Judul: Analisis Keragaman Bakteri Filosfer Padi dengan Metode T-RFLP
Abstrak: Lingkungan filosfer merupakan daerah di bagian tanaman yang berada di atas tanah dan dihuni oleh berbagai mikrob seperti bakteri, cendawan, khamir, dan sebagian kecil protozoa. Bakteri merupakan mikrob paling dominan yang menghuni lingkungan filosfer dan biasanya bersifat komensal bagi tanaman inang. Keberadaan bakteri filosfer diduga berperan dalam pertumbuhan dan ketahanan tanaman terhadap serangan patogen. Seperti spesies tanaman lain, padi yang merupakan makanan pokok penduduk dunia terutama Indonesia selama fase hidupnya juga dihuni oleh berbagai mikrob. Lingkungan filosfer tanaman padi dihuni oleh berbagai mikrob yang berperan dalam pertumbuhan dan ketahanan tanaman terhadap patogen seperti Pyricularia oryzae dan Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Peran penting bakteri filosfer padi tersebut mendorong eksplorasi agens biokontrol dari lingkungan filosfer padi untuk mengendalikan patogen penting pada padi. Beberapa tahun terakhir, penelitian tentang bakteri filosfer terbatas pada bakteri yang bisa dikulturkan dengan potensi sebagai agens biokontrol dan bakteri patogen yang menyerang bagian daun tanaman. Pengetahuan terkait keragaman bakteri filosfer khususnya di Indonesia masih sangat terbatas, sehingga pada penelitian ini dilakukan analisis keragaman bakteri filosfer dari tanaman padi yang diambil dari daerah Sukabumi, Jasinga dan Situgede, Bogor, Jawa Barat. Analisis keragaman dilakukan dengan metode T-RFLP dengan menggunakan 2 enzim restriksi untuk mengetahui keefektivan masing-masing enzim tersebut. Penelitian ini diawali dengan pengambilan sampel tanaman padi varietas Ciherang yang dibudidayakan di desa Cikembar, Sukabumi, desa Jasinga dan Situgede, Bogor yang merupakan daerah endemik penyakit blas. Tanaman padi sehat diambil di antara tanaman padi yang terserang penyakit blas. Isolasi bakteri filosfer dari sampel daun padi dilakukan untuk memperoleh genom bakteri dengan pendekatan pengkulturan, sedangkan untuk pendekatan metagenomik, genom bakteri filosfer diisolasi secara langsung dari sampel daun padi. Genom bakteri diekstraksi dengan Power Soil DNA Extraction Kit (Mo Bio Laboratories, Inc.). Gen 16S rRNA selanjutnya diamplifikasi dari genom bakteri menggunakan primer universal yaitu 27F berlabel fluoresens (6-FAM) dan 1429R tanpa label fluoresens. Amplikon gen 16S rRNA dipurifikasi dengan Gel/PCR DNA Fragments Kit (Geneaid Biotech Ltd.) dan hasil purifikasi dipotong dengan enzim restriksi MspI dan BstUI (New England, BioLab). Fragmen hasil pemotongan dianalisis dengan Applied Biosystems Genetic Analyzer dan diinterpretasi menggunakan software analisis GeneMapper® v4.0. Program virtual digest (IsPar) pada webtool MiCA III digunakan untuk mencari afiliasi setiap fragmen dengan data yang ada di Ribosomal Database Project (RDP) (R10 U27) 700,829 Good Qulity (> 1200 Bacteria). Hasil isolasi dan enumerasi bakteri filosfer padi menunjukkan bahwa kelimpahan bakteri filosfer padi berkisar antara 105 sampai 107 cfu/gram daun padi. Pada analisis keragaman bakteri dengan T-RFLP, pemotongan dengan enzim MspI menghasilkan lebih banyak TRF dibandingkan enzim BstUI baik pada pendekatan metagenomik maupun pengkulturan. Analisis afiliasi fragmen pada webtool MiCA III menghasilkan 15 kelompok bakteri dari 29 TRF hasil pemotongan dengan enzim MspI. Diantara 15 kelompok bakteri, Betaproteobacteria dan Pseudomonadales ditemukan di semua sampel tanaman padi baik pada fase vegetatif maupun generatif dengan kelimpahan relatif yang berbeda. Selain dua kelompok bakteri tersebut, juga ditemukan beberapa kelompok bakteri lain dengan kelimpahan relatif yang rendah seperti kelompok bakteri Chloroflexales, Sphingobacteriia, Enterobacteriales dan Epsilonproteobacteria. Setiap sampel memiliki komposisi komunitas bakteri filosfer yang berbeda-beda dengan kelimpahan relatif yang berbeda. Hasil analisis pengelompokan (clustering) diperoleh 2 kluster yang terdiri dari sampel padi Sukabumi (kluster 1)
Keyword: bakteri, filosfer, padi, T-RFLP

Judul: Studi Perbandingan Struktur Komunitas Bakteri Endofit Pada Empat Kultivar Padi Asal Indonesia Berdasarkan Sekuen 16s Rrna
Abstrak: Mikrob endofit telah banyak dilaporkan memiliki pengaruh yang positif bagi tanaman inangnya, misalnya dengan mendukung pertumbuhan tanaman, memperkuat pertahanan melawan bakteri patogen, dan meningkatkan asupan nutrisi. Namun, studi tentang diversitas mikrob endofit khususnya pada kultivar padi asal Indonesia dengan agro-ekosistem yang berbeda masih terbatas disebabkan banyaknya penggunaan metode kultur biasa. Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) merupakan salah satu pendekatan metagenomik berdasarkan pada pemisahan fragmen-fragmen DNA dengan ukuran yang sama namun memiliki sekuen basa yang berbeda. Metode ini dapat mengungkapkan diversitas mikrob yang sulit untuk dikulturkan dalam media buatan. Berdasarkan latar belakang di atas, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan membandingkan struktur komunitas bakteri endofit dan spesifik takson pada bakteri yaitu aktinomiset, menggunakan gen 16S rRNA pada empat kultivar padi asal Indonesia dengan metode PCR-DGGE. Bagian tanaman (akar, batang, dan daun) yang sehat diambil dari 4 kultivar padi asal Indonesia yaitu Ciherang, IR64, Inpara 2, dan Situ Patenggang, DNA total diekstraksi menggunakan Genomic DNA Mini Kit Plant. Amplifikasi PCR untuk komunitas bakteri dilakukan pada sampel akar, batang, dan daun tanaman padi yang menghasilkan panjang fragmen sekitar ±600 bp. Sementara itu, amplifikasi PCR untuk komunitas aktinomiset dilakukan pada sampel batang dan daun menggunakan strategi PCR 2 tahap yang menghasilkan fragmen dengan ukuran sekitar ±1087 bp (PCR pertama) dan ±195 bp (PCR kedua). Analisis diversitas untuk komunitas bakteri dan aktinomiset endofit dilakukan dengan metode DGGE pada gel poliakrilamid. Pita target dipotong dan kemudian diamplifikasi kembali dengan menggunakan primer tanpa GC clamp. Sekuensing pada produk PCR dari pita DGGE dilakukan sesuai dengan standar protocol menggunakan ABI PRISM sequencer. Analisis hubungan antar DNA yang disekuensing dilakukan berdasarkan pohon filogeni menggunakan metode neighbor-joining pada perangkat lunak MEGA 5.0. Analisis Shannon-Wiener dan profil DGGE menunjukkan diversitas bakteri endofit pada padi kultivar Ciherang dan IR64 lebih tinggi dibandingkan dengan Inpara 2 dan Situ Patenggang. Analisis dice similarity coefficient menunjukkan bahwa struktur komunitas pada masing-masing sampel relative cukup mirip, sedangkan analisis kluster menunjukkan tingginya kesamaan struktur antara Ciherang dan IR64 dan antara Inpara 2 dan Situ Patenggang. Distribusi anggota-anggota bakteri pada takson filogeni bervariasi antara kultivar padi dimana sekuen yang didapatkan dekat kekerabatannya dengan Gammaproteobacteria, Bacilli, Flavobacteria, β-Proteobacteria, dan α-Proteobacteria. Kelas Gammaproteobacteria memiliki beberapa afiliasi spesies seperti Cellvibrio japonicus strain UEDA 107, Pseudomonas putida strain ZJUTBX04, Escherichia fergusonii strain NBRC, Pseudomonas poae RE*1-1-14 strain RE*1-1-14, Cellvibrio mixtus strain J3-8, Cellvibrio mixtus strain ACM 2601, and Pseudomonas brassicacearum subsp. brassicacearum NFM421 strain NFM421 dengan identitas kesamaan berkisar antara 90-97%. Kelas β-Proteobacteria memiliki afiliasi spesies seperti Burkholderia cepacia strain 106 dengan identitas kesamaan 93%. Kelas α-Proteobacteria memiliki afiliasi spesies yaitu Brevundimonas olei strain DUCC3718 dengan identitas maksimum 92%. Kelas Bacilli memiliki afiliasi spesies seperti Sporosarcina koreensis strain F73 dan Brevibacillus brevis DZBY12 dengan identitas kesamaan masing-masing 97% dan 99%. Kelas Flavobacteria memiliki afiliasi spesies seperti Myroides odoratus dan Flavobacterium ceti strain 454 dengan identitas kesamaan 91-99%. Sementara itu, satu pita teridentifikasi sebagai archaea. Hasil analisis Shannon-wiener dan profil DGGE pada spesifik takson bakteri, aktinomiset, menunjukkan nilai diversitas dari komunitas ini tidak terlalu berbeda antar sampel yang dibandingkan. Analisis dice similarity coefficient dan analisis kluster menunjukkan adanya kesamaan struktur komunitas yang tinggi antara padi
Keyword: 16S rRNA, aktinomiset, bakteri, DGGE, komunitas endofit, tanaman padi

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: