Judul: Keragaman Bakteri Pereduksi N2o Dari Lahan Sawah Berdasarkan Gen Nosz
Abstrak: Nitrous oksida (N2O) ialah jejak gas yang penting dari siklus nitrogen global sebagai akibat dari proses denitrifikasi yang tidak sempurna. Peningkatan konsentrasinya di atmosfer menyebabkan pemanasan global dan merusak lapisan ozon. Metode sawah tergenang air (anaerob) yang umum dilakukan petani di Indonesia merupakan kondisi yang sangat mendukung terjadinya proses denitrifikasi oleh bakteri. Denitrifikasi melibatkan gen-gen pereduksi senyawa N terutama gen nosZ sebagai gen penyandi enzim kunci untuk merubah N2O menjadi gas N2 yang tidak merusak lingkungan. Analisis keragaman mikrob dalam suatu sampel ekosistem penting untuk meningkatkan pengetahuan tentang keragaman dan mengetahui fungsi atau peran dari keragaman tersebut bagi lingkungan. Pendekatan metagenomik dibutuhkan untuk mengetahui tingkat keragaman bakteri berdasarkan gen penyandi enzim nitrous oksida reduktase (nosZ) sebagai enzim kunci dalam menurunkan tingkat emisi N2O dari tanah sawah ke atmosfer. Pendekatan metagenomik yang paling memungkinkan ialah teknik Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE). Prinsip penggunaan teknik ini melalui pemisahan fragmen DNA yang mempunyai panjang yang sama, namun dengan sekuens pasangan basa yang berbeda. Penggunaan teknik DGGE telah berhasil digunakan untuk mengetahui keragaman komunitas mikrob yang kompleks. Penelitian ini dilakukan dengan sampel tanah sawah yang diambil dari petak perlakuan kontrol (pemupukan NPK dosis normal) dan perlakuan pupuk hayati+ NPK 20% dosis normal pada hari ke 0, 60, dan 120 setelah tanam (HST) menghasilkan 6 sampel, yaitu 3 kontrol (K0, K60, K120) dan 3 perlakuan pupuk hayati (P0, P60, P120). Enam sampel dilakukan perlakuan ekstraksi DNA, PCR untuk amplifikasi genom dengan primer nosZ GC clamp, DGGE, analisis keragaman berdasarkan pola pita DGGE, pemotongan pita dari gel poliakrilamid, amplifikasi dengan primer nosZ non GC clamp, sekuensing, analisis sekuen dengan program CLIQS 1D dan BLAST pada web NCBI, pensejajaran sekuen dan konstruksi pohon filogenetik dilakukan dengan program MEGA 6.0. Profil DGGE menunjukkan adanya tingkat keragaman mikrob tanah sawah dengan gen nosZ yang bervariasi. Sebanyak tiga pita dari total tujuh pita dari DGGE yang berhasil diamplifikasi untuk konstruksi pohon filogenetik. Mayoritas gen nosZ dari tiga pita tersebut memiliki kesamaan dengan gen nosZ bakteri yang tidak dapat dikulturkan (uncultured bacterium). Dari hasil penelitian ini diperoleh keragaman bakteri yang semakin tinggi pada perlakuan pupuk hayati dari awal tanam sampai akhir tanam.
Keyword: Denitrifikasi, DGGE, gen nosZ, nitrous oksida, metagenomik

Judul: Keragaman Komunitas Bakteri Pemfiksasi Nitrogen berdasarkan gen nifH dan 16S rRNA di Lahan
Abstrak: Biological nitrogen fixation merupakan proses penting di alam yang dilakukan oleh bakteri pemfiksasi nitrogen dalam mengubah nitrogen bebas di atmosfer menjadi amonium. Amonium merupakan sumber nitrogen penting di atmosfer. Bakteri pemfiksasi nitrogen dapat hidup bebas maupun bersimbiosis dengan organisme lain seperti tanaman. Kemampuan bakteri pemfiksasi nitrogen mengubah nitrogen bebas menjadi amonium disebabkan enzim nitrogenase yang dimilikinya. Gen nifH merupakan salah satu gen yang dibutuhkan untuk mengekspresikan enzim nitrogenase tersebut. Penggunaan gen nifH sebagai marka dalam analisis keragaman bakteri pemfiksasi nitrogen secara molekuler sudah sering dilakukan. Pendekatan molekuler yang digunakan pada penelitian ini adalah DGGE. Penggunaan gen 16S rRNA sebagai marka bertujuan untuk melihat komunitas total bakteri yang terdapat pada lahan sawah tersebut. Penggunaan pupuk hayati pada lahan sawah dapat memproduktivitas padi. Produktivitas padi dapat didukung oleh bermacam faktor, antara lain adalah unsur nitrogen. Penelitian terkait hubungan antara penggunaan pupuk hayati dengan produktivitas padi yang terkait dengan keragaman bakteri pemfiksasi nitrogen yang terdapat pada lahan sawah belum pernah dilaporkan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari keragaman bakteri pemfiksasi nitrogen pada lahan sawah dengan pendekatan DGGE. Penelitian diawali dengan pengambilan tanah sawah yang telah diberi perlakuan kontrol (300 kg NPK/ha) dan perlakuan celup serta sebar (200 kg NPK/ha). Pengukuran tinggi tajuk dan jumlah anakan juga dilakukan untuk melihat pengaruh perlakuan terhadap padi. Tanah yang sudah diambil kemudian dilakukan ekstraksi DNA dengan menggunakan Power Soil DNA Isolation Kit (Mobio Laboratories, Carlsbad, CA, USA). Hasil ekstraksi kemudian diamplifikasi dengan primer PolF-GC/PolR untuk gen nifH dan primer PRBA338F-GC/ PRUN518R untuk gen 16S rRNA. Produk PCR kemudian di migrasi pada gel poliakrilamida 6% dengan gradien 35%-60% untuk nifH dan 30%-70% untuk 10%6S RNA. Hasil migrasi kemudian difoto dan dianalisis dengan Phoretix 1D untuk dianalisis keragaman bakteri yang muncuk. Khusus gen nifH, pita yang muncul pada gel poliakrilamid dipotong dan diamplifikasi ulang dengan primer tanpa GC Clamp. Produk PCRnya kemudian di kirim untuk disekuensing. Hasil menunjukkan bahwa keragaman bakteri pemfiksasi nitrogen bervariasi pada tiap perlakuan selama masa tanam. Perlakuan kontrol terlihat paling bervariasi di antara perlakuan celup dan sebar. Analisis clustering juga menunjukkan pola keragaman bakteri pemfiksasi nitrogen cenderung mengelompok pada tiap perlakuan. Hal ini berbeda dengan keragaman total bakteri yang dianalisis dengan 16S rRNA. Pola keragaman total bakteri cenderung mengelompok pada tiap masa tanam. Hasil BLAST N menunjukkan bahwa semua sekuen yang ambil dari pita DGGE tergolong kedalam Uncultured bacteria nitrogenase. Hasil ini juga diperkuat dengan hasil BLAST X yang menunjukkan bahwa semua sekuen yang diambil tergolong kedalam protein atau enzim dinitrogenase reductase.
Keyword: bakteri pemfiksasi nitrogen, biofertilizer, DGGE, gen nifH, gen 16S rRNA.

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: