Judul: Kloning dan Transformasi Gen Alanin Aminotransferase untuk Perbaikan Efsiensi Penggunaan Nitrogen Pada Tanaman Padi
Abstrak: Padi merupakan salah satu sumber pangan di dunia. Upaya meningkatkan produksi padi terus dilakukan untuk mengimbangi laju peningkatan kebutuhan beras. Pupuk N dalam bentuk urea sudah menjadi kebutuhan pokok bagi petani padi khususnya di Indonesia karena dianggap dapat langsung meningkatkan produktivitas sehingga terjadi pemborosan dalam pemakaian urea di petani. Dosis pemberian pupuk urea yang cukup tinggi di petani di Indonesia saat ini ada yang mencapai 400−600 kg ha-1 di atas rekomendasi pemerintah sebesar 200–260 kg ha-1. Nitrogen sifatnya sangat mobil di dalam tanah dan tanaman hanya mampu menggunakan sekitar 30-40% dari nitrogen yang tersedia. Lebih dari 60% nitrogen tanah hilang melalui kombinasi proses pencucian, limpasan (surface runoff), denitrifikasi, volatisasi dan oleh konsumsi mikroba tanah. Teknik rekayasa genetika merupakan salah satu strategi yang dapat ditempuh untuk merakit tanaman padi yang secara efisien dapat menggunakan pupuk N pada dosis rendah. Salah satu gen yang berfungsi untuk efisiensi N adalah Alanin Aminotransferase (AlaAT). Gen ini terbukti secara efisien dapat meningkatkan biomassa dan hasil panen yang mengindikasikan efisiensi dalam menggunakan nitrogen. Tujuan penelitian ini ialah (1) melakukan isolasi, studi homologi dan konstruksi gen Alanin Aminotransferase dari tanaman barley, hotong, tomat dan mentimun, (2) melakukan optimasi faktor yang mempengaruhi transformasi padi yang dimediasi Agrobacterium tumefaciens pada padi varietas Fatmawati, (3) melakukan transformasi genetik kontruk OsAnt1::AlaAT ke tanaman padi varietas Fatmawati, Inpari 6 dan Nipponbare, (4) melakukan evaluasi fenotipik tanaman padi transgenik Fatmawati generasi T1 terhadap efisiensi penggunaan nitrogen. Gen AlaAT dari tanaman barley, hotong, tomat, dan mentimun telah berhasil diisolasi dan disisipkan pada vektor kloning. Gen AlaAT dari tanaman tomat dan mentimun mempunyai kesamaan asam amino < 80% dengan gen AlaAT barley. Gen AlaAT dari barley, hotong, tomat, atau mentimun telah berhasil dikonstruksi dalam vektor ekspresi tanaman pCAMBIA1300int. Konstruk tersebut telah ditransformasi ke Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 dan digunakan untuk transformasi ke tanaman padi. Optimasi sistem transformasi pada padi varietas Fatmawati telah diperoleh. Penggunaan asetosiringon 100 μM pada media kokultivasi dan higromisin 30 mg/L untuk menyeleksi kalus transforman merupakan konsentrasi yang optimal untuk transformasi genetik padi varietas Fatmawati menggunakan A. tumefaciens dengan efisiensi transformasi sebesar 7.84%. Metode transformasi genetik padi varietas Fatmawati ini digunakan sebagai acuan dalam transformasi dengan menggunakan gen target. Konstruk gen AlaAT telah berhasil diintroduksikan ke tanaman padi varietas Fatmawati, Inpari 6 dan Nipponbare, yang dibuktikan dengan hasil PCR positif untuk keberadaan transgen AlaAT pada tanaman-tanaman hasil transformasi. Modifikasi pada media pre-regenerasi tanpa seleksi dan penambahan periode subkultur dapat meningkatkan efisiensi transformasi padi varietas Fatmawati menjadi 14.8%. Analisis Southern Blot pada galur tanaman padi transgenik Fatmawati menunjukkan jumlah kopi gen hpt yang bervariasi antara 1-4 kopi gen. dst...
Keyword: Alanine Aminotransferase gene, gene construct, nitrogen use efficiency, rice

Judul: Transformasi Genetik Padi (Oryza sativa L.) dengan Gen PaCS Penyandi Sitrat Sintase Menggunakan Perantara Agrobacterium tumefaciens
Abstrak: Peningkatan produksi padi (Oryza sativa L.) dapat dilakukan dengan menerapkan intensifikasi dan ekstensifikasi pertanian. Penerapan ekstensifikasi pertanian terkendala oleh berkurangnya lahan pertanian akibat konversi lahan pertanian menjadi lahan perindustrian, perumahan, dan perkantoran. Pemanfaatan lahan marginal terutama tanah jenis ultisol dapat menjadi alternatif untuk menerapkan ekstensifikasi pertanian. Tetapi, tanah ultisol bersifat masam dan berpotensi mengandung Al yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Perakitan tanaman padi yang toleran cekaman aluminium dapat dilakukan dengan mengintroduksi gen yang berkaitan dengan aktifitas toleransi terhadap cekaman aluminum. Sitrat sintase (CS) terlibat dalam biosintesis asam sitrat. Sitrat memiliki kemampuan mengkelat Al paling kuat diantara asam organik lain. Pada beberapa tanaman, ekspresi gen CS meningkatkan toleransinya terhadap cekaman Al. Penelitian ini bertujuan untuk mentransformasi genetik padi dengan gen penyandi sitrat sintase menggunakan perantara Agrobacterium tumefaciens. Transformasi genetik dilakukan dengan perendaman selama 10 menit kalus embriogenik umur 3 minggu yang berasal dari embrio biji padi kultivar Kasalath dan Nipponbare dalam suspensi Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 yang mengandung plasmid pMSH1-PaCS dengan gen penanda seleksi higromisin. Kokultivasi dilakukan selama tiga hari pada kondisi gelap. Seleksi kalus transgenik menggunakan media yang mengandung higromisin 20 mg/L. Kalus yang resisten higromisin diregenerasikan di media 2N6R yang mengandung 5 mg/L kinetin. Subkultur dilakukan setiap 2 minggu sekali pada media yang sama. Eksplan kalus yang digunakan untuk transfomasi pada padi kultivar Kasalath sebanyak 135 kalus dan Nipponbare sebanyak 240 kalus. Kalus kultivar Kasalath dan Nipponbare yang tahan higromisin sebanyak 2 % dan 35,8% dari jumlah eksplan kalus yang ditransformasi. Terdapat 13 kalus dari kultivar Nipponbare yang beregenerasi menghasilkan tunas dan masing-masing kalus menghasilkan tanaman padi transgenik putatif, sedangkan kalus padi kultivar Kasalath yang diregenerasikan tidak ada yang menghasilkan tunas. Penambahan antibiotik cefotaksim sebanyak 200 mg/L pada media regenerasi dapat menurunkan daya regenerasi dari kedua kultivar. Konfirmasi gen penanda seleksi higromisin dengan primer 35S-F dan hpt-R pada sepuluh nomor kultivar Nipponbare transgenik putatif menghasilkan amplikon dengan ukuran 1100 pb. Konfirmasi gen PaCS dengan menggunakan primer forward 35S-F dan PaCS-R menghasilkan amplikon dengan ukuran 1630 pb untuk padi kultivar Nipponbare transgenik nomor 10, sedangkan untuk padi kultivar Nipponbare transgenik nomor 1 sampai 9 menghasilkan amplikon 900 pb.
Keyword: Agrobacterium tumefacien, Oryza sativa L., sitrat sintase, transformasi genetik

Judul: Kruskal Coordinates in 4+1 Dimensional Schwarzschild  Spacetime Geometry
Abstrak: Koordinat Kruskal adalah hasil ekstensi maksimal dari koordinatSchwarzschild yang menimbulkan interpretasi baru tentang keberadaan wormhole. Secara teori, wormhole adalah struktur yang menghubungkan dua titik berbeda dalam ruangwaktu. Namun, ukuran wormhole terlalu kecil untuk dapat dilalui dan tidak stabil sehingga mudah runtuh. Penelitian ini bertujuan mendapatkan solusi koordinat Kruskal untuk geometri Scwarzschild pada dimensi yang lebih tinggi yang dapat berguna untuk menganalisis kestabilan wormhole. Penelitian ini dilakukan melalui penambahan dimensi ruang dari 3+1 dimensi menjadi 4+1 dimensi untuk mendapatkan geometri Schwarzschild, koordinat Eddington-Finkelstein, dan koordinat Kruskal dengan memanfaatkan gerak radial foton. Hasil akhirnya, solusi geometri ruangwaktu Schwarzschild dalam koordinat Kruskal dapat dibentuk dan diilustrasikan dalam diagram Kruskal. Diagram tersebut menunjukan sebuah black hole, white hole, dan dua alam semesta yang dihubungkan oleh wormhole., The Kruskal coordinates are the maximal extension of the Schwarzschild coordinates which give rise to new interpretations of the existence of wormholes. In theory, a wormhole is a structure that connects two different points in spacetime. However, the size of the wormhole is too small to pass through and is unstable so that it collapses easily. This study aims to obtain Kruskal coordinate solutions for the Scwarzschild geometry in higher dimensions which can be useful for analyzing wormhole stability. This research was carried out by adding space from 3+1 dimensions to 4+1 dimensions to obtain Schwarzschild geometry, Eddington Finkelstein coordinates, and Kruskal coordinates by utilizing the radial motion of photons. The final result, the solution of the Schwarzschild spacetime geometry in Kruskal coordinates can be formed and illustrated in a Kruskal diagram. The diagram shows a black hole, a white hole, and the two universes connected by a wormhole.
Keyword: Schwarzschild geometry, Eddington-Finkelstein coordinates, Kruskal coordinates, radial motion of photons, wormhole