Judul: Mekanisme Adaptasi dan Penekanan Akumulasi Fe dan Al untuk Meningkatkan Produktivitas Padi di Lahan Pasang Surut
Abstrak: Lahan pasang surut merupakan salah satu lahan yang dapat dimanfaatkan sekarang ini untuk dijadikan sebagai areal pengembangan pertanian, karena lahan ini tersedia cukup luas di Indonesia (20.11 juta ha) tetapi pemanfaatannya belum dilakukan secara maksimal, disamping itu hasil padi masih tergolong rendah (3-4.5 t ha-1). Salah satu penyebab rendahnya hasil padi di lahan ini adalah senyawa pirit yang terdapat di dalam tanah. Senyawa ini jika teroksidasi atau tereduksi dapat menghambat pertumbuhan tanaman padi. Proses oksidasi pirit terjadi dalam beberapa tahapan dan hasil akhir dari oksidasi pirit adalah menghasilkan ferri hidroksida (Fe(OH)3), asam sulfat dan juga ion H+ sehingga nilai pH tanah menjadi sangat rendah (<4). Pada kondisi reduktif, pirit dapat mengakibatkan tingginya kelarutan zat-zat beracun seperti, Fe2+, H2S, CO2 dan asam-asam organik. Oleh karena itu, dalam mengelola lahan pasang surut perlu diperhatikan kondisi pirit supaya tidak teroksidasi atau tereduksi lebih lama. Salah satu kunci keberhasilan budidaya padi di lahan pasang surut adalah kondisi air, selain itu genotipe yang toleran dapat dilakukan untuk meningkatkan hasil padi di lahan pasang surut. Penelitian ini difokuskan pada studi fisiologi dan mekanisme toleransi genotipe padi terhadap cekaman Fe atau Al dengan pendekatan penelitian dari laboratorium ke lapangan (from lab to land). Langkah awal yang dilakukan untuk mengetahui tingkat toleransi genotipe padi terhadap cekaman Fe adalah dengan menggunakan pengujian pada beberapa tingkat cekaman Fe serta pengujian pada dua umur bibit yang berbeda. Setelah diketahui umur bibit yang lebih toleran terhadap Fe kemudian digunakan umur tersebut untuk menguji tingkat ketahanan terhadap Al, selanjutnya aplikasi ke lapangan lahan pasang surut tipe luapan B. Berdasarkan hasil penelitian pada bibit umur dua minggu, diketahui masing-masing genotipe memiliki mekanisme dan respon yang berbeda terhadap tingkat keracunan Fe. Pada konsentrasi 500 ppm genotipe IR64 memiliki kemampuan membentuk plak di permukaan akar, genotipe IRH108 memiliki kemampuan selektivitas membran sel akar terhadap ion Fe, dan Indragiri juga memiliki kemampuan selektivitas membrane sel akar terhadap ion Fe. Mekanisme yang terjadi disini pada ke-tiga genotipe adalah mekanisme ekskluder. Pembentukan plak di permukaan akar berhubungan dengan kemampuan oksidasi Fe2+ di akar. Oksidasi besi dipengaruhi oleh difusi oksigen ke dalam rhizosfer melalui aerenchyma akar. Perkembangan Aerenchyma akar dipengaruhi oleh produksi etilen di akar. Semakin besar ukuran aerenchyma yang terbentuk, difusi udara semakin lancar sehingga oksidasi Fe2+ menjadi Fe3+ semakin cepat dan pembentukan plak besi semakin meningkat. Pada konsentrasi 1000 dan 1500 ppm Fe, genotipe IR64 tidak mampu menahan Fe di permukaan akar, hal ini ditunjukkan dengan menurunnya kadar plak besi di permukaan akar, dan kadar Fe di jaringan akar meningkat, kadar Fe di jaringan tajuk juga meningkat serta persentase bronzing di daun meningkat hingga mencapai 98%. Pada genotipe IRH108 dan Indragiri masih memiliki kemampuan untuk menahan Fe di akar yang ditunjukkan dengan semakin meningkatnya kadar plak besi di permukaan akar dan kadar Fe di akar dan di tajuk lebih rendah dari genotipe IR64. Berdasarkan hasil penelitian diketahui genotipe IR64 merupakan genotipe yang sangat peka terhadap keracunan Fe, genotipe IRH108 termasuk yang toleran dan genotipe Indragiri sangat toleran. Mekanisme pada genotipe IRH108 dan Indragiri adalah mekanisme inkluder. Bibit berumur empat minggu diberi cekaman Fe dengan konsentrasi 500 ppm menyebabkan genotipe IR64
Keyword: Genotipe, keracunan besi, keracunan aluminium, mekanisme, pengelolaan air

Judul: Respon Fisiologis, Metabolit, dan Molekuler Tanaman Padi terhadap Cekaman Keracunan Besi (Fe).
Abstrak: Cekaman keracunan Fe menyebabkan berbagai gangguan fisiologis yang sangat kompleks sehingga menurunkan pertumbuhan tanaman. Secara genetik, sifat toleransi tanaman terhadap cekaman keracunan Fe dikendalikan oleh banyak gen (poligenik). Hal tersebut yang menyebabkan hingga saat ini studi terkait cekaman keracunan Fe pada tanaman masih perlu dilakukan terutama berkaitan dengan sifat toleransinya. Berbagai pendekatan diperlukan untuk mengungkap dan memberikan gambaran tentang kondisi tanaman dalam mentoleransi cekaman keracunan Fe. Tingkat toleransi tanaman padi terhadap cekaman keracunan Fe sangat dipengaruhi oleh sifat genetik dan kondisi lingkungannya. Pendekatan secara fisiologis, metabolomik, dan molekuler diperlukan untuk mengungkap lebih mendalam tentang cekaman keracunan Fe pada tanaman padi. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mempelajari toleransi tanaman padi terhadap cekaman keracunan Fe melalui analisis fisiologis, metabolomik, dan molekuler. Penelitian ini terdiri dari tiga tahapan utama. Tahapan pertama yaitu analisis respon anatomis dan fisiologis tanaman padi pada kondisi tergenang dan jenuh air di lahan dengan kandungan Fe tinggi. Kondisi tergenang untuk menunjukkan cekaman keracunan Fe yang terjadi di lapang. Tahapan kedua yaitu analisis profil metabolit tanaman padi pada kondisi cekaman keracunan Fe berdasarkan analisis GC-MS tanpa proses derivatisasi dan LC-MS. Tahapan ketiga yaitu analisis aktivitas gen PLA2 dan PPO pada konsentrasi Fe yang berbeda melalui quantitative real time polymerase chain reaction (qRT-PCR). Terdapat empat varietas tanaman padi yang digunakan pada penelitian ini yaitu IR64, Inpara 5, Inpara 2, dan Pokkali. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi tanah berpengaruh terhadap respon anatomis dan fisiologis tanaman padi. Tanah yang tergenang di lahan dengan kandungan Fe tinggi menyebabkan penurunan biomassa, diameter akar, kandungan Fe jaringan akar dan tajuk, kandungan klorofil, laju fotosintesis, laju transpirasi, dan konduktansi stomata. Pada kondisi tergenang hanya Pokkali yang mampu menunjukkan pertumbuhan yang baik dibandingkan varietas padi lainnya. Pokkali menunjukkan kandungan Fe plak dan jaringan dengan konsentrasi yang besar pada saat kondisi tanah tergenang. Pada kondisi jenuh air Inpara 2 dan Pokkali mampu tumbuh baik dengan cara meningkatkan jumlah plak akar sebagai bentuk penghidaran (avoidance) dan meminimalisir dari cekaman yang berlebih. Namun pada kondisi jenuh air, Pokkali juga meningkatkan kemampuan kompartementasi Fe di dalam jaringan serta detoksifikasi ROS sebagai bentuk toleransinya. Kondisi jenuh air juga menyebabkan tanaman padi varietas sensitif yaitu IR64 dan Inpara 5 mampu tumbuh dengan baik dibandingkan kondisi tergenang. Analisis metabolomik menggunakan GC-MS dan LC-MS masing-masing diperoleh 163 dan 58 senyawa metabolit dari 4 varietas tanaman padi meliputi IR64, Inpara 5, Inpara 2, dan Pokkali. Tiga senyawa kelompok asam lemak (asam elaidat, asam linoleat, asam linolenat) dan riboflavin menjadi senyawa metabolit penanda cekaman keracunan Fe pada tanaman padi. Terdapat korelasi positif antara asam elaidat dan laju pertumbuhan tajuk (r = 0.60) dan klorofil (r = 0.76). Konsentrasi asam linoleat akar berkorelasi negatif dengan kandungan MDA akar (r = -0.56). Korelasi negatif ditunjukkan antara konsentrasi asam linolenat tajuk dengan kandungan klorofil (r = -0.92). Korelasi secara positif ditunjukkan antara riboflavin dan klorofil (r = 0.88) serta laju pertumbuhan tajuk (r = 0.9) ketika kondisi cekaman keracunan Fe. Tingkat toleransi tanaman dan perbedaan konsentrasi Fe memengaruhi tingkat ekspresi gen PLA2 dan PPO pada jaringan tajuk. Aktivitas gen PLA2 berkorelasi positif (r = 0.62) terhadap kandungan klorofil dan negatif (r
Keyword: asam lemak, avoidance, gen PLA2, gen PPO, riboflavin, tergenang tolerance

Judul: Penggunaan Teorema Homeomorphy 2-Manifold dan Teorema Euler Poincare pada Torus 𝑇�� dan Simplicial Complex 𝐾��
Abstrak: Two dimensional topological spaces are said to be homeomorphic if they have the same topological invariant, where one of topological invariant used is an Euler characteristic. Homeomorphy 2-Manifold’s Theorem and Euler Poincare’s Theorem are used to distinguish two topological spaces. Homeomorphy 2-Manifold’s Theorem uses Euler characteristic to identify two dimensional topological spaces. Euler Poincare’s Theorem is an alternative way to find Euler characteristic with Betti number, which is topological invariant as well. The objective of this paper is to investigate the homeomorphism of torus 𝑇����� and simplicial complex 𝐾�����. Topological space torus and simplicial complex 𝐾����� have the same Euler characteristic, which is two. Based on Homeomorphy 2-Manifold’s Theorem topological space torus 𝑇����� and simplicial complex 𝐾����� is homeomorphic.
Keyword: simplicial, torus, Euler, homeomorphism, topology