoksin) NH=NH direduksi menjadi H2N-NH2 dan
selanjutnya direduksi menjadi NH3 tergantung pada
jenis mikrobanya, ferredoksin reduksi yang memasok
elektron untuk proses ini diperoleh melalui
fotosintesis, respirasi atau fermentasi.

14. FAKTOR-FAKTOR





YANG MEMPENGARUHI KEBERADAAN BAKTERI
BINTIL AKAR:
Sumber makanan (BO dan perakaran).
Untuk bertahan sebelum menginfeksi tanaman.
Mikroorganisme lain (sbg kompetitor di rizosfir).
Terutama yang antagonis, karena dapat menghalangi infeksi.
Lingkungan.
Mempengaruhi kegiatan fotosintesis untuk menyediakan
kebutuhan energi bakteri (cahaya, luas daun, CO2,
pembentukan biji/ fase generatif)
Ph
Yang dikehendaki netral – agak basa.
Suhu.
Yang disukai 20-28ºC, masing-masing jenis isolat berbeda
tanggapnya terhadap suhu.

15. Ketersediaan air dan hara untuk fotosintesis.
Karena
fotosintat
yang
dihasilkan
tanaman
dimanfaatkan oleh bakteri.
 Senyawa racun.
Yang berasal dari herbisida, fungisida di tanah tidak
disukai bakteri bintil, dapat berpengaruh terhadap
keberadaan bakteri, salinitas.
 Ketersediaan nutrisi.
Seperti N yang bisa menghambat bintil; P untuk suplai
energi; Mo untuk kerja nitrogenase, Fe dan Co untuk
laghemoglobin dan transfer elektron.
 Kesesuian genetik antara bakteri dengan tanaman
(untuk keperluan infeksi).


16. KEUNTUNGAN




MEMANFAATKAN BAKTERI RHIZOBIUM
:
Tidak mempunyai bahaya atau efek sampingan
Efisiensi penggunaan yang dapat ditingkatkan
sehingga bahaya pencemaran lingkungan dapat
dihindar
Harganya yang relatif murah
Teknologinya yang sederhana dapat dilakukan
dilaboratorium yang sederhana

17. 
Keberadaan bakteri bintil akar dapat diuji daya infeksi
bakterirhizobium pada akar serta keefektivan kerja bakteri
dalam bintil akar terhadap tanaman melalui uji infektivitas
dan uji efektivitas.
Indikator infektif atau tidaknya suatu bakteri bintil
akar dilihat dari jumlah dan berat bintil.
Indikator efektivitas bakteri bintil akar berdasarkan
berat tanaman dan warna hijau daunnya.

Untuk melakukan uji ini diperlukan koloni bakteri rhizobium
yang besar.
Terdapat 2 cara dalam menularkan bakteri:
1. Lewat biji
2. Lewat tanah
(En. Wikipedia.org/wiki/Rhizobia )

18. PENELITIAN YANG RELEVAN
2006, Uji Tanah Pasir Pantai Dicampur Lempung
Dengan Pemberian Pupuk Guano Dan Inokulasi
Rhizobium Terhadap Pertumbuhan Dan Hasil
Tanaman Kedelai (Bargumono)
 2010, jurnal tentang kajian biokomplek trico-g dan
inokulasi rhizobium pada hasil tanaman kedelai
(glycine max (l.) merrill (Jumini dan Rita Hayati)
 Dalam jurnal (Jumini, 2010) Menurut Yutono (1985),
kehidupan bakteri rhizobium sangat tergantung pada
lingkungan tanah terutama suhu, pH, unsur hara dan
senya kimia tertentu
 2001, jurnal pertanian tentang Efektivitas nodulasi
Rhizobium japonicum pada kedelai yang tumbuh
ditanah sisa inokulasi dan tanah dengan inokulasi
tambahan (Usman Kris Joko Suharjo)


19. 


September, 2012, jurnal penelitian hutan tanaman
tentang Karateristik Morfologi dan pembentukan
Bintil akar pada cemara udang. (Winastuti Dwi
Atmamto)
April, 2012, jurnal tentang pengaruh pemberian
legin, pupuk NPK dan urea pada tanah gambut
terhadap kandungan N, P total pucuk dan bintil akar
tanaman kedelai (Glycine max (L.) Merr.) (Achmad
Mudliadi)
Oktober, 2005, jurnal tentang Analisis filogenetik
Rhizobia yang diisolasi dari Aeschynomene spp. (Evi
Triana)