Judul: Physiology and Molecular Studies Related to Starch Characters on Cassava (Manihot esculenta Crantz.)
Abstrak: Ubi kayu saat ini memiliki potensi pemanfaatan sangat besar sebagai bahan pangan, pakan, dan industri dengan produk turunan yang beragam. Oleh karena itu perlu didukung dengan penyediaan genotipe ubi kayu yang unggul dari aspek kandungan pati dan produktivitasnya. Ubi kayu umumnya diperbanyak menggunakan stek batang sehingga potensi keragamannya kurang berkembang dengan cepat, peningkatan variasi genetik ubi kayu dapat dilakukan dengan metode persilangan. Pada penelitian ini digunakan materi genetik berupa populasi tanaman ubi kayu yang dihasilkan dari biji penyerbukan terbuka (open pollinated/OP) tanaman generasi M1G4. Penelitian ini mencakup identifikasi karakterisasi panen dan komponen pati pada populasi penyerbukan terbuka untuk memperoleh data profil kualitas umbi, serta percobaan molekuler secara in silico dan identifikasi marka SNP pada gen penting yang terlibat dalam biosintesis pati. Luaran yang diharapkan berupa data karakter hasil dan pati dari populasi OP, sekuens primer gen spesifik untuk analisis situs SNP dan informasi situs SNP pada gen pengendali sintesis pati. Materi yang digunakan pada penelitian ini adalah tanaman dan umbi segar beberapa mutan putatif ubi kayu pada populasi OP, data genom ubi kayu AM560-2 asal Colombia dan KU-50 asal Thailand serta sekuens gen yang diduga sebagai pengendali sintesis pati, dan isolat DNA tanaman ubi kayu genotipe Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang-4, Adira-4, Gajah, dan Manggu. Pengamatan terhadap tanaman OP yang berumur 9 bulan setelah tanam (BST), meliputi keragaan tanaman sebelum panen dan umbi saat panen. Keragaman fenotipe karakter kualitatif meliputi warna korteks batang, warna luar batang, warna pucuk, tipe cabang, tipe leher umbi, bentuk umbi, warna korteks umbi, dan rasa umbi. Pengelompokan populasi berdasarkan karakter kualitatif membentuk dendogram dengan tiga kelompok besar. Sebaran 214 genotipe berdasarkan hubungan bobot umbi per tanaman dengan karakter diameter batang, tinggi tanaman, level percabangan, jumlah umbi, dan tebal korteks umbi menunjukkan terdapat 8 genotipe yang potensial dikembangkan ke tahap pengujian lanjutan menggunakan perbanyakan vegetatif. Teknik in silico dapat digunakan untuk akselerasi pemuliaan tanaman ubi kayu yang mudah dan murah untuk mengidentifikasi gen putatif pada jalur sintesis pati ubi kayu menggunakan data sekuens genom pada basis data bioinformatika. Beberapa gen dipilih berdasarkan aktivitasnya yang diketahui dalam proses biosintesis pati meliputi ERF (ethylene response factor), ethylene, hexose, LEA (late embryogenesis abundant), starch synthase, dan sucrose. Berdasarkan hasil analisis komparasi genom diperoleh informasi terdapat 24 sekuens gen putatif yang terdapat pada genom ubi kayu asal Colombia dan Thailand namun terdapat dua sekuens putatif yang hanya ditemukan pada genom Colombia yaitu sekuens putatif gen Lea14-A-like dan SS4-isoform X1. Sebanyak 14 gen putatif yang teridentifikasi, memiliki peran dalam proses biologis dan fungsi molekuler dan lokasinya tersebar pada 12 koromosom yaitu pada kromosom LG 01, LG 02, LG 03, LG 04, LG 05, LG 08, LG 09, LG 11, LG 14, LG 15, LG 16, dan LG 18. Berdasarkan peran masing-masing gen terpilih gen GBSS1 dan Lea yang diduga mengendalikan proses biosintesis pati. Gen putatif ini dapat dijadikan sebagai acuan analisis marka molekuler dan analisis ekspresi gen untuk akselerasi program pemuliaan ubi kayu melalui teknik pengeditan gen spesifik sehingga lebih efisien dari segi waktu dan biaya. Selanjutnya terpilih gen GBSS1 dan Lea yang diduga berkaitan erat terkait kualitas pati yang dihasilkan, kemudian di susun
Keyword: bioinformatics, characterization, comparative study, molecular marker, true cassava seeds (TCS)

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: 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: