Jenis-Jenis Bakteri yang Bermanfaat dalam Bioteknologi Pertanian

Banyak sekali peranan bakteri menguntungkan yang dimanfaatkan dalam bioteknologi pertanian, sebab peranannya sangat baik dan mampu membantu dalam aktivitas fisiologis suatu tanaman budidaya pertanian tertentu, seperti mampu menyuburkan tanah, memfiksasi nitrogen (N) bebas di udara, dan lain sebagainya.

Melihat ciri-ciri bakteri secara ekologis, maka bakteri juga mampu hidup secara bebas, dapat hidup dimana saja, kapan saja (bersifat kosmopolit = dapat hidup di perairan, darat/medium terestrial, udara).

Pada kondisi-kondisi tertentu, bakteri dapat bersimbiosis dengan akar tanaman, atau bisa bersimbiosis dengan jamur membentuk suatu kesatuan yang sifatnya saling menguntungkan satu sama lainnya.

Sebagai contoh adalah bakteri Rhizobium leguminosarum yang mampu bersimbiosis dengan akar tanaman polong-polongan/kacang-kacangan (suku leguminoceae). Bakteri Rhizobium leguminosarum juga mampu mengikat Nitrogen (N) bebas yang ada di udara dengan cara bersimbiosis dengan bintil akar tanaman kacang-kacangan.

Bakteri lainnya seperti Agrobacterium tumefaciens adalah jenis bakteri tanah yang banyak menyerang tanaman berbunga dan menyebabkan “tumor crown gall” atau biasanya disebut bisul bermahkota. Bakteri Agrobium tumefaciens memiliki plasmid Ti (tumor inducing). Jika plasmid Ti dipindahkan ke dalam kromosom tanaman, sel-sel tanaman akan membelah secara cepat membentuk tumor. Plasmid Ti dapat disisipi gen-gen yang berguna, sebagai contoh gen pengendali sifat resistensi terhadap hama, sifat adaptif terhadap lingkungan kering, penunda pematangan buah sehingga tidak cepat membusuk, mampu memupuk sendiri, atau tanaman tahan terhadap terpaan angin dan curah hujan tinggi.

Contoh tumbuhan/tanaman budidaya yang tahan terhadap herbisida adalah tanaman kedelai yang ditransfer gen resisten herbisida dari bakteri Agrobacterium sp galur CP4. Maka ketika tanaman kedelai disemprot dengan herbisida tertentu, maka hanya gulma (rumput-rumput liar) di sekitar pohon kedelai yang akan mati.

Sementara itu, contoh tumbuhan tahan terhadap perubahan cuaca adalah tanaman tembakau yang mendapatkan transfer gen untuk megatur pertahanan terhadap cuaca dingin dari tanaman Arabidophis thaliana atau dari Cyanobacterium Anacyctis nidulans.

Ada juga bakteri yang mampu menyuburkan tanah pertanian seperti Nitrosomonas sp, Pseudomonas sp, Azotobacterium sp, Azola pinata, dan lain sebagainya. Bakteri-bakteri tersebut mampu membuat lahan pertanian menjadi lebih gembur, lebih subur, dan mampu menjaga pH, suhu dan kelembaban tanah agar tetap berada pada kondisi baik.

Pencegahan secara alamiah bagi tanaman budidaya yang terserang/terganggu oleh hama dan penyakit patogen bisa menggunakan agen hayati (biopestisida) yakni menggunakan kristal BT yang memiliki komposisi bakteri Bacillus thuringiensis  dalam pembasmian hama. Kristal BT ini banyak dijual di pasaran terutama di toko pertanian dan terbukti ampuh dalam penanganan berbagai macam infeksi hama yang sering merusak organ tanaman yang telah dibudidaya. Kemungkinan besar di Dinas Pertanian setempat di daerah menjual kristal bakteri BT secara komersil. Anda bisa membelinya langsung disana.

Bakteri Bacillus thuringiensis mampu menghasilkan senyawa delta-endotoksin yakni berupa toksin protein kristal yang dapat membunuh hama. Bakteri Bt tersebut dicampurkan dengan cairan sebagai perekat,  selanjutnya disemprotkan pada tanaman budidaya  yang terinfeksi hama. Jika hama memakan daun yang telah disemprot cairan mengandung spora dan toksin kristal BT, maka kristal BT tersebut akan mengikat reseptor khusus pada membran usus ulat, kemudian akhirnya ulat berhenti makan, mencret, muntah-muntah, dan selang beberapa hari kemudian hama akan mati (1-2 hari) karena ulat mengalami degradasi, tidak aktif bergerak, tubuhnya berubah warna menjadi gelap-pucat.

Jenis tanaman palawija berkarbohidrat tinggi seperti pohon jagung yang disemprotkan BT akan terbebas dari ulat penggerek. Bakteri Bt ini juga aktif membasmi ngengat pada buah pir, apel, kol/kubis, kentang, serta brokoli.

Adapun varietas bakteri Bacillus thuringiensis yang dijual secara komersil, diantaranya yakni:

• Bacillus thuringiensis varietas aizawai, sangat efektif menghancurkan larva ngengat, terutama ngengat diamondback (Plutella xylostella)pada tanaman kubis/kol;
• Bacillus thuringiensisvarietas israelensis, mampu membunuh larva nyamuk dan lalat hitam (blackflies);
• Bacillus thuringiensisvarietas kurstaki, mampu membasmi berbagai ulat pengganggu tanaman budidaya pertanian;
• Bacillus thuringiensisvarietas tenebrionis, sangat efektif sekali membunuh kumbang kentang Colorado (Leptinotarsa decemlineata) serta larva kumbang daun.

Keempat  varietas bakteri Bt di atas memang seringkali digunakan sebagai agen hayati (biopestisida) di Indonesia dan di dunia dalam rangka untuk pencegahan tanaman budidaya dari serangan hama, penyakit, maupun mikroba patogen bagi tanaman pertanian.

Sementara itu, bioinsektisida Baculovirus banyak dimanfaatkan untuk memberantas hama tanaman budidaya pertanian (hortikultura), seperti hama ulat penggerek pada tanaman jagung, kumbang kentang, hama tanaman kapas, kutu dan kumbang daun, serta beberapa jenis insekta lainnya.

Baculovirus jika termakan oleh serangga tidak menyebabkan serangga langsung mati, sehingga virus ini dapat ditularkan kepada serangga lainnya. Akan tetapi, pada kondisi-kondisi tertentu, para petani sering memanfaatkan baculovirus sebagai agen hayati  yang mampu membunuh serangga secara massal, sehingga target dalam pemberian baculovirus ini yaitu pada tanaman-tanaman budidaya yang terserang secara parah oleh serangga-serangga parasit yang dapat merusak baik pada organ daun, bunga, batang muda, maupun pada buah yang telah matang.

Serangga seringkali merusak daging buah yang telah matang yakni dari spesies lalat buah (Drosophilla melanogaster). Jenis lalat buah ini dapat juga dibunuh secara massal menggunakan agen bioinsektisida yakni baculovirus.

Beberapa organ daun akibat terserang serangga pemakan daun juga dapat dikendalikan secara sempurna menggunakan baculovirus tersebut. Akibat dari pemberian baculovirus pada daun yang terserang serangga patogen yakni daunnya akan pulih menjadi lebih sehat, lebih segar, nampak menghijau cerah serta tidak mengalami kebopengan (daunnya tidak berlubang-lubang).