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: Tingkat Toleransi Beberapa Genotipe Padi (Oryza sativa L.) Terhadap Keracunan Fe Berdasarkan Karakter Morfo-Fisiologi
Abstrak: Keracunan besi (Fe) merupakan salah satu faktor pembatas dalam budidaya padi pada lahan sub-optimal seperti lahan pasang surut. Tingkat toleransi tanaman terhadap keracunan Fe berbeda bergantung pada genotipe. Secara umum, tanaman pada kondisi keracunan Fe mempunyai strategi inklusi dan eksklusi sebagai bentuk toleransinya. Evaluasi terhadap tingkat toleransi tanaman terhadap keracunan Fe, salah satunya dapat dilakukan dengan sistem hidroponik atau penanaman pada larutan kultur hara yang terkontrol. Karakter morfo-fisiologi juga dapat digunakan untuk menentukan tingkat toleransi tanaman terhadap keracunan Fe. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan larutan kultur hara yang paling efektif sebagai media skrining dalam studi keracunan Fe dan mengklasifikasikan tingkat toleransi tanaman padi tehadap keracunan Fe menggunakan karakter morfo-fisiologi. Penelitian ini terdiri 3 percobaan yang dilakukan di rumah kaca dan laboratorium. Percobaan pertama dilakukan dengan membandingkan efektivitas tiga larutan kultur hara, yaitu HSY (larutan Yoshida Half Strength), HSYA (larutan Yoshida Half Strength dengan Agar 0.2%), dan FSYA (larutan Yoshida Full Strength dengan Agar 0.2%) sebagai media evaluasi terhadap keracunan Fe pada tanaman padi. Percobaan kedua dilakukan dengan mengamati leaf bronzing, respon pertumbuhan tanaman, kandungan Fe pada jaringan tajuk dan plak akar, dan deteksi histokimia akar dari 10 genotipe padi. Karakter yang diamati pada percobaan kedua digunakan untuk mengelompokkan genotipegenotipe padi berdasarkan tingkat toleransinya terhadap keracunan Fe menggunakan analisis komponen utama (AKU) dan analisis klaster. Percobaan ketiga dilakukan dengan mengamati beberapa karakter fisiologi (kandungan klorofil, karotenoid, dan malondialdehid (MDA)) pada 3 genotipe terpilih yang mewakili setiap kelompok tingkat toleransi berdasarkan analisis AKU dan klaster yang dilakukan pada percobaan sebelumnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa larutan kultur hara HSYA paling efektif dan efisien dibandingkan lainnya untuk mengevaluasi adanya variasi respon tanaman padi terhadap keracunan Fe dibandingkan kedua larutan kultur hara lainnya. Adanya perlakuan cekaman Fe 400 ppm selama 10 hari secara hidroponik menyebabkan penghambatan pertumbuhan tanaman padi baik secara morfologi maupun fisiologisnya. Keracunan Fe menghambat pertumbuhan akar dan tajuk, menyebabkan terbentuknya plak Fe pada permukaan akar serta menimbulkan bronzing pada daun. Analisis klaster membagi sepuluh genotipe padi menjadi tiga kelompok berdasarkan tingkat toleransinya terhadap keracunan Fe. Kelompok sensitif terdiri dari IR64 dan Inpara 5. Kelompok moderat terdiri dari Mahsuri, IRH108, Danau Gaung, Indragiri, Inpara 2, dan Inpara 6. Kelompok toleran terdiri dari Hawara Bunar dan Pokkali. Berdasarkan profil bronzing pada daun, konsentrasi Fe pada jaringan tajuk, dan konsentrasi Fe pada plak akar diketahui terdapat tiga macam pola toleransi tanaman terhadap keracunan Fe yaitu inkluder, ekskluder, dan inkluder-ekskluder. Tanaman yang termasuk inkluder yaitu Mahsuri, Indragiri, Inpara 6, dan Inpara 2. Tanaman yang termasuk inkluder-ekskluder yaitu Hawara Bunar, Pokkali, Danau Gaung, dan IRH108. Pada penelitian ini tidak dijumpai genotipe padi dengan pola toleransi yang hanya melibatkan strategi eksklusi pada saat kondisi keracunan Fe. Keracunan Fe menurunkan konsentrasi klorofil dan karotenoid serta meningkatkan tingkat peroksidasi lipid baik pada akar maupun tajuk. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat diketahui bahwa karakter morfofisiologi dapat digunakan untuk membedakan tingkat dan tipe toleransi tanaman padi terhadap keracunan Fe.
Keyword: HSYA, inkluder-ekskluder, leaf bronzing, plak Fe

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: