Judul: Perakitan Tanaman Kentang Atlantik Transgenik yang Mengandung CRISPR/Cas9-gRNAepsps untuk Pengeditan Gen 5-enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase
Abstrak: Gulma dapat menyebabkan penurunan hasil produksi tanaman kentang yang berkisar 19-81%. Gulma menjadi kompetitor tanaman dan dapat menjadi inang bagi serangga dan patogen yang dapat menular pada tanaman budidaya. Penggunaan herbisida merupakan salah satu cara yang sangat efektif, efisien dan ekonomis dalam pengendalian gulma. Herbisida yang mengandung bahan aktif glifosat banyak digunakan oleh petani. Glifosat menghambat enzim 5- enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase (EPSPS) yang berperan dalam sintesis asam amino aromatik yaitu fenilalanin, tirosin dan triptopan. Tanaman yang mengandung EPSPS mutan menjadi resisten terhadap glifosat karena EPSPS mutan tidak dikenali oleh glifosat. Pengeditan gen melalui sistem CRISPR/Cas9 dapat digunakan untuk melakukan mutasi secara terarah pada gen epsps. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkonstruksi vektor ekspresi yang mengandung CRISPR/Cas9-gRNAepsps dan merakit tanaman kentang kultivar Atlantik transgenik yang mengandung transgen CRISPR/Cas9-gRNAepsps. Sekuen gRNA dirancang berdasarkan cDNA gen epsps Solanum tuberosum (Acc: LOC102600915). Sekuen gRNA yang sudah ditambah dengan situs AarI pada kedua ujung 5’ diligasikan dengan vektor pDIRECT_21A untuk membentuk vektor rekombinan pDIRECT_21A-gRNAepsps. Vektor pDIRECT_21A gRNAepsps diintroduksikan ke dalam A. tumefaciens strain EHA 105. A. tumefaciens yang mengandung pDIRECT_21A-gRNAepsps digunakan untuk menginokulasi potongan daun kentang atlantik untuk menghasilkan tanaman transgenik putatif. Tanaman transgenik putatif selanjutnya dianalisis secara molekuler dengan PCR untuk mengetahui integrasi transgen Cas9-gRNAepsps di tanaman kentang transgenik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa gRNA dari gen epsps telah berhasil dirancang dan ditambah dengan situs AarI, serta disisipkan di daerah T-DNA dari plasmid pDIRECT_21A, menghasilkan pDIRECT_21A-gRNAepsps. Inokulasi tanaman kentang kultivar Atlantik dengan A. tumefaciens EHA105 yang mengandung pDIRECT_21A-gRNAepsps menghasilkan 13 tanaman kentang transgenik putatif yang resisten terhadap higromisin dengan efisiensi transformasi dan regenerasi masing-masing 2,8% dan 76,4%. Analisis PCR tanaman kentang transgenik putatif menunjukkan bahwa 10 dari 13 galur adalah kentang transgenik yang mengandung gen Cas9 dan 6 klon diantaranya mengandung Cas9-gRNAepsps.
Keyword: potato, epsps gene, CRISPR/Cas9, glyphosate resistance

Judul: Genetic engineering of potato plant (Solanum tuberosum L.) cv. IPB CP3 with FBPase/ClRan1 gene
Abstrak: Kentang merupakan sumber karbohidrat yang banyak dikonsumsi di dunia. Kentang secara umum dikategorikan menjadi dua jenis yaitu kentang sayur dan kentang industri. Di Indonesia, produksi dalam negeri belum mampu memenuhi kebutuhan industri kentang olahan. Kentang ‘IPB CP3’ cocok digunakan sebagai bahan baku kentang olahan. Kentang ini memiliki kandungan pati relatif tinggi dan memiliki produktivitas yang tinggi. Produktivitas tanaman dapat ditingkatkan dengan mengekspresikan berlebih gen tertentu melalui teknik rekayasa genetika. Sekitar 40% bobot kering tanaman terdiri dari karbon yang dihasilkan dari proses fotosintesis. Enzim fructose-1,6-biphosphatase yang disandi oleh gen FBPase memiliki peranan yang sangat penting pada asimilasi dan metabolisme karbon dalam proses fotosintesis. Proses fotosintesis dapat berlangsung apabila ketersediaan air dan unsur hara terpenuhi. Protein Ran GTPase yang disandi oleh gen Ran1 memiliki peranan yang sangat penting dalam regulasi siklus sel, transportasi makromolekul nukleositoplasmik, dan dinamika organela sehingga mendukung pertumbuhan akar yang berfungsi dalam penyerapan air dan hara. Penelitian ini mempunyai tujuan melakukan rekayasa genetika tanaman kentang ‘IPB CP3’ dengan mengintroduksikan gen ganda FBPase/ClRan1 di bawah kendali promoter kuat untuk mendapatkan tanaman transgenik yang mempunyai produksi umbi yang tinggi. Transformasi genetik telah dilakukan terhadap 154 eksplan ruas batang melalui perantara Agrobacterium tumefaciens strain EHA105 yang mengandung pBI101-FBPase/ClRan1. Tanaman transgenik ditanam di polybag dan diletakkan di rumah kaca dengan rancangan acak lengkap. Efisiensi transformasi yang diperoleh sebesar 26,6 % dan efisiensi regenerasi sebesar 36,7 %. Analisis terhadap tujuh klon tanaman transgenik putatif yang resisten terhadap kanamisin sebagai penanda seleksi dengan PCR menggunakan pasangan primer rbcS-F dan FBPase_65R untuk gen FBPase dan pasangan primer 35S-F1 dan CLRAN1-genome-04R untuk gen ClRan1 menunjukkan bahwa ketujuh tanaman tersebut berturut-turut mengandung DNA berukuran 581 pb dan 798 pb yang masing-masing merupakan fragmen DNA antara promoter rbcS dan gen FBPase dan fragmen DNA antara promoter 35S CaMV dan gen ClRan1. Hasil ini menunjukkan bahwa gen FBPase di bawah kendali promoter rbcS dan gen ClRan1 di bawah kendali promoter 35S CaMV telah terintegrasi ke dalam genom ketujuh tanaman kentang ‘IPB CP3’ transgenik. Analisis fenotipe terhadap empat klon tanaman transgenik dan satu klon tanaman non-transgenik menunjukkan bahwa tanaman transgenik mempunyai tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah buku ruas utama, bobot tajuk, bobot akar, jumlah umbi per tanaman, dan bobot umbi per tanaman lebih tinggi daripada tanaman non-transgenik. Tanaman transgenik menunjukkan 67,3-84 % laju fotosinstesis, 35,1-78,4 % konduktansi stomata dan 3,8-10,3 % konsentrasi CO2 interseluler lebih tinggi daripada tanaman non-transgenik. Selain itu, tanaman transgenik mempunyai produktivitas umbi dua hingga tiga kali lebih tinggi dibanding tanaman non-transgenik.
Keyword: gen FBPase, gen ClRan1, transformasi genetik, kentang kultivar IPB CP3

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: