Judul: Induksi Mutasi Kalus Embriogenik Menggunakan Ethyl Methane Sulphonate Untuk Merakit Tanaman Gandum (Triticum Aestivum L.) Toleran Pada Dataran Rendah
Abstrak: Indonesia merupakan negara pengimpor gandum terbesar ke-3 di dunia. Kebutuhan yang sangat besar menuntut percepatan pengembangan gandum di dalam negeri. Upaya pemenuhan kebutuhan gandum nasional dapat dilakukan dengan penanaman gandum di Indonesia. Sementara gandum di Indonesia daya adaptasinya masih sempit, sehingga perlu perbaikan genotipe untuk memperluas daya adaptasinya. Oleh karena itu penelitian ini perlu dilakukan untuk merakit tanaman gandum yang toleran terhadap kondisi iklim di Indonesia terutama pada dataran rendah. Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mendapatkan genotipe-genotipe mutan gandum yang dapat beradaptasi dan berproduksi pada dataran rendah melalui induksi mutasi. Seleksi awal dilakukan melalui seleksi in vitro menggunakan inkubator dengan 5 macam tingkatan suhu. Tujuan khususnya adalah 1) Mengetahui respons kalus terbaik dari empat genotipe (Alibey, Rabe, Oasis, HP1744) dan dua varietas (Dewata, Selayar) pada media MS + 2.4-D 3 mg/l; 2) Memperoleh keragaman genetik gandum dengan induksi mutasi menggunakan EMS pada kisaran LC20 pada beberapa konsentrasi EMS (0.1; 0.3; 0.5%) dengan waktu perendaman kalus 0; 30; 60; 120; 180 menit; 4) Memperoleh genotipe mutan dengan seleksi in vitro pada suhu 27, 29, 31, 33, dan 35°C; 4) Memperoleh formulasi media yang tepat untuk meregenerasikan dua genotipe kalus hasil induksi mutasi dan seleksi in vitro; 5) Memperoleh genotipe mutan gandum generasi M1 dan generasi M2 berdasarkan karakter agronomi sebagai kriteria seleksi; dan 6) Memperoleh genotipe mutan gandum generasi M3 yang toleran dataran rendah berdasarkan morfo-fisiologis sebagai kriteria seleksi. Analisis yang dilakukan meliputi ANOVA untuk induksi kalus, seleksi in vitro dan regenerasi kalus, analisis probit untuk mengetahui LC20- LC50, analisis korelasi antara karakter tetua yang diamati dengan karakter genotipe mutan, analisis augmented design, kerapatan stomata, ketebalan daun, viabilitas polen, analisis prolin dan gula total mutan gandum. Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini adalah bahwa respon pertumbuhan kalus terbaik dan diameter tertinggi terdapat pada Dewata dan Selayar. Persentase pertumbuhan kalus menurun sesuai peningkatan konsentrasi EMS dan waktu perendaman. Nilai LC20-LC50 varietas Dewata adalah 0.3% EMS dan waktu perendaman 30 menit, sedangkan LC20-LC50 varietas Selayar adalah EMS 0.1% dan waktu perendaman 60 menit. Varietas Dewata dan Selayar mempunyai toleran adaptasi pada suhu 27°C dengan nilai 84% dan 72%. Tingkat toleransi tanaman dan pertumbuhan kalus menurun seiring dengan peningkatan suhu. Pada suhu tertinggi yaitu 35°C tidak terjadi pertumbuhan kalus atau tanaman mengalami kematian. Regenerasi jumlah tunas varietas Selayar dan Dewata tertinggi dihasilkan pada media RG2 (MS + BA 0.1 ml/l + kinetin 2 mg/l + tyrosin 0.05 gr/l + sorbitol 6% + sukrosa 3%) yaitu 36% dan 44%. Biji yang dihasilkan dari setiap genotipe generasi M1 dipanen dan jumlah biji dihitung. Selanjutnya semua biji yang diamati ditanam kembali untuk dilanjutkan pada penanaman M2. Karakter yang diamati pada M1 dan M2 terdiri atas: umur berbunga, umur masak, umur panen, tinggi tanaman, jumlah anakan, panjang tangkai malai, panjang malai, jumlai malai, jumlah biji, dan bobot biji. Data dianalisis dengan menghitung rataan dari setiap karakter kuantitatif dibandingkan tanaman mutan dengan tanaman kontrol. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa perlakuan perendaman EMS pada varietas Dewata, Selayar dan genotipe Alibey mempengaruhi keragaan karakter agronomi pada tanaman gandum generasi pertama (M1) dibandingkan tanaman kontrol. Perendaman EMS 0.1% dengan waktu 60 menit pada
Keyword: Gandum, induksi mutasi, EMS, seleksi in vitro, regenerasi, karakter Seleksi, toleran dataran rendah

Judul: Induksi Mutasi Tanaman Gandum (Triticum aestivum L.) Melalui Iradiasi Sinar Gamma Secara In vitro Untuk Toleransi Terhadap Suhu Tinggi
Abstrak: Dalam rangka mengurangi tingginya nilai impor gandum perlu dilakukan upaya penanaman dengan tetap memperhatikan faktor kesesuaian lingkungan. Program pemuliaan tanaman penting dilakukan untuk perbaikan genetik dan karakter sehingga berpengaruh positif terhadap peningkatan kualitas, kuantitas dan pengembangan gandum di Indonesia. Embriogenesis somatik memainkan peranan yang sangat besar dalam perbanyakan tanaman. Integrasi dengan program pemuliaan konvensional maupun teknik molekular/bioteknologi memungkinkan embriogenesis somatik menjadi suatu alat untuk meningkatan laju perbaikan genetik tanaman. Syarat utama dalam melakukan rekayasa genetik tanaman secara in vitro adalah kemampuan untuk menumbuhkan sel somatik dalam kondisi steril pada media pertumbuhan dan meregenerasikannya menjadi tanaman utuh. Salah satu kendala pengembangan tanaman gandum di Indonesia adalah terbatasnya varietas yang beradaptasi terhadap lingkungan tropis. Terjadinya perubahan iklim akibat pemanasan global yang menyebabkan suhu permukaan bumi diperkirakan akan meningkat sekitar 0.3 oC per dekade. Persaingan lahan di dataran tinggi dengan tanaman hortikultura juga menghambat pengembangan gandum di Indonesia. Oleh karena itu perlu dilakukan upaya perakitan varietas gandum tropika yang mampu beradaptasi di dataran menengah (400-700 mdpl) dan toleran terhadap suhu tinggi. Pemuliaan tanaman menggunakan teknik mutasi melalui iradiasi sinar gamma dapat digunakan untuk peningkatan dan perbaikan genetik tanaman. Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk memperoleh galur mutan gandum yang memeliki toleransi terhadap suhu tinggi. tujuan khusus penelitian ini adalah: mendapatkan metode induksi kalus embriogenik, embrio somatik dan proliferasi dari tiga varietas gandum (Dewata, Selayar dan Nias), menentukan nilai radiosensitivitas yang akan digunakan sebagai dasar induksi mutasi melalui iradiasi sinar gamma pada kalus embriogenik, serta melakukan uji cepat ketahanan suhu tinggi fase kecambah pada tiga varietas gandum. Embrio muda dan tua digunakan sebagai eksplan. Media dasar MS dengan penambahan kombinasi zat pengatur tumbuh (ZPT) 2.4D, picloram dan NAA digunakan dalam studi embriogenesis somatik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa media induksi kalus embriogenik terbaik adalah media dasar MS dengan penambahan kombinasi ZPT 2.0 mg L-1 2.4D + 1.0 mg L-1 picloram dengan persentase pembentukan kalus embriogenik sebesar 60% pada varietas Dewata menggunakan eksplan immature embrio (embrio muda). Media proliferasi embrio somatik terbaik adalah media MS cair dengan kombinasi ZPT 1.0 mg L-1 2.4D + 0.5 mg L-1 picloram pada Dewata yang menghasilkan 31.25 embrio globular dan media 0.5 mg L-1 2.4D + 0.25 mg L-1 picloram pada Nias yang menghasilkan 15.50 embrio globular. Dewata merupakan varietas yang paling responsif untuk menghasilkan embrio somatik dengan frekuensi perkecambahan planlet normal sebesar 79.46%. Penentuan nilai radiosensitivitas menggunakan lima dosis iradiasi sinar gamma (10, 20, 30, 40 dan 50 Gy). Seleksi ketahanan terhadap suhu tinggi dilakukan menggunakan inkubator pada suhu 25, 30 dan 35 oC. Nilai radiosensitivitas yang diperoleh bervariasi untuk setiap varietas yang berkisar (LD20: 7.79-18.96 Gy, LD50: 24.29-33.63 Gy). Selayar merupakan varietas yang memiliki nilai sensitivitas lebih tinggi dibandingkan Dewata dan Nias. Meningkatnya dosis iradiasi dan suhu seleksi menurunkan bobot, diameter dan daya hidup kalus embriogenik, jumlah embrio, serta persentase planlet yang berkecambah. Berdasarkan seleksi in vitro menggunakan suhu tinggi (25, 30 dan 35 oC) diperoleh 19 planlet mutan putatif yang berasal dari embrio somatik yang muncul pada permukaan kalus embriogenik yang bertahan hidup pada varietas Dewata. Uji cepat ketahanan suhu tinggi pada fase kecambah dari tiga varietas gandum
Keyword: Embrio somatik, Mutan putatif, Radiosensitivitas, Seleksi in vitro

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: