Bakteri Rhizobium leguminosarum sebagai bakteri Nitrifikasi

Kingdom : Monera

Kelas : Psilopsida

Ordo : Psilotales

Family : Psilotaceae

Genus : Rhizobium

Species : Rhizobium leguminosarum

Eubacteria (eu = sebenarnya) adalah, organisme sel tunggal dengan ukuran 1- 10 mikrometer (µm), prokariotik, dinding selnya mengandung molekul organik yang kompleks yang dikenal sebagai peptidoglikan. Peptidoglikan hanya didapatkan pada Eubacteria dan dibangun oleh dua jenis gula yang berikatan dengan asam amino. Salah satu dari gula ini adalah asam muramik yang hanya didapatkan pada Eubacteria.

Kelompok bakteri dibedakan dari kelompok lainnya dengan menggunakan pewarnaan Gram, yang dikembangkan oleh Hans Christian Gram akhir tahun 1880, ahli bakteriologi. Bakteri Gram positif akan berwarna ungu (violet) karena menyerap warna kristal violet. Sedangkan bakteri Gram negative berwarna merah muda karena menyerap zat warna safranin. Perbedaan ini tergantung pada konstruksi dinding sel. Bakteri Gram positif mempunyai lapisan peptidoglikan yang lebih tebal dalam dinding selnya, sedangkan bakteri Gram negatif mempunyai peptidoglikan yang lebih tipis.

Menurut sejarah, bakteri telah dikelompokkan ke dalam subdivisi secara taksonomi berdasarkan jenis dinding selnya (Gram + dan Gram -), adanya endospora, metabolisme, karakteristik pertumbuhan dan nutrisi, fisiologis, dan kriteria lainnya. Tujuh puluh lima tahun yang lalu, taksonomi bakteri telah disusun dalam Bergey's Manual of Determinative Bacterilogy.

Semenjak tahun 1980an, Carl Woese dan peneliti lainnya telah mempelopori taksonomi bakteri yang baru berdasarkan perbedaan filogenik dari urutan RNA ribosoma 16S bakteri. Saat ini ada 12 kelompok bakteri.

Eubacteria mempunyai kemampuan metabolik yang berbeda. Saat ini, beberapa Eubacteria adalah heterotrof dan menggunakan molekul organik sebagai sumber energi. Beberapa jenis yang heterotrof menggunakan respirasi anaerob (tidak menggunakan oksigen). Eubacteria yang lainnya adalah autotrof yaitu Cyanobacteria yang melaksanakan fotosintesis, yang lainnya kemosintetik dan memperoleh energi dari reaksi kimia anorganik seperti Archaea.

Hanya kira-kira 2000 species yang telah diidentifkasi dan diberi nama. Kebanyakan ahli Biologi memperkirakan beberapa ratus bakteria yang belum diidentifikasi.

ALAT GERAK BAKTERI

Beberapa bakteri mampu bergerak dengan menggunakan bulu cambuk/flagel. Berdasarkan ada tidaknya flagel dan kedudukan flagel tersebut, kita mengenal 5 macam bakteri.

-	Atrich	: bakteri tidak berflagel. contoh: Escherichia coli
-	Monotrich	: mempunyai satu flagel salah satu ujungnya. contoh: Vibrio cholera
-	Lopotrich	: mempunyai lebih dari satu flagel pada salah satu ujungnya. contoh: Rhodospirillum rubrum
-	Ampitrich	: mempunyai satu atau lebih flagel pada kedua ujungnya. contoh: Pseudomonas aeruginosa
-	Peritrich	: mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.contoh: salmonella typhosa

NUTRISI BAKTERI

1. Dengan dasar cara memperoleh makanan, bakteri dapat dibedakan menjadi dua:
Bakteri heterotrof: bakteri yang tidak dapat mensintesis makanannya sendiri. Kebutuhan makanan tergantung dari mahluk lain. Bakteri saprofit dan bakteri parasit tergolong bakteri heterotrof.

2. Bakteri autotrofl bakteri yagn dapat mensistesis makannya sendiri. Dibedakan menjadi dua yaitu (1) bakteri foto autotrof dan (2) bakteri kemoautotrof.

KEBUTUHAN AKAN OKSIGEN BEBAS

Dengan dasar kebutuhan akan oksigen bebas untuk kegiatan respirasi, bakteri dibagi menjadi 2:
- Bakteri aerob: memerlukan O2 bebas untuk kegiatan respirasinya
- Bakteri anaerob : tidak memerlukan O2 bebas untu kegiatan respirasinya.

PERTUMBUHAN BAKTERI

dipengaruhi oleh beberapa faktor :

1. Temperatur, umumnya bakteri tumbuh baik pada suhu antara 25 - 35 derajat C.
2. Kelmbaban, lingkungan lembab dan tingginya kadar air sangat menguntungkan untuk pertumbuhan bakteri
3. Sinar Matahari, sinar ultraviolet yang terkandung dalam sinar matahari dapat mematikan bakteri.
4. Zat kimia, antibiotik, logam berat dan senyawa-senyawa kimia tertentu dapat menghambat bahkan mematikan bakteri.

Proteobacteria (Bakteri ungu) merupakan kelompok bakteri Gram negatif yang mempunyai beberapa proses nutrisi yang berbeda। Beberapa jenis ada fotoautotrof, tetapi tidak menghasilkan oksigen selama berfotosintesis। Yang lainnya kemoautotrof atau kemoheterotrof. Beberapa genus mengikat nitrogen dari atmosfer. Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar.

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 sirkular, merupakan penambat nitrogen yang hidup di dalam tanah dan berasosiasi simbiotik dengan sel akar legume, bersifat host specific satu species Rhizobium cenderung membentuk nodul akar pada satu species tanaman legume saja. Bakteri Rhizobium adalah orgarotrof, aerob, tidak berspora, pleomorf, gram negatif dan berbentuk batang. Bakteri rhizobium mudah tumbuh dalam medium pembiakan organik khususnya yang mengandung ragi atau kentang. Pada suhu kamar dan pH 7.0-7.2.

Morfologi Rhizobium dikenal sebagai bakteroid. Rhizobium menginfeksi akar leguminoceae melalui ujung-ujung bulu akar yang tidak berselulose, karena bakteri Rhizobium tidak dapat menghidrolisis selulose.

Rhizobium yang tumbuh dalam bintil akar leguminoceae mengambil nitrogen langsung dari udara dengan aktifitas bersama sel tanaman dan bakteri, nitrogen itu disusun menjadi senyawaan nitrogen seperti asam-asam amino dan polipeptida yang ditemukan dalam tumbuh-tumbuhan, bakteri dan tanak disekitarnya. Baik bakteri maupun legum tidak dapat menambat nitrogen swcara mandiri, bila Rhizobium tidak ada dan nitrogen tidak terdapat dalam tanah legum tersebut akan mati.

Bakteri Rhizobium hidup dengan menginfeksi akar tanaman legum dan berasosiasi dengan tanaman tersebut, dengan menambat nitrogen. Suatu sistem berdasar pada infeksi spesifik pada jenis inang Legum digunakan untuk menggolongkan Rhizobium secara tepat lebih dari 50 tahun. Kekhususan infeksi mempunyai banyak atraksi praktis yang memperhatikan aplikasi Teknologi Rhizobium, sungguhpun tidak sempurna sebab banyak strains rhizobia bisa menginfeksi ke kelompok spesifik lain dan sebab ada bukti persamaan baru dari taxonomic kimia dan data taxonomic kwantitatip. Tinggal suatu ukuran penting untuk spesiasi genus pada Manual Bergey Systematic Bacteriology, dengan modifikasi bersama data taxonomic baru (Jordan 1984).

Genus Rhizobium sekarang meliputi fast-growing rhizobia yang menghasilkan asam pada ragi mannitol agar (YMA) dan paling sering berasal dari daerah temperate. Ada tiga jenis di dalam Genus ini: R. leguminosarum (biovars viceaea, trifolii dan phaseoliif), R. meliloti, dan R. loti. Ini jenis terakhir termasuk rhizobia yang mampu untuk nodulasi Leucaena dan Mimosa. Genus Bradyrhizobium terdiri dari bakteri slow-growing yang tidak menghasilkan asam pada YMA dan paling umum menginfeksi Legum tropis. Suatu strain Bradyrhizobium juga bertanggung jawab untuk nodulasi non-legume berkayu Paraspnia (Trinick dan Galbraith 1980). Bakteri nodul dalam genus ini adalah kelompok heterogen dalam hubungan taxonomic masih belum dipecahkan. Hanya satu jenis, B. japonicum yang dikenali (Jordan 1984).

Strain Frankia sering berubah-ubah dalam kemampuan untuk menginfeksi jenis tumbuhan actinorhizal dari genera berbeda. Atas dasar study inokulasi silang dengan mengisolasi dari kisaran jenis, Baker (1987) menyarankan untuk mengisolasi masuk sedikitnya empat golongan inokulasi silang: (1) strain yang nodulasi Alnus dan Myrica; (2) strain yang nodulasi Casuarina dan Myrica; (3) strain yang nodulasi Elaeagnaceae (Elaeagnus, Hippophae dan Shepherdia) dan Myrica; dan (4) strain yang nodulasi hanya Elaeagnaceae. Kelompok Strain Frankia dapat digambarkan sebagian dalam kaitan dengan metoda infeksinya.

Golongan 1 dan 2 menghadirkan strain yang nodulasi oleh mekanisme infeksi rambut akar yang tradisional. Dalam cara infeksi ini, Frankia menembus merubah bentuk rambut akar, dan hyphae tumbuh intracellularly menembus ke rambut akar dan ke dalam korteks akar. Strain di dalam kelompok 4 menginfeksi inang tumbuhan Elaeagnaceous dengan penetrasi intercellular (MIller dan Baker 1986). Rambut akar tidak terlibat dalam infeksi. Hyphae Frankia masuk jaringan akar dengan penetrasi melalui lamella pertengahan antara dua epidermal sel dan kemudian menempati ruang intercellular kortex akar. Golongan 3 menghadirkan sejumlah kecil yang disebut strain fleksibel. Strain ini menginfeksi Myrica dengan infeksi rambut akar dan Elaeagnaceae dengan penetrasi intercellular (Miller dan Baker 1986). Haruslah dicatat bahwa banyak Legum, terutama sekali jenis pohon, mempunyai rute epidermal infeksi dan menembus intercellularly kortex akar. (Sprent dan de Faria 1988).

Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

Kesimpulan:

Ekosisitem : Bakteri ini hidup di dalam tanah. Masuk melalui bulu-bulu akar tanaman berbuah polong-polongan dan menyebabkan jaringan agar tumbuh berlebih hingga membentuk bintil akar.

Morfologi : Bakteri ini serupa batang, heterotrof, tidak memerlukan senyawa N organik. Biasanya bergerak dalam dengan 1 saampai 6 flagel. Kerap kali membentuk kutil-kutil pada akar tanaman. Koloni besar dan berlendir, bersifat gram negatif, simbion

Kegunaan : Pemanfaatan bakteri fiksasi N2, baik yang diaplikasikan melalui tanah maupun disemprotkan pada tanaman, mampu meningkatkan efisiensi pemupukan N. Dalam upaya mencapai tujuan pertanian ramah lingkungan dan berkelanjutan, penggunaan bakteri fikasi N2 berpotensi mengurangi kebutuhan pupuk N sintetis, meningkatkan produksi dan pendapatan usahatani dengan masukan yang lebih murah.

Fisiologi : Rhizobia menarik rambut akar (chemotactically)dengan mediator lektin (lectin) melekatkan diri pada dinding sel rambut akar. Triptofan(tryptophan) merupakan komponen eksudat akar. . Triptofan dirubah oleh Rhizobia menjadi asam indolasetik (IAA) yang menyebabkan rambut akar keriting atau bercabang di sekitar lekatan Rhizobia. Polygalacturonase yang dikeluarkan oleh rhizobia atau oleh tanaman akan melunakkan dinding rambut akar. Rhizobia bertambah masuk kedalam dinding sel akar, kemudian inti sel dinding akar langsung berkembang dan terinfeksi oleh bakteri. . Infeksi pada pembuluh membran sel dan dikelilingi dinding selulosik yang tumbuh di dalam sel kortek akar dan menginfeksi beberapa sel tetraploid yang berkembangbiak membentuk jaringan bintil akar. Rhizobia akan keluar dari lekatan infeksi menjadi berbentuk batang tidak beraturan dan kemudian memulai menambat nitrogen.

DAFTAR PUSTAKA

Muhammad. 2008. Peranan Bakteri dalam Kehidupan. http://www.cikers.co.id. Diakses tanggal 6 Maret 2009.

Winangun,Wartaya. 2008. Mikroorganisme Tanah. http://www.futureforest.blogspot.com. Diakses tanggal 6 Maret 2009.

Bunga Zahra.2009. Rhizobium. .http://yuwie.com. Diakses tanggal 6 Maret 2009.