Judul: Penapisan Cepat terhadap Cekaman Kekeringan serta Induksi Embriogenesis Somatik dan Organogenesis Beberapa Genotipe Gandum
Abstrak: Gandum (Triticum aestivum L.) merupakan tanaman sereal penting di dunia, termasuk di Indonesia. Tanaman gandum belum dibudidayakan secara luas di Indonesia akibat terkendala oleh masalah lingkungan tumbuh yang kurang sesuai, salah satunya adalah kekeringan. Akibat permasalahan ini, seluruh kebutuhan gandum Indonesia dipenuhi melalui impor dari negara lain. Sebagai upaya untuk mengurangi ketergantungan terhadap negara lain, perlu dilakukan pengembangan tanaman gandum melalui kegiatan pemuliaan tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk (1) mendapatkan karakter dan konsentrasi seleksi terhadap cekaman kekeringan pada tanaman gandum saat stadia perkecambahan, (2) memperoleh kandidat genotipe yang berpotensi toleran terhadap cekaman kekeringan, (3) membangun protokol embriogenesis somatik dan organogenesis tidak langsung pada tanaman gandum tropika. Materi yang dihasilkan dari penelitian ini diharapkan mampu memperkaya sumber materi genetik yang kemudian dapat digunakan dalam kegiatan seleksi untuk mendapatkan tanaman gandum toleran cekaman kekeringan. Penelitian terdiri atas 3 percobaan. Penapisan cepat beberapa genotipe gandum terhadap cekaman kekeringan pada stadia perkecambahan dilakukan pada percobaan 1. Percobaan dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman dan Laboratorium mikroteknik AGH-IPB pada bulan September 2014 hingga Januari 2015. Percobaan II embriogenesis somatik tiga genotipe gandum. Percobaan dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman AGH-IPB dan Laboratorium Patologi FKH-IPB pada bulan April hingga Oktober 2014. Percobaan III organogenesis tidak langsung pada tiga genotipe gandum. Percobaan dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman AGH-IPB pada bulan April 2013 hingga Maret 2014. Percobaan penapisan cepat beberapa genotipe gandum terhadap cekaman kekeringan pada stadia perkecambahan disusun berdasarkan rancangan kelompok lengkap teracak faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama adalah genotipe gandum yang terdiri atas Nias, Selayar, Dewata, H-20, Munal, SBD, SBR, S-03, dan YMH. Faktor kedua adalah konsentrasi PEG yang terdiri atas 0, 5, 10, 15, dan 20%. Hasil percobaan menunjukkan bahwa karakter dan konsentrasi seleksi yang dapat digunakan dalam pengujian toleransi terhadap cekaman kekeringan adalah karakter panjang akar relatif pada konsentrasi 15% PEG. Berdasarkan karakter dan konsentrasi seleksi tersebut, Nias dan Selayar merupakan genotipe yang diduga toleran, sedangkan genotipe SBD, S-03, YMH, dan Munal merupakan genotipe yang diduga peka terhadap cekaman kekeringan. Pengamatan anatomi akar menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi PEG menyebabkan terjadinya perubahan pada diameter akar, tebal korteks, diameter stele, jumlah xilem, dan diameter xilem. Perubahan anatomi akar ini merupakan mekanisme adaptasi kecambah gandum dalam menghadapi cekaman kekeringan. Percobaan embriogenesis somatik tiga genotipe gandum disusun berdasarkan rancangan kelompok lengkap faktor tunggal, yaitu komposisi media. Percobaan terdiri atas 4 sub percobaan, yaitu induksi kalus embriogenik, proliferasi kalus embriogenik, induksi embrio somatik, dan pendewasaan embrio somatik. Setiap percobaan terdiri atas tiga sub sub percobaan yang terpisah, yaitu pada genotipe Selayar, Dewata, dan Nias. Hasil percobaan menunjukkan bahwa setiap genotipe memberikan respon yang berbeda terhadap komposisi media yang digunakan. Komposisi media MS dengan tambahan auksin mampu menginduksi terbentuknya kalus embriogenik pada eksplan embrio muda gandum. Media terbaik untuk menginduksi terbentuknya embrio somatik adalah media dasar N6 dengan tambahan 1 mg L-1 2.4-D, 500 mg L-1 L-prolina, 500 mg L-1 glutamina, 300 mg L-1 kasein hidrolisat, 3% sukrosa, dan 0.2% gelrite. Media terbaik untuk pendewasaan embrio somatik adalah ½ MS dan MS pada varietas Nias, dan MS dengan tambahan 10 mg L-1 ABA pada varietas Selayar. Berdasarkan keseluruhan rangkaian percobaan,
Keyword: histologi embrio, panjang akar relatif, polyethylene glycol, regenerasi, tekanan osmotik

Judul: Induksi Mutasi Tanaman Gandum (Triticum Aestivum L.) Melalui Iradiasi Sinar Gamma Secara In Vitro Untuk Toleransi Terhadap Suhu Tinggi.
Abstrak: Dalam rangka mengurangi tingginya nilai impor gandum perlu dilakukan upaya penanaman dengan tetap memperhatikan faktor kesesuaian lingkungan. Program pemuliaan tanaman penting dilakukan untuk perbaikan genetik dan karakter sehingga berpengaruh positif terhadap peningkatan kualitas, kuantitas dan pengembangan gandum di Indonesia. Embriogenesis somatik memainkan peranan yang sangat besar dalam perbanyakan tanaman. Integrasi dengan program pemuliaan konvensional maupun teknik molekular/bioteknologi memungkinkan embriogenesis somatik menjadi suatu alat untuk meningkatan laju perbaikan genetik tanaman. Syarat utama dalam melakukan rekayasa genetik tanaman secara in vitro adalah kemampuan untuk menumbuhkan sel somatik dalam kondisi steril pada media pertumbuhan dan meregenerasikannya menjadi tanaman utuh. Salah satu kendala pengembangan tanaman gandum di Indonesia adalah terbatasnya varietas yang beradaptasi terhadap lingkungan tropis. Terjadinya perubahan iklim akibat pemanasan global yang menyebabkan suhu permukaan bumi diperkirakan akan meningkat sekitar 0.3 oC per dekade. Persaingan lahan di dataran tinggi dengan tanaman hortikultura juga menghambat pengembangan gandum di Indonesia. Oleh karena itu perlu dilakukan upaya perakitan varietas gandum tropika yang mampu beradaptasi di dataran menengah (400-700 mdpl) dan toleran terhadap suhu tinggi. Pemuliaan tanaman menggunakan teknik mutasi melalui iradiasi sinar gamma dapat digunakan untuk peningkatan dan perbaikan genetik tanaman. Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk memperoleh galur mutan gandum yang memeliki toleransi terhadap suhu tinggi. tujuan khusus penelitian ini adalah: mendapatkan metode induksi kalus embriogenik, embrio somatik dan proliferasi dari tiga varietas gandum (Dewata, Selayar dan Nias), menentukan nilai radiosensitivitas yang akan digunakan sebagai dasar induksi mutasi melalui iradiasi sinar gamma pada kalus embriogenik, serta melakukan uji cepat ketahanan suhu tinggi fase kecambah pada tiga varietas gandum. Embrio muda dan tua digunakan sebagai eksplan. Media dasar MS dengan penambahan kombinasi zat pengatur tumbuh (ZPT) 2.4D, picloram dan NAA digunakan dalam studi embriogenesis somatik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa media induksi kalus embriogenik terbaik adalah media dasar MS dengan penambahan kombinasi ZPT 2.0 mg L-1 2.4D + 1.0 mg L-1 picloram dengan persentase pembentukan kalus embriogenik sebesar 60% pada varietas Dewata menggunakan eksplan immature embrio (embrio muda). Media proliferasi embrio somatik terbaik adalah media MS cair dengan kombinasi ZPT 1.0 mg L-1 2.4D + 0.5 mg L-1 picloram pada Dewata yang menghasilkan 31.25 embrio globular dan media 0.5 mg L-1 2.4D + 0.25 mg L-1 picloram pada Nias yang menghasilkan 15.50 embrio globular. Dewata merupakan varietas yang paling responsif untuk menghasilkan embrio somatik dengan frekuensi perkecambahan planlet normal sebesar 79.46%. Penentuan nilai radiosensitivitas menggunakan lima dosis iradiasi sinar gamma (10, 20, 30, 40 dan 50 Gy). Seleksi ketahanan terhadap suhu tinggi dilakukan menggunakan inkubator pada suhu 25, 30 dan 35 oC. Nilai radiosensitivitas yang diperoleh bervariasi untuk setiap varietas yang berkisar (LD20: 7.79-18.96 Gy, LD50: 24.29-33.63 Gy). Selayar merupakan varietas yang memiliki nilai sensitivitas lebih tinggi dibandingkan Dewata dan Nias. Meningkatnya dosis iradiasi dan suhu seleksi menurunkan bobot, diameter dan daya hidup kalus embriogenik, jumlah embrio, serta persentase planlet yang berkecambah. Berdasarkan seleksi in vitro menggunakan suhu tinggi (25, 30 dan 35 oC) diperoleh 19 planlet mutan putatif yang berasal dari embrio somatik yang muncul pada permukaan kalus embriogenik yang bertahan hidup pada varietas Dewata. Uji cepat ketahanan suhu tinggi pada fase kecambah dari tiga varietas gandum
Keyword: Embrio somatik, Mutan putatif, Radiosensitivitas, Seleksi in vitro

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: