Judul: Karakteristik Fisiologi Akar Padi Mutan Sensitif Aluminium dan Pola Pewarisannya.
Abstrak: Aluminium (Al) banyak ditemukan pada tanah masam dengan pH di bawah 5 dalam bentuk Al3+ yang bersifat sangat toksik bagi akar tanaman padi, terutama pada daerah 0.5-1 cm dari ujung akar yang meliputi zona meristem dan zona pemanjangan akar. Tanaman padi adalah tanaman serealia yang memiliki tingkat toleransi terhadap cekaman Al lebih tinggi dibanding tanaman serealia lainnya seperti jagung, sorgum dan gandum. Namun, sifat toleransi tanaman padi berbeda-beda antar kultivar. Hawara Bunar (HB) adalah kultivar padi toleran Al. Toleransi terhadap Al dipengaruhi oleh faktor genetik. Namun, sampai saat ini belum diketahui secara pasti gen utama yang terlibat dalam toleransi tersebut, sehingga perlu dilakukan identifikasi gen tersebut dengan menggunakan padi mutan sensitif Al yang dikembangkan dari padi kultivar HB toleran Al. Karakterisasi respon fisiologi mutan merupakan langkah awal dalam identifikasi dan isolasi gen-gen yang terlibat dalam mekanisme toleransi Al. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi tanaman padi mutan sensitif Al generasi kelima (M5) dan mempelajari pola pewarisan sifat sensitif Al pada populasi F2 hasil persilangan antara padi mutan sensitif Al dengan tipe liarnya. Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei 2013 hingga bulan Mei 2015 di Laboratorium Fisiologi dan Genetika Tumbuhan, rumah kaca Departemen Biologi FMIPA Institut Pertanian Bogor, serta Balai Besar Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian (BB Biogen) Bogor. Mutan generasi keempat (M4) hasil penelitian sebelumnya diseleksi dengan menggunakan parameter root re-growth (RRG) dan menghasilkan biji mutan generasi kelima (M5), yang kemudian digunakan dalam percobaan ini. Kecambah padi mutan dan tipe liarnya yang berumur 3 hari diberi perlakuan cekaman 15 ppm Al selama 72 jam pada pH 4 secara hidroponik. Kecambah yang telah dicekam kemudian dipindahkan ke larutan hara tanpa Al untuk pemulihan pertumbuhan akar selama 48 jam. Peubah pertumbuhan akar, antara lain root re-growth relatif (RGR), panjang akar relatif (PAR), penghambatan pemanjangan akar (PPA), dan akumulasi Al pada akar, tingkat peroksidasi lipid membran sel akar, dan morfologi anatomi akar diamati dalam percobaan ini. Hasil penelitian menunjukkan pertumbuhan akar mutan generasi kelima (M5) sangat terhambat dibanding HB, akumulasi Al di ujung akar yang tinggi, peroksidasi lipid yang juga tinggi, morfologi dan struktur sel rusak. Selain itu, dari hasil penelitian ini, karakter pertumbuhan akar berupa root re-growth relative (RGR), panjang akar relatif (PAR) dan penghambatan pertumbuhan akar (PPA) dapat digunakan sebagai parameter toleransi/sensitifitas Al, serta padi M5 dapat digunakan untuk mengidentifikasi dan mengisolasi gen yang terlibat dalam toleransi Al. Hasil persilangan antara padi mutan generasi kelima (M5) dengan tipe liarnya (HB) menghasilkan populasi F2 dengan pola segregasi mengikuti rasio 3:1 untuk sensitif:toleran yang menunjukkan sifat resesif dikendalikan oleh gen dominan tunggal.
Keyword: Aluminium, mutasi, padi, toleransi

Judul: Ekspresi Gen-gen Toleran Aluminium dan Gen Perkembangan Akar pada Padi Varietas Hawara Bunar dan Mutannya
Abstrak: Aluminium menjadi salah satu faktor yang menghambat pertumbuhan dan perkembangan akar. Paparan Al menyebabkan akar primer menjadi kerdil dan pembentukan akar lateral terhambat yang dapat menggangu proses penyerapan air dan unsur hara sehingga menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman. Salah satu cara untuk menanggulangi hal tersebut dengan memanfaatkan galur tanaman yang toleran terhadap cekaman Al. Salah satu padi lokal Indonesia yang diketahui toleran terhadap cekaman Al adalah padi varietas Hawara Bunar. Namun belum diketahui faktor genetik yang menyebabkan sifat toleransi terhadap cekaman Al. Untuk mengidentifikasi peran suatu gen terhadap sifat tertentu pada suatu tanaman dapat menggunakan tanaman mutan. Mutan Hawara Bunar diketahui bersifat sensitif terhadap cekaman Al, sehingga diduga terjadi mutasi pada gen-gen toleran Al pada mutan. Sifat toleransi terhadap cekaman Al pada padi melibatkan banyak gen. Gen B11 merupakan salah satu gen yang diduga berperan dalam mekanisme toleransi terhadap cekaman Al pada padi Hawara Bunar. Gen-gen lain yang terlibat dalam mekanisme toleransi terhadap cekaman Al adalah gen ART1 dan OsFRDL4. Gen ART1 berperan meregulasi gen-gen yang berkaitan dengan sifat toleransi terhadap cekaman Al dan gen OsFRDL4 adalah gen yang mengkode transporter untuk sekresi asam sitrat dan ekspresinya diregulasi oleh Al. Karakter lain padi mutan yaitu adanya penurunan kemampuan pertumbuhan akar utama dan akar lateral yang ditumbuhkan pada kondisi pH 5.8 tanpa cekaman Al sehingga diduga juga terjadi mutasi pada gen-gen yang berkaitan dengan pertumbuhan akar, salah satunya yaitu gen OsPIN1a. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan ekspresi gen-gen yang berkaitan dengan sifat toleransi terhadap cekaman Al yaitu gen B11, ART1, dan OsFRDL4, serta gen yang berkaitan dengan perkembangan akar (OsPIN1a) pada padi varietas Hawara Bunar dan mutan. Biji padi varietas Hawara Bunar dan mutan ditumbuhkan pada media kultur hara minimum dengan perlakuan pH 5.8 dan pH 4.0 tanpa cekaman Al serta pH 4.0 dengan cekaman 15 ppm Al selama 72 jam, kemudian dikarakterisasi akar utama yang meliputi root re-growth relatif (RGR), panjang akar relatif (PAR), penghambatan pemanjangan akar (PPA) dan panjang akar utama serta akar lateral (panjang total dan jumlah total akar lateral). Analisis perbandingan ekspresi relatif gen B11, ART1, OsFRDL4, dan OsPIN1a diukur menggunakan teknik qPCR. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai root re-growth relatif (RGR), panjang akar relatif (PAR), dan panjang akar utama lebih tinggi pada Hawara Bunar, sedangkan nilai karakter penghambatan pemanjangan akar (PPA) lebih tinggi pada mutan. Selain itu, panjang total dan jumlah total akar lateral pada mutan lebih terhambat dibandingkan Hawara Bunar pada perlakuan cekaman 15 ppm Al. Berdasarkan karakteristik-karakteristik tersebut dapat diketahui bahwa mutan lebih sensitif terhadap cekaman Al dibandingkan Hawara Bunar. Hasil perbandingan ekspresi relatif gen-gen target menunjukkan bahwa ekspresi gen B11, ART1, dan OsPIN1a memiliki pola yang sama pada padi varietas Hawara Bunar dan mutannya sedangkan ekspresi gen OsFRDL4 memiliki pola yang berbeda. Ekspresi gen B11 dan OsPIN1a pada kedua genotipe meningkat ketika dicekam oleh Al, sedangkan ekspresi gen ART1 tidak diregulasi oleh cekaman Al. Ekspresi gen OsFRDL4 pada Hawara Bunar meningkat ketika dicekam oleh Al, sedangkan ekspresi gen OsFRDL4 pada mutan menurun ketika dicekam Al. Penurunan ekspresi gen OsFRDL4 pada mutan menjadi indikator bahwa kemungkinan mutasi pada daerah promotor gen OsFRDL4 yang menjadi faktor perubahan
Keyword: cekaman aluminium, ekspresi gen, Hawara Bunar, mutan

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: