Judul: Introduction of LYZ-C gene encoding for lysozyme into potato (Solanum tuberosum L.) cultivar IPB CP3
Abstrak: Kentang merupakan salah satu komoditas tanaman pangan utama ketiga dunia berdasarkan jumlah konsumsi setelah padi dan gandum. Di Indonesia, kentang dibudidayakan dan dimanfaatkan sebagai bahan sayuran maupun bahan kentang olahan seperti kentang goreng (french fries) dan kripik (chip). Kendala utama produksi kentang adalah ketersediaan bibit yang bermutu rendah, kurang terjangkau, iklim yang kurang mendukung dan tingginya gangguan penyakit. Penyebab utama penyakit pada tanaman kentang adalah bakteri patogen Ralstonia solanacearum yang menyebabkan penyakit layu bakteri. Merakit kultivar tahan merupakan salah satu upaya yang dilakukan untuk meningkatkan ketahanan tanaman kentang terhadap infeksi penyakit bakteri. Lisozim merupakan protein antimikroba yang memiliki aktivitas bakteriolitik mampu menghidrolisis ikatan β-1,4-glikosida dari peptidoglikan antara asam N-asetil glukosamin dan asam N-asetil muramat yang merupakan penyusun dinding sel bakteri baik pada bakteri gram positif maupun bakteri gram negatif. Oleh karena itu, ekspresi berlebih gen LYZ-C penyandi lisozim pada tanaman kentang mampu meningkatkan resistensi terhadap infeksi bakteri. Kentang kultivar IPB CP3 merupakan hasil mutasi kultivar Agria yang dirilis oleh Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati (PPSHB) IPB. Kentang kultivar IPB CP3 memiliki produksi umbi tinggi, daging umbi berwarna kuning, mampu beradaptasi dengan baik di dataran tinggi pada musim kemarau dan dapat dimanfaatkan sebagai bahan kentang olahan baik kripik maupun kentang goreng. Akan tetapi kentang kultivar IPB CP3 agak rentan terhadap infeksi penyakit. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan introduksi gen LYZ-C penyandi lisozim ke dalam tanaman kentang kultivar IPB CP3 untuk meningkatkan resistensinya terhadap penyakit bakteri. Introduksi gen telah dilakukan pada sebanyak 372 eksplan ruas batang melalui perantara A. tumefaciens strain LBA4404 yang membawa pCXSN-Lyz. Efisiensi transformasi dan efisiensi regenerasi diperoleh sebesar 47,61 % dan 30,59 %. Hasil analisis pada 16 klon tanaman transgenik yang resisten terhadap higromisin sebagai penanda seleksi dengan PCR menggunakan primer Lyz114-F dan Nost2-R menunjukkan adanya pita berukuran 574 bp. Hasil ini menunjukkan bahwa gen LYZ-C telah berhasil diintroduksikan ke dalam genom tanaman kentang kultivar IPB CP3. Uji resistensi secara in vitro pada tiga klon tanaman transgenik terhadap bakteri patogen R. solanacearum menunjukkan bahwa klon tanaman transgenik CP3lyz1, CP3lyz2 dan CP3lyz6 lebih resisten terhadap R. solanacearum dibandingkan dengan tanaman CP3 non-transgenik, Potatoes are one of the third main food crop commodities in the world based on total consumption after rice and wheat. In Indonesia, potatoes are cultivated and used as vegetables or processed potato fries and chips. The main obstacles to potato production are the population of low quality, less affordable, unfavorable climate and disease disorders. The main cause of disease in potatoes is the pathogenic bacteria Ralstonia solanacearum which causes bacterial wilt disease. Assembling resistant cultivars is one of the efforts made to increase the resistance of potato plants to bacterial infection. Lysozyme is an antimicrobial protein that has a bacteriolytic activity that can hydrolyze the β-1,4-glycoside bonds of peptidoglycan between N-acetyl glucosamine acid and N-acetyl muramic acid which is a constituent of bacterial cell walls in both gram-positive and gram-negative bacteria. Therefore, the overexpression of the LYZ-C gene encoding for lysozyme in potato plants can increase resistance to bacterial infection. The IPB CP3 cultivar potato is a mutant of the Agria cultivar released by The Center for
Keyword: Agrobacterium tumefaciens, LYZ-C gene, potato cultivar IPB CP3, bacterial wilt disease

Judul: Genetic Engineering of Potato (Solanum tuberosum L.) cv IPB CP1 with LYZ-C Gene to Control Bacterial Wilt Disease
Abstrak: Kentang (Solanum tuberosum L.) merupakan salah satu tanaman pangan pokok penting selain padi, gandum dan jagung serta menempati urutan ketiga berdasarkan tingkat konsumsi secara global. Kentang kultivar IPB CP1 merupakan kultivar yang dikembangkan dari mutasi kentang kultivar Atlantik dan memiliki karakteristik umbi yang sesuai sebagai olahan keripik kentang (potato chips). Infeksi penyakit layu bakteri yang disebabkan oleh bakteri Ralstonia solanacearum menjadi salah satu kendala dalam budidaya tanaman kentang di Indonesia. Infeksi bakteri patogen tersebut pada tanaman dapat berdampak serius terhadap kehilangan hasil panen. Perakitan tanaman kentang yang resisten terhadap penyakit bakteri dapat dilakukan melalui rekayasa genetik. Lisozim merupakan enzim-enzim glikosida yang dapat mengkatalisis pemutusan ikatan antara molekul N-asetil-D-glukosamin (NAG) dan asam N-asetil-D-muramat (NAM) sebagai penyusun peptidoglikan pada dinding sel bakteri. Ekspresi gen LYZ-C penyandi lisozim pada tanaman dapat meningkatkan resistensi tanaman terhadap infeksi bakteri patogen. Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 yang mengandung plasmid pCXSN-Lys(+) digunakan untuk mengintroduksikan gen LYZ-C ke dalam genom tanaman kentang kultivar IPB CP1. Tranformasi genetik pada kentang kultivar IPB CP1 terhadap 200 eksplan ruas batang telah berhasil dilakukan. Pembentukan kalus dan regenerasi kalus menjadi tunas berhasil diinduksi pada media MS yang mengandung IAA 1 mg/l, trans-zeatin 3 mg/l dan GA3 0,5 mg/l. Pada penelitian ini efisiensi transformasi dan efisiensi regenerasi yang diperoleh sebesar 35,1% dan 54,7%. Hasil analisis PCR menggunakan primer Lys114-F dan Nost2-R terhadap 10 tanaman transgenik putatif menunjukkan 6 tanaman mengandung transgen LYZ-C yang ditandai dengan adanya amplikon berukuran 565 pb. Uji resistensi secara in vitro pada 4 klon tanaman transgenik dan 1 tanaman non-transgenik, menunjukkan bahwa klon tanaman transgenik memiliki resistensi yang lebih baik terhadap infeksi R. solanacearum penyebab layu bakteri dibandingkan dengan tanaman CP1 non-transgenik. Hal ini menunjukkan bahwa gen LYZ-C yang diintroduksikan ke dalam tanaman kentang kultivar IPB CP1 meningkatkan resistensi tanaman terhadap penyakit layu bakteri. Pada penelitian ini klon CP1L3 merupakan tanaman transgenik yang paling resisten terhadap R. solanacearum dan memiliki nilai indeks penyakit terendah., Potato (Solanum tuberosum L.) is the most important crops besides rice, wheat, corns and includes in the third world crop plants in terms of global consumption. IPB CP1 cultivar is a derivative of radiated Atlantic cultivar and produce suitable tuber characteristics for potato chips. In Indonesia, bacterial wilt infection caused by Ralstonia solanacearum is one of the problems in potato cultivation. Infection of this patohegen has a serious effect to the yield losses. Assembly of transgenic potato resistant to bacterial wilt could be realize through genetic engineering. Lysozyme belongs to the glycoside enzymes that catalyze the cleavage of peptidoglican components of bacterial cell wall. LYZ-C gene expression can enhance the plant resistance against pathogenic bacteria. Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 harboring the pCXSN-Lys(+) used to introduces LYZ-C gene into the plant genome. Genetic transformation of IPB CP1 cultivar by using 200 internodes as the explants was done successfully. Callus formation and regeneration were induced successfully on MS medium containing IAA 1 mg/l, trans-zeatin 3 mg/l dan GA3 0,5 mg/l. In this study, the transformation efficiency and regeneration efficiency were 35,1% and 54,7%, respectively. Based on PCR analysis to 10 putative transgenic plants with Lys114-F and Nost2-R primers, confirmed that
Keyword: Agrobacterium tumefaciens, gen LYZ-C, kentang kultivar IPB CP1, penyakit layu bakteri, transformasi genetik

Judul: Numerical modeling of the hydrodynamics of standing wave and scouring in front of impermeable breakwater with different steepnesses
Abstrak: The aim of this paper is to numerically study the effects of breakwater steepness on the hydrodynamics of standing wave and scouring process in front of impermeable breakwaters. A two-dimensional hydrodynamics model based on the Reynolds Averaged Navier–Stokes (RANS) equations and the Volume of Fluid (VOF) method was developed and then combined with an empirical sediment transport model. Comparisons with an analytical solution and experimental data showed the present model is very accurate in predicting the near bottom velocity and capable of simulating the scour/deposition patterns consistent with experimental data. It was found that the additional terms of bottom shear stress in the momentum equations are necessary to produce a physical scouring pattern. Different breakwater steepnesses produce different characteristics of standing wave, the steady streaming system, and scouring pattern in front of the breakwaters, which also affects the correlations between them. An additional analysis of the turbulence field parameters and the sediment transport rate was also performed. All these important information will be presented in details in this paper and can be worthwhile for designing the breakwater in coastal areas.
Keyword: The RANS–VOF model Standingwave Steadystreamingsystem Scouring pattern Breakwatersteepness