Judul: Induksi mutasi dan seleksi in vitro tebu (Saccharum officinarum, L.) untuk toleransi terhadap kekeringan
Abstrak: Tebu merupakan salah satu tanaman industri yang memiliki peran penting karena 65% produksi gula dunia berasal dari tebu. Produktivitas tebu Indonesia masih relatif rendah. Perubahan iklim global dan adanya pergeseran budidaya tebu dari lahan sawah ke lahan kering menyebabkan rendahnya produktivitas tebu. Saat ini, krisis kekeringan melanda hampir di seluruh wilayah Indonesia. Dari sembilan daerah sentra produksi tebu, tujuh diantaranya terkena dampak kekeringan yaitu Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat, Daerah Istimewa Yogyakarta, Lampung, Sumatera Selatan dan Sulawesi Selatan. Kehilangan hasil akibat kekeringan secara kuantitatif dapat mencapai 40% dari potensi produksinya apabila terjadi pada fase kritis tanaman. Hal-hal tersebut diatas yang mendasari perlunya perakitan varietas tebu toleran kekeringan. Tanaman tebu adalah tanaman dengan genom yang kompleks, fertilitas rendah dan diperbanyak secara klonal. Peningkatan ketahanan suatu kultivar tebu dapat dilakukan dengan cara induksi mutasi. Sifat sifat baru yang terbentuk akibat mutasi amat beragam, karena mutasi yang terbentuk bersifat acak, oleh karena itu diperlukan kegiatan seleksi mutan baru yang sesuai dengan tujuan pemuliaan. Tujuan penelitian ialah mendapatkan tanaman tebu toleran kekeringan melalui induksi mutasi yang dilanjut dengan seleksi in vitro dan in vivo. Seleksi in vitro menggunakan agen penyeleksi kekeringan polyethylene glycol dilakukan sebagai seleksi awal untuk mendapatkan mutan tebu toleran kekeringan. Keberhasilan teknik induksi mutasi dan seleksi in vitro ditentukan oleh penguasaan teknik regenerasi tanaman secara in vitro. Studi regenerasi tebu secara in vitro dalam penelitian ini menggunakan dua varietas tebu yaitu PSJT 941 dan Kidang Kencana. Eksplan menggunakan daun muda yang masih menggulung melalui tahapan induksi kalus. Media induksi kalus terbaik varietas PSJT 941 adalah MS dengan penambahan 2.4 D 13.5 μM sedangkan untuk varietas Kidang Kencana adalah media MS dengan kombinasi 2.4 D 9 μM + pikloram 4.5 μM. Media regenerasi tunas dan perakaran terbaik varietas Kidang Kencana dan PSJT 941 adalah IBA 2.46 μM + BAP 1.33 μM. Kedua varietas dapat diaklimatisasi di rumah kaca dengan tingkat keberhasilan 80 - 100%. Varietas Kidang Kencana mempunyai sifat produksi tinggi tetapi sensitif terhadap cekaman kekeringan. Selain itu varietas Kidang Kencana mempunyai respon yang baik untuk diregenerasikan melalui kultur in vitro, oleh karena varietas Kidang Kencana dipilih untuk digunakan sebagai materi genetik dalam penelitian ini untuk mendapatkan varietas tebu toleran kekeringan. Iradiasi sinar gamma pada tebu dilakukan pada fase kalus (sel). Persentase kalus hidup, kemampuan beregenerasi dan pertumbuhan tunas menurun dengan peningkatan dosis iradiasi. Radiosensitivitas terhadap perlakuan iradiasi diketahui berdasarkan letal dosisnya. Radiosensitivitas (LD20-LD50) kalus tebu varietas Kidang Kencana terhadap perlakuan iradiasi sinar gamma terdapat pada kisaran dosis 10-30 Gy. Keragaman fenotipe mutan yang tertinggi terdapat pada mutan....dst
Keyword: analisis pengelompokan, isozyme, iradiasi sinar gamma, polyethylene glycol, radiosensitivitas.

Judul: Konstruksi Tebu (Saccharum Officinarum L.) Rendemen Tinggi Melalui Pembungkaman Gen Cell Wall Invertase (cwinv9)
Abstrak: Indonesia merupakan negara importir gula terbesar di dunia dalam 5 tahun terakhir. Tuntutan pemenuhan kebutuhan gula nasional semakin meningkat seiring dengan pertumbuhan penduduk dan pertumbuhan ekonomi nasional. Meskipun upaya peningkatan produksi gula nasional telah dilakukan melalui program ekstensifikasi lahan tebu dan revitalisasi pabrik gula, kurangnya ketersediaan bibit tebu unggul masih menjadi kendala yang perlu diatasi. Pengembangan bibit unggul melalui program pemuliaan tanaman telah dilakukan, namun belum cukup memenuhi kebutuhan bibit tebu unggul rendemen tinggi yang sesuai dengan berbagai kondisi lahan di Indonesia. Upaya pengembangan varietas tebu unggul melalui pendekatan modifikasi gen dapat menjadi alternatif untuk mempercepat pengembangan berbagai varietas unggul baru di Indonesia. Gen cwinv9 merupakan gen penyandi protein cell wall invertase yang berperan dalam hidrolisis sukrosa menjadi heksosa, serta salah satu gen invertase gene family yang meregulasi akumulasi sukrosa pada batang tebu. Pemecahan sukrosa menjadi heksosa akan menghambat laju akumulasi sukrosa pada batang tebu sehingga menurunkan produktivitas tebu. Upaya pengendalian reaksi hidrolisis sukrosa melalui penghambatan gen cwinv9 dilakukan dengan asumsi penurunan laju hidrolisis sukrosa pada batang. Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan bibit klonal tanaman tebu yang memiliki peningkatan akumulasi sukrosa pada batang, mendapatkan metode perakitannya dengan teknologi hpRNAi, dan mendapatkan metode optimum regenerasinya. Adapun tujuan khusus yang ingin dicapai dan dianggap penting dalam penelitian ini antara lain: untuk mendapatkan formulasi media optimum untuk tahap induksi embriogenesis somatik untuk metode perbiakan bibit klonal tebu, untuk mengkonstruksi vektor RNAi untuk penghambatan gen cwinv9 dan melakukan transformasinya ke dalam tebu, untuk mempelajari pengaruh penghambatan (knockdown) dari ekspresi gen cwinv9 pada tebu secara in vitro pada berbagai kondisi lingkungan, untuk mempelajari pengaruh penghambatan produksi cell wall invertase (CWINV9) terhadap performa pertumbuhan tanaman tebu dalam kondisi cekaman kekeringan, dan untuk mempelajari pengaruh penghambatan produksi enzim cell wall invertase (CWINV9) tanaman tebu terhadap kondisi lingkungan perakaran (rhizosfer). Penghambatan gen cwinv9 dilakukan dengan teknologi hpRNAi yang didesain berbasis informasi gen cwinv9 dari tebu PSJT941 dan PS881, dan disisipkan ke dalam kedua varietas tersebut sehingga menghasilkan tebu cisgenik. Adapun tahapan yang dilaksanakan pada penelitian ini meliputi: 1) embriogenesis somatik tanaman tebu (S. officinarum L.) menggunakan kombinasi perlakuan hormon 2,4-dichlorophenoxyacetic (2,4-D) dan kinetin untuk tujuh varietas tebu meliputi PSJT941, PSJT9460, PS881, PS882, PS864, Kidang Kencana (KK), dan Bululawang (BL), 2) pendewasaan embrio somatik tanaman tebu (S. officinarum L.) dengan kombinasi hormon kinetin dan 1-Naphtalenaacetic acid (NAA), 3) konstruksi vektor RNAi untuk penghambatan ekspresi gen cwinv9 dan transformasinya pada tanaman tebu, 4) uji efisiensi RNAi dalam penghambatan ekspresi gen cwinv9 pada klon tebu secara in vitro dalam berbagai kondisi lingkungan, 5) uji pengaruh penghambatan produksi enzim cell wall invertase (CWINV9) terhadap performa pertumbuhan dan akumulasi sukrosa, dan 6) pengaruh penghambatan produksi enzim cell wall invertase (CWINV9) terhadap kondisi lingkungan dan komunitas bakteri pada daerah perakaran. Pengembangan metode regenerasi PS881, BL, KK, PS882, PSJT941, PSJT9640 dan PS 864 menunjukan adanya 3 klusterisasi medium optimum pada tahap induksi kalus embriogenik, dimana PSJT941 dan PS881 memiliki media optimum induksi kalus embriogenik medium MS ditambah 1 mg/L 2,4 D, 3 mg/l kinetin, 100 mg/L glutamin, dan 500 mg/L kasein hidrolisat; varietas Bululawang (BL), Kidang Kencana (KK), dan PS862 memiliki media optimum induksi
Keyword: akumulasi sukrosa, embriogenesis somatik, metagenomik, pembungkaman gen, rhizosfer

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: