Judul: Tingkat Toleransi Beberapa Genotipe Padi (Oryza sativa L.) Terhadap Keracunan Fe Berdasarkan Karakter Morfo-Fisiologi
Abstrak: Keracunan besi (Fe) merupakan salah satu faktor pembatas dalam budidaya padi pada lahan sub-optimal seperti lahan pasang surut. Tingkat toleransi tanaman terhadap keracunan Fe berbeda bergantung pada genotipe. Secara umum, tanaman pada kondisi keracunan Fe mempunyai strategi inklusi dan eksklusi sebagai bentuk toleransinya. Evaluasi terhadap tingkat toleransi tanaman terhadap keracunan Fe, salah satunya dapat dilakukan dengan sistem hidroponik atau penanaman pada larutan kultur hara yang terkontrol. Karakter morfo-fisiologi juga dapat digunakan untuk menentukan tingkat toleransi tanaman terhadap keracunan Fe. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan larutan kultur hara yang paling efektif sebagai media skrining dalam studi keracunan Fe dan mengklasifikasikan tingkat toleransi tanaman padi tehadap keracunan Fe menggunakan karakter morfo-fisiologi. Penelitian ini terdiri 3 percobaan yang dilakukan di rumah kaca dan laboratorium. Percobaan pertama dilakukan dengan membandingkan efektivitas tiga larutan kultur hara, yaitu HSY (larutan Yoshida Half Strength), HSYA (larutan Yoshida Half Strength dengan Agar 0.2%), dan FSYA (larutan Yoshida Full Strength dengan Agar 0.2%) sebagai media evaluasi terhadap keracunan Fe pada tanaman padi. Percobaan kedua dilakukan dengan mengamati leaf bronzing, respon pertumbuhan tanaman, kandungan Fe pada jaringan tajuk dan plak akar, dan deteksi histokimia akar dari 10 genotipe padi. Karakter yang diamati pada percobaan kedua digunakan untuk mengelompokkan genotipegenotipe padi berdasarkan tingkat toleransinya terhadap keracunan Fe menggunakan analisis komponen utama (AKU) dan analisis klaster. Percobaan ketiga dilakukan dengan mengamati beberapa karakter fisiologi (kandungan klorofil, karotenoid, dan malondialdehid (MDA)) pada 3 genotipe terpilih yang mewakili setiap kelompok tingkat toleransi berdasarkan analisis AKU dan klaster yang dilakukan pada percobaan sebelumnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa larutan kultur hara HSYA paling efektif dan efisien dibandingkan lainnya untuk mengevaluasi adanya variasi respon tanaman padi terhadap keracunan Fe dibandingkan kedua larutan kultur hara lainnya. Adanya perlakuan cekaman Fe 400 ppm selama 10 hari secara hidroponik menyebabkan penghambatan pertumbuhan tanaman padi baik secara morfologi maupun fisiologisnya. Keracunan Fe menghambat pertumbuhan akar dan tajuk, menyebabkan terbentuknya plak Fe pada permukaan akar serta menimbulkan bronzing pada daun. Analisis klaster membagi sepuluh genotipe padi menjadi tiga kelompok berdasarkan tingkat toleransinya terhadap keracunan Fe. Kelompok sensitif terdiri dari IR64 dan Inpara 5. Kelompok moderat terdiri dari Mahsuri, IRH108, Danau Gaung, Indragiri, Inpara 2, dan Inpara 6. Kelompok toleran terdiri dari Hawara Bunar dan Pokkali. Berdasarkan profil bronzing pada daun, konsentrasi Fe pada jaringan tajuk, dan konsentrasi Fe pada plak akar diketahui terdapat tiga macam pola toleransi tanaman terhadap keracunan Fe yaitu inkluder, ekskluder, dan inkluder-ekskluder. Tanaman yang termasuk inkluder yaitu Mahsuri, Indragiri, Inpara 6, dan Inpara 2. Tanaman yang termasuk inkluder-ekskluder yaitu Hawara Bunar, Pokkali, Danau Gaung, dan IRH108. Pada penelitian ini tidak dijumpai genotipe padi dengan pola toleransi yang hanya melibatkan strategi eksklusi pada saat kondisi keracunan Fe. Keracunan Fe menurunkan konsentrasi klorofil dan karotenoid serta meningkatkan tingkat peroksidasi lipid baik pada akar maupun tajuk. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat diketahui bahwa karakter morfofisiologi dapat digunakan untuk membedakan tingkat dan tipe toleransi tanaman padi terhadap keracunan Fe.
Keyword: HSYA, inkluder-ekskluder, leaf bronzing, plak Fe

Judul: Respon Fisiologis, Metabolit, dan Molekuler Tanaman Padi terhadap Cekaman Keracunan Besi (Fe).
Abstrak: Cekaman keracunan Fe menyebabkan berbagai gangguan fisiologis yang sangat kompleks sehingga menurunkan pertumbuhan tanaman. Secara genetik, sifat toleransi tanaman terhadap cekaman keracunan Fe dikendalikan oleh banyak gen (poligenik). Hal tersebut yang menyebabkan hingga saat ini studi terkait cekaman keracunan Fe pada tanaman masih perlu dilakukan terutama berkaitan dengan sifat toleransinya. Berbagai pendekatan diperlukan untuk mengungkap dan memberikan gambaran tentang kondisi tanaman dalam mentoleransi cekaman keracunan Fe. Tingkat toleransi tanaman padi terhadap cekaman keracunan Fe sangat dipengaruhi oleh sifat genetik dan kondisi lingkungannya. Pendekatan secara fisiologis, metabolomik, dan molekuler diperlukan untuk mengungkap lebih mendalam tentang cekaman keracunan Fe pada tanaman padi. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mempelajari toleransi tanaman padi terhadap cekaman keracunan Fe melalui analisis fisiologis, metabolomik, dan molekuler. Penelitian ini terdiri dari tiga tahapan utama. Tahapan pertama yaitu analisis respon anatomis dan fisiologis tanaman padi pada kondisi tergenang dan jenuh air di lahan dengan kandungan Fe tinggi. Kondisi tergenang untuk menunjukkan cekaman keracunan Fe yang terjadi di lapang. Tahapan kedua yaitu analisis profil metabolit tanaman padi pada kondisi cekaman keracunan Fe berdasarkan analisis GC-MS tanpa proses derivatisasi dan LC-MS. Tahapan ketiga yaitu analisis aktivitas gen PLA2 dan PPO pada konsentrasi Fe yang berbeda melalui quantitative real time polymerase chain reaction (qRT-PCR). Terdapat empat varietas tanaman padi yang digunakan pada penelitian ini yaitu IR64, Inpara 5, Inpara 2, dan Pokkali. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi tanah berpengaruh terhadap respon anatomis dan fisiologis tanaman padi. Tanah yang tergenang di lahan dengan kandungan Fe tinggi menyebabkan penurunan biomassa, diameter akar, kandungan Fe jaringan akar dan tajuk, kandungan klorofil, laju fotosintesis, laju transpirasi, dan konduktansi stomata. Pada kondisi tergenang hanya Pokkali yang mampu menunjukkan pertumbuhan yang baik dibandingkan varietas padi lainnya. Pokkali menunjukkan kandungan Fe plak dan jaringan dengan konsentrasi yang besar pada saat kondisi tanah tergenang. Pada kondisi jenuh air Inpara 2 dan Pokkali mampu tumbuh baik dengan cara meningkatkan jumlah plak akar sebagai bentuk penghidaran (avoidance) dan meminimalisir dari cekaman yang berlebih. Namun pada kondisi jenuh air, Pokkali juga meningkatkan kemampuan kompartementasi Fe di dalam jaringan serta detoksifikasi ROS sebagai bentuk toleransinya. Kondisi jenuh air juga menyebabkan tanaman padi varietas sensitif yaitu IR64 dan Inpara 5 mampu tumbuh dengan baik dibandingkan kondisi tergenang. Analisis metabolomik menggunakan GC-MS dan LC-MS masing-masing diperoleh 163 dan 58 senyawa metabolit dari 4 varietas tanaman padi meliputi IR64, Inpara 5, Inpara 2, dan Pokkali. Tiga senyawa kelompok asam lemak (asam elaidat, asam linoleat, asam linolenat) dan riboflavin menjadi senyawa metabolit penanda cekaman keracunan Fe pada tanaman padi. Terdapat korelasi positif antara asam elaidat dan laju pertumbuhan tajuk (r = 0.60) dan klorofil (r = 0.76). Konsentrasi asam linoleat akar berkorelasi negatif dengan kandungan MDA akar (r = -0.56). Korelasi negatif ditunjukkan antara konsentrasi asam linolenat tajuk dengan kandungan klorofil (r = -0.92). Korelasi secara positif ditunjukkan antara riboflavin dan klorofil (r = 0.88) serta laju pertumbuhan tajuk (r = 0.9) ketika kondisi cekaman keracunan Fe. Tingkat toleransi tanaman dan perbedaan konsentrasi Fe memengaruhi tingkat ekspresi gen PLA2 dan PPO pada jaringan tajuk. Aktivitas gen PLA2 berkorelasi positif (r = 0.62) terhadap kandungan klorofil dan negatif (r
Keyword: asam lemak, avoidance, gen PLA2, gen PPO, riboflavin, tergenang tolerance

Judul: Penggunaan Teorema Homeomorphy 2-Manifold dan Teorema Euler Poincare pada Torus 𝑇�� dan Simplicial Complex 𝐾��
Abstrak: Two dimensional topological spaces are said to be homeomorphic if they have the same topological invariant, where one of topological invariant used is an Euler characteristic. Homeomorphy 2-Manifold’s Theorem and Euler Poincare’s Theorem are used to distinguish two topological spaces. Homeomorphy 2-Manifold’s Theorem uses Euler characteristic to identify two dimensional topological spaces. Euler Poincare’s Theorem is an alternative way to find Euler characteristic with Betti number, which is topological invariant as well. The objective of this paper is to investigate the homeomorphism of torus 𝑇����� and simplicial complex 𝐾�����. Topological space torus and simplicial complex 𝐾����� have the same Euler characteristic, which is two. Based on Homeomorphy 2-Manifold’s Theorem topological space torus 𝑇����� and simplicial complex 𝐾����� is homeomorphic.
Keyword: simplicial, torus, Euler, homeomorphism, topology