Judul: Community Succession of Methanotrophic Bacteria Based on pmoA Gene in Rice Fields
Abstrak: Bakteri metanotrof memainkan peranan penting dalam oksidasi gas metan di lahan sawah. Keragaman komunitas bakteri metanotrof di lahan sawah erat kaitannya dengan emisi metan yang akhirnya dilepas ke atmosfer setelah diproduksi oleh arkea metanogen. Isolat bakteri metanotrof BGM 1, BGM 5, BGM 9, dan SKM 14 diketahui mampu mengoksidasi gas metan di lahan sawah. Suksesi komunitas bakteri metanotrof di lahan sawah seiring bertambahnya waktu selama masa tanam padi di lahan sawah dan penggunaan piranti lunak DNDC 9.5 untuk mengestimasi emisi gas metan dari lahan sawah masih jarang dilakukan. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan mempelajari suksesi komunitas bakteri metanotrof berdasarkan gen pmoA di lahan sawah serta melakukan perbandingan pengukuran aktivitas emisi gas metan secara aktual dan estimasi menggunakan piranti lunak DNDC 9.5. Isolat bakteri metanotrof BGM 1, BGM 5, BGM 9, dan SKM 14 digunakan sebagai kultur pupuk hayati di sawah. Perlakuan yang digunakan ialah kontrol, celup, dan tidak celup. Pupuk NPK diberikan pada perlakuan kontrol. Pada perlakuan celup diberikan pupuk NPK dengan dosis yang lebih rendah serta kultur bakteri metanotrof yang digunakan untuk merendam rumpun padi sebelum ditanam di sawah. Pupuk NPK dengan dosis yang sama dengan perlakuan celup serta kultur bakteri metanotrof yang disebar langsung ke tanah sawah dilakukan pada perlakuan tidak celup. DNA genom dari sampel tanah sawah pada setiap perlakuan yang diambil setiap 30 hari setelah tanam diisolasi menggunakan PowerSoilTM Soil DNA Isolation Kit, selanjutnya gen pmoA diamplifikasi menggunakan PCR. Analisis suksesi komunitas bakteri metanotrof dilakukan menggunakan teknik metagenom DGGE (Denaturant Gradient Gel Electrophoresis). Pita yang dipotong dari gel DGGE diamplifikasi kembali dengan PCR kemudian disekuen dan dianalisis menggunakan piranti lunak MEGA 5 untuk mengkonstruksi pohon filogenetik. Analisis perbandingan emisi gas metan pada setiap perlakuan dilakukan dengan melakukan pengukuran aktual di lahan sawah setiap 30 hari setelah tanam serta pengukuran estimasi menggunakan piranti lunak DNDC 9.5. Berdasarkan analisis DGGE untuk gen pmoA, terlihat adanya suksesi komunitas bakteri pengoksidasi metan baik pada fase vegetatif maupun generatif. Tiga pita berhasil diamplifikasi menggunakan PCR dan menunjukkan kekerabatannya dengan uncultured bacterium pmoA gene clone 18f_9H (identitas maksimum 99%), uncultured bacterium pmoA gene clone 16-2000yo-B (identitas maksimum 98%), dan uncultured bacterium pmoA gene clone 32-2000yo-B (identitas maksimum 96%). Berdasarkan konstruksi pohon filogenetik, satu pita menunjukkan kedekatan dengan Methylocystis sp. galur H9a sementara dua pita lainnya menunjukkan kedekatan dengan Methylococcus capsulatus galur BL4. Hasil analisis emisi gas metan menunjukkan emisi metan terendah diperoleh pada perlakuan celup diikuti perlakuan tidak celup dan kontrol. Perbandingan pengukuran emisi metan secara aktual dan estimasi menunjukkan pola yang menyerupai yaitu emisi gas metan menurun dari fase vegetatif ke fase generatif.
Keyword: DGGE, gas metan, lahan sawah, metanotrof, pmoA

Judul: Komunitas arkaea metanogen dan emisi gas metana (CH4) di lahan sawah yang diberi pupuk hayati bakteri metanotrof
Abstrak: Gas metana menjadi salah satu gas rumah kaca (GRK) di lahan sawah yang berkontribusi dalam pemanasan global. Metana memiliki daya absorbsi yang jauh lebih besar dari karbon dioksida. Lahan sawah merupakan lingkungan khas bagi dua komunitas prokariotik yaitu arkaea metanogen di daerah yang anerob dan bakteri metanotrof di daerah aerob. Arkaea metanogen merupakan mikroorganisme yang memiliki kemampuan metanogenesis. Metabolisme arkaea metanogen dapat merubah karbon dioksida, asam format, asetat, metanol, metilamin dan karbon monoksida menjadi metana sedangkan bakteri metanotrof dapat menggunakan metana sebagai sumber karbon dan energi. Analisis kelimpahan arkaea metanogen di lahan sawah menjadi penting guna menghubungkan dengan emisi metana yang dilepaskan. Metode kultur tidak efektif untuk menginvestigasi mikroorganisme sehingga diperlukan pendekatan studi metagenomik. Salah satu studi metagenomik yang digunakan adalah Polymerase Chain Reaction Denaturing gradient Gel Electrophoresis (PCR-DGGE). PCR-DGGE dapat memperlihatkan struktur dan suksesi komunitas di suatu lingkungan. Penelitian diawali dengan pengambilan tanah sawah yang telah diberi perlakuan yaitu metode celup dan sebar (200 kg NPK/ha) serta kontrol (300 kg NPK/ha). Sebelum penanaman metode celup didahului dengan perendaman benih dalam kultur bakteri metanotrof selama ± 15 menit. Pengukuran gas dilakukan untuk mengestimasi fluks metana di lahan petak penelitian. Tanah yang sudah diambil kemudian dilakukan ekstraksi DNA menggunakan PowerSoil®DNA Isolation Kit. Hasil ekstraksi diamplifikasi dengan primer gen 16S rRNA 0357F-GC Clamp dan 0915aR. Produk PCR di migrasi pada gel poliakrilamida 6% dengan gradien 40-56%. Pita yang muncul pada gel poliakrilamid dipotong dan diamplifikasi ulang dengan primer tanpa GC - clamp. Produk PCR dikirim untuk disekuensing. Hasil Penelitian menunjukkan bahwa fluks emisi metana pada metode celup bernilai negatif yang berarti ada serapan metana oleh aktivitas bakteri metanotrof. Pengunaan bakteri metanotrof efektif mereduksi metana di lahan sawah. Keragaman arkaea metanogen menggunakan primer 0357F dan 0915aR cenderung tidak memperlihatkan variasi pita yang banyak. Profil DGGE hanya menampakkan dua pita setiap petak perlakuan dan waktu pengamatan. Pita hasil DGGE MIR 1 memiliki tingkat kemiripan 82% dengan Ignisphaera aggregans galur AQI.S1 sedangkan MIR 2 82% dengan Methanosarcina barkeri galur MS
Keyword: Arkaea metanogen, biofertilizer, DGGE, gen 16S rRNA

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: