Judul: Study of Response Mechanism to Postharvest Physiological Deterioration in Yellow and White Flesh Cassava Tuberous Root
Abstrak: Postharvest Physiological Deterioration (PPD) merupakan hambatan besar dalam industri ubi kayu yang dapat menyebabkan kerugian dari sisi produksi maupun nilai ekonomi. Pemuliaan ubi kayu toleran PPD merupakan solusi jangka panjang yang dapat diarahkan pada perakitan kultivar ubi kayu kuning (β-karoten tinggi) karena lebih tahan disimpan. Meskipun demikian, proses seleksi untuk kandungan β-karoten tinggi dan toleran PPD relatif lama, sulit, dan mahal, oleh karena itu, tahap pertama dalam penelitian ini dilakukan pengembangan metode yang lebih sederhana dan akurat menggunakan scanner untuk dokumentasi gambar potongan umbi dan pengolahan gambar dengan ImageJ (grayscale dan area fraction). Proses pengamatan dengan scanner lebih efektif dan efisien dibandingkan dengan metode standar kamera. Selain itu, gambar yang diperoleh juga lebih homogen sehingga antara β-karoten dan nilai grayscale yang diamati dengan scanner berkorelasi kuat. Hasil serupa juga terlihat pada evaluasi PPD, yang menunjukkan korelasi kuat antara metode standar kamera dengan scanner. Metode alternatif scanner selanjutnya digunakan pada percobaan kedua untuk mengevaluasi keragaman fenotifik toleransi PPD pada 16 kultivar ubi kayu, yang terdiri dari 10 kultivar putih dan 6 kuning. Evaluasi respon PPD dilakukan selama dua tahun berturut-turut. Hasil analisis clustering membagi 16 kultivar yang diuji menjadi enam cluster yang mengelompokkan tiga level toleransi PPD yaitu toleran, medium, dan sensitif. Sebanyak 11 kultivar memiliki respon PPD konsisten dalam dua tahun, sedangkan lima lainnya berbeda. Hasil ini menunjukkan adanya pengaruh lingkungan terhadap PPD. Selain itu, terdapat empat kultivar yang konsisten toleran PPD dengan tiga diantaranya berumbi kuning dan satu berumbi putih. Hasil ini mengindikasikan bahwa senyawa β-karoten pada ubi kayu kuning tidak berperan sebagai kunci toleransi PPD dan adanya keragaman dalam mekanisme ketahanan PPD pada level molekuler antara ubi kayu kuning dan putih yang perlu diekplorasi lebih lanjut. Kultivar Adira-4 dan Carvita-25 memiliki warna umbi berbeda yaitu putih dan kuning yang teridentifikasi toleran PPD, oleh karena itu, kedua kultivar tersebut digunakan dalam analisis transkriptom untuk mengkaji mekanisme respon PPD pada ubi kayu kuning dan putih. Hasil analisis transkriptom menunjukkan kedua kultivar memiliki persamaan dan perbedaan dalam respon terhadap PPD. Hal ini ditunjukkan dengan sebaran gen-gen yang terekspresi di keduanya maupun hanya terekspresi di masing-masing kultivar. Selain itu, analisis GO enrichment pun menunjukkan pola yang sama yaitu delapan pathways hanya signifikan di Adira-4, sembilan pathways di Carvita-25, dan lima pathways di kedua kultivar. Penelitian ini juga mengungkapkan pathways lain yang dalam respon terhadap PPD yaitu asam amino dan vitamin B. Variasi dalam mekanisme respon terhadap PPD pada ubi kayu kuning dan putih yang dapat bermanfaat untuk meningkatan toleransi terhadap PPD., Postharvest Physiological Deterioration (PPD) is a major obstacle in the cassava industry that can cause losses in production and economic value. PPD-tolerant cassava breeding is a long-term solution that can be directed towards assembling yellow (high β-carotene content) cassava cultivars because they have a longer shelf life. However, the selection process for high β-carotene content and PPD tolerance is relatively long, difficult and expensive. Therefore, in the first stage of this research, a simpler and more accurate method was developed using a scanner for cassava root image documentation and ImageJ (grayscale and area fraction) for image processing. The observation process with a scanner
Keyword: asam amino, β-karoten, masa simpan, pengolahan gambar, vitamin

Judul: Physiology and Molecular Studies Related to Starch Characters on Cassava (Manihot esculenta Crantz.)
Abstrak: Ubi kayu saat ini memiliki potensi pemanfaatan sangat besar sebagai bahan pangan, pakan, dan industri dengan produk turunan yang beragam. Oleh karena itu perlu didukung dengan penyediaan genotipe ubi kayu yang unggul dari aspek kandungan pati dan produktivitasnya. Ubi kayu umumnya diperbanyak menggunakan stek batang sehingga potensi keragamannya kurang berkembang dengan cepat, peningkatan variasi genetik ubi kayu dapat dilakukan dengan metode persilangan. Pada penelitian ini digunakan materi genetik berupa populasi tanaman ubi kayu yang dihasilkan dari biji penyerbukan terbuka (open pollinated/OP) tanaman generasi M1G4. Penelitian ini mencakup identifikasi karakterisasi panen dan komponen pati pada populasi penyerbukan terbuka untuk memperoleh data profil kualitas umbi, serta percobaan molekuler secara in silico dan identifikasi marka SNP pada gen penting yang terlibat dalam biosintesis pati. Luaran yang diharapkan berupa data karakter hasil dan pati dari populasi OP, sekuens primer gen spesifik untuk analisis situs SNP dan informasi situs SNP pada gen pengendali sintesis pati. Materi yang digunakan pada penelitian ini adalah tanaman dan umbi segar beberapa mutan putatif ubi kayu pada populasi OP, data genom ubi kayu AM560-2 asal Colombia dan KU-50 asal Thailand serta sekuens gen yang diduga sebagai pengendali sintesis pati, dan isolat DNA tanaman ubi kayu genotipe Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang-4, Adira-4, Gajah, dan Manggu. Pengamatan terhadap tanaman OP yang berumur 9 bulan setelah tanam (BST), meliputi keragaan tanaman sebelum panen dan umbi saat panen. Keragaman fenotipe karakter kualitatif meliputi warna korteks batang, warna luar batang, warna pucuk, tipe cabang, tipe leher umbi, bentuk umbi, warna korteks umbi, dan rasa umbi. Pengelompokan populasi berdasarkan karakter kualitatif membentuk dendogram dengan tiga kelompok besar. Sebaran 214 genotipe berdasarkan hubungan bobot umbi per tanaman dengan karakter diameter batang, tinggi tanaman, level percabangan, jumlah umbi, dan tebal korteks umbi menunjukkan terdapat 8 genotipe yang potensial dikembangkan ke tahap pengujian lanjutan menggunakan perbanyakan vegetatif. Teknik in silico dapat digunakan untuk akselerasi pemuliaan tanaman ubi kayu yang mudah dan murah untuk mengidentifikasi gen putatif pada jalur sintesis pati ubi kayu menggunakan data sekuens genom pada basis data bioinformatika. Beberapa gen dipilih berdasarkan aktivitasnya yang diketahui dalam proses biosintesis pati meliputi ERF (ethylene response factor), ethylene, hexose, LEA (late embryogenesis abundant), starch synthase, dan sucrose. Berdasarkan hasil analisis komparasi genom diperoleh informasi terdapat 24 sekuens gen putatif yang terdapat pada genom ubi kayu asal Colombia dan Thailand namun terdapat dua sekuens putatif yang hanya ditemukan pada genom Colombia yaitu sekuens putatif gen Lea14-A-like dan SS4-isoform X1. Sebanyak 14 gen putatif yang teridentifikasi, memiliki peran dalam proses biologis dan fungsi molekuler dan lokasinya tersebar pada 12 koromosom yaitu pada kromosom LG 01, LG 02, LG 03, LG 04, LG 05, LG 08, LG 09, LG 11, LG 14, LG 15, LG 16, dan LG 18. Berdasarkan peran masing-masing gen terpilih gen GBSS1 dan Lea yang diduga mengendalikan proses biosintesis pati. Gen putatif ini dapat dijadikan sebagai acuan analisis marka molekuler dan analisis ekspresi gen untuk akselerasi program pemuliaan ubi kayu melalui teknik pengeditan gen spesifik sehingga lebih efisien dari segi waktu dan biaya. Selanjutnya terpilih gen GBSS1 dan Lea yang diduga berkaitan erat terkait kualitas pati yang dihasilkan, kemudian di susun
Keyword: bioinformatics, characterization, comparative study, molecular marker, true cassava seeds (TCS)

Judul: Hamiltonian formulation for linear waves motion in two layers fluid
Abstrak: The surface wave could be considered as a wave that separates two fluids, namely water and air. Based on this assumption, it is introduced the interfacial wave, a wave between two layers of fluid with different density. The formulation of interfacial waves motion begins with deriving the base equation of irrotational ideal fluid. Furthermore, according to irrotational fluid assumption, the base equation can be stated in velocity potential. In this derivation, the fluids domain is assumed to be restricted by rigid lid boundary conditions, both at the upper and lower limit. Therefore, the interfacial waves motion can be explained in a hamiltonian formulation. In the hamiltonian formulation, total energy is defined as the sum of kinetic and potential energy. The hamiltonian system is obtained from reduction of kinetic energy by using the Dirichlet Neumann Operator. The resulted kinetic energy equation is nonlinear. Therefore, this form is linearized by first part of the Taylor expansion. This linearization gives a dispersion relation of linear wave. Based on this dispersion relation, the phase speed of the linear wave depends on the density ratio of the two layers fluid.
Keyword: