Judul: Aplikasi Marka Molekuler untuk Seleksi Ketahanan Blas pada Populasi Padi Haploid Ganda
Abstrak: Penyakit blas, disebabkan oleh cendawan Pyricularia grisea Sacc., merupakan salah satu penyakit yang merusak pada padi. Penggunaan varietas tahan blas adalah salah satu cara paling efisien untuk melindungi padi dari penyakit ini. Varietas tahan blas dapat diproduksi melalui program pemuliaan. Penggunaan marker-assisted selection (MAS) tersedia untuk membantu seleksi galur tahan berdasarkan gen ketahanan. Program pemuliaan varietas tahan blas dapat dikombinasikan dengan pendekatan kultur antera untuk memproduksi galur haploid ganda terfiksasi agar lebih efisien. Ketahanan terhadap penyakit blas terjadi berdasarkan interaksi gene-to-gene antara gen ketahanan pada tanaman inang dan gen avirulen pada patogen blas. International Rice Research Institute (IRRI) telah mengembangkan set varietas padi diferensial, di mana setiap varietas memiliki gen ketahanan tunggal yang teridentifikasi. Penggunaan set varietas diferensial memungkinkan kita untuk membandingkan respons ketahanan terhadap patogen blas tertentu dan untuk mengidentifikasi gen ketahanan yang bertanggung jawab melindungi tanaman dari patogen blas berdasarkan teori gene-to-gene. Tujuan penelitian ini yaitu: (1) membandingkan respons ketahanan galur haploid ganda dari persilangan ganda IR54/Parekaligolara//Bio110/Markuti dengan sistem diferensial standar terhadap tiga ras blas dari kawasan Indonesia terseleksi; (2) mengidentifikasi gen ketahanan blas pada populasi haploid ganda yang diuji menggunakan marka molekuler untuk gen Pi1, Pi2, Pi9, Pi33, Pib, Pir4, dan Pir7; serta (3) mengidentifikasi potensi gen-gen yang memiliki kontribusi membentuk ketahanan blas berdasarkan analisis asosiasi antara data fenotipe respons ketahanan dan data genotipe menggunakan marka molekuler. Empat puluh sembilan galur haploid ganda dari persilangan ganda IR54/Parekaligolara//Bio110/Markuti diseleksi menggunakan marka gen Pib, Pi1, Pi2, Pi9, Pi33, Pir4, dan Pir7. Untuk membandingkan seleksi fenotipe digunakan varietas diferensial yang terdiri atas 10 galur monogenik dengan background genetik LTH. Semua tanaman diinokulasi dengan 3 isolat dari genotipe PH14. Hasil menunjukkan ras 173 memiliki virulensi paling luas terhadap set varietas diferensial. Berdasarkan sistem penentuan respons ketahanan menurut Hayashi et al. (2009), gen Pish, Pi5, Pi1, Piz, dan Pita bertanggung jawab melindungi tanaman dari ras 123. Gen Pia, Pish, Pi5, Pikm, Pi1, Pita, dan Pita2 bertanggung jawab melindungi tanaman dari ras 133. Gen Pia, Piz, dan Pita2 bertanggung jawab melindungi tanaman dari ras 173. Respons ketahanan yang hampir sama juga ditunjukkan berdasarkan IRRI (1996) kecuali respons terhadap ras 133, varietas diferensial yang memiliki gen Pia rentan terhadap ras ini. Hasil ini mengindikasikan bahwa gen Pia tidak berkontribusi melindungi tanaman dari ras 133. Galur monogenik LTH dikelompokkan dalam 5 kelompok patotipe berdasarkan respons patotipe terhadap isolat blas diferensial Jepang. Pada pengelompokan tersebut, galur-galur dari kelompok patotipe yang sama memiliki respons patotipe yang sama terhadap isolat blas diferensial Jepang, namun hasil menunjukkan gen-gen ketahanan dari varietas diferensial pada kelompok patotipe yang sama belum tentu memiliki respons patotipe yang sama terhadap ketiga isolat. Hal ini mengindikasikan galur monogenik LTH tidak dapat digunakan sebagai pembanding respons ketahanan tanaman terhadap isolat blas di Indonesia. Berdasarkan evaluasi fenotipe terhadap 49 galur haploid ganda, 2 galur tahan terhadap ras 123; 38 galur medium tahan, dan 9 galur bersifat rentan. Dua puluh satu galur tahan terhadap ras 133, 17 galur medium tahan, dan 11 galur bersifat rentan. Dua galur tahan terhadap ras 173, 21 galur medium tahan, dan 26 galur bersifat rentan. Hasil reaksi PCR menunjukkan 8 primer mampu mengamplifikasi fragmen DNA
Keyword: marka molekuler, penyakit blas, populasi haploid ganda, Pyricularia grisea

Judul: Introgresi Gen Pita-2 untuk Sifat Ketahanan Terhadap Penyakit Blas dari Padi IRBLta2-Re ke dalam Padi Varietas Ciherang Menggunakan Pendekatan Marker Assisted-Backcrossing Selection
Abstrak: Salah satu penyakit penting yang paling sering menyerang tanaman padi adalah blas, yang disebabkan oleh cendawan Pyricularia oryzae. Penyakit ini telah menyebar luas dan menyebabkan kerusakan padi sawah. Penggunaan varietas tahan merupakan cara paling efektif, ekonomis, dan praktis dalam usaha pengendalian penyakit blas. Perbaikan sifat ketahanan varietas unggul dapat dilakukan melalui introgresi gen-gen ketahanan. Kegiatan introgresi gen-gen ketahanan dapat dipercepat dengan menggunakan teknologi penanda DNA. Penanda DNA berfungsi sebagai alat seleksi yang tepat, cepat dan presisi dalam menyeleksi individu yang diinginkan sehingga mempercepat kegiatan pemuliaan. Salah satu metode pemuliaan berbasis penanda DNA adalah Marker Assited-Backcrosing Selection (MABS). Introgresi gen-gen ketahanan blas dengan menggunakan pendekatan MABS sangat sesuai diterapkan pada perbaikan sifat ketahanan blas pada padi varietas Ciherang. Tujuan penelitian ini adalah pengembangan galur-galur mirip Ciherang yang membawa gen Pita-2 dengan spektrum ketahanan luas terhadap penyakit blas. Secara garis besar penelitian dibagi menjadi empat tahap dengan tujuan spesifik, yaitu : 1) mendapatkan isolat P. oryzae standar untuk seleksi sifat ketahanan pada populasi silang balik IRBLta2-Re dan Ciherang, 2) mendapatkan marka molekuler untuk mendeteksi gen Pita-2 dari donor IRBLta2-Re dan segmen tetua penerima Ciherang, 3) introgresi gen Pita-2 dari padi IRBLta2-Re ke dalam padi varietas Ciherang dengan menggunakan pendekatan MABS, dan 4) Mendapatkan galur-galur BC2F1 dan BC3F1 dengan karakter agronomi mirip Ciherang yang membawa gen Pita-2 untuk sifat ketahanan terhadap penyakit blas. Penentuan isolat P. oryzae standar dilakukan dengan menggunakan delapan ras P. oryzae dan 10 varietas padi. Gejala penyakit blas ditentukan berdasarkan sistem evaluasi standar IRRI. Isolat P. oryzae standar ditentukan berdasarkan kerentanan padi varietas Ciherang dan ketahanan padi IRBLta2-Re. Hasil penelitian ini menunjukkan isolat ID96 memiliki virulensi rendah pada padi IRBLta2-Re dan virulensi tinggi pada varietas Ciherang dengan intensitas penyakit sebesar 3% dan 37%. Oleh sebab itu, ID96 digunakan sebagai isolat untuk seleksi sifat ketahanan blas pada populasi silang balik Ciherang dan IRBLta2-Re. Selain itu, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa varietas Ciherang memiliki ketahanan terhadap beberapa ras P. oryzae yang diuji. Penentuan marka molekular gen Pita-2 dari donor padi IRBLta2-Re dan segmen Ciherang dilakukan dengan menggunakan 43 marka molekular, terdiri atas 25 marka gen Pita-2 dan 18 marka spesifik yang didesain dari data SNP tetua. Seleksi terhadap marka molekular tersebut menghasilkan 18 pasang marka molekular yang terdiri dari sepuluh marka terpaut dengan gen Pita-2 dan delapan marka spesifik SNP terpaut dengan segmen genom tetua. Delapan marka spesifik terdiri dari lima pasang primer yang mendeteksi segmen IRBLta2-Re dan tiga pasang primer mendeteksi segmen Ciherang. Kedelapan belas marka molekular ini selanjutnya digunakan dalam konfirmasi genotipe introgresi gen Pita-2 dari padi IRBLta2-Re ke dalam padi varietas Ciherang. Introgresi gen Pita-2 dari padi IRBLta2-Re ke dalam padi varietas Ciherang dilakukan dengan menggunakan pendekatan MABS. Pembentukan populasi F1 dilakukan dengan menyilangkan varietas Ciherang sebagai tetua betina dan padi IRBLta2-Re sebagai tetua jantan. Biji F1 yang dihasilkan semua ditanam tanpa dilakukan seleksi ketahanan blas. Populasi BC1F1 dihasilkan dari persilangan varietas Ciherang sebagai tetua betina dan tanaman F1 sebagai tetua jantan. Persilangan ini menghasilkan 3000 biji BC1F1. Seleksi ketahanan blas dilakukan pada 2074 tanaman BC1F1 menggunakan isolat ID96. Seleksi tersebut menghasilkan 148 tanaman tahan skor nol. Konfirmasi genotipe introgresi
Keyword: MAS, NIL, Pyricularia oryzae ID96, silang balik, SNP

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: