Judul: Genome Editing of Phytoene Synthase (PSY) Genes with CRISPR/Cas9 Technology in Marigold (Tagetes erecta L.)
Abstrak: Marigold merupakan tanaman hias yang memiliki nilai ekonomi yang tinggi di Indonesia terutama di Bali tetapi keragaman warna bunganya masih terbatas berkisar warna kuning hingga oranye. Pemuliaan konvensional memiliki keterbatasan dalam meningkatkan variasi warna bunga sehingga untuk mengatasi hal tersebut perlu dilakukan pendekatan bioteknologi antara lain melalui genome editing. Penelitian ini dilakukan dengan transformasi genetika menggunakan teknologi CRISPR/Cas9 yang menargetkan gen Phytoene Synthase (PSY) yang berperan penting dalam biosintesis karotenoid sehingga tidak berfungsinya gen PSY dapat menghilangkan senyawa karotenoid. Eksplan daun digunakan sebagai eksplan untuk transformasi yang diperantarai oleh bakteri Agrobacterium tumefaciens strain EHA105 yang telah disisipi CRISPR/Cas9-gRNA-PSY. Penelitian transformasi genetik dan genome editing berkaitan dengan regenerasi tanaman dalam kultur jaringan. Informasi awal mengenai jenis eksplan, komposisi media dan metode regenerasi yang sesuai diperlukan untuk meningkatkan efisiensi transformasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui informasi komposisi media regenerasi dan jenis eksplan yang sesuai dan mendapatkan tanaman putatif transgenik marigold yang mengandung CRISPR/Cas9-gRNA-PSY dalam upaya modifikasi warna bunga sehingga dapat menghasilkan bunga berwarna putih. Percobaan regenerasi tanaman marigold melalui organogenesis dilakukan menggunakan tiga tipe eksplan dengan komposisi media yang berbeda. Eksplan kotiledon merupakan eksplan yang paling responsif bila dibandingkan dengan eksplan daun dan hipokotil. Media terbaik untuk regenerasi diperoleh pada kombinasi konsentrasi media 0,5 ppm IAA dan 7 ppm BAP. Persentase tunas yang dihasilkan sebesar 66,7% dengan rata-rata jumlah tunas 6,1. Penggunaan sitokinin TDZ mampu mengurangi akar adventif yang terbentuk dari kalus yang berasal dari daun. Percobaan transformasi menghasilkan 8 tanaman putatif transgenik T. erecta dari genotipe Sudalama Oranye. Efisiensi transformasi yang dihasilkan adalah 1% pada marigold genotipe MG04 dan 15,25% pada marigold genotipe Sudamala Oranye. Efisiensi regenerasi sebesar 0% pada marigold genotipe MG04 dan 13,11% pada marigold genotipe Sudamala Oranye. Hasil analisis PCR menggunakan primer NPTII dengan ukuran 577 bp menunjukkan 2 dari 8 tanaman putatif transforman positif mengandung gen NPTII. Pengamatan fenotipik menunjukkan adanya perbedaan antara tanaman kontrol (wild type) dan transforman. Seluruh bagian tanaman kontrol berwarna hijau, sedangkan tanaman transforman menunjukkan fenotipe mulai dari sebagian hijau albino hingga seluruhnya albino.
Keyword: Agrobacterium tumefaciens, CRISPR/Cas9, karotenoid, marigold, transformasi genetik

Judul: Agrobacterium tumefaciens-mediated Genetic Transformation of InMYB1-CCD4a in Tagetes erecta
Abstrak: Marigold (Tagetes erecta) merupakan komoditas florikultura yang memiliki banyak manfaat terutama sebagai tanaman hias, bunga potong dan bahan baku industri. Daya tarik tanaman Tagetes dinilai dari sisi keindahan warna bunga yang beragam, oleh karena itu, pemuliaan tanaman pada Tagetes dalam peningkatan variasi warna bunga masih terus dikembangkan. Salah satu metode alternatif dalam pemuliaan tanaman pada spesies Tagetes erecta adalah melalui pendekatan bioteknologi secara rekayasa genetik. Rekayasa genetik dilakukan dengan mengintegrasikan InMYB1-CCD4a ke dalam genom tanaman yang bertujuan mengurangi pigmentasi oranye pada bunga dengan mendegradasi senyawa karotenoid secara secara spesifik pada mahkota bunga. Degradasi karotenoid pada bagian spesifik, diharapkan tidak mengubah sifat lain dari spesies Tagetes erecta. Umumnya, pelaksanaan transformasi genetik bergantung pada serangkaian kegiatan kultur jaringan dalam regenerasi tanaman transgenik. Hambatan dalam regenerasi tanaman transgenik adalah metode dan komposisi media regenerasi yang tidak sesuai dengan pertumbuhan sel, oleh sebab itu, informasi terkait rangkaian tahapan kultur jaringan dalam meningkatkan efesiensi transformasi dalam regenerasi tanaman transgenik menjadi langkah awal dalam pelaksanaan rekayasa genetik. Metode transformasi genetik melalui Agrobacterium tumefaciens secara in planta merupakan salah satu alternatif yang dapat meminimalisir kegiatan regenerasi sel transgenik secara in vitro. Regenerasi sel transgenik meristematik terjadi lebih cepat secara in vivo. Transformasi in planta pada spesies T. erecta belum banyak dikembangkan. Pada penelitian ini dilakukan studi terkait metode transformasi genetik InMYB1-CCD4a melalui perantara A. tumefaciens secara in vitro maupun in planta pada spesies T. erecta pada beberapa jenis eksplan. Penelitian ini terdiri dari dua percobaan yang bertujuan untuk (1) memperoleh informasi metode regenerasi tanaman T. erecta terkait sumber eksplan dan komposisi media regenerasi; (2) memperoleh informasi terkait metode transformasi genetik yang efesien melalui A. tumefaciens EHA105; dan (3) memperoleh tanaman transgenik yang terintegrasi gen InMYB1-CCD4a. Percobaan pertama adalah induksi organogenesis dan regenerasi tunas pada spesies T. erecta secara in vitro. Percobaan dilakukan dari bulan Agustus hingga November 2021 di Laboratorium kultur jaringan-1, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Sumber eksplan yang digunakan adalah daun dan ruas batang planlet in vitro. Hasil percobaan menunjukkan eksplan daun lebih responsif dan potensial dalam pembentukan tunas dibandingkan penggunaan eksplan ruas batang pada media dasar MS dengan kombinasi IAA dan BAP. Modifikasi konsentrasi IAA terhadap BAP pada media induksi organogenesis mampu meningkatkan persentase pertumbuhan dan jumlah tunas pada eksplan daun. Media induksi dengan 2,8 µM IAA + 13,3 µM BAP menunjukkan 63% eksplan membentuk tunas dengan tiga hingga empat tunas per eksplan dalam 28 hari inkubasi. Hasil percobaan ini memberi informasi terkait jenis eksplan dan komposisi media yang optimal dalam regenerasi sel transgenik. Percobaan kedua adalah transformasi konstruk InMYB1-CCD4a pada spesies T. erecta melalui perantara A. tumefaciens. Percobaan dilakukan pada Desember 2021 hingga Juni 2022 di Laboratorium Kultur jaringan-1, dan Laboratorium Plant Molecular Biology-1 Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian IPB. Eksplan yang digunakan pada percobaan ini adalah daun dan benih T. erecta. Metode transforsmasi genetik melalui bakteri A. tumefaciens EHA105 membawa gen InMYB1-CCD4a pada eksplan daun secara in vitro menunjukkan efesiensi transformasi senilai 7,0% dan efesiensi regenerasi tunas putatif transforman 0,4%. Pada percobaan transformasi benih secara in vitro, menunjukkan efesiensi transformasi senilai 24,1% dan memperoleh 14 kandidat tanaman transgenik T0
Keyword: Agrobacterium tumefaciens, in planta, InMYB1-CCD4a, in vitro, transformasi genetik

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: