Judul: Gen Alkenal Reduktase Asal Padi (Oryza sativa L.): Isolasi dan Karakterisasi Ekspresi serta Analisis Fungsi Promoter Spesifik Akar
Abstrak: Pemilihan gen target yang akan diinsersikan ke dalam genom tanaman dalam kegiatan rekayasa genetika tanaman merupakan salah satu hal yang penting dalam menentukan keberhasilan perbaikan sifat yang diinginkan. Gen target yang dikendalikan oleh promoter spesifik jaringan atau organ dalam kegiatan rekayasa genetika tanaman sangat diperlukan, untuk menghindari terjadinya fenotipe yang tidak diinginkan pada tanaman transgenik yang dihasilkan. Promoter adalah suatu bagian dari gen yang sangat penting dalam pengaturan ekspresi suatu gen. Promoter spesifik akar penting dalam pengaturan ekspresi dari gen-gen yang terkait dengan respon terhadap cekaman abiotik dan penyerapan nutrisi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengisolasi dan mengkarakterisasi gen dan promoter gen OsAER1. Bagian tiga dari disertasi ini menjelaskan tentang isolasi dan karakterisasi gen OsAER1 pada tanaman padi. Sekuen genomik gen OsAER1 (Oryza sativa 2- alkenal reduktase-1) diamplifikasi dari 4 kultivar padi, yaitu Awan Kuning, IR64, Way Rarem, dan IR20, kemudian dan disekuensing. Analisis prediksi gen menunjukkan bahwa gen OsAER1 terdiri dari 3 ekson dan 2 intron, dengan ukuran CDS utuh sebesar 1.080 bp. Analisis filogenetik menunjukkan bahwa sekuen CDS utuh OsAER1 dari 4 kultivar padi sangat mirip dengan lokus XM_015760039.1 yang ada di GenBank dari tanaman Oryza sativa grup Japonica. Lokus tersebut diprediksi menyandikan NADP-dependent alkenal double bond reductase P1 (alkenal reductase). Gen alkenal reduktase telah diketahui berfungsi sebagai gen antioksidan yang dapat mendetoksifikasi senyawa reaktif karbonil yang disebabkan oleh cekaman oksidatif. Bagian empat dari disertasi ini menjelaskan tentang isolasi dan karakterisasi promoter OsAER1 yang berasal dari padi. Analisis ekspresi gen OsAER1 pada organ akar, batang dan daun dari 4 kultivar padi (Awan Kuning, IR64, Way Rarem, dan IR20) dilakukan dengan menggunakan metode qRT-PCR. Analisis ekspresi menunjukkan bahwa gen OsAER1 diekspresikan sangat kuat di akar, tetapi hanya diekspresikan lemah di batang dan daun padi kultivar Awan Kuning dan IR64. Fragmen dengan ukuran 3.082 bp dari start kodon ATG ke arah hulu dari gen OsAER1 diamplifikasi dan diinsersikan ke dalam vektor kloning, dan disekuensing. Analisis sekuen promoter OsAER1 dengan ukuran 3.082 bp menunjukkan bahwa terdapat 119 motif cis acting element yang ada pada promoter yang terlibat dalam pengendalian pertumbuhan dan perkembangan tanaman atau dalam proses fisiologi tanaman, khususnya dalam pertahanan tanaman terhadap cekaman abiotik. Fragmen promoter OsAER1 yang berukuran 3.082 bp disambungkan dengan gen GUS pada vektor biner pCAMBIA1300int- GUS-tNOS, dan ditransformasikan ke dalam tanaman padi dan tembakau. Analisis ekspresi GUS di tanaman padi dilakukan dari fase kecambah sampai fase generatif, sedangkan untuk tanaman tembakau dilakukan pada fase kecambah umur 3, 10, dan 20 hari setelah semai. Analisis aktivitas promoter OsAER1 menunjukkan bahwa promoter tersebut mengendalikan ekspresi gen secara dominan dan terus menerus di akar tanaman padi dari fase kecambah sampai fase generatif. Analisis histokimia pada penampang melintang tanaman padi transgenik menunjukkan bahwa promoter OsAER1 mengarahkan ekspresi gen GUS di hampir diseluruh organ akar, yaitu pada jaringan epidermis, korteks, endodermis dan berkas pengangkut. Pola ekspresi yang berbeda diamati di tanaman tembakau transgenik, di mana ekspresi GUS diamati di bagian berkas pengangkut daun. Perbedaan pola ekspresi GUS di tanaman padi dan tembakau transgenik menunjukkan adanya faktor endogen terhadap aktivitas promoter di tanaman transgenik. Analisis ekspresi GUS juga dilakukan setelah tanaman diinduksi dengan
Keyword: ABA, akar, AlCl3, IAA, NaCl, Oryza sativa L., promoter OsAER1, rendaman

Judul: Transformasi genetika padi dengan perantara rhizobium dan  agrobacterium dan analisis peranan gen OsHox6
Abstrak: Padi merupakan tanaman yang sangat penting, salah satu makanan pokok penduduk dunia dan tanaman model untuk penelitian functional genomic. Transformasi genetik merupakan teknik yang rutin digunakan saat ini untuk mentransfer berbagai sifat penting pada tanaman termasuk padi dan untuk analisis fungsi gen. Teknik transformasi Agrobacterium merupakan teknik transformasi yang paling umum digunakan karena besar kemungkinan untuk mendapatkan tanaman dengan salinan gen tunggal. Namun, teknik ini telah dipatenkan sehingga perlu agen transformasi alternatif yang memiliki kemampuan transfer gen seperti Agrobacterium. Penggunaan bakteri selain Agrobacterium sebagai agen transformasi genetik memungkinkan untuk dilakukan dengan melibatkan T-DNA dan gen-gen virulen dari plasmid Ti yang telah dimodifikasi. Efektifitas teknik transformasi Rhizobium dievaluasi pada tiga kultivar padi, Ciherang (Indica), Nipponbare (Japonica), dan Rojolele (Javanica), dibandingkan dengan Agrobacterium. Kalus umur 6 hari yang diinduksi dari embrio padi masak susu (immature) dikokultivasi dengan Rhizobium leguminosarum bv trifolii ANU845 dan Agrobacterium tumefaciens LBA288 yang membawa plasmid pCAMBIA 5106. Plasmid pCAMBIA 5106 ini mengandung satu set minimal gen virulen dan T-DNA yang penting dalam proses transfer gen. Didalam T-DNA terdapat gen GUSPlus dan gen hpt masing-masing dikendalikan oleh promoter CaMV 35S. Efisiensi transformasi (jumlah tanaman PCR positif hpt dibagi jumlah kalus yang diinokulasi) bervariasi antara 1,14 hingga 12,05% tergantung pada genotipe dan bakteri yang digunakan. Efisiensi transformasi dan regenerasi tertinggi (12,05% dan 59,38%) diperoleh pada Ciherang yang ditransformasi dengan R. leguminosarum. Hampir semua tanaman transgenik yang diperoleh baik hasil transformasi dengan Agrobacterium maupun Rhizobium secara morfologi normal dan fertil. Integrasi, ekspresi dan pola pewarisan gen, dibuktikan dengan analisis molekuler dan genetik pada tanaman T0 dan T1 Kekeringan adalah salah satu faktor abiotik yang menghambat pertumbuhan dan produksi tanaman padi. Sejumlah gen yang bertanggungjawab pada sifat toleran kekeringan telah diidentifikasi, namun belum ada dari gen-gen tersebut yang efektif di lapangan. Oleh karena itu, penelitian tentang analisis fungsi gen yang diduga terlibat dalam mekanisme toleran kekeringan dan bagaimana mekanisme kerjanya pada level molekul aktif diteliti saat ini. Di dalam penelitian ini, fungsi gen OsHox6 yang diduga berperan penting dalam menentukan sifat toleran kekeringan pada tanaman padi dipelajari. OsHox6 merupakan anggota famili protein homeodomain leucine zipper (HD-Zip) sub-famili I yang menyandikan faktor transkripsi unik pada tumbuhan. Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa ekspresi gen OsHox6 diregulasi pada level transkripsi oleh ketersediaan air. Analisis bioinformatik sekuen promoter OsHox6 , menunjukkan bahwa efektifitas Rhizobium leguminosarum dalam melakukan transfer gen mirip dengan A. tumefaciens. mengindikasikan bahwa promoter OsHox6 mengandung elemen responsif terhadap ABA dan elemen cis-regulatory responsif terhadap kekeringan. TATA box yang umum dijumpai di derah promoter tanaman, berdasarkan hasil analisis sekuen promoter OsHox6, tidak ditemukan. Hasil analisis pola ekspressi temporal dan spasial promoter gen OsHox6 melalui visualisasi gen GUSPlus secara histokimia pada jaringan tanaman transgenik Ciherang dan Nipponbare menunjukkan bahwa aktivitas promoter ini meningkat saat kekeringan pada organ vegetatif (batang, daun, dan akar) dan generatif (bunga). Aktivitas promoter lebih kuat pada daerah dimana terdapat jaringan meristem yang aktif membelah. Untuk mempelajari peranan gen OsHox6 dalam merespon kekeringan, digunakan tanaman padi transgenik mengandung gen OsHox6 yang dikendalikan oleh promoter OsLEA3 untuk meningkatkan ekspresi gen OsHox6. Empat galur padi transgenik mengandung ekstra salinan gen OsHox6 (IR64 I.19, I.23, I.33, dan
Keyword: 

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: