Judul: Functional Analysis In Hevea Brasiliensis Of Hberf-Ixc4 And Hberf-Ixc5 Genes, Two Potential Orthologs Of The Erf1 Gene From Arabidopsis
Abstrak: Natural rubber (NR) (cis-1,4-polyisoprene) is the main production from Hevea brasiliensis (Willd. Ex A. Juss.) Müll. Arg. NR is a very important industrial material for transportation, consumer, and medical. The demand for NR is increasing from year to year. NR is obtained from latex. The latex flows out from laticifers after tapping the bark. Ethephon, an ethylene releaser, can be applied on clones to stimulate the latex production. Tapping and ethephon stimulation are sources of harvesting stresses conducing to the production of secondary metabolites and consequent rubber. Ethylene (ET) and jasmonic acid (JA) biosynthesis and signalling pathways play a crucial role in the response to latex harvesting stress. Two Hevea ethylene response factor genes, HbERF-IXc4 and HbERF-IXc5, were predicted to be orthologs to ERF1 from Arabidopsis. ERF1 was suggested to be a component of defence responses through the involvement of ethylene and jasmonic acid signalling pathways. Transcripts of HbERF-IXc4 and HbERF-IXc5 were dramatically accumulated by combining wounding, methyl jasmonate, and ethylene treatment. These factors were assumed to be a regulator at the crosstalk of ethylene and jasmonate signalling pathways in latex cells. HbERF-IXc4 and HbERF-IXc5 have several features of transcription factor revealed by transactivation experiment and subcellular localization, respectively: they can activate the GCC cis-acting element of promoters of target genes and are localized in nucleus, In this study, functional analysis of HbERF-IXc4 and HbERF-IXc5 genes have been carried out by overexpression of these genes under the control of 35S CaMV and HEV2.1 as a promoter in transgenic Hevea lines obtained by Agrobacterium tumefaciens-mediated genetic transformation. This overexpression of genes led to emphasize the effect of native HbERF-IXc4 and HbERF-IXc5 genes. Twenty-nine GFPpositive lines were established on paromomycin selection medium. Twelve lines regenerated plants but only ten led to produce a sufficient number of plants for further phenotyping with totally 1,622 transgenic plants in greenhouse. These ten lines were confirmed as transgenic by Southern blot hybridization. Observation of morphology until one year showed both genes (HbERF-IXc4 and HbERF-IXc5) promoted a better growth in terms of plant height, stem diameter, and weight of aerial and root system with higher vigour and better tolerance to some abiotic stresses. Plants overexpressing HbERF-IXc5 have also a better performance than HbERF-IXc4. Data also showed a vigorous root system well balanced with regard to the whole plant. Real-time RT-PCR analyses revealed that expression of HbERF-IXc4 and HbERF-IXc5 genes was higher in transgenic lines compared to wild-type. Analysis in details of HbERF-IXc5 lines also showed some changes in anatomy (cambium activity, number of latex cells, starch, and width of xylem). This work is the first successful functional analysis of transcription factors in Hevea. Some differences have been observed between HbERF-IXc4 and HbERF-IXc5. As ERF1, HbERF-IXc4 and HbERF-IXc5 proteins should drive the response to some stresses. HbERF-IXc5 protein might be a regulator of laticifer differentiation. This study could be completed with analysis of silenced transgenic lines, comparison of transcriptome, metabolome of wild-type and transgenic lines, and identification of target genes controlled by HbERF-IXc4 and HbERF-IXc5. These results could be applied through development of molecular genetic markers for tolerance to harvesting
Keyword: cambium, ERF1, ethylene, Hevea, HbERF-IXc4, HbERF-IXc5, latex cell, laticifer, stress, transcription factor

Judul: Molecular Identification and Characterization of Flowering Regulator Genes in Oil Palm (Elaeis guineensis Jacq.)
Abstrak: Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) adalah tanaman penghasil minyak nabati utama yang dapat digunakan sebagai bahan pangan maupun bahan bakar. Produktivitas perkebunan kelapa sawit Indonesia masih rendah dengan hanya 3,9 ton/hektar/tahun dibandingkan dengan potensi hasil yang dapat mencapai 7,4 ton/hektar/tahun, sehingga perlu adanya percepatan program pemuliaan. Fase vegetatif yang memakan waktu sekitar tiga sampai empat tahun menyebabkan proses pemuliaan kelapa sawit berjalan sangat lambat. Teknologi FasTrack breeding, yang memanfaatkan gen-gen pengontrol pembungaan, menawarkan solusi potensial untuk mempercepat pembungaan. Akan tetapi, informasi tentang gen-gen tersebut pada kelapa sawit sangat terbatas, sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi gen pengontrol pembungaan pada kelapa sawit. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi tentang jalur metabolisme hulu dalam induksi pembungaan kelapa sawit. Pemahaman atas mekanisme dan gen-gen yang terlibat dalam pembungaan dapat memfasilitasi pembentukan galur-galur kelapa sawit yang berbunga lebih cepat melalui rekayasa genetika, sehingga dapat diaplikasikan dalam proses percepatan pemuliaan kelapa sawit. Tahapan penelitian meliputi: (1) Studi in silico kandidat gen-gen pengontrol pembungaan dengan menggunakan pemodelan protein; (2) Kloning, transformasi, dan karakterisasi kandidat gen terpilih ke dalam tanaman model (Arabidopsis thaliana) serta evaluasi genotipe dan fenotipe tanaman hasil transformasi. (3) Evaluasi ekspresi kandidat gen pembungaan kelapa sawit di daun dan organ reproduksi. (4) Karakterisasi promotor gen pembungaan. Protein homolog Flowering Locus T (FT) / Heading date 3a (Hd3a) dari kelapa sawit berhasil diidentifikasi melalui pemodelan protein berdasarkan struktur protein FT dari A. thaliana dan padi. Dengan memanfaatkan model protein dan informasi mengenai residu asam amino penting, fungsi dari protein homolog dapat diprediksi. Analisis BLASTp pada basis data NCBI berhasil mengidentifikasi delapan belas kandidat protein dari keluarga phosphatidylethanolamine-binding protein (PEBP). Tiga belas protein menunjukkan tingkat homologi sekuen yang tinggi dan cakupan kueri yang luas terhadap sekuen AtFT/OsHd3a. Analisis filogenetik berhasil mengelompokkan protein-protein tersebut menjadi tiga sub-famili: FT, Terminal Flower 1 (TFL1), dan Mother of FT and TFL1 (MFT). Kesamaan struktural ditemukan di antara protein kelompok FT, namun variasi residu asam amino di lokasi penting mengubah aktivitasnya. Tiga protein diidentifikasi sebagai florigen potensial: EgHd3a-1, EgHd3a-2, dan EgHd3a-3. Dua dari tiga gen, EgHd3a-1 and EgHd3a-2, yang diidentifikasi berhasil dikloning ke vektor ekspresi pCAMBIA 1300. Gen EgHd3a-3 tidak dapat terdeteksi pada seluruh jaringan yang diperiksa sehingga tidak dapat diinvestigasi lebih lanjut. Gen EgHd3a-1 dan EgHd3a-2 berhasil ditransformasikan ke A. thaliana melalui metode floral drip. Hasil dari overekspresi tersebut menunjukkan bahwa A. thaliana transgenik berbunga lebih cepat dibandingkan A. thaliana tipe liar, sehingga EgHd3a-1 dan EgHd3a-2 terindikasi berperan sebagai florigen dengan mempercepat proses pembungaan. Tingkat ekspresi gen EgHd3a-1 dan EgHd3a-2 berhasil diukur menggunakan quatitative PCR (qPCR). Primer yang dirancang dengan mempertimbangkan batas ekson-intron-ekson terbukti spesifik dan tervalidasi. Hasil qPCR menunjukkan bahwa gen EgHd3a-1 terekspresi tinggi pada bunga, terutama pada bunga jantan matang, tetapi rendah pada bunga betina, daun, dan pelepah. Gen EgHd3a-2 menunjukkan ekspresi tinggi pada bunga betina muda, tetapi sangat rendah pada bunga jantan, daun, dan pelepah. Tidak ada perbedaan pola signifikan dalam ekspresi penyambungan alternatif (alternative splicing) pada kedua gen ini di antara sampel yang diuji. Promotor gen EgHd3a-1 dan EgHd3a-2 telah berhasil dikloning, disambungkan ke gen ß-glucuronidase (GUS), dan ditransformasikan ke tanaman A. thaliana. Uji
Keyword: oil palm, FasTrack breeding, Hd3a, PEBP, promoter

Judul: Closed Knight’s Tour pada Papan Catur Berbentuk Persegi Panjang dengan Ukuran Maksimal 8 × 8
Abstrak: Closed Knight’s Tour merupakan langkah kuda yang mengunjungi setiap kotak pada papan catur tepat satu kali dengan langkah kuda berawal dan berakhir pada kotak yang sama. Graf yang terbentuk dari closed knight’s tour dinotasikan sebagai graf G(m,n), dengan m adalah banyaknya baris dan n adalah banyaknya kolom. Graf tersebut memuat Hamiltonian cycle. Sebuah graf terhubung G adalah graf bipartite jika dan hanya jika graf tersebut tidak memiliki cycle dengan panjang ganjil. Papan catur yang memenuhi syarat cukup untuk memiliki closed knight’s tour adalah papan catur berukuran 5 × 6, 5 × 8, 6 × 6, 6 × 7, 6 × 8, 7 × 8, dan 8 × 8.
Keyword: bipartite, closed knight’s tour, hamiltonian cycle, knight’s tour, teori graf