Judul: Genetic Study of Three F2 Populations of Foxtail Millet [Setaria italica (L.) Beauv.] Assisted by SiDREB2-based SNAP Marker for Drought and/ or Salinity Tolerance
Abstrak: Hotong atau foxtail millet [Setaria italica (L.) Beauv.] merupakan salah satu tanaman serealia bernutrisi dan banyak dikembangkan di daerah kering atau semi kering karena toleransinya yang cukup baik terhadap kondisi cekaman kekeringan atau salinitas. Hotong merupakan tanaman potensial di daerah marjinal, sehingga varietas dengan produktivitas tinggi, berhabitus tidak terlalu tinggi, umur berbunga cepat, dan toleran terhadap cekaman kekeringan atau salinitas merupakan salah satu tujuan pemuliaan tanaman ini. Perakitan varietas hotong toleran cekaman kekeringan atau salinitas dengan karakter agronomi yang diinginkan dapat dilakukan salah satunya melalui persilangan beberapa genotipe potensial. Genotipe ICERI-5 dan ICERI-6 merupakan genotipe potensial yang dilaporkan memiliki habitus tanaman pendek, umur berbunga yang cepat, toleran terhadap cekaman kekeringan atau salinitas, akan tetapi dengan produktivitas relatif rendah. Sebaliknya, genotipe Botok-4 dan Botok-10 dilaporkan memiliki potensi produktivitas tinggi, akan tetapi habitus tanaman tinggi, umur berbunga lama, dan peka terhadap cekaman kekeringan atau salinitas. Perakitan varietas hotong dengan habitus tanaman tidak terlalu tinggi, umur berbunga yang cepat, produktivitas tinggi serta toleran terhadap cekaman kekeringan atau salinitas dapat dilakukan salah satunya melalui persilangan genotipe ICERI-5 dan ICERI-6 dengan genotipe Botok-4 dan Botok-10. Seleksi dalam program pemuliaan hotong toleran cekaman kekeringan atau salinitas dengan karakter agronomi yang diinginkan dapat dilakukan berdasarkan performa fenotipik maupun berbantu marka molekuler. Informasi keragaman genetik, heritabilitas, aksi gen, dan nilai korelasi dapat bermanfaat untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi seleksi. Marka single nucleotide amplified polymorphism (SNAP) berbasis gen SiDREB2 dikembangkan berdasarkan single nucleotide polymorphism (SNP) pada basa ke-558 gen SiDREB2, di mana alel A mengindikasikan genotipe toleran dan alel G mengindikasikan genotipe peka terhadap cekaman kekeringan atau salinitas. Aplikasi MAS (marker assisted selection) menggunakan marka SNAP berbasis gen SiDREB2 pada individu F2 dapat digunakan untuk mengidentifikasi individu-individu F2 hotong yang toleran terhadap cekaman kekeringan atau salinitas. Gabungan seleksi secara fenotipik untuk karakter tinggi tanaman, umur berbunga, dan bobot biji per tanaman serta seleksi toleransi cekaman kekeringan atau salinitas berbantu marka SNAP berbasis gen SiDREB2 diharapkan dapat mempercepat program pemuliaan hotong dan meningkatkan akurasi seleksi dibandingkan dengan pemuliaan secara konvensional. Penelitian terdiri atas dua percobaan. Percobaan pertama adalah studi genetik tiga populasi F2 hotong (Setaria italica (L.) Beauv) hasil persilangan ICERI-5 x Botok-4, ICERI-5 x Botok-10, dan ICERI-6 x Botok-4. Tujuan dari percobaan pertama adalah mempelajari keragaman genetik, menduga nilai heritabilitas arti luas, menduga aksi gen, dan memperoleh kemajuan seleksi berdasarkan seleksi indeks terboboti dari tiga populasi F2 hotong hasil persilangan ICERI-5 x Botok-4, ICERI-5 x Botok-10, dan ICERI-6 x Botok-4. Hasil percobaan menunjukkan bahwa populasi F2 hasil persilangan ICERI-6 x Botok-4 merupakan populasi yang berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut karena memiliki rata-rata habitus tanaman yang lebih pendek dan umur berbunga lebih cepat dibandingkan tetua jantannya dan rata-rata bobot biji yang lebih tinggi dibandingkan kedua tetua serta dua populasi F2 lainnya. Karakter prioritas perakitan varietas hotong seperti tinggi tanaman, umur berbunga, dan bobot biji per tanaman pada populasi F2 hasil persilangan ICERI-6 x Botok-4 juga memiliki nilai heritabilitas arti luas yang tinggi dengan kriteria KKG (koefisien keragaman genetik) yang sedang sampai luas. Analisis diferensial seleksi dan dugaan kemajuan seleksi pada intensitas seleksi 10% berdasarkan seleksi indeks terboboti pada populasi F2 hasil persilangan
Keyword: broad-sense heritability, functional food, gene action, genotypic coefficient of variation, marker-assisted selection

Judul: Utilization of SiDREB2 Gene-Based SNAP Markers in Genetic Studies of Three F2 Hotong Populations [Setaria italica (L.) Beauv]
Abstrak: Foxtail millet [Setaria italica (L.) Beauv] atau yang dikenal dengan hotong memiliki potensi sebagai pangan fungsional karena memiliki indeks glikemik rendah, kandungan gizi tinggi, berpotensi sebagai antioksidan, antihiperglikemik, antikolesterol dan antihipertensi. Keunggulan lain dari hotong adalah adaptasinya pada lingkungan marginal, seperti pada lahan kering dan lahan salin. Penapisan toleransi hotong terhadap cekaman salinitas dan kekeringan telah dilakukan dan dilanjutkan dengan pengembangan marka single nucleotide amplified polymorphism (SNAP) berbasis SiDREB2. Marka SNAP berbasis gen SiDREB2 dikembangkan berdasarkan variasi satu basa pada nukleotida ke-558 gen SiDREB2, di mana alel A mengindikasikan genotipe toleran dan alel G mengindikasikan genotipe peka terhadap cekaman kekeringan atau salinitas. Semua penelitian tersebut diarahkan untuk menghasilkan varietas hotong unggul dengan ideotipe produktivitas tinggi, umur berbunga cepat, habitus tanaman tidak terlalu tinggi, serta memiliki toleransi yang baik terhadap cekaman kekeringan dan/atau salinitas. Genotipe koleksi Balitsereal, ICERI-5 dan ICERI-6, teridentifikasi memiliki habitus pendek, waktu panen cepat, dan toleran terhadap kekeringan serta salinitas akan tetapi potensi produktivitasnya rendah. Sejumlah genotipe lainnya, termasuk Botok-4 dan Botok-10, teridentifikasi memiliki potensi produktivitas tinggi, akan tetapi habitus tanaman tinggi, waktu panen lama dan diduga peka terhadap cekaman kekeringan dan/atau salinitas. Penggabungan sifat-sifat unggul melalui persilangan genotipe ICERI-5 atau ICERI-6 dengan Botok-4 atau Botok-10 merupakan salah satu pendekatan untuk menghasilkan varietas unggul hotong dengan ideotipe yang diharapkan. Penelitian ini terdiri atas dua percobaan. Tujuan dari percobaan pertama adalah mempelajari keragaman genetik, pola pewarisan sifat atau aksi gen, korelasi antar karakter, serta mengestimasi besarnya nilai heritabilitas arti luas dan nilai duga kemajuan seleksi dari tiga populasi F2 hotong. Materi genetik yang digunakan yaitu empat genotipe hotong tetua, tiga populasi persilangan hotong yaitu Botok 4 x ICERI-5, Botok 4 x ICERI-6, dan Botok 10 x ICERI-5, dan empat genotipe pembanding (Hambapraing, Toraja, Mauliru and NTB-1). Hasil percobaan menunjukkan bahwa ketiga populasi F2 memiliki nilai tengah yang lebih baik daripada salah satu atau kedua genotipe tetuanya, serta menunjukkan adanya keragaman genetik yang tinggi. Populasi Botok-4 x ICERI-5 dan Botok-10 x ICERI-5 memiliki lebih banyak segregan transgresif putatif untuk karakter umur berbunga dan tinggi tanaman, sedangkan populasi Botok-4 x ICERI-6 memiliki lebih banyak segregan transgresif putatif untuk karakter bobot biji per tanaman. Aksi gen aditif mempengaruhi hampir semua karakter yang diamati pada tiga populasi F2. Berdasarkan uji korelasi, karakter umur berbunga dan tinggi tanaman memiliki korelasi positif nyata dengan bobot biji per tanaman. Nilai heritabilitas ketiga karakter target beragam, meliputi rendah, sedang, dan tinggi. Karakter-karakter tersebut dapat digunakan sebagai karakter seleksi, sehingga indeks seleksi terboboti dengan persamaan = – umur berbunga – tinggi tanaman + (3 x bobot biji per tanaman) diperlukan dalam seleksi individu F2. Nilai indeks seleksi dari 10 individu tertinggi pada ketiga populasi F2 hotong lebih tinggi daripada kedua genotipe tetuanya maupun genotipe pembanding. Intensitas seleksi sebesar 10% diterapkan untuk mengestimasi nilai duga kemajuan seleksi. Berdasarkan nilai duga kemajuan seleksi, populasi F2 hasil persilangan Botok-4 x ICERI-6 merupakan populasi potensial untuk dikembangkan karena memiliki penurunan nilai umur berbunga dan tinggi tanaman serta peningkatan bobot biji per tanaman pada generasi selanjutnya yang lebih baik dibandingkan kedua populasi yang lain. Percobaan kedua bertujuan untuk mengidentifikasi individu-individu generasi F2 toleran cekaman kekeringan
Keyword: additive, broad sense heritability, selection intensity, pedigree, weighted index selection

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: