Judul: Konstruksi Dan Analisis Pustaka Metagenomik Yang Mengekspresikan Senyawa Bioaktif Untuk Mengendalikan Xanthomonas Oryzae Pv. Oryzae Pada Tanaman Padi
Abstrak: Xanthomonas oryzae pv. oryzae penyebab penyakit hawar daun bakteri merupakan bakteri patogen penting pada pertanaman padi di dunia, termasuk Indonesia. Berbagai upaya telah dilakukan dalam pengembangan teknologi pengendalian patogen tersebut seperti eksplorasi agens hayati atau senyawa bioaktifnya untuk menekan pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae, namun metode yang digunakan terbatas untuk agens hayati dan senyawa bioaktif dari mikrob yang dapat dikulturkan pada media buatan. Disisi lain, biosfer didominasi oleh berbagai jenis mikrob yang tidak dapatdikulturkan pada media buatan. Teknologi baru yang disebut metagenomika dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan dari metode konvensional. Tujuan penelitian ini adalah mengonstruksi pustaka metagenomik dari mikrob pada rizosfer tanaman padi, melakukan analisis fungsional dari klon pustaka metagenomik terhadap X. oryzae pv. oryzae untuk menghasilkan klon yang mempunyai aktivitas antibiosis terhadap X. oryzae pv. oryzae, memperoleh informasi tentang DNA sisipan yang mengodekan senyawa bioaktif anti-X. oryzae pv. oryzae, dan menganalisis potensi senyawa bioaktif dari pustaka metagenomik dalam menekan pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae. Pengambilan sampel rizosfer padi dilakukan dengan metode random purposive sampling dari beberapa daerah, yaitu Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta; Subang, Jawa Barat; Barito Kuala, Kalimantan Selatan; dan Indragiri Hilir, Riau. Konstruksi pustaka metagenomik dilakukan melalui tahapan ekstraksi DNA total secara langsung dari rizosfer tanaman padi yang dilanjutkan dengan fragmentasi, ligasi DNA sisipan dengan vektor pUC19, transformasi plasmid rekombinan mengandung DNA sisipan ke dalam sel inang kompeten (E. coli DH5α), dan seleksi transforman dengan seleksi biru putih. Klon pustaka metagenomik berupa koloni bakteri berwarna putih dipilih untuk analisis lebih lanjut. Analisis fungsional klon pustaka metagenomik terhadap X. oryzae pv. oryzae dilakukan dengan metode paper disc diffusion assays untuk melihat aktivitas antibiosis dalam penekanan X. oryzae pv. oryzae secara in-vitro. Konfirmasi keberadaan DNA sisipan pada klon pustaka metagenomik potensial dilakukan dengan teknik PCR koloni menggunakan pasangan primer M13F (-20) (5´- GTA AAA CGA CGG CCA GT-3´) dan primer M13R (-24) (5´-GGA AAC AGC TAT GAC CAT G-3´). Analisis fragmen DNA sisipan dari klon pustaka metagenomik potensial dilakukan untuk mengetahui tingkat homologi dari fragmen DNA sisipan tersebut dengan gen lain yang tersedia pada GenBank database. Analisis lebih lanjut dilakukan untuk melihat potensi senyawa bioaktif dari klon pustaka metagenomik dalam menekan pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae melalui dua macam percobaan. Percobaan pertama dilakukan dengan menguji senyawa bioaktif yang terdapat pada substrat cair dari klon pustaka metagenomik menggunakan teknik peracunan media. Percobaan kedua dilakukan dengan bioassay ekstrak kasar senyawa bioaktif dari klon pustaka metagenomik menggunakan metode paper disc diffusion. Ekstrak kasar senyawa bioaktif diperoleh dari hasil ekstraksi menggunakan pelarut n-heksan, kloroform, dan etil asetat. Berdasarkan analisis fungsional dari ratusan klon pustaka metagenomik, diperoleh tujuh klon (2, 10, 52, 63, 72, 77, dan 185) memproduksi senyawa bioaktif anti-X. oryzae pv. oryzae. Konfirmasi lebih lanjut dengan teknik PCR menggunakan pasangan primer M13/pUC menunjukkan empat klon pustaka metagenomik, yaitu klon 52, 72, 77, dan 185 masing-masing mengandung DNA sisipan berukuran ±600 bp, ±1 500 bp, ±600 bp, dan lebih dari >10 kb. Hal ini menunjukkan bahwa seluruh atau sebagian dari DNA sisipan yang terdapat di dalamnya merupakan gen fungsional yang terlibat dalam pengendalian X. oryzae pv. oryzae. Analisis urutan nukleotida difokuskan pada dua fragmen DNA sisipan dengan
Keyword: antibiosis, hawar daun bakteri, metagenom, unculturable microbes

Judul: Konstruksi strain isogenik Xanthomonas oryzae pv. oryzae dan potensinya sebagai penginduksi ketahanan padi terhadap penyakit hawar daun bakteri
Abstrak: Hawar daun bakteri (HDB) yang disebabkan Xanthomonas oryzae pv. oryzae menjadi salah satu penyakit penting pada tanaman padi di Indonesia. Salah satu upaya pengendalian yang dapat dilakukan yaitu dengan pemanfaatan agens biokontrol seperti strain isogenik non-patogen. Bakteri isogenik non-patogen merupakan bakteri patogen yang kehilangan kemampuan dalam menimbulkan penyakit karena adanya gangguan pada gen yang mengatur faktor virulensi. Aplikasi bakteri ini mampu menginduksi ketahanan tanaman dan berkompetisi dengan tipe liarnya. Beberapa penelitian serupa telah dilakukan terhadap bakteri X. oryzae pv. oryzae untuk memperoleh bakteri strain isogenik seperti mutasi menggunakan transposon dan penyinaran ultraviolet. Penelitian ini bertujuan mengonstruksi strain isogenik bakteri X. oryzae pv. oryzae dengan virulensi rendah menggunakan penyinaran ultraviolet dan mengevaluasi kemampuannya dalam menginduksi ketahanan tanaman padi untuk mengendalikan bakteri X. oryzae pv. oryzae. Bakteri X. oryzae pv. oryzae patotipe IV yang digunakan merupakan koleksi Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. Bakteri X. oryzae pv. oryzae patotipe IV dipapar dengan sinar UV-C selama 3, 5, 10 dan 15 menit. Koloni yang tetap tumbuh selanjutnya diseleksi melalui uji patogenisitas, uji hipersensitif, konfirmasi isolat dengan primer spesifik, produksi EPS dan uji fitotoksisitas pada kecambah padi. Isolat akhir yang terpilih diuji kemampuannya dalam menginduksi ketahanan tanaman, pengaruhnya terhadap pertumbuhan serta hasil padi IR-64 dan ekpresi gen ketahanan. Parameter yang digunakan meliputi masa inkubasi, perkembangan penyakit HDB dan ekspresi gen PR1 dan PBZ1. Selain itu juga diamati pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan hasil padi dengan parameter pertambahan tinggi tanaman, jumlah anakan maksimum, jumlah anakan produktif, bobot kering gabah per malai dan bobot kering 100 gabah. Perlakuan aplikasi strain isogenik yang dilakukan dalam rumah kasa terdiri atas aplikasi bakteri strain isogenik, aplikasi X. oryzae pv. oryzae (kontrol positif) dan aplikasi dengan aquades steril (kontrol negatif). Aplikasi perlakuan dilakukan pada benih (aplikasi 1) dan 35 HST (aplikasi 2). Inokulasi X. oryzae pv. oryzae dilakukan 82 HST pada daun bendera. Pengambilan sampel daun untuk ekspresi gen PR1 dan PBZ1 dilakukan 3 hari sebelum aplikasi ke-2 dan 3 hari setelah inokulasi X. oryzae pv. oryzae. Hasil pemaparan UV-C dan seleksi diperoleh 27 isolat yang menunjukkan penurunan patogenisitas, 16 diantaranya positif terdeteksi dengan koloni PCR menggunakan primer spesifik XOR-F dan XOR-R2 sebagai isolat isogenik X. oryzae pv. oryzae. Rata-rata produksi EPS 16 isolat tersebut adalah 3.64±3.51 mg mL-1 sedangkan tipe liar 6.07±0.30 mg mL-1. Hasil seleksi lanjut diperoleh lima isolat strain isogenik terpilih yaitu M313, M57, M101, M1513 dan M1515 yang menunjukkan penurunan patogenisitas 92.8-98.6%. Aplikasi lima isolat terpilih memperlihatkan masa inkubasi penyakit HDB berkisar antara 5.4-6.6 HSI lebih panjang dibandingkan tipe liar yaitu 4.9 HSI dan penekanan perkembangan penyakit dengan nilai AUDPC berkisar antara 615.0-827.5 sedangkan tipe liar 863.33 dan kontrol 682.50. Aplikasi isolat strain isogenik tidak memengaruhi pertumbuhan vegetatif tapi menunjukkan peningkatan produksi tanaman. Isolat M101 menunjukkan konsistensi dalam mengekspresikan gen PR1 dan PBZ1. Kondisi ini diduga berkorelasi bahwa aplikasi isolat M101 memperlihatkan intensitas penyakit terendah dibandingkan aplikasi isolat lainnya yaitu 66.1% dengan nilai AUDPC 615 sedangkan intensitas penyakit pada aplikasi tipe liar adalah 85.6 % dengan nilai AUDPC 863.3. Aplikasi strain isogenik terlihat tidak memengaruhi pertumbuhan tapi menunjukkan pengaruh terhadap produksi tanaman. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa bakteri strain
Keyword: avirulen, kresek, penyinaran UV, agens hayati

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: