Judul: Identification of Waxy Traits and Line × Tester Genetic Analysis for Waxy Sorghum Variety Development
Abstrak: Sumber pangan utama yang dibutuhkan manusia adalah karbohidrat. Sumber pangan karbohidrat dapat ditemukan pada tanaman serealia dan umbi-umbian. Sebagian besar sumber pangan karbohidrat yang dikonsumsi masyarakat Indonesia berasal dari beras padi. Indonesia memiliki berbagai macam jenis tanaman yang berpotensi sebagai sumber karbohidrat alternatif pengganti beras padi, salah satunya adalah tanaman sorgum. Tanaman sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) memiliki keunggulan dalam daya adaptasi, produktivitas yang baik pada lahan marjinal, dan memiliki kandungan gizi yang baik untuk dijadikan sebagai pangan fungsional. Perakitan varietas sorgum saat ini tidak hanya diarahkan pada peningkatan produktivitas, tetapi juga dilakukan terhadap kualitas biji dan kualitas tanak. Salah satu kualitas tanak yang disukai oleh sebagian besar masyarakat Indonesia adalah nasi bertekstur pulen. Nasi pulen berasal dari beras yang mengandung amilosa rendah dan amilopektin tinggi pada pati di endosperma biji. Penyebab utama keberadaan sifat tersebut adalah mutasi pada gen granule-bound starch synthase I (GBSSI) yang berperan dalam sintesis amilosa pada serealia. Akan tetapi, varietas sorgum nasional yang dimiliki Indonesia saat ini masih memiliki kandungan amilosa yang tinggi, sehingga olahan beras sorgum akan menghasilkan nasi yang bertekstur pera. Oleh karena itu, pengembangan varietas sorgum waxy perlu menjadi perhatian untuk pemenuhan kebutuhan sesuai preferensi konsumen. Penelitian ini terdiri dari tiga percobaan dengan masing-masing percobaan bertujuan untuk (1) mengidentifikasi genotipe sorgum yang memiliki sifat waxy berdasarkan pewarnaan iodin pada polen dan endosperma biji, analisis kandungan amilosa, serta marka molekuler terkait gen GBSSI; (2) mengidentifikasi situs mutasi sekuens SbGBSSI yang menyebabkan penurunan kandungan amilosa pada genotipe sorgum Indonesia; dan (3) menganalisis nilai duga parameter genetik, daya gabung, dan heterosis pada beberapa karakter agronomi. Percobaan pertama adalah identifikasi sifat waxy melalui pewarnaan iodin, pengujian kandungan amilosa, dan pengujian marka molekuler. Percobaan dilakukan dari Januari 2021 hingga Februari 2022 yang dilaksanakan di Laboratoraium Mikroteknik Departemen AGH IPB untuk percobaan pewarnaan iodin, Laboratorium Biologi Molekuler BB Biogen untuk percobaan marka molekuler, dan Laboratorium Pengujian BB Pascapanen untuk analisis kandungan amilosa. Hasil percobaan menunjukkan satu dari enam genotipe sorgum yang diuji, yaitu Pulut 3, terkonfirmasi memiliki sifat waxy berdasarkan metode pewarnaan iodin dan memiliki kandungan amilosa rendah (6,18%). Seluruh genotipe menunjukkan pola pita non-mutan berdasarkan analisis molekuler terkait deteksi mutasi gen GBSSI (wxa, wxb, dan wxc). Pulut 3 diduga memiliki mutasi alel waxy dari gen GBSSI yang berbeda dari ketiga alel waxy yang telah dilaporkan sebelumnya. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa genotipe sorgum Pulut 3 berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai tetua donor karakter waxy dalam program perbaikan varietas sorgum. Percobaan kedua adalah identifikasi situs mutasi pada sekuen GBSSI pada sorgum Indonesia. Percobaan dilakukan pada November 2021 hingga Maret 2022 di Laboratorium Biologi Molekuler BB Biogen. Bahan genetik yang diuji melalui perunutan basa nukleotida pada daerah ekson ke-3 hingga ekson ke-7 merupakan dua genotipe sorgum dengan kandungan amilosa yang kontras, yaitu PI-150-20A dan Pulut 3. Situs mutasi delesi 12 basa nukleotida teridentifikasi pada daerah ekson ke-5 genotipe Pulut 3 (waxy). Mutasi ini menyebabkan delesi empat residu asam amino pada daerah domain starch synthase catalytic. Pemodelan protein menunjukkan perubahan struktur loop akibat delesi residu asam amino dan diprediksi menyebabkan perubahan struktural dan fungsional pada protein dewasa SbGBSSI. Marka ARMS dengan pasangan primer
Keyword: combining ability, genetic component, gene mutation, microhomology-mediated end-joining, waxy sorghum

Judul: Genetic Study of Amylose Content of Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) Germplasm.
Abstrak: Sorgum merupakan salah satu komoditas serealia yang dikembangkan untuk mendukung program diversifikasi pangan. Kandungan amilosa pada sorgum diketahui dapat mempengaruhi tingkat penerimaan konsumen. Varietas nasional sorgum memiliki kandungan amilosa dengan kategori sedang hingga tinggi. Data mengenai sorgum dengan kandungan amilosa rendah masih terbatas dan varietas dengan kandungan amilosa rendah belum tersedia. Sorgum dengan kandungan amilosa rendah dikenal sebagai sorgum waxy. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi sifat waxy pada plasma nutfah sorgum. Penelitian ini menggunakan 27 aksesi sorgum introduksi dan 21 aksesi lokal dari koleksi Bank Gen Pertanian serta empat varietas sorgum nasional. Metode molekuler dan kualitatif digunakan untuk mengidentifikasi sifat waxy. Metode molekuler berdasarkan marka DNA spesifik alel waxy. Metode kualitatif berdasarkan pewarnaan iodin pada polen, endosperma, dan biji sorgum. Kombinasi kedua metode ini lebih akurat karena dapat mendeteksi sorgum waxy pada tingkat genotipe dan fenotipe. Studi ini mendeteksi aksesi sorgum sebagai sorgum heterowaxy karena diklasifikasikan sebagai genotipe heterozigot. Alel waxy pada plasma nutfah sorgum beragam. Pewarnaan iodin pada polen, endosperma, dan biji sorgum menunjukkan hasil yang selaras dengan metode molekuler. Lima aksesi lokal yang menunjukkan sifat waxy pada tingkat fenotipe adalah Demak 4 (Mejen), Rumbia (Lokal Lampung), Lokal Bima 3, Cantel Ketan, dan Sorgum Pulut. Pemanfaatan sorgum sebagai sumber pangan dapat ditingkatkan dengan mengevaluasi dan mengarakterisasi beberapa genotipe pada plasma nutfah sorgum. Studi ini bertujuan mendapatkan informasi mengenai keragaman karakter agronomi plasma nutfah sorgum. Materi genetik yang digunakan pada penelitian ini yaitu 27 aksesi introduksi dan 21 aksesi lokal koleksi Bank Gen Pertanian Balitbangtan sebagai genotipe uji dan 4 varietas nasional sorgum yaitu Numbu, Kawali, Bioguma 1, dan Pahat sebagai pembanding. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan augmented-RKLT faktor tunggal. Plasma nutfah sorgum berpengaruh nyata terhadap keragaan semua karakter agronomi sorgum, kecuali karakter diameter batang, bobot malai, dan bobot biji per malai. Varietas nasional sebagai pembanding, berpengaruh nyata terhadap keragaan semua karakter agronomi, kecuali jumlah daun, bobot malai, dan bobot biji per malai. Karakter tinggi tanaman, jumlah daun, umur berbunga, umur panen, panjang malai, diameter malai, dan bobot 100 biji tergolong dalam nilai heritabilitas arti luas yang tinggi. Karakter tinggi tanaman memiliki nilai KKG tergolong dalam kategori sedang, sedangkan karakter lain masuk dalam kategori sempit. Karakter diameter batang, jumlah daun, umur panen, diameter malai, bobot malai, dan bobot 100 biji memiliki korelasi positif dan nyata dengan bobot biji per malai. Karakter bobot malai memiliki nilai pengaruh langsung terbesar terhadap karakter bobot biji per malai.
Keyword: heritability, heterowaxy, performance, correlation, direct effect

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: