Judul: Kajian Klon Pustaka Metagenomik Sebagai Agens Biokontrol Meloidogyne incognita dan Pemacu Pertumbuhan
Abstrak: Metagenomik merupakan teknik yang digunakan untuk mengeksplorasi sumber daya kekayaan genetik dari mikrob pada sampel lingkungan. Teknik ini memungkinkan untuk mengetahui potensi genetik dari mikrob pada suatu lingkungan yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai hal. Metode ini terdiri atas tahap konstruksi, analisis klon pustaka metagenomik, dan koleksi klon pustaka metagenomik. Analisis klon pustaka metagenomik dari tanaman kakao telah dilakukan dan dapat menginduksi ketahanan tanaman kakao terhadap penyakit VSD (Vascular Streak Dieback). Pendekatan yang sama dapat dilakukan untuk mengetahui potensi dari klon tersebut dalam menekan patogen tanaman lainnya terutama patogen dari kelompok nematoda. Nematoda dari genus Meloidogyne dikenal sebagai penyebab penyakit puru akar pada tanaman pertanian. Patogen ini tersebar luas di berbagai belahan dunia dan dapat menyebabkan kehilangan hasil mencapai 25% dan kerugian ekonomi sebesar 14%. Spesies Meloidogyne yang menyebabkan kerugian secara ekonomi diantaranya M. incognita, M. arenaria, M. hapla, M. javanica, M. chitwoodi, dan M. fallax. Penelitian ini bertujuan memperoleh klon pustaka metagenomik asal tanaman kakao yang dapat menekan keparahan penyakit puru akar oleh nematoda Meloidogyne incognita dan memacu pertumbuhan tanaman. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Nematologi Tumbuhan, Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, dan rumah kaca kampus IPB Dramaga. Penelitian dilakukan dalam tujuh tahap, yaitu: (1) pengambilan sampel tanaman yang bergejala puru akar pada tanaman tomat di lapangan, ekstraksi, dan identifikasi morfologi serta perbanyakan M. incognita pada tanaman tomat; (2) rekultivasi klon pustaka metagenomik; (3) pengujian fitotoksik klon pustaka metagenomik terhadap benih dan daya berkecambah benih dengan metode pengujian di atas kertas; (4) pengujian in vitro senyawa bioaktif pustaka metagenomik terhadap mortalitas juvenil 2 M. incognita; (5) pengujian mekanisme antagonisme klon pustaka metagenomik; (6) pengujian rumah kaca keefektifan senyawa bioaktif pustaka metagenomik dalam menekan keparahan penyakit dan pertumbuhan tanaman; (7) identifikasi klon potensial berdasarkan visualisasi DNA plasmid dengan elektroforesis. Tujuh isolat klon pustaka metagenomik asal kakao dapat menyebabkan mortalitas terhadap juvenil 2 (J2) M. incognita secara in vitro dengan persentase mortalitas 96,33%-100%. Mekanisme antagonisme isolat klon pustaka metagenomik yang diduga menyebabkan mortalitas terhadap nematoda yakni dengan menghasilkan enzim protease. Tujuh isolat mampu menghasilkan enzim protease dengan indeks protease berkisar 0,16-0,53. Hasil pengujian fitotoksisitas dari tujuh isolat klon pustaka metagenomik tidak menunjukkan gejala fitotoksik pada bibit mentimun. Hasil pengujian didapatkan indeks vigor berkisar 74 % - 98,67% dan persentase daya berkecambah mencapai 74,67% - 100%. Panjang tajuk dan akar bibit mentimun menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan kontrol yang mana membuktikan tidak adanya efek fitotoksik pada bibit mentimun. Senyawa bioaktif dari tujuh klon pustaka metagenomik dapat menekan keparahan penyakit secara in planta. Hasil uji menunjukkan rata-rata jumlah puru akar yang terbentuk lebih sedikit dibandingkan dengan kontrol, yaitu berkisar 53 – 72 puru. Keefektifan penekan puru akar yang dihasilkan tujuh isolat berkisar 33,65% - 54,63%. Skala kerusakan pada akar akibat infeksi nematoda puru akar dapat berkurang, sehingga menghasilkan skala kerusakan berkisar 2,6 -3,6. Tujuh klon pustaka metagenomik mampu memacu pertumbuhan tanaman mentimun. Hal tersebut dapat terlihat dari terjadinya peningkatan parameter pertumbuhan tanaman yang diberi perlakuan senyawa bioaktif pustaka metagenomik dibandingkan tanaman kontrol. Perlakuan isolat PMC8 dan PMS 14 memiliki konsistensi peningkatan bobot segar dan kering tajuk, serta bobot segar dan kering akar terbaik dibandingkan dengan
Keyword: mikroba tidak dapat dikulturkan, nematoda puru akar, pengendalian secara biologis, biological control, root-knot nematode, unculturable microbes

Judul: Potensi Bakteri Endofit Asal Tanaman Kopi Untuk Pengendalian Nematoda Luka Akar Pratylenchus Coffeae (Zimmermann) Filipjev & Schuurmans Stekhoven Dan Pemacu Pertumbuhan Tanaman
Abstrak: Kopi merupakan tanaman perkebunan yang memiliki potensi ekspor yang cukup tinggi. Sebelum abad 19, Indonesia merupakan negara penghasil kopi terbesar di dunia setelah Brazil, namun saat ini produksi terus menurun dan telah tergeser oleh negara lain. Salah satu faktor penyebabnya adalah serangan nematoda luka akar Pratylenchus coffeae. Penurunan produksi akibat nematoda tersebut mencapai 28.7-78.4% pada kopi Robusta dan pada kopi Arabika, tanaman hanya dapat bertahan selama dua tahun. Upaya pengendalian terhadap P. coffeae telah dilakukan di antaranya secara kultur teknis, penggunaan bahan tanam tahan, kimiawi dan pengendalian biologis. Salah satu teknik pengendalian biologi adalah dengan pemanfaatan bakteri endofit. Penelitian mengenai eksplorasi dan penggunaan bakteri endofit pada tanaman kopi sebagai agens pengendali nematoda P. coffeae belum banyak dilakukan. Penelitian bertujuan memperoleh isolat tunggal maupun konsorsium bakteri endofit asal tanaman kopi yang efektif untuk mengendalikan nematoda luka akar P. coffeae dan memacu pertumbuhan tanaman. Ruang lingkup penelitian meliputi: 1) isolasi bakteri endofit dari bagian akar, batang dan daun sehat tanaman kopi untuk memperoleh isolat tunggal dan konsorsium; 2) penapisan bakteri endofit melalui uji hipersensitif dan hemolisis; 3) pengelompokan isolat tunggal bakteri endofit menurut golongan pseudomonad fluoresen, Bacillus, Aktinomiset dan bukan ketiganya; 4) penyiapan inokulum P. coffeae; 5) uji in vitro bakteri endofit terhadap mortalitas P. coffeae dan pemacuan pertumbuhan tanaman; 6) karakterisasi bakteri endofit mencakup pengujian aktivitas hidrolisis (kitinolitik, proteolitik, dan lipolitik), produksi HCN, kemampuan pelarutan fosfat (P), penambatan nitrogen (N2); 7) uji potensi bakteri endofit dalam menekan populasi P. coffeae dan memacu pertumbuhan tanaman di rumah kaca; dan 8) identifikasi secara molekuler dengan sekuensing gen 16S rRNA terhadap 2 isolat tunggal terbaik di rumah kaca. Hasil isolasi diperoleh 264 isolat tunggal dan 27 konsorsium bakteri endofit. Hasil seleksi melalui uji hipersensitif dan hemolisis, diperoleh 78 isolat tunggal dan 9 konsorsium bakteri endofit yang tidak bersifat patogen terhadap tumbuhan dan mammalia. Pengujian in vitro menunjukkan bahwa sebanyak 77 dari 78 isolat tunggal dan 9 konsorsium dapat menekan nematoda P. coffeae dengan persentase mortalitas nematoda antara 6.7-100%, dan 16.7-65.8%. Hasil uji pemacuan pertumbuhan diperoleh sebanyak 16 isolat tunggal (19.5%) yang memacu pertumbuhan batang dan 13 isolat tunggal (16.9%) mampu memacu pertumbuhan akar. Konsorsium bakteri endofit yang dapat memacu pertumbuhan batang sebanyak 6 konsorsium (60%) dan memacu pertumbuhan akar sebanyak satu konsorsium (10%). Berdasarkan seleksi awal tersebut dipilih 23 isolat tunggal dan 4 konsorsium bakteri endofit untuk karakterisasi fisiologis. Dua puluh tiga isolat tersebut terdiri atas 9 isolat yang mampu menekan P. coffeae saja, 10 isolat memacu pertumbuhan batang dan/atau akar, dan 4 isolat dapat menekan P. coffeae serta memacu pertumbuhan tanaman. Bakteri endofit konsorsium terseleksi sebanyak 4 konsorsium, terdiri atas satu konsorsium yang mampu menekan populasi P. coffeae saja, satu konsorsium dapat memacu pertumbuhan saja, serta 2 konsorsium yang mampu menekan P. coffeae dan memacu pertumbuhan tanaman. Berdasarkan karakterisasi fisiologis, diperoleh: 1) isolat tunggal bakteri endofit C939A31 memiliki kemampuan aktivitas proteolitik, kitinolitik, lipolitik, dan fiksasi N2, serta kemampuan menekan P. coffeae 66.7%; C939A32 memiliki kemampuan aktivitas lipolitik, pelarutan P dan fiksasi N2, serta kemampuan menekan P. coffeae 100%; I308A32 memiliki kemampuan aktivitas proteolitik, lipolitik, pelarutan P dan fiksasi N2, serta kemampuan menekan P. coffeae 77.9%;
Keyword: isolat tunggal, konsorsium, karakterisasi fisiologis, mortalitas

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: