Judul: Studi Kuantitas Endosperma dan Penciri Spesifik Kelapa Kopyor Berbasis Marka Molekuler, Histologi dan Differentially Expressed Gene
Abstrak: Tanaman kelapa (Cocos nucifera L.) adalah tanaman tropika, sering disebut The tree of life karena hampir seluruh bagian tanamannya memiliki manfaat bagi kehidupan manusia. Kelapa kopyor adalah kelapa mutan dengan penampilan yang unik. Endosperma kelapa kopyor cenderung terlepas dari batoknya, dikategorikan kedalam 9 kelas yaitu skor 1 hingga 9. Semakin tinggi skor kuantitas endosperma berarti semakin terlepas endosperma dari batoknya. Tujuan penelitian disertasi ini adalah 1) mengkaji keragaman fenotipik sifat kuantitas endosperma serta keragaman genetik dan struktur populasi kelapa kopyor di Agom Lampung, 2) melakukan analisis tetua jantan berbasis SSR dan kendali genetik sifat kuantitas endosperma, 3) mengevaluasi keragaan progeni dan pendugaan parameter genetik sifat kuantitas endosperma kopyor melalui persilangan terkontrol, 4) mempelajari perbedaan sifat jaringan daun kelapa normal versus kelapa kopyor melalui studi histologi, 5) melakukan analisis DEG guna mengkaji perbedaan ekspresi gen endosperma kelapa normal vs kelapa kopyor. Berdasarkan skoring yang dilakukan terhadap 251 sampel buah kelapa kopyor diperoleh persentase buah kelapa dengan skor 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 berturut turut sebanyak 51.00%, 18.72%, 13.54%, 7.57%, 4.38%, 3.59%, 0.40%, 0.40%, 0.40%. Berdasarkan nilai daya gabung umum dapat diidentifikasi tetua betina bergenotipe unggul untuk sifat kuantitas endosperma yaitu TB-79, TB-60, TB-86, TB-126 dan TB-82. Hasil analisa mengindikasikan bahwa kebun kelapa Agom Lampung memiliki keragaman genetik yang tinggi (Ho = 0.57 dan He = 0.68) sehingga kebun ini perlu dikelola dengan baik sebagai sumber plasma nutfah kelapa kopyor. Analisis molekuler SSR menggunakan DNA daun pohon dewasa dan DNA embrio zigotik buah kelapa kopyor dilakukan untuk mengidentifikasi tetua jantan dari buah kopyor. Analisis tetua jantan (paternal analysis) berbasis SSR berhasil mengidentifikasi 31 tetua jantan dari 53 progeni. Analisis tetua jantan mengindikasikan bahwa tetua donor polen merupakan pohon dewasa anggota populasi Agom Lampung, dengan demikian tetua jantan seperti halnya tetua betina juga merupakan individu yang bersifat heterozigot. Tetua jantan TJ-127, TJ-185, TJ-242 dinilai berpotensi digunakan sebagai tetua jantan unggul untuk pengembangan kelapa kopyor kuantitas endosperma tinggi. Analisis chi square mengindikasikan bahwa sifat kuantitas endosperma merupakan sifat genetik yang dikendalikan oleh 2 gen dan bersifat duplicate recessive epistatic. Nisbah fenotipe buah kelapa dengan kuantitas endosperma rendah : tinggi adalah 15:1. Buah kopyor dengan genotipe endosperma kkkqqq memiliki kuantitas endosperma tinggi (kisaran skor 3-9), dan buah kopyor yang bergenotipe kkkQ-- adalah buah dengan kuantitas endosperma rendah (kisaran skor 1-2). Buah normal berkuantitas endosperma skor 1 ditentukan genotipe K--Q-- atau Kkkqqq. Persilangan terkontrol dengan mating design NC II menghasilkan hanya 12% buah yang berhasil dipanen. Pendugaan keragaman genetik tidak dilakukan karena terbatasnya data, namun beberapa informasi menarik diperoleh dari penelitian ini. Persilangan terkontrol menghasilkan buah kopyor dan buah normal, hal ini mengkonfirmasi bahwa pohon-pohon kelapa tipe Dalam Agom Lampung adalah pohon heterozigot sedangkan pohon Genjah koleksi Balitpalma adalah pohon homozigot. Petani memperoleh bibit kopyor dari buah kelapa normal yang bergenotipe heterozigot Kk. Buah kelapa normal KK dan Kk tidak terlihat bedanya secara visual, ketika telah menjadi bibitpun masih sulit membedakan antara bibit heterozigot dan homozigot. Kajian histologi daun dilakukan untuk menambah informasi yang dapat digunakan sebagai penciri antara bibit kelapa kopyor heterozigot dan bibit kelapa normal. Penelitian histologi daun kelapa kopyor homozigot kk,
Keyword: daya gabung, ekspresi gen, histologi daun, NC-2 mating design

Judul: Studi Keragaman Genetik dan Pengembangan Penanda SNAP Berbasis Gen α-D Galactosidase, WRKY, SUS, SACPD dan ABI pada Kelapa Kopyor.
Abstrak: Kelapa Kopyor merupakan kelapa endemik khas yang ditemukan di Indonesiayang mempunyai nilai ekonomi cukup tinggi. Harga buah kelapa Kopyor mencapai 7 kali lipat dari kelapa normal. Produksi buah kelapa Kopyor dari beberapa sentra tanaman kelapa masih sangat terbatas karena permasalahan perbanyakan kelapa Kopyor. Hal ini terjadi akibat kelapa Kopyor merupakan kelapa abnormal membawa alel langka dan bersifat resesif. Secara visual fenotipe tanaman kelapa normal dan kelapa Kopyor sangat sulit dibedakan meskipun secara genotipe berbeda. Perbedaan kelapa Kopyor dan kelapa normal hanya dapat dibedakan pada saat tanaman kelapa telah tumbuh dewasa dan berbuah kemudian dilihat bagian endospermanya. Berdasarkan hal tersebut petani akan sangat sulit melakukan identifikasi tanaman kelapa Kopyor khususnya pada fase bibit. Serangkaian kegiatan dalam penelitian ini dilakukan untuk mempelajari gen-gen yang diduga berhubungan dengan karakter abnormal kelapa Kopyor, diantaranya gen α-D Galactosidase, WRKY, SUS, SACPD dan ABI. Gen-gen tersebut dipelajari studi keragaman genetiknya dan selanjutnya dikembangkan sebagai teknologi penanda molekuler berbasis Single nucleotide amplified pholymorphism. Teknologi penanda molekular yang dikembangkan dalam penelitian ini akan sangat membantu dalam menyelesaikan masalah identifikasi tanaman kelapa yang membawa alel sifat Kopyor. Hasil penelitian ini membantu pemulia dalam program percepatan pemuliaan tanaman kelapa untuk mengembangkan kelapa-kelapa unggul dimasa depan. Percobaan pertama adalah melakukan isolasi dan karakterisasi keragaman sekuen gen α–D Galactosidase. Sejumlah penelitian mengungkapkan bahwa abnormalitas pada kelapa Makapuno disebabkan oleh mutasi yang terjadi pada gen α–D Galactosidase namun secara fenotipe endosperma kelapa Kopyor berbeda dengan kelapa Makapuno. Penelitian tentang isolasi dan karakterisasi gen α–D Galactosidase pada kelapa Kopyor sebelumnya belum pernah dilaporkan sehingga penelitian ini menjadi bagian penting yang harus dilakukan. Penelitian ini berhasil mengamplifikasi seluruh area target gen yang mengandung bagian exon (Coding DNA Sequence). Total panjang CDS yang dihasilkan adalah 1197 bp dengan translasi produk asam amino sebanyak 398 asam amino. Hasil analisis keragaman sekuen menunjukkan terdapat 50 situs polimorfik pada gen α–D Galactosidase kelapa. Situs tersebut merupakan situs mutasi substitusi basa tunggal (SNP). Terdapat perbedaan situs-situs SNP yang berbeda pada kelapa Kopyor, normal maupun Makapuno. Percobaan kedua adalah melakukan mengembangkan penanda molekular SNAP berbasis gen α–D Galactosidase dan WRKY untuk menganalisis keragaman kelapa normal dan Kopyor sebagai teknologi identifikasi tanaman kelapa Kopyor. Pengembangkan penanda molekular SNAP berbasis gene α–D Galactosidase dan WRKY yang dilakukan dalam penelitian ini berhasil iii dilakukan dengan diperoleh 18 pasang primer penanda SNAP sebagai lokus. Hasil pengujian analisis polimorfisme lokus dan keragaman genetik menunjukkan penggunaan 43 aksesi yang berada dalam 1 populasi pada 1 kawasan geografi memberikan hasil yang lebih baik dan mampu mengelompokkan aksesi sesuai fenotipe karakter endosperma dibandingkan menggunakan 80 aksesi kelapa Indonesia yang berasal dari beragam pulau diIndonesia. Keseluruhan 18 lokus primer SNAP yang diuji menggunakan 43 aksesi kelapa, hanya 12 lokus primer yang menghasilkan pita polimorfik. Percobaan ketiga adalah pengembangan dan pengujian penanda molekular SNAP untuk menganalisis keragaman aksesi kelapa kelapa Kopyor dan normal asal kabupaten Pati dan hasil budidaya laboratorium kultur jaringan sebagai teknologi identifikasi tanaman kelapa Kopyor. Pengembangan dan pengujian penanda molekular SNAP berbasis gene SACPD, SUS dan ABI berhasil dilakukan. Sebanyak 8 marka SNAP yang diuji, terdapat empat primer (CNSUS1#3, CNSUS1#11, CNSUS1#17 dan ABI3#3) yang termasuk kategori cukup informatif membedakan gen
Keyword: kelapa abnormal, endosperma, alel resesif, mutasi

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: