Judul: Sugarcane streak mosaic virus pada Tebu di Lampung dan Sulawesi Selatan: Insidensi Penyakit, Karakterisasi Gen Protein Selubung dan Pengembangan Metode Deteksinya.
Abstrak: Tebu (Saccharum officinarum L.) merupakan tanaman komersial yang penting dan kontribusinya besar untuk produksi gula di dunia, termasuk di Indonesia. Produksi gula dalam negeri yang masih rendah, menyebabkan pemerintah melakukan impor gula untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Pemerintah berusaha mengurangi nilai impor gula dengan melakukan peningkatan luas lahan, produktivitas dan rendemen. Peningkatan luas lahan secara ekstensifikasi dilakukan dengan mengembangkan perkebunan tebu ke luar wilayah sentra produksi dan secara intensifikasi dengan penggunaan varietas unggul dan benih bermutu. Produktivitas tanaman tebu terutama ditentukan oleh kondisi agroklimat dimana tanaman tumbuh dan gangguan hama dan penyakit, termasuk yang disebabkan oleh infeksi virus. Virus utama yang dilaporkan menginfeksi tanaman tebu adalah Sugarcane mosaic virus (SCMV), Sugarcane streak mosaic virus (SCSMV), dan Sugarcane yellow leaf virus (SCYLV). Informasi mengenai status sebaran ketiga virus utama tersebut di luar Pulau Jawa belum ada yang melaporkannya. Data mengenai status sebaran tersebut diperlukan, terkait dengan program pemerintah untuk mengembangkan daerah sentra produksi tebu baru di luar Pulau Jawa. Salah satu konsekuensi dari pembukaan lahan sebagai sentra produksi tebu baru adalah harus dijamin ketersediaan bibit tebu berkualitas dan sehat dalam jumlah besar. Kegiatan indeksing dan pemantauan kesehatan bibit tebu harus didukung oleh metode deteksi dengan tingkat sensitivitas dan spesifisitas yang baik, serta memungkinkan digunakan untuk mendeteksi sampel dalam jumlah besar. Penelitian telah dilakukan dengan tujuan: (1) Mengetahui daerah sebar SCSMV dan virus penyebab penyakit mosaik tebu yang lain di Lampung dan Sulawesi Selatan; (2) Melakukan karakterisasi molekuler berbasis asam nukleat dan protein terhadap gen selubung protein (CP) isolat SCSMV asal Lampung dan Sulawesi Selatan, serta hubungan filogenetiknya dengan isolat dari negara lain; dan (3) Mendapatkan metode deteksi cepat SCSMV sebagai metode untuk melakukan indeksing dan pemantauan kesehatan bibit tebu. Kegiatan penelitian yang dilakukan meliputi tiga topik penelitian, yaitu (1) Survei distribusi dan insidensi SCSMV, SCMV, dan SCYLV di perkebunan tebu di Lampung dan Sulawesi Selatan; (2) Karakterisasi molekuler asam nukleat dan protein gen CP beberapa isolat SCSMV; dan (3) Pengembangan metode serologi (dot immunobinding assay/DIBA dan enzyme-linked immunosorbent assay/ELISA) dan molekuler (reverse transcription polymerase chain reaction/RT-PCR, hibridisasi asam nukleat dan immunocapture (IC)-RT-PCR) sebagai metode deteksi SCSMV. Hasil survei lapangan dan deteksi di laboratorium mengonfirmasi bahwa infeksi SCSMV, SCMV dan SCYLV pada tebu secara tunggal maupun ganda telah ditemukan di Lampung Tengah, Bone, Gowa dan Takalar. SCSMV sudah menginfeksi beberapa klon tebu komersial yang ditanam di dalam maupun luar Pulau Jawa. Insidensi dan keparahan penyakit pada penyakit mosaik bergaris dipengaruhi oleh kondisi agroklimat, terutama curah hujan di daerah perkebunan tebu. Semakin tinggi curah hujan, nilai insidensi dan keparahan penyakit semakin tinggi. Berkaitan dengan kegiatan survei dan pemantauan penyakit di lapangan dapat direkomendasikan untuk mengambil daun tebu urutan -2 sebagai sampel lapangan, karena daun tersebut mengandung konsentrasi SCSMV yang tinggi (2.037 ng.μL-1) berdasarkan hasil uji PCR kuantitatif. Deteksi dengan metode konvensional PCR menggunakan pasangan primer SCSMV 547F/AP3 berhasil mengamplifikasi bagian dari gen protein selubung (CP) SCSMV dari sampel tebu hasil survei. Satu klon gen CP SCSMV yang mewakili masing-masing SCSMV isolat Bone, Gowa, Takalar dan Lampung Tengah dipilih untuk digunakan dalam analisis runutan gen CP SCSMV. Homologi runutan nukleotida maupun asam amino 4 klon tersebut
Keyword: bibit tebu sehat, distribusi penyakit, gen selubung protein, metode indeksing, sensitivitas

Judul: Produksi Antiserum Poliklonal Sugarcane Streak Mosaic Virus Menggunakan Antigen Protein Selubung Rekombinan Hasil Ekspresi Gen Pada Escherichia Coli
Abstrak: Sugarcane streak mosaic virus (SCSMV) adalah salah satu virus penting penyebab gejala mosaik bergaris pada tanaman tebu di Indonesia saat ini. Penyakit SCSMV dapat menyebar dengan cepat karena dapat menular secara mekanis melalui pisau potong saat penyiapan atau pemanenan bagal dan bersifat tular bagal. Antiserum komersial untuk mendeteksi dan memonitor perkembangan SCSMV di lapangan belum tersedia. Usaha penyediaan antiserum akan sangat bermanfaat dalam mendeteksi SCSMV secara serologi khususnya untuk penyediaan bagal tebu bebas virus. Penelitian ini bertujuan memproduksi antiserum poliklonal menggunakan antigen protein selubung SCSMV (CP-SCSMV) hasil ekspresi gen pada bakteri Escherichia coli. Gen CP-SCSMV diamplifikasi dengan RT-PCR menggunakan primer spesifik gen CP yang memiliki ujung situs enzim restriksi BamHI dan HindIII, kemudian amplikon dikloning pada vektor kloning pTZ57R/T dan dikonfirmasi melalui koloni PCR, isolasi plasmid, dan perunutan DNA. CP-SCSMV selanjutnya disubkloning ke vektor ekspresi pET-28a pada situs enzim restriksi BamHI dan HindIII membentuk rekombinan pET-SCSMV dan ditransformasi pada 2 strain bakteri ekspresi yaitu E. coli BL21(DE3) dan Rosetta-gami(DE3)pLysS. Optimasi ekspresi protein dilakukan terhadap konsentrasi IPTG (0.25, 0.50, 0.75, dan 1.0 mM), suhu inkubasi (25, 30, dan 37 ºC), dan waktu panen setelah diinduksi IPTG (3, 6, 9, 12, dan 18 jam). Protein hasil ekspresi selanjutnya dipurifikasi dan digunakan sebagai antigen untuk produksi antiserum poliklonal SCSMV pada kelinci strain New Zealand. Antiserum yang dihasilkan selanjutnya diuji sensitivitas dan selektivitasnya dalam mendeteksi SCSMV dengan 3 metode deteksi serologi yaitu AGPT, I-ELISA, dan DBIA. Gen CP-SCSMV berhasil diamplifikasi dengan primer spesifik CP-SCSMV. Gen CP-SCSMV berukuran 855 pb dan mengode 285 asam amino. Homologi nukleotida dan asam amino diantara 3 klon CP-SCSMV masing-masing mencapai 99.7% dan 100%. CP-SCSMV memiliki homologi sikuen nukleotida dan asam amino tertinggi masing-masing dengan isolat Indonesia (97.3%) dan Cina (98.9%). CP-SCSMV berhasil disubkloning pada vektor ekspresi dan terekspresi pada fraksi pelet (insoluble) bakteri E. coli BL21(DE3) dan Rosetta-gami(DE3)pLysS. Analisis SDS-PAGE menunjukkan pita protein yang berhasil terekspresi berukuran ±35.4 kDa yang merupakan fusi antara protein vektor ekspresi dan CP-SCSMV. Ekspresi gen CP-SCSMV optimal didapatkan pada suhu inkubasi 25 oC dengan konsentrasi IPTG 0.25 mM dan dipanen 9 jam setelah induksi IPTG pada E. coli BL21(DE3) sedangkan pada E. coli Rosetta-gami(DE3)pLysS, ekspresi gen CP-SCSMV optimal didapatkan pada suhu inkubasi 30 oC dengan konsentrasi IPTG 0.25 mM IPTG, dan dipanen 9 jam setelah induksi IPTG. Ekspresi gen protein rekombinan CP-SCSMV pada E. coli BL21(DE3) dan Rosetta-gami(DE3)pLysS dipengaruhi oleh faktor suhu dan waktu inkubasi. Peningkatan konsentrasi IPTG dan waktu vi inkubasi tidak selalu berbanding lurus dengan peningkatan ekspresi gen CP-SCSMV. Antiserum yang dihasilkan dari 2 ekor kelinci adalah ±72.5 mL. Antiserum SCSMV tidak dapat mendeteksi SCSMV dengan metode AGPT. Sensitivitas antiserum pada metode I-ELISA mencapai pengenceran antiserum 1:1000 dan pengenceran antigen 1:100. Uji serologi dengan metode DBIA lebih sensitif dibandingkan dengan deteksi I-ELISA yang ditunjukkan dengan sensitivitas antiserum yang mencapai 1:10 000. Antiserum poliklonal SCSMV yang diproduksi juga menunjukkan selektivitas yang cukup baik yang ditandai dengan tidak terdeteksinya SCMV pada metode I-ELISA. Antiserum SCSMV hasil penelitian ini dapat dimanfaatkan untuk deteksi SCSMV secara serologi untuk memonitor perkembangan SCSMV di lapangan. Antiserum SCSMV ini juga dapat digunakan untuk deteksi awal SCSMV, khususnya pada kebun induk tebu
Keyword: deteksi serologi, imunogen, kloning, Potyviridae, tebu

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: