Judul: Kloning dan Transformasi Gen Alanin Aminotransferase untuk Perbaikan Efsiensi Penggunaan Nitrogen Pada Tanaman Padi
Abstrak: Padi merupakan salah satu sumber pangan di dunia. Upaya meningkatkan produksi padi terus dilakukan untuk mengimbangi laju peningkatan kebutuhan beras. Pupuk N dalam bentuk urea sudah menjadi kebutuhan pokok bagi petani padi khususnya di Indonesia karena dianggap dapat langsung meningkatkan produktivitas sehingga terjadi pemborosan dalam pemakaian urea di petani. Dosis pemberian pupuk urea yang cukup tinggi di petani di Indonesia saat ini ada yang mencapai 400−600 kg ha-1 di atas rekomendasi pemerintah sebesar 200–260 kg ha-1. Nitrogen sifatnya sangat mobil di dalam tanah dan tanaman hanya mampu menggunakan sekitar 30-40% dari nitrogen yang tersedia. Lebih dari 60% nitrogen tanah hilang melalui kombinasi proses pencucian, limpasan (surface runoff), denitrifikasi, volatisasi dan oleh konsumsi mikroba tanah. Teknik rekayasa genetika merupakan salah satu strategi yang dapat ditempuh untuk merakit tanaman padi yang secara efisien dapat menggunakan pupuk N pada dosis rendah. Salah satu gen yang berfungsi untuk efisiensi N adalah Alanin Aminotransferase (AlaAT). Gen ini terbukti secara efisien dapat meningkatkan biomassa dan hasil panen yang mengindikasikan efisiensi dalam menggunakan nitrogen. Tujuan penelitian ini ialah (1) melakukan isolasi, studi homologi dan konstruksi gen Alanin Aminotransferase dari tanaman barley, hotong, tomat dan mentimun, (2) melakukan optimasi faktor yang mempengaruhi transformasi padi yang dimediasi Agrobacterium tumefaciens pada padi varietas Fatmawati, (3) melakukan transformasi genetik kontruk OsAnt1::AlaAT ke tanaman padi varietas Fatmawati, Inpari 6 dan Nipponbare, (4) melakukan evaluasi fenotipik tanaman padi transgenik Fatmawati generasi T1 terhadap efisiensi penggunaan nitrogen. Gen AlaAT dari tanaman barley, hotong, tomat, dan mentimun telah berhasil diisolasi dan disisipkan pada vektor kloning. Gen AlaAT dari tanaman tomat dan mentimun mempunyai kesamaan asam amino < 80% dengan gen AlaAT barley. Gen AlaAT dari barley, hotong, tomat, atau mentimun telah berhasil dikonstruksi dalam vektor ekspresi tanaman pCAMBIA1300int. Konstruk tersebut telah ditransformasi ke Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 dan digunakan untuk transformasi ke tanaman padi. Optimasi sistem transformasi pada padi varietas Fatmawati telah diperoleh. Penggunaan asetosiringon 100 μM pada media kokultivasi dan higromisin 30 mg/L untuk menyeleksi kalus transforman merupakan konsentrasi yang optimal untuk transformasi genetik padi varietas Fatmawati menggunakan A. tumefaciens dengan efisiensi transformasi sebesar 7.84%. Metode transformasi genetik padi varietas Fatmawati ini digunakan sebagai acuan dalam transformasi dengan menggunakan gen target. Konstruk gen AlaAT telah berhasil diintroduksikan ke tanaman padi varietas Fatmawati, Inpari 6 dan Nipponbare, yang dibuktikan dengan hasil PCR positif untuk keberadaan transgen AlaAT pada tanaman-tanaman hasil transformasi. Modifikasi pada media pre-regenerasi tanpa seleksi dan penambahan periode subkultur dapat meningkatkan efisiensi transformasi padi varietas Fatmawati menjadi 14.8%. Analisis Southern Blot pada galur tanaman padi transgenik Fatmawati menunjukkan jumlah kopi gen hpt yang bervariasi antara 1-4 kopi gen. dst...
Keyword: Alanine Aminotransferase gene, gene construct, nitrogen use efficiency, rice

Judul: Transformasi Genetik Padi (Oryza sativa L.) dengan Gen PaCS Penyandi Sitrat Sintase Menggunakan Perantara Agrobacterium tumefaciens
Abstrak: Peningkatan produksi padi (Oryza sativa L.) dapat dilakukan dengan menerapkan intensifikasi dan ekstensifikasi pertanian. Penerapan ekstensifikasi pertanian terkendala oleh berkurangnya lahan pertanian akibat konversi lahan pertanian menjadi lahan perindustrian, perumahan, dan perkantoran. Pemanfaatan lahan marginal terutama tanah jenis ultisol dapat menjadi alternatif untuk menerapkan ekstensifikasi pertanian. Tetapi, tanah ultisol bersifat masam dan berpotensi mengandung Al yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Perakitan tanaman padi yang toleran cekaman aluminium dapat dilakukan dengan mengintroduksi gen yang berkaitan dengan aktifitas toleransi terhadap cekaman aluminum. Sitrat sintase (CS) terlibat dalam biosintesis asam sitrat. Sitrat memiliki kemampuan mengkelat Al paling kuat diantara asam organik lain. Pada beberapa tanaman, ekspresi gen CS meningkatkan toleransinya terhadap cekaman Al. Penelitian ini bertujuan untuk mentransformasi genetik padi dengan gen penyandi sitrat sintase menggunakan perantara Agrobacterium tumefaciens. Transformasi genetik dilakukan dengan perendaman selama 10 menit kalus embriogenik umur 3 minggu yang berasal dari embrio biji padi kultivar Kasalath dan Nipponbare dalam suspensi Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 yang mengandung plasmid pMSH1-PaCS dengan gen penanda seleksi higromisin. Kokultivasi dilakukan selama tiga hari pada kondisi gelap. Seleksi kalus transgenik menggunakan media yang mengandung higromisin 20 mg/L. Kalus yang resisten higromisin diregenerasikan di media 2N6R yang mengandung 5 mg/L kinetin. Subkultur dilakukan setiap 2 minggu sekali pada media yang sama. Eksplan kalus yang digunakan untuk transfomasi pada padi kultivar Kasalath sebanyak 135 kalus dan Nipponbare sebanyak 240 kalus. Kalus kultivar Kasalath dan Nipponbare yang tahan higromisin sebanyak 2 % dan 35,8% dari jumlah eksplan kalus yang ditransformasi. Terdapat 13 kalus dari kultivar Nipponbare yang beregenerasi menghasilkan tunas dan masing-masing kalus menghasilkan tanaman padi transgenik putatif, sedangkan kalus padi kultivar Kasalath yang diregenerasikan tidak ada yang menghasilkan tunas. Penambahan antibiotik cefotaksim sebanyak 200 mg/L pada media regenerasi dapat menurunkan daya regenerasi dari kedua kultivar. Konfirmasi gen penanda seleksi higromisin dengan primer 35S-F dan hpt-R pada sepuluh nomor kultivar Nipponbare transgenik putatif menghasilkan amplikon dengan ukuran 1100 pb. Konfirmasi gen PaCS dengan menggunakan primer forward 35S-F dan PaCS-R menghasilkan amplikon dengan ukuran 1630 pb untuk padi kultivar Nipponbare transgenik nomor 10, sedangkan untuk padi kultivar Nipponbare transgenik nomor 1 sampai 9 menghasilkan amplikon 900 pb.
Keyword: Agrobacterium tumefacien, Oryza sativa L., sitrat sintase, transformasi genetik

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: