Judul: Karakterisasi Gen Penyandi Protease Inhibitor pada Tanaman Karet (Hevea brasiliensis Muell.Arg).
Abstrak: Protease inhibitor (PI) merupakan protein kecil yang dapat menghambat aktivitas proteolitik protease. Ukuran molekul PI kebanyakan berkisar 8-22 kDa tergantung pada famili proteinnya. Hingga saat ini, famili gen PI di tanaman telah diketahui sebanyak 13 famili dari 76 famili yang terdapat di seluruh organisme. PI sebagai protein pertahanan tanaman bekerja dengan cara menekan aktivitas protease yang disekresikan organisme patogen atau akibat cekaman abiotik. Potensi PI sebagai protein pertahanan terhadap cekaman biotik dan abiotik telah banyak dipelajari pada beberapa tanaman pangan dan hortikultura tetapi masih terbatas pada tanaman karet (Hevea brasiliensis Muell.Arg). Lateks dari Hevea berpotensi untuk menghasilkan protein PI, yang dapat dikembangkan sebagai produk antimikroba berspektrum luas. Studi awal mengenai PI di tanaman karet perlu dilakukan untuk mengkarakterisasi gen-gen yang menyandikan protein PI dengan pendekatan : 1) analisis in silico komparatif untuk identifikasi famili gen putatif, domain, motif dan filogenetik gen penyandi PI dan 2) analisis molekuler untuk mengkarakterisasi transkrip gen penyandi PI pada tanaman karet (HbPI) dari dua klon, tiga jenis jaringan dan tiga kondisi tanaman karet dan menentukan kandidat awal marka ekspresi JAP (penyakit jamur akar putih) dan KAS (penyakit kering alur sadap) serta 3) analisis fisiologis untuk mempelajari kandungan dan nilai konsentrasi sukrosa di daun klon quick starter (PB 260) dan slow starter (PR 300) pada tiga kondisi tanaman. Klon quick starter merupakan klon dengan metabolisme tinggi sehingga produksi lateks langsung tinggi pada awal masa buka sadap sedangkan klon slow starter memiliki metabolisme rendah sehingga produksi lateks relatif rendah. Penyakit jamur akar putih (JAP) yang disebabkan oleh cendawan R. lignosus termasuk salah satu dari cekaman biotik pada tanaman karet sedangkan pelukaan tanaman akibat penyadapan berlebihan dapat menyebabkan cekaman abiotik berupa gangguan fisiologis yang dinamakan penyakit kering alur sadap (KAS). Analisis in silico komparatif telah berhasil mengidentifikasi 40 gen putatif HbPI (HbPI01 hingga HbPI36) dari 32 scaffold klon karet Reyan 7-33-97 dan menemukan tujuh motif terkonservasi (Motif I-VII) serta tiga klaster famili gen PI pada H. brasiliensis vs Arabidopsis thaliana yaitu famili LTP-I (23 gen putatif HbPI dan 12 gen AtPI), SERPIN (11 HbPI dan 22 AtPI) dan LTP-II (2 HbPI dan 16 AtPI). Analisis ekspresi gen PI diperoleh dari akumulasi transkrip yang dikuantifikasi dengan RT-qPCR lalu dinormalisasi terhadap gen referensi HbActin dan ditransformasi ke log 10. Secara umum, ekspresi empat gen HbPI menunjukkan nilai ekspresi yang relatif sama kecuali HbPI01 pada klon PB 260 yang lebih rendah (10-1) dibandingkan klon PR 300 (100). Akumulasi transkrip di kulit batang pada HbPI01(100) dan HbPI04 (≥101) lebih tinggi dibandingkan di daun dan lateks (10-1). HbPI01 memperlihatkan nilai ekspresi yang lebih rendah (10-1) dibandingkan tanaman sehat (100), pada kondisi terserang JAP dan KAS tetapi tiga gen HbPI lain tidak berbeda signifikan. Nilai rasio ekspresi menunjukkan gen HbPI01 teregulasi negatif (down-regulated) pada klon PR 300 dan teregulasi positif (up-regulated) pada klon PB 260. Oleh karena itu, gen HbPI01 dapat digunakan sebagai marka ekspresi negatif untuk klon PR 300 dan marka ekspresi positif klon PB 260 apapun jaringan dan kondisinya. Marka ekspresi HbPI01 diduga berpotensi terkait jumlah protein PI di jaringan lateks klon PB 260 yang terserang KAS. Hasil penelitian analisis fisiologis menunjukkan bahwa kandungan
Keyword: protease inhibitor, Hevea brasiliensis, gen, karakterisasi

Judul: Identifikasi Quantitative Trait Loci (QTL) terkait Ketahanan terhadap Penyakit Gugur Daun Circular (Pestalotiopsis sp.) pada Tanaman Karet (Hevea brasiliensis Muell. Arg)
Abstrak: Tanaman karet merupakan salah satu komoditas penting perkebunan di Asia Tenggara sebagai penghasil karet alam yang digunakan di berbagai industri seperti otomotif dan kesehatan. Indonesia menghasilkan sekitar 3,1 juta ton dengan nilai ekspor sebesar $3,01 Milyar pada tahun 2020. Penurunan produksi terjadi dalam beberapa tahun terakhir yang disebabkan oleh beberapa faktor seperti fluktuasi harga, kekurangan tenaga penyadap, perubahan iklim, dan serangan penyakit gugur daun (PGD). Penyakit gugur daun circular, yang disebabkan oleh Pestalotiopsis dan cendawan lainnya, dilaporkan menyerang perkebunan karet di Sumatera Utara sejak tahun 2017 dan menyebar cepat ke perkebunan lain di Indonesia maupun negara penghasil karet alam lainnya. Cara pengendalian terefisien untuk serangan PGD circular ini yaitu dengan menggunakan klon unggul tahan. Dasar genetik ketahanan terhadap PGD circular masih terbatas, sehingga perlu dilakukan penelitian untuk memahami sistem ketahanan genetik pada tanaman karet. Penelitian ini terdiri atas dua percobaan utama yaitu (1) isolasi dan karakterisasi patogen penyebab PGD circular serta pengujian seleksi klon terhadap PGD circular; (2) analisis genetik dan identifikasi QTL terkait PGD circular. Percobaan pertama memiliki dua tujuan yaitu: (1) mengisolasi dan mengkarakterisasi penyebab PGD circular yang menyerang tanaman karet dan (2) mengevaluasi ketahanan genetik dan menyeleksi klon dan genotipe tanaman karet pada populasi hasil persilangan dua tetua terhadap terhadap penyakit gugur daun circular. Proses identifikasi dan karakterisasi patogen merupakan salah satu tahapan penting untuk diagnosa penyakit, keputusan teknik pengendalian, dan pengujian dan seleksi genotipe untuk sifat ketahanan terhadap penyakit gugur daun. Empat isolat patogen diperoleh dari 32 daun klon tanaman karet terinfeksi PGD circular. Karakterisasi patogen berdasarkan morfologi konidia dan secara molekuler menggunakan sekuen gen ITS menunjukkan PGD circular yang diidentifikasi sebagai Neopestalotiopis saprophytica. Seluruh isolat bersifat patogenik dengan variasi tingkat virulensi berdasarkan pengukuran diameter lesi (mm) yang dihasilkan isolat pada daun melalui metode detached leaf assay. Isolat P-212 secara statistik menghasilkan tingkat patogenitas tertinggi. Faktor jenis klon, isolat, dan interaksi jenis klon dan isolat menghasilkan pengaruh nyata (P<0,05) terhadap tingkat ketahanan terhadap patogen PGD circular berdasarkan pengukuran diameter lesi. Klon IRR 112 dan klon RRIC 100 menunjukkan diameter lesi kurang dari 10 mm setelah inokulasi dengan isolat P- 212 yang mengindikasikan kedua klon tersebut termasuk ke dalam klon dengan sifat tahan terhadap PGD circular. Sementara itu klon IRR 39 dan PB 260 termasuk ke dalam klon rentan dengan diameter lesi lebih dari 20 mm untuk kedua isolat. Percobaan kedua bertujuan untuk (1) memahami sistem genetik tanaman karet (heritabilitas, kemajuan genetik, jumlah gen pengendali) terhadap PGD circular dan (2) mengidentifikasi keberadaan QTL terkait ketahanan terhadapserangan PGD circular. Evaluasi ketahanan 169 progeni dalam populasi F1 (PB 260 x SP 217) terhadap PGD circular dilakukan menggunakan isolat P-GT1 dan P- 212 dengan metode DLA. Ketahanan progeni yang diamati berdasarkan diameter lesi menunjukkan keragaman cukup tinggi dengan nilai koefisien keragaman mencapai lebih dari 20%. Kedua tetua (PB 260 dan SP 217) menghasilkan tingkat ketahanan yang berbeda nyata. Analisis ragam menunjukkan perbedaan signifikan (P<0,05) antara 169 progeni untuk sifat ketahanan terhadap PGD circular berdasarkan diameter lesi. Aksi gen pada karakter ketahanan terhadap PGD circular pada populasi F1 yaitu dominan dan epistasis komplementer. Analisis skewness dan kurtosis mengindikasikan bahwa sifat ketahanan PGD circular
Keyword: heritabilitas, ITS, kemajuan genetik, marka SSR, Neopestalotiopsis, pemuliaan ketahanan

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: