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: Transformasi Genetik Padi Indica (Oryza Sativa L. Subsp. Indica) Cv. Kasalath Dengan Gen Mmcu/Zn-Sod Penyandi Superoksida Dismutase.
Abstrak: Peningkatan produksi padi nasional dapat ditempuh ekstensifikasi lahan pertanian ke lahan marginal. Permasalahan utama lahan marginal adalah cekaman abiotik yang menginduksi cekaman oksidatif pada tanaman sehingga menyebabkan produksi spesies oksigen reaktif (ROS) secara berlebih. ROS menyebabkan kerusakan sel karena menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid, dan degradasi rantai DNA. Superoksida dismutase (SOD) dapat mendetoksifikasi ROS. Beberapa tanaman transgenik yang mengekspresikan gen MmCu/Zn-SOD secara berlebihan mempunyai toleransi terhadap cekaman abiotik lebih tinggi daripada tanaman non-transgenik. Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan transformasi genetik padi Indica cv. Kasalath dengan gen MmCu/Zn-SOD penyandi superoksida dismutase. Biji matang padi Indica cv. Kasalath diinduksi menjadi kalus di media 2N6 yang mengandung 2 mg/l 2.4-D selama 7 hari di ruang gelap. Sebanyak 60 kalus hasil pemotongan dari 45 kalus direndam dalam suspensi A. tumefaciens LBA4404 yang membawa plasmid pGWB-MmCu/Zn-SOD. Plasmid pGWBMmCu/ Zn-SOD mengandung gen MmCuZn-SOD dibawah kendali promoter 35S CaMV. Kokultivasi dilakukan di media 2N6-AS yang mengandung 2 mg/l 2.4-D dan 20 mg/l asetosiringon berlangsung selama 3 hari dalam kondisi gelap. Kalus hasil transformasi diseleksi di media 2N6KH50 yang mengandung 50 mg/l higromisin dan diregenerasikan di media N6R yang mengandung 100 mg/L kinetin. Efisiensi transformasi padi Indica kultivar Kasalath adalah sebesar 50%. Sebanyak 4 dari 30 kalus yang tahan higromisin menghasilkan 4 tunas yang beregenerasi sehingga efisiensi regenerasi pada penelitian ini adalah sebesar 13,3%. Analisis integrasi gen dengan PCR menggunakan primer spesifik untuk mendeteksi daerah antara promoter 35S CaMV dan gen MmCu/Zn-SOD menunjukkan bahwa seluruh tanaman transgenik mengandung gen MmCu/Zn- SOD di bawah kendali promoter 35S CaMV. Analisis segregasi pada generasi T1 dan generasi T2 padi cv Kasalath transgenik menunjukkan bahwa resistensi terhadap higromisin yang disandi oleh gen hpt diwariskan kepada generasi berikutnya dengan mengikuti pola Mendelian dengan rasio 3 resisten : 1 sensitif. Rasio segregasi 3:1 mengindikasikan bahwa jumlah gen hpt yang terintegrasi ke dalam genom padi cv. Kasalath transgenik adalah satu salinan. Karena gen MmCu/Zn-SOD terpaut dengan gen hpt, maka gen MmCu/Zn-SOD diwariskan secara stabil kepada generasi berikutnya dan hanya satu salinan yang terintegrasi di dalam genom padi cv. Kasalath transgenik.
Keyword: Transformasi genetik, MmCu/Zn-SOD, transgenik, padi Indica, segregasi

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: