Judul: Analisis Stabilitas dan Ekspresi Gen C-Lysozyme pada Tanaman Padi Transgenik dalam Rangka Meningkatkan Resistensi terhadap Penyakit Hawar Daun Bakteri
Abstrak: Padi (Oryza sativa L.) merupakan salah satu tanaman pangan utama di dunia khususnya di Asia. Kebutuhan terhadap beras semakin meningkat seiring dengan pertambahan jumlah penduduk, sehingga produksi padi harus ditingkatkan untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Penyakit Hawar Daun Bakteri (HDB) pada tanaman padi yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) dapat menyebabkan penurunan hasil panen antara 15% hingga 80%. Strategi paling efektif yang dapat digunakan untuk menanggulangi penyakit ini adalah dengan menanam tanaman yang resisten terhadap penyakit tersebut. Tanaman yang resisten terhadap penyakit tersebut dapat diperoleh dengan mengekspresikan gen-gen resistensi di dalam tanaman padi melalui teknik rekayasa genetika. Lisozim merupakan enzim yang dapat menghidrolisis ikatan β-1.4-glycoside di antara N-acetylmuramic acid dan N-acetylglucosamin dari peptidoglikan pada dinding sel bakteri sehingga dinding sel bakteri menjadi rusak dan menyebabkan kematian pada sel. Ekspresi gen C-lysozyme pada tanaman transgenik dapat meningkatkan resistensi tanaman tersebut terhadap serangan bakteri patogen. Tanaman padi transgenik T1 yang mengandung gen C-lysozyme di bawah kendali promoter 35S CaMV telah diperoleh. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis pola pewarisan dan stabilitas gen C-lysozyme, serta ekspresi gen C-lysozyme pada tanaman padi transgenik dan resistensi tanaman transgenik terhadap penyakit HDB. Analisis pewarisan gen C-lysozyme dilakukan berdasarkan pola pewarisan gen hpt dan analisis stabilitas gen C-lysozyme dilakukan dengan analisis integrasi gen C-lysozyme di tanaman transgenik pada generasi T2 dan T3. Tanaman transgenik generasi T2 dan T3 diperoleh melalui hasil penyerbukan sendiri (selfing) dari tanaman generasi T0 dan T1. Analisis pewarisan gen hpt dilakukan dengan menumbuhkan tanaman pada media seleksi antibiotik higromisin 50 mg/L. Analisis integrasi gen C-lysozyme dilakukan dengan teknik PCR dengan menggunakan pasangan primer 35S-F dan Lys359-R. Analisis resistensi dilakukan pada tanaman transgenik generasi T2 dengan menginfeksi tanaman dengan inokulum bakteri Xoo patotipe IV (Xoo IV) pada ujung daun tanaman. Analisis ekspresi gen C-lysozyme dilakukan terhadap tanaman transgenik dan non transgenik yang telah diberi cekaman infeksi bakteri Xoo IV dengan metode Real Time Quantitative PCR (RT-qPCR). Analisis pewarisan terhadap gen hpt yang dipautkan dengan gen C-lysozyme menunjukkan bahwa gen hpt diwariskan mengikuti hukum Mendel dengan pola segregasi 3:1 untuk sifat resisten dan sensitif terhadap antibiotik higromisin pada tanaman padi transgenik generasi T2 dan beberapa tanaman T3, yang menandakan bahwa generasi T1 adalah heterozigot dan hanya ada satu salinan gen hpt yang terintegrasi ke dalam genom tanaman padi transgenik. Sepuluh dari 21 galur tanaman transgenik generasi T2 adalah homozigot untuk gen hpt yang dipautkan dengan gen C-lysozyme. Hasil amplifikasi gen C-lysozyme di dalam 42 tanaman transgenik generasi T2 yang resisten terhadap antibiotik higromisin menghasilkan fragmen DNA berukuran 722 bp. Hasil ini menunjukkan bahwa tanaman transgenik generasi T2 mengandung gen C-lysozyme. Analisis integrasi gen C-lysozyme di 10 tanaman transgenik homozigot generasi T3 menunjukkan bahwa tanaman transgenik tersebut juga mengandung gen C-lysozyme. Hal ini menunjukkan bahwa gen C-lysozyme diwariskan secara stabil dari generasi T1 ke T2 dan T3. Hasil analisis resistensi terhadap bakteri Xoo IV pada 42 galur tanaman transgenik generasi T2 memperlihatkan bahwa tanaman transgenik lebih resisten jika dibandingkan dengan tanaman non transgenik. Enam galur transgenik adalah resisten, 26 galur agak resisten, dan 10 galur agak rentan, sedangkan tanaman non transgenik semuanya rentan terhadap serangan bakteri
Keyword: C-Lysozyme, ekspresi gen, hawar daun bakteri, padi transgenik, pewarisan genetik

Judul: Konstruksi strain isogenik Xanthomonas oryzae pv. oryzae dan potensinya sebagai penginduksi ketahanan padi terhadap penyakit hawar daun bakteri
Abstrak: Hawar daun bakteri (HDB) yang disebabkan Xanthomonas oryzae pv. oryzae menjadi salah satu penyakit penting pada tanaman padi di Indonesia. Salah satu upaya pengendalian yang dapat dilakukan yaitu dengan pemanfaatan agens biokontrol seperti strain isogenik non-patogen. Bakteri isogenik non-patogen merupakan bakteri patogen yang kehilangan kemampuan dalam menimbulkan penyakit karena adanya gangguan pada gen yang mengatur faktor virulensi. Aplikasi bakteri ini mampu menginduksi ketahanan tanaman dan berkompetisi dengan tipe liarnya. Beberapa penelitian serupa telah dilakukan terhadap bakteri X. oryzae pv. oryzae untuk memperoleh bakteri strain isogenik seperti mutasi menggunakan transposon dan penyinaran ultraviolet. Penelitian ini bertujuan mengonstruksi strain isogenik bakteri X. oryzae pv. oryzae dengan virulensi rendah menggunakan penyinaran ultraviolet dan mengevaluasi kemampuannya dalam menginduksi ketahanan tanaman padi untuk mengendalikan bakteri X. oryzae pv. oryzae. Bakteri X. oryzae pv. oryzae patotipe IV yang digunakan merupakan koleksi Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. Bakteri X. oryzae pv. oryzae patotipe IV dipapar dengan sinar UV-C selama 3, 5, 10 dan 15 menit. Koloni yang tetap tumbuh selanjutnya diseleksi melalui uji patogenisitas, uji hipersensitif, konfirmasi isolat dengan primer spesifik, produksi EPS dan uji fitotoksisitas pada kecambah padi. Isolat akhir yang terpilih diuji kemampuannya dalam menginduksi ketahanan tanaman, pengaruhnya terhadap pertumbuhan serta hasil padi IR-64 dan ekpresi gen ketahanan. Parameter yang digunakan meliputi masa inkubasi, perkembangan penyakit HDB dan ekspresi gen PR1 dan PBZ1. Selain itu juga diamati pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan hasil padi dengan parameter pertambahan tinggi tanaman, jumlah anakan maksimum, jumlah anakan produktif, bobot kering gabah per malai dan bobot kering 100 gabah. Perlakuan aplikasi strain isogenik yang dilakukan dalam rumah kasa terdiri atas aplikasi bakteri strain isogenik, aplikasi X. oryzae pv. oryzae (kontrol positif) dan aplikasi dengan aquades steril (kontrol negatif). Aplikasi perlakuan dilakukan pada benih (aplikasi 1) dan 35 HST (aplikasi 2). Inokulasi X. oryzae pv. oryzae dilakukan 82 HST pada daun bendera. Pengambilan sampel daun untuk ekspresi gen PR1 dan PBZ1 dilakukan 3 hari sebelum aplikasi ke-2 dan 3 hari setelah inokulasi X. oryzae pv. oryzae. Hasil pemaparan UV-C dan seleksi diperoleh 27 isolat yang menunjukkan penurunan patogenisitas, 16 diantaranya positif terdeteksi dengan koloni PCR menggunakan primer spesifik XOR-F dan XOR-R2 sebagai isolat isogenik X. oryzae pv. oryzae. Rata-rata produksi EPS 16 isolat tersebut adalah 3.64±3.51 mg mL-1 sedangkan tipe liar 6.07±0.30 mg mL-1. Hasil seleksi lanjut diperoleh lima isolat strain isogenik terpilih yaitu M313, M57, M101, M1513 dan M1515 yang menunjukkan penurunan patogenisitas 92.8-98.6%. Aplikasi lima isolat terpilih memperlihatkan masa inkubasi penyakit HDB berkisar antara 5.4-6.6 HSI lebih panjang dibandingkan tipe liar yaitu 4.9 HSI dan penekanan perkembangan penyakit dengan nilai AUDPC berkisar antara 615.0-827.5 sedangkan tipe liar 863.33 dan kontrol 682.50. Aplikasi isolat strain isogenik tidak memengaruhi pertumbuhan vegetatif tapi menunjukkan peningkatan produksi tanaman. Isolat M101 menunjukkan konsistensi dalam mengekspresikan gen PR1 dan PBZ1. Kondisi ini diduga berkorelasi bahwa aplikasi isolat M101 memperlihatkan intensitas penyakit terendah dibandingkan aplikasi isolat lainnya yaitu 66.1% dengan nilai AUDPC 615 sedangkan intensitas penyakit pada aplikasi tipe liar adalah 85.6 % dengan nilai AUDPC 863.3. Aplikasi strain isogenik terlihat tidak memengaruhi pertumbuhan tapi menunjukkan pengaruh terhadap produksi tanaman. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa bakteri strain
Keyword: avirulen, kresek, penyinaran UV, agens hayati

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: