Judul: Konstruksi Dan Analisis Pustaka Metagenomik Yang Mengekspresikan Senyawa Bioaktif Untuk Mengendalikan Xanthomonas Oryzae Pv. Oryzae Pada Tanaman Padi
Abstrak: Xanthomonas oryzae pv. oryzae penyebab penyakit hawar daun bakteri merupakan bakteri patogen penting pada pertanaman padi di dunia, termasuk Indonesia. Berbagai upaya telah dilakukan dalam pengembangan teknologi pengendalian patogen tersebut seperti eksplorasi agens hayati atau senyawa bioaktifnya untuk menekan pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae, namun metode yang digunakan terbatas untuk agens hayati dan senyawa bioaktif dari mikrob yang dapat dikulturkan pada media buatan. Disisi lain, biosfer didominasi oleh berbagai jenis mikrob yang tidak dapatdikulturkan pada media buatan. Teknologi baru yang disebut metagenomika dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan dari metode konvensional. Tujuan penelitian ini adalah mengonstruksi pustaka metagenomik dari mikrob pada rizosfer tanaman padi, melakukan analisis fungsional dari klon pustaka metagenomik terhadap X. oryzae pv. oryzae untuk menghasilkan klon yang mempunyai aktivitas antibiosis terhadap X. oryzae pv. oryzae, memperoleh informasi tentang DNA sisipan yang mengodekan senyawa bioaktif anti-X. oryzae pv. oryzae, dan menganalisis potensi senyawa bioaktif dari pustaka metagenomik dalam menekan pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae. Pengambilan sampel rizosfer padi dilakukan dengan metode random purposive sampling dari beberapa daerah, yaitu Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta; Subang, Jawa Barat; Barito Kuala, Kalimantan Selatan; dan Indragiri Hilir, Riau. Konstruksi pustaka metagenomik dilakukan melalui tahapan ekstraksi DNA total secara langsung dari rizosfer tanaman padi yang dilanjutkan dengan fragmentasi, ligasi DNA sisipan dengan vektor pUC19, transformasi plasmid rekombinan mengandung DNA sisipan ke dalam sel inang kompeten (E. coli DH5α), dan seleksi transforman dengan seleksi biru putih. Klon pustaka metagenomik berupa koloni bakteri berwarna putih dipilih untuk analisis lebih lanjut. Analisis fungsional klon pustaka metagenomik terhadap X. oryzae pv. oryzae dilakukan dengan metode paper disc diffusion assays untuk melihat aktivitas antibiosis dalam penekanan X. oryzae pv. oryzae secara in-vitro. Konfirmasi keberadaan DNA sisipan pada klon pustaka metagenomik potensial dilakukan dengan teknik PCR koloni menggunakan pasangan primer M13F (-20) (5´- GTA AAA CGA CGG CCA GT-3´) dan primer M13R (-24) (5´-GGA AAC AGC TAT GAC CAT G-3´). Analisis fragmen DNA sisipan dari klon pustaka metagenomik potensial dilakukan untuk mengetahui tingkat homologi dari fragmen DNA sisipan tersebut dengan gen lain yang tersedia pada GenBank database. Analisis lebih lanjut dilakukan untuk melihat potensi senyawa bioaktif dari klon pustaka metagenomik dalam menekan pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae melalui dua macam percobaan. Percobaan pertama dilakukan dengan menguji senyawa bioaktif yang terdapat pada substrat cair dari klon pustaka metagenomik menggunakan teknik peracunan media. Percobaan kedua dilakukan dengan bioassay ekstrak kasar senyawa bioaktif dari klon pustaka metagenomik menggunakan metode paper disc diffusion. Ekstrak kasar senyawa bioaktif diperoleh dari hasil ekstraksi menggunakan pelarut n-heksan, kloroform, dan etil asetat. Berdasarkan analisis fungsional dari ratusan klon pustaka metagenomik, diperoleh tujuh klon (2, 10, 52, 63, 72, 77, dan 185) memproduksi senyawa bioaktif anti-X. oryzae pv. oryzae. Konfirmasi lebih lanjut dengan teknik PCR menggunakan pasangan primer M13/pUC menunjukkan empat klon pustaka metagenomik, yaitu klon 52, 72, 77, dan 185 masing-masing mengandung DNA sisipan berukuran ±600 bp, ±1 500 bp, ±600 bp, dan lebih dari >10 kb. Hal ini menunjukkan bahwa seluruh atau sebagian dari DNA sisipan yang terdapat di dalamnya merupakan gen fungsional yang terlibat dalam pengendalian X. oryzae pv. oryzae. Analisis urutan nukleotida difokuskan pada dua fragmen DNA sisipan dengan
Keyword: antibiosis, hawar daun bakteri, metagenom, unculturable microbes

Judul: Eksplorasi dan Uji Kompatibilitas Bakteri Agens Hayati untuk Mengendalikan Penyakit Kresek (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) pada Tanaman Padi.
Abstrak: Salah satu faktor pembatas dalam produksi padi adalah adanya serangan penyakit kresek atau hawar daun bakteri (HDB) yang disebabkan oleh Xanthomonas oryzae pv oryzae. Penyakit ini dapat menyebabkan kehilangan hasil sebesar 10-95%. Dominansi patotipe X. oryzae pv. oryzae di Indonesia adalah patotipe III, IV dan VIII. Sejauh ini pengendalian penyakit kresek yang dilakukan adalah penggunaan varietas unggul baru dan penggunaan bakterisida sintetis, namun memiliki beberapa kelemahan diantaranya benih sulit diperoleh di pasaran dan ketahanan tanaman mudah dipatahkan. Demikian halnya penggunaan bakterisida secara luas dapat menimbulkan resistensi patogen, matinya organisme bukan sasaran, pencemaran lingkungan dan adanya residu pada produk yang membahayakan bagi kesehatan manusia. Hal ini mendorong pengembangan penggunaan agens hayati sebagai komponen pengendalian dalam mengendalikan X. oryzae pv. oryzae dan memiliki prospek yang baik karena efektif, kompatibel dengan teknik pengendalian lain dan aman bagi lingkungan. Tujuan dari penelitian ini adalah 1) untuk memperoleh isolat bakteri agens hayati pada pertanaman padi yang berpotensi mengendalikan penyakit kresek dan memiliki kemampuan menghasilkan enzim kitinase, melarutkan fosfat dan memproduksi siderofor dan 2) memperoleh informasi kompatibilitas antar bakteri agens hayati yang terpilih dan potensinya untuk mengendalikan penyakit kresek. Ruang lingkup penelitian meliputi: 1) isolasi bakteri agens hayati pada tanah, rizosfer dan endofit pada bagian akar, batang dan daun tanaman padi yang tumbuh sehat diantara tanaman sakit, 2) penyiapan isolat X. oryzae pv. oryzae patotipe III, IV dan VIII, 3) penapisan bakteri melalui uji antibiosis terhadap X. oryzae pv. oryzae patotipe III, IV dan VIII menggunakan metode double layer dan cross streak dilanjutkan dengan uji patogenesitas pada tanaman tembakau 4) karakterisasi bakteri agens hayati mencakup pengujian aktivitas kitinolitik menggunakan media agar kitin koloidal, pelarutan fosfat menggunakan media agar Pikovskaya dan produksi siderofor menggunakan media agar Chroma Azurol Sulfonate, 5) uji kompatibilitas dilakukan terhadap agens hayati yang memiliki karakteristik unggulan seperti kemampuan memproduksi kitinase, melarutkan fosfat atau memproduksi siderofor, 6) uji in vitro potensi senyawa bioaktif yang dihasilkan bakteri agens hayati dalam menekan pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae secara tunggal dan kombinasi, 7) uji in planta potensi bakteri agens hayati dalam menekan perkembangan penyakit kresek secara tunggal maupun kombinasi, dan 8) identifikasi secara molekuler dengan sekuensing gen 16S rRNA. Dari 1145 isolat bakteri yang diperoleh dari pertanaman padi, sebanyak 156 isolat dilakukan pengujian antibiosis terhadap X. oryzae pv. oryzae patotipe III, IV dan VIII dan dilanjutkan dengan pengujian hipersensitif pada tanaman tembakau. Hasil penapisan diperoleh 11 isolat agens hayati yang berpotensi menghambat X. oryzae pv. oryzae patotipe III, IV dan VIII dan tidak bersifat patogenik terhadap tumbuhan. Karakterisasi terhadap 11 isolat tersebut diperoleh 4 isolat yang memiliki keunggulan berupa kemampuan aktivitas kitinolitik (isolat R7-1018 dan T5-1118), melarutkan fosfat (isolat T5-1105 dan T6-1109), dan produksi siderofor (isolat T5-1118 dan T6-1109). Pengujian kompatibilitas bakteri agens hayati dilakukan terhadap 4 isolat yang memiliki karakteristik unggulan dan diperoleh 2 kombinasi isolat bakteri yang kompatibel yaitu 1) isolat R7-1018 dari kelompok bakteri Bacillus dengan T6-1109 dari kelompok bakteri aktinomiset dan 2) T5-1105 dengan T6-1109 keduanya dari kelompok bakteri aktinomiset. Pengujian in vitro potensi senyawa bioaktif keempat isolat baik secara tunggal maupun kombinasi menunjukkan bahwa isolat R7-1018, T5-1105, T5-1118, T6-1109, R7-1018 + T6-1109 dan T5-1105
Keyword: Bacillus, characterization, Chromobacterium, Kitasatospora, Streptomyces

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: