Judul: Development of Transgenic Potato Plants containing the CRISPR/Cas9-Vinv gene for editing of the Vinv gene encoding Vacuolar Invertase
Abstrak: Cold-induceed sweetening (CIS) merupakan faktor penting yang menyebabkan kentang olahan bertekstur gelap dan pembentukan akrilamid yang tinggi. Fenomena ini melibatkan gen vacuolar invertase (Vinv) dalam mengakumulasikan gula pereduksi pada umbi dalam kondisi dingin. Aktivitas Vinv berperan penting dalam proses CIS dan perkembangan tanaman. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) mengkonstruksi kaset CRISPR/Cas9-Vinv yang membawa gRNA-Vinv; (2) mendapatkan tanaman kentang kultivar Atlantik transgenik yang mengandung CRISPR/Cas9-gRNA-Vinv untuk memanipulasi gen Vinv penyandi Vacuolar invertase; (3) verifikasi tanaman transgenik secara molekuler yang membawa yang diperoleh pada penelitian ini. Plasmid rekombinan yang mengandung gen CRISPR/Cas9-gRNA-Vinv berhasil dikonstruksi dan diintroduksikan kedalam genom kentang melalui Agrobacterium tumefaciens. Transformasi genetik tanaman kentang Atlantik lebih efisien menggunakan eksplan daun yang memberikan nilai efisiensi transformasi dan regenerasi lebih besar yaitu 8,8% dan 53,6% dibandingkan ruas batang dengan efisiensi transformasi dan regenerasi yaitu 1,3% dan 0%. Dari 12 galur transforman, terdapat tiga galur yang mengandung gen Cas9. Analisis sekuensing pada gen Vinv yang diperoleh dari tanaman transgenik T0 tidak ditemukan adanya mutasi pada daerah gen Vinv. Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan perbanyakan tanaman transforman untuk menghasilkan mutagenesis pada gen Vinv.
Keyword: CRISPR/Cas9, kentang, transgenik, Vacuolar invertase

Judul: Genetic engineering of potato plant (Solanum tuberosum L.) cv. IPB CP3 with FBPase/ClRan1 gene
Abstrak: Kentang merupakan sumber karbohidrat yang banyak dikonsumsi di dunia. Kentang secara umum dikategorikan menjadi dua jenis yaitu kentang sayur dan kentang industri. Di Indonesia, produksi dalam negeri belum mampu memenuhi kebutuhan industri kentang olahan. Kentang ‘IPB CP3’ cocok digunakan sebagai bahan baku kentang olahan. Kentang ini memiliki kandungan pati relatif tinggi dan memiliki produktivitas yang tinggi. Produktivitas tanaman dapat ditingkatkan dengan mengekspresikan berlebih gen tertentu melalui teknik rekayasa genetika. Sekitar 40% bobot kering tanaman terdiri dari karbon yang dihasilkan dari proses fotosintesis. Enzim fructose-1,6-biphosphatase yang disandi oleh gen FBPase memiliki peranan yang sangat penting pada asimilasi dan metabolisme karbon dalam proses fotosintesis. Proses fotosintesis dapat berlangsung apabila ketersediaan air dan unsur hara terpenuhi. Protein Ran GTPase yang disandi oleh gen Ran1 memiliki peranan yang sangat penting dalam regulasi siklus sel, transportasi makromolekul nukleositoplasmik, dan dinamika organela sehingga mendukung pertumbuhan akar yang berfungsi dalam penyerapan air dan hara. Penelitian ini mempunyai tujuan melakukan rekayasa genetika tanaman kentang ‘IPB CP3’ dengan mengintroduksikan gen ganda FBPase/ClRan1 di bawah kendali promoter kuat untuk mendapatkan tanaman transgenik yang mempunyai produksi umbi yang tinggi. Transformasi genetik telah dilakukan terhadap 154 eksplan ruas batang melalui perantara Agrobacterium tumefaciens strain EHA105 yang mengandung pBI101-FBPase/ClRan1. Tanaman transgenik ditanam di polybag dan diletakkan di rumah kaca dengan rancangan acak lengkap. Efisiensi transformasi yang diperoleh sebesar 26,6 % dan efisiensi regenerasi sebesar 36,7 %. Analisis terhadap tujuh klon tanaman transgenik putatif yang resisten terhadap kanamisin sebagai penanda seleksi dengan PCR menggunakan pasangan primer rbcS-F dan FBPase_65R untuk gen FBPase dan pasangan primer 35S-F1 dan CLRAN1-genome-04R untuk gen ClRan1 menunjukkan bahwa ketujuh tanaman tersebut berturut-turut mengandung DNA berukuran 581 pb dan 798 pb yang masing-masing merupakan fragmen DNA antara promoter rbcS dan gen FBPase dan fragmen DNA antara promoter 35S CaMV dan gen ClRan1. Hasil ini menunjukkan bahwa gen FBPase di bawah kendali promoter rbcS dan gen ClRan1 di bawah kendali promoter 35S CaMV telah terintegrasi ke dalam genom ketujuh tanaman kentang ‘IPB CP3’ transgenik. Analisis fenotipe terhadap empat klon tanaman transgenik dan satu klon tanaman non-transgenik menunjukkan bahwa tanaman transgenik mempunyai tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah buku ruas utama, bobot tajuk, bobot akar, jumlah umbi per tanaman, dan bobot umbi per tanaman lebih tinggi daripada tanaman non-transgenik. Tanaman transgenik menunjukkan 67,3-84 % laju fotosinstesis, 35,1-78,4 % konduktansi stomata dan 3,8-10,3 % konsentrasi CO2 interseluler lebih tinggi daripada tanaman non-transgenik. Selain itu, tanaman transgenik mempunyai produktivitas umbi dua hingga tiga kali lebih tinggi dibanding tanaman non-transgenik.
Keyword: gen FBPase, gen ClRan1, transformasi genetik, kentang kultivar IPB CP3

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: