Judul: Transformasi Kalus Padi dengan Konstruksi CRISPR-Cas9 untuk Menyunting Gen Terkait Hasil Produksi
Abstrak: High yield improvement of rice (Oryza sativa L.) is the main goal in rice breeding and could be achieved by gene editing through CRISPR-Cas9 technique as a revolution technique in genome editing. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)-associated (Cas9) has shown a precise and efficient genome editing tool by inducing random mutation in the cleavage region to knock out genes. The objective of this research is to transform sgRNA-CRISPR-Cas9 constructs to Jao Hom Nin (JHN) rice calli to knock out DL, Gn1a, Roc5, and Tad1 genes, which are the yield-related genes. The sgRNA-CRISPR-Cas9 constructs in pRGEB32 plasmid, were transformed into rice callus through Agrobacterium tumefaciens EHA105. Afterwards, the callus genome was verified using PCR technique to identify the sgRNA insert in the rice genome. Also, transformant calli was tested by T7 Endonuclease I (T7EI) assay to detect the mismatches existence shown by digested bands. Mismatches occur when the DNA repairs itself after Cas9 successfully cuts the target gene’s region and causes insertion and deletion (indels) mutation. The result showed that each callus was successfully transformed by the transformant Agrobacterium tumefaciens with sgRNA-CRISPR-Cas9 construction vector and the sgRNA was successfully inserted to the rice genome. When they are tested using PCR, we obtained amplified edited bands of Tad1, DL, and Roc5 genes, except for Gn1a gene target. T7EI assay had been done successfully, but no mismatched fragments were found., Peningkatan hasil produksi tanaman padi (Oryza sativa L.) merupakan tujuan utama dari pemuliaan tanaman padi dan dapat dicapai dengan peyuntingan gen melalui teknik CRISPR/Cas9 sebagai sebuah teknik revolusi dalam penyuntingan genom. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)berasosiasi dengan gen Cas9 telah menjadi sebuah alat penyuntingan genom yang akurat dan efisien dengan menginduksi mutasi acak pada wilayah pemotongan untuk mengubah gen target. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan transformasi kalus padi varietas Jao Hom Nin (JHN) dengan konstruksi sgRNACRISPR-Cas9 untuk mengubah gen Tad1, DL, Roc5, dan Gn1a yang merupakan gen-gen terkait hasil produksi pada tanaman padi. Konstruksi sgRNA-CRISPRCas9 dalam plasmid pRGEB32 diintroduksikan ke dalam kalus padi melalui Agrobacterium tumefaciens EHA105. Selanjutnya, genom kalus tersebut diverifikasi dengan teknik PCR untuk mendeteksi keberhasilan sisipan sgRNA pada genom padi. Selain itu keberadaan mutasi pada gen target diuji dengan uji T7 Endonuclease I (T7EI) untuk mendeteksi keberadaan mismatches yang ditujukkan oleh pita-pita DNA terpotong. Mismatches terjadi ketika DNA memperbaiki dirinya setelah Cas9 berhasil memotong wilayah gen target dan menyebabkan mutasi insersi-delesi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa setiap kalus berhasil ditransformasi oleh Agrobacterium tumefaciens dengan pRGEB32 yang membawa konstruksi sgRNA-CRISPR-Cas9 yang ditunjukkan oleh amplikon daerah target gen Tad1, DL, dan Roc5, kecuali Gn1a. Ketika gen target diverifikasi dengan uji T7EI diperoleh amplikon yang sama dengan gen target yang mengindikasikan tidak ditemukan adanya mismatches pada target gen Tad1, DL, dan Roc5.
Keyword: DL, gene editing, Gn1a, Roc5, Tad1

Judul: Perakitan dan Analisis Tanaman Padi Nipponbare dan Inpari 43 Transgenik yang Mengandung Gen CRISPR/Cas9-gRNA-OsCKX2
Abstrak: Peningkatan produksi padi dapat dilakukan dengan merakit varietas unggul menggunakan metode genome editing. Salah satu gen yang berperan dalam produktivitas padi adalah Gn1a atau gen OsCKX2. Pengurangan ekspresi gen OsCKX2 di tanaman padi menggunakan teknik CRISPR/Cas9 diharapkan dapat meningkatkan konsentrasi sitokinin dalam sel yang dapat mempengaruhi peningkatan produksi gabah. Penelitian ini terdiri dari 2 kegiatan, yaitu 1. Introduksi gen CRISPR/Cas9-gRNA-OsCKX2 pada padi varietas Nipponbare dan Inpari 43 menggunakan Agrobacterium tumefaciens, 2. Analisis molekuler dan fenotipik karakter agronomi dan komponen hasil dari transforman padi Nipponbare dan Inpari 43 Kegiatan pertama, dilakukan introduksi gen CRISPR/Cas9-gRNAOsCKX2 kedalam padi Nipponbare dan Inpari43 dengan bantuan Agrobacterium tumefaciens menggunakan eksplan embrio muda padi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa transgen CRISPR/Cas9-gRNA-OsCKX2 berhasil diintroduksikan pada padi varietas Nipponbare dan Inpari 43. Kegiatan transformasi menghasilkan 174 galur yang terdiri dari 122 galur Nipponbare dan 54 galur Inpari 43. Efisiensi transformasi yang dihasilkan adalah 60,09% pada padi Nipponbare dan 28,99% pada padi Inpari 43. Efisiensi regenerasi yang dihasilkan dari Nipponbare sebesar 14,31% dan Inpari 43 adalah 8,69%. Analisis molekuler pada transforman yang dihasilkan diakukan pada kegiatan 2, yang terdiri dari analisis PCR untuk mengetahui keberadaan gen Cas9 pada transforman T0 dan analisis sekuensing pada tanaman transgenik yang mengandung gen Cas9 untuk mendeteksi mutasi pada gen OsCKX2 pada transforman generasi T1. Hasil analisis PCR menggunakan primer Cas9_314 menghasilkan 60 tanaman padi T0 yang positif mengandung gen Cas9 dengan ukuran amplikon 500 bp. Analisis sekuensing menunjukkan bahwa dari 2 tanaman padi Nipponbare dan 6 tanaman padi Inpari 43 transgenik tidak mengalami mutasi pada region gRNA_OsCKX2. Pengamatan fenotipik dan komponen hasil dilakukan pada galur T1 yang positif Cas9. Pengamatan dilakukan pada 9 galur Nipponbare dan 6 galur Inpari 43. Hasil penelitian menunjukkan bahwa berdasarkan uji T terdapat perbedaan antara beberapa galur padi transgenik dengan non-transgeniknya pada alfa 0,05 baik pada karakter agronomi maupun komponen hasil. Kesimpulan penelitian adalah gen Cas9 yang berhasil diintegrasikan ke dalam galur T1 Nipponbare dan Inpari 43 tidak menyebabkan mutasi pada daerah target gRNA_OsCKX2, namun pada karakter fenotipik menunjukan adanya perbedaan dengan tanaman non transgeniknya. Data-data yang dihasilkan dari penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi untuk dapat merakit tanaman padi mutan CRISPR/Cas9_OsCKX2 yang menghasilkan produktivitas tinggi
Keyword: Inpari 43, OsCKX2 gene, Nipponbare, CRISPR/Cas9

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: