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: Pengembangan Metode Seleksi Dan Studi Genetik Karakter Toleransi Keracunan Besi Pada Tanaman Padi
Abstrak: Besi tereduksi (Fe2+) pada kondisi berlebih dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Keracunan besi merupakan kelainan fisiologi yang sering terjadi pada tanah tergenang air dimana padi umumnya dibudidayakan. Sebagai kontribusi terhadap pemuliaan padi toleran keracunan besi, pada disertasi ini kami mempelajari pengembangan metode penapisan (skrining) dan studi genetika padi toleran terhadap keracunan besi. Tujuan pertama dari studi ini adalah mendapatkan media kultur yang efektif dan efisien untuk skrining terhadap keracunan besi. Tujuan pertama dari disertasi ini dijawab dengan mengeksplorasi tiga jenis media, yaitu media konvensional Yoshida (YCS), media Yoshida dengan tambahan EDTA (YED), dan media Yoshida dengan 0.2% agar (YAS). Media terbaik yang dapat membedakan varietas toleran, Mahsuri dengan varietas peka, IR64 setelah 10 hari perlakuan adalah media YAS dengan 400 mg.L-1 FeSO4. Viskositas larutan agar pada media YAS dapat mempertahankan pH dan potensial redox (Eh) pada kondisi Fe tinggi. Stabilitas YAS dapat menghindari pengadukan media pada saat pengaturan pH menciptakan media yang tidak terganggu menyerupai kondisi pada rhizosfir tanah. Media yang teroptimasi ini kemudian menunjukkan konsistensi terhadap pengujian 24 genotipe padi dan secara nyata berkorelasi dengan bronzing daun (r=0.673**) dan hasil gabah (r=-0.618**) pada percobaan cekaman besi di lapang. Media optimasi ini juga digunakan untuk mempelajari tipe toleransi keracunan besi pada bibit padi. Analisis kandungan besi melalui pewarnaan jaringan secara in vivo, deposit plak pada akar dan pembentukkan aerinkima menunjukkan bahwa genotipe padi yang diuji dapat dibagi menjadi tipe excluder (Pokkali, Mahsuri dan Siam Saba) dan tipe includer (Inpara2). Tujuan kedua dari studi ini adalah mengetahui pewarisan toleransi keracunan besi pada padi dengan menggunakan studi genetik dan pendekatan molekuler. Dua populasi persilangan, Inpara5 x Mahsuri dan Inpara5 x Pokkali dianalisis menggunakan nilai tengah enam generasi pada kondisi larutan hara di rumah kaca dan pada kondisi lapangan keracunan besi serta kontrol. Gejala bronzing daun pada percobaan rumah kaca dikuantifikasi menggunakan indeks merah/hijau (R/G) dengan sistem digital. Cekaman keracunan besi pada percobaan di rumah kaca dilakukan menggunakan media YAS yang mengandung 400 mg. L-1 FeSO4 berdasarkan percobaan pertama. Kondisi cekaman keracunan besi (2030 mg. Kg-1 Fe total) dan control (765 mg. Kg-1 Fe total) di lapang dilakukan di Taman Bogo Lampung pada bulan Desember 2013 s.d. April 2014 untuk membandingkan sejumlah parameter genetik karakter hasil dan komponen hasil. Berdasarkan percobaan rumah kaca dan lapang, sejumlah karakter yang diamati termasuk hasil gabah bersesuaian dengan model lima parameter dengan aksi gen epistasis duplikat atau komplementer. Pendugaan heritabilitas pada kondisi kontrol lebih tinggi jika dibandingkan kondisi keracunan besi. Populasi persilangan Inpara5 x Mahsuri memiliki kemungkinan mendapatkan kemajuan genetik yang lebih besar pada kondisi tercekam besi, sedangkan pada persilangan Inpara5 x Pokkali memiliki kemungkinan kemajuan genetik yang besar pada kondisi normal. Mempertahankan variasi genetik sampai generasi lanjut dan dikombinasikan dengan shuttle breeding antara kondisi normal dan cekaman dapat dijadikan strategi untuk mendapatkan hasil tinggi dan toleran terhadap keracunan besi. Variasi genetik sejumlah genotipe padi di percobaan rumah kaca maupun lapang teridentifikasi menggunakan analisis komponen utama. Data tersebut kemudian diassosiasikan dengan marka Single Nucleotide Polymorphism (SNPs) dengan menggunakan assay bead chip Golden Gate Assay. Hasil assosiasi menunjukkan adanya tujuh marka SNP yang berasosiasi dengan karakter bronzing, bobot tajuk dan panjang
Keyword: anaerobic, potensial redoks, indek cekaman, pemroses gambar, RGB, asosiasi marka-karakter

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