Electronic Theses and Dissertation

Nilam aceh (pogostemon cablin benth.) adalah komoditas penghasil minyak atsiri yang sangat penting bagi masyarakat di indonesia, dengan kontribusi sekitar 90% terhadap pasokan minyak nilam dunia. aceh dikenal sebagai salah satu pusat produksi utama tanaman nilam, tetapi produktivitas nilam di aceh menunjukkan fluktuasi yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir. salah satu faktor utama penyebab penurunan produksi adalah penyakit layu bakteri yang dianggap sebagai ancaman serius bagi keberlanjutan budidaya nilam. penyakit ini umumnya disebabkan oleh ralstonia solanacearum, anggota kompleks spesies rssc, yang memiliki keragaman karakteristik dan tingkat patogenisitas berbeda. penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi variasi isolat bakteri penyebab layu pada tanaman nilam dari berbagai kawasan budidaya di aceh. sampel tanaman terinfeksi dikoleksi dari lima kabupaten, yaitu aceh besar, aceh barat daya, aceh jaya, aceh selatan, dan gayo lues. analisis dilakukan terhadap karakteristik morfologi, reaksi biokimia, profil metabolit sekunder, masa inkubasi penyakit, gejala layu, kandungan klorofil daun, serta aktivitas enzim peroksidase. selain itu, identifikasi molekuler dilakukan untuk memastikan keragaman fenotipik dan genetik isolat bakteri patogen, serta variasi fenotipik bakteri patogen tumbuhan yang telah berhasil diidentifikasi secara molekuler pada beberapa media kultur. hasil penelitian menunjukkan bahwa kelima isolat memiliki karakteristik yang berbeda, terutama pada karakteristik warna koloni. setiap isolat yang didapatkan termasuk ke dalam kelompok bakteri gram negatif dan menghasilkan enzim katalase. senyawa asam asetat merupakan senyawa dominan yang dihasilkan oleh tiap isolat bakteri patogen yang didapatkan. masa inkubasi penyakit layu oleh isolat asal aceh selatan memiliki masa inkubasi paling singkat (12 hsi), sementara isolat aceh besar dan aceh barat daya memilki masa inkubasi yang paling lama (14 hsi). setiap isolat menunjukkan karakteristik gejala penyakit layu yang yang diawali dari layu daun bagian bawah hingga ke pucuk dan akhirnya layu secara keseluruhan dan tanaman mati. kandungan klorofil pada daun tanaman nilam yang diinokulasi isolat bakteri patogen menurun secara signifikan daripada tanaman nilam tanpa inokulasi patogen. kandungan klorofil paling rendah ditemukan pada daun tanaman nilam yang diinokulasikan isolat bakteri patogen asal gayo lues. aktivitas enzim peroksidase pada tanaman nilam yang diinokulasi berbagai isolat bakteri patogen yang juga mengindikasikan bahwa sumber isolat memiliki patogenisitas yang berbeda. absorbansi enzim peroksidase tertinggi ditunjukkan oleh tanaman yang diinokulasi isolat bakteri patogen asal gayo lues. hasil identifikasi molekuler mengungkapkan tiap isolat merupakan spesies bakteri berbeda yang berasal dari genus enterobacter, enterococcus, lysinibacillus, dan pseudomonas, dengan genus enterobacter (isolat as) paling berpotensi sebagai bakteri fitpatogen. berbagai karakteristik enterobacter cloacae yang diamati, termasuk perbedaan morfologi koloni, bentuk sel, dan kepadatan koloni menunjukkan perbedaan saat ditumbuhkan pada beberapa media pertumbuhan. sejumlah informasi yang diperoleh dalam penelitian ini dapat berfungsi sebagai referensi ilmiah untuk pengembangan metode deteksi dini penyakit layu bakteri pada tanaman nilam dengan penerapan teknologi analisis spektral, khususnya spektroskopi inframerah dekat (near infra-red spectroscopy/nirs), sebagai pendekatan cepat dan non-destruktif untuk deteksi dini penyakit.

Aceh patchouli (Pogostemon cablin Benth.) is a highly important essential oil–producing commodity for communities in Indonesia, contributing approximately 90% of the global patchouli oil supply. Aceh is recognized as one of the main production centers for patchouli; however, patchouli productivity in the region has shown significant fluctuations in recent years. One of the primary factors contributing to the decline in production is bacterial wilt disease, which is regarded as a serious threat to the sustainability of patchouli cultivation. This disease is commonly caused by Ralstonia solanacearum, a member of the Ralstonia solanacearum species complex (RSSC), which exhibits high diversity in characteristics and varying levels of pathogenicity. This study aimed to characterize the variation of bacterial isolates causing wilt disease in patchouli plants collected from different cultivation areas in Aceh. Infected plant samples were collected from five regencies: Aceh Besar, Southwest Aceh, Aceh Jaya, South Aceh, and Gayo Lues. Analyses were conducted on morphological characteristics, biochemical reactions, secondary metabolite profiles, disease incubation period, wilt symptom development, leaf chlorophyll content, and peroxidase enzyme activity. In addition, molecular identification was performed to confirm the phenotypic and genetic diversity of the pathogenic bacterial isolates, as well as the phenotypic variation of plant pathogenic bacteria that had been successfully identified molecularly on several culture media. The results showed that the five isolates exhibited distinct characteristics, particularly in terms of colony color. All isolates belonged to the Gram-negative bacterial group and produced the catalase enzyme. Acetic acid was identified as the dominant compound produced by each pathogenic bacterial isolate. The shortest disease incubation period was observed in the isolate from South Aceh (12 days after inoculation), while the isolates from Aceh Besar and Southwest Aceh exhibited the longest incubation period (14 days after inoculation). All isolates caused wilt symptoms that began in the lower leaves, progressed upward toward the shoot apex, and ultimately resulted in complete wilting and plant death. Leaf chlorophyll content in patchouli plants inoculated with pathogenic bacterial isolates decreased significantly compared to non-inoculated plants. The lowest chlorophyll content was observed in plants inoculated with the isolate originating from Gayo Lues. Peroxidase enzyme activity in patchouli plants inoculated with different bacterial isolates also indicated differences in pathogenicity among isolate sources, with the highest peroxidase absorbance recorded in plants inoculated with the Gayo Lues isolate. Molecular identification revealed that each isolate belonged to a different bacterial species, originating from the genera Enterobacter, Enterococcus, Lysinibacillus, and Pseudomonas, with the Enterobacter genus (South Aceh isolate) showing the greatest potential as a phytopathogenic bacterium. Various characteristics of Enterobacter cloacae, including differences in colony morphology, cell shape, and colony density, varied depending on the growth media used. The information obtained from this study may serve as a scientific reference for the development of early detection methods for bacterial wilt disease in patchouli plants, particularly through the application of spectral analysis technologies, such as Near-Infrared Spectroscopy (NIRS), as a rapid and non-destructive approach for early disease detection.