Judul: Cassava Genotypes for High Zn-Nutrient Vegetables and Transcriptomic Study of Two Cassava Genotypes with Different Zn Levels
Abstrak: Tanaman ubi kayu menjadi salah satu komoditas pangan penting di Indonesia. Daun ubi kayu biasanya dikonsumsi menjadi sayuran yang diolah menjadi berbagai bahan masakan, sedangkan umbi ubi kayu dapat dimanfaatkan sebagai sumber karbohidrat, pakan ternak, bioethanol, bahan dasar kosmetik dan industri. Daun dan umbi ubi kayu mengandung beragam nutrisi diantaranya mineral esensial, protein, vitamin, dan serat. Mineral Zn (seng) diketahui sebagai salah satu mikromineral esensial bagi manusia yang berperan dalam menjaga dan mempengaruhi fungsi sel yang berkaitan dengan sistem kekebalan imun tubuh, berperan dalam sintesis proein dan hormon pertumbuhan, sehingga kekurangan Zn pada anak-anak/remaja dapat menyebabkan stunting. Pemanfaatan bahan alami (natural-based) seperti sayuran menjadi sumber nutrisi yang lebih baik dan terjangkau. Pengembangan genotipe-genotipe ubi kayu melalui pemuliaan mutasi telah dilakukan oleh tim peneliti ubi kayu IPB University, namun karakter yang diamati masih terbatas pada karakter morfologi dan produksi umbi. Penelitian terkait karakter daun dan kandungan nutrisi potensial masih perlu dipelajari. Selain itu, evaluasi umbi dan daun ubi kayu berdasarkan karakteristik sensori juga diperlukan untuk mengetahui preferensi konsumen terhadap genotipe-genotipe ubi kayu yang telah dikembangkan. Berdasarkan hasil penelitian kami sebelumnya terdapat kandidat mutan putatif generasi M1V9 dan M1V10 (generasi lanjut) yang potensial terkait karakter kandungan nutrisi (Zn) pada daun yaitu G2D1-422, oleh karena itu pada rangkaian penelitian ini dilakukan studi lebih lanjut terkait kandungan nutrisi (Zn), karakter produksi serta uji sensori daun dan umbi pada beberapa genotipe yang telah dikembangkan. Selain itu, perkembangan teknologi berbasis RNA sequencing (transkriptomik) pada tanaman ubi kayu telah banyak berkembang. Percobaan pertama bertujuan untuk mengevaluasi kandungan Zn, produksi/biomassa daun dan karakter morfologi pada mutan ubi kayu menggunakan media larutan hara (teknik hidroponik sederhana) sehingga diperoleh ubi kayu potensial untuk sayuran daun bernutrisi Zn tinggi. Materi genetik yang digunakan pada percobaan ini yaitu mutan putatif G2D1-422 (kadar Zn lebih tinggi dibanding genotipe asal) dan genotipe asal Ratim (G2), serta beberapa mutan putatif generasi lanjut (M1V11) lainnya yaitu G1D1-532, G3D2-413, G4D1-222, G4D3-113, G5D2-223, G6-1-15-4-3, G6-2-15-1-1, G6-2-15-3-3, G6-2-15-5-3, beserta Malang-4 (genotipe asal G4). Karakter tanaman yang diamati terdiri atas jumlah daun, panjang dan lebar daun, warna daun, tinggi tanaman, bobot segar dan kering daun, serta analisis kandungan Zn. Hasil percobaan menunjukkan bahwa mutan putatif G2D1-422 memiliki kadar Zn yang lebih tinggi dibandingkan genotipe asal Ratim (G2). Karakter daun tidak berbeda secara signifikan antara mutan putatif G2D1-422 dengan genotipe asal Ratim (G2). Selain itu, mutan putatif G1D1-532 memiliki bobot basah dan bobot kering daun paling tinggi dibandingkan genotipe lainnya yang diamati. Percobaan kedua bertujuan untuk mengevaluasi karakteristik produksi dan sensori sebagai informasi awal dari preferensi/kesukaan daun dan umbi pada mutan ubi kayu potensial koleksi AGH-IPB dalam rangka pengembangan calon varietas unggul baru ubi kayu yang memenuhi kriteria penerimaan konsumen. Materi genetik yang digunakan sama dengan percobaan pertama yaitu dua genotipe asal dan 10 mutan putatif ubi kayu generasi lanjut. Karakter tanaman yang diamati terdiri atas bobot daun dan umbi, jumlah umbi, panjang dan diameter umbi, serta bobot per umbi; serta tekstur, rasa, dan kesukaan terhadap umbi dan daun berdasarkan uji sensoris. Jumlah panelis pada uji sensori terdiri atas 15 orang. Hasil percobaan menunjukkan bahwa mutan putatif G2D1-422 (genotipe Zn tinggi) memiliki rasa
Keyword: bioinformatics, mutation breeding, sensory test, transcriptomic analysis

Judul: Karakterisasi Daun, Identifikasi Genotipe Kontras Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) dan Analisis Bioinformatika Gen terkait Mineral Target pada Daun
Abstrak: Tanaman ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) berasal dari Amerika dan telah banyak dibudidayakan oleh masyarakat diberbagai wilayah di Indonesia. Keragaman ubi kayu di Indonesia relatif tinggi berdasarkan pada berbagai karakter seperti karakter morfologi dan agronomi, tingkat adaptasi terhadap cekaman biotik dan abiotik, kandungan nutrisi seperti nutrisi mineral esensial, antioksidan, vitamin dan sebagainya. Tanaman ubi kayu berpotensi sebagai sumber pangan bernutrisi untuk pemanfaatan pada bagian umbi maupun daun. Penelitian ini secara lebih lanjut mempelajari kadar nutrisi mineral pada daun ubi kayu khususnya besi, seng dan magnesium, sebagai salah satu sumber pangan fungsional untuk meningkatkan ketersediaan nutrisi mineral penting bagi tubuh manusia. Program pemuliaan tanaman terkait seleksi genotipe potensial untuk karakter kandungan mineral dapat dilakukan dengan melakukan karakterisasi genotipe ubi kayu berdasarkan pada karakter morfologi sebagai informasi dasar untuk karakter seleksi. Karakter morfologi yang dapat digunakan untuk mengkarakterisasi ubi kayu mengacu pada deskriptor ubi kayu dari International of Institute of Tropical Agriculture (IITA). Karakter daun terdiri dari warna dan bentuk pucuk, bentuk lobus, warna petiol, warna daun, tekstur tepi daun, dan orientasi petiol, jumlah lobus, panjang dan lebar lobus, panjang petiol, jumlah daun, tinggi tanaman, diameter batang dan nilai SPAD (The Soil Plant Analysis Development) daun. Selain itu, studi terkait pengaruh genetik pada genotipe ubi kayu terhadap perbedaan kadar mineral target pada daun perlu dipelajari, salah satunya menggunakan pendekatan studi literatur dan analisis bioinformatika kandidat gen yang berperan dalam mekanisme penyerapan, translokasi dan akumulasi mineral target pada daun ubi kayu. Penelitian ini terdiri dari tiga percobaan dengan masing-masing percobaan bertujuan untuk (1) mengkarakterisasi genotipe-genotipe ubi kayu berdasarkan karakter daun yang dapat digunakan sebagai informasi dasar terkait karakter seleksi untuk mendukung program pemuliaan tanaman, (2) mengidentifikasi dan menyeleksi genotipe ubi kayu yang memiliki kandungan mineral besi, seng dan magnesium yang tinggi dan rendah (genotipe kontras), serta mengetahui hubungan antar beberapa karakter morfologi dengan kadar mineral target pada daun ubi kayu (3) mengidentifikasi gen-gen yang terlibat dalam mekanisme penyerapan hingga akumulasi mineral besi, seng dan magnesium pada tanaman ubi kayu menggunakan studi literatur dan analisis bioinformatika. Percobaan pertama dilakukan dari Februari hingga Agustus 2020 di KP. Cikabayan menggunakan 12 genotipe mutan ubi kayu generasi MV9. Percobaan ini menggunakan rancangan acak kelompok lengkap satu faktor (genotipe ubi kayu) dan tiga ulangan percobaan, dimana pada setiap ulangan terdiri dari 10 tanaman per genotipe. Pengamatan karakterisasi daun dilaksanakan pada umur tanaman 3 hingga 6 BST pada daun ketiga setelah pucuk dengan karakter yang diamati mengacu pada deskriptor ubi kayu IITA. Hasil percobaan pertama menunjukkan karakter kuantitatif seperti panjang petiol, lebar lobus, dan nilai SPAD berbeda nyata antar genotipe yang diamati, sedangkan karakter tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun, panjang lobus, dan jumlah lobus tidak berbeda nyata. Hasil analisis regresi antara karakter nilai SPAD dengan kadar mineral Fe, Zn dan Mg pada genotipe ubi kayu yang diamati menunjukkan hubungan yang rendah/lemah. Karakter kualitatif daun pada 12 genotipe ubi kayu yang diamati menunjukkan dominasi warna pucuk purplish green, bentuk pucuk present, bentuk lobus tengah lancelolate, warna petiol kemerahan, tekstur tepi daun halus, warna tulang daun kemerahan dan orientasi petiol horizontal. Percobaan kedua dilakukan dari November 2020 hingga Agustus 2021 pada KP.
Keyword: in-silico, iron, magnesium, zinc

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: