Judul: Drought Tolerance of Diploid, Triploid and Tetraploid Taro (Colocasia esculenta (L.)Schott)
Abstrak: Talas (Colocasia esculenta (L.) Schott) telah lama dikenal masyarakat sebagai salah satu sumber pangan lokal sehingga berpotensi untuk dikembangkan sebagai bahan pangan alternatif. Pengembangan talas untuk peningkatan produktivitas dan adaptasi terhadap lahan kering sebagai dampak perubahan iklim dan pemanasan global perlu dilakukan guna mendukung ketahananan pangan nasional. Poliploidisasi dapat menjadi salah satu metode untuk pemuliaan talas yang terkendala oleh pembungaan untuk hibridisasi talas. Klon-klon talas tetraploid hasil induksi poliploidisasi berpeluang besar untuk dilepas sebagai varietas unggul. Perubahan jumlah kromosom berpengaruh terhadap karakteristik morfologi, anatomi, fisiologi, dan molekuler tanaman. Poliploid menunjukkan efek gigas melalui peningkatan ukuran sel akibat tambahan salinan gen yang mengarah pada peningkatan produksi, perubahan kandungan metabolit sekunder, peningkatan karakter agronomi serta toleransi terhadap cekaman lingkungan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi karakter morfologi, anatomi, molekuler, tingkat toleransi serta metabolit klon-klon talas diploid, triploid, dan tetraploid yang terkait toleransi terhadap cekaman kekeringan. Penelitian ini terdiri atas empat percobaan. Percobaan pertama yaitu karakterisasi morfologi, anatomi dan molekuler klon-klon talas diploid, triploid dan tetraploid. Percobaan kedua adalah uji toleransi kekeringan secara in vitro menggunakan PEG (polyethylene glycol). Percobaan ketiga adalah uji toleransi kekeringan secara in vivo di rumah kaca dengan perlakuan interval penyiraman. Percobaan keempat adalah analisis profil metabolit talas pada kondisi cekaman kekeringan di rumah kaca berdasarkan analisis pyrolysis GCMS. Klon-klon talas yang diuji yaitu klon Bentul diploid, Bentul tetraploid, Kaliurang diploid, Kaliurang tetraploid dan Bolang triploid. Klon Bentul tetraploid dan Kaliurang tetraploid merupakan hasil induksi poliploid, sedangkan klon Bolang triploid merupakan hasil mutasi secara alami. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa keragaman habitus tanaman, helai daun, petiol dan stolon atau sucker yang terkait dengan tingkat ploidi. Analisis klaster karakter morfologi menghasilkan keragaman sebesar 32 %. Karakterisasi anatomi menunjukkan bahwa perbedaan tingkat ploidi mempengaruhi ketebalan organ dan jaringan tetapi tidak mengubah komposisi jaringan daun, petiol dan akar. Karakterisasi molekuler menggunakan primer ISSR menunjukkan persentase polimorfisme 100 % pada primer UBC-22, UBC-64 dan UBC-65. Analisis keragaman terhadap 91 pita polimorfik menghasilkan keragaman sebesar 20 %. Beberapa fragmen DNA yang spesifik telah dihasilkan dari ketiga primer tersebut yang dapat digunakan untuk pengembangan seleksi molekuler pada talas diploid dan poliploid. Uji toleransi kekeringan secara in vitro menggunakan PEG menghambat pertumbuhan dan mempengaruhi fisiologi kultur tunas talas. Penurunan relatif 50 % ditunjukkan pada konsentrasi PEG 10 % sebagai ambang batas konsentrasi untuk uji toleransi dan penentuan sensitivitas kekeringan talas secara in vitro. Hasil uji toleransi menunjukkan karakter seleksi yang berkorelasi positif dan kuat adalah panjang petiol, jumlah akar, bobot segar dan bobot kering, kandungan fenolik total, kandungan prolin, kadar air, dan kerusakan membran. Berdasarkan nilai indeks sensitivitas kekeringan, klon diploid termasuk kategori sensitif sedangkan klon tetraploid dan triploid termasuk kategori moderat. Cluster heatmap memisahkan klon-klon talas dalam tiga kelompok sesuai tingkat ploidinya. Uji toleransi kekeringan secara in vivo di rumah kaca menggunakan perlakuan interval penyiraman menunjukkan pertumbuhan tanaman yang terhambat dan mempengaruhi respon fisiologinya. Penurunan relatif 50 % ditunjukkan oleh interval penyiraman tujuh hari sekali sebagai ambang batas interval penyiraman untuk uji toleransi dan penentuan sensitivitas kekeringan talas secara in vivo di rumah kaca. Karakter seleksi yang berkorelasi positif dan kuat adalah jumlah daun, jumlah anakan, diameter
Keyword: cekaman kekeringan, Colocasia esculenta (L.)Schott, poliploidisasi, tetraploid, triploid, drought stress

Judul: Perbanyakan Mikro dan Karakter Morfo-genetika Talas (Colocasia esculenta) Kultivar Kaliurang Diploid dan Tetraploid
Abstrak: Talas Kaliurang merupakan tanaman umbi sebagai pangan fungsional. Kultivar ini toleran terhadap hama dan penyakit tertentu, selain rasanya yang enak. Untuk pengembangannya, talas Kaliurang memiliki kendala dalam penyediaan benih bermutu. Benih unggul dapat diupayakan melalui induksi poliploid. talas Kaliurang tetraploid telah berhasil dihasilkan oleh Ermayanti et al. (2018). Kendala dalam penyediaan benih yang terbatas dapat diupayakan melalui perbanyakaan mikro dengan teknik kultur in vitro. Komposisi media untuk perbanyakan mikro menjadi faktor penting dalam keberhasilan proses ini, komposisi media untuk menunjang penyediaan benih talas Kaliurang belum pernah dilakukan. Informasi morfologi talas Kaliurang (diploid dan tetraploid) juga belum pernah diinformasikan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan media yang optimum untuk perbanyakan mikro tanaman talas Kaliurang diploid dan tetraploid menggunakan perlakuan tiamin dan adenin pada media dasar (media MS dengan penambahan 2 mg/L BAP), hingga proses aklimatisasinya, dan memastikan kestabilan tingkat ploidi talas Kaliurang tetraploid setelah perlakuan perbanyakan mikro dan menganalisis karakter morfologi dan genetik talas Kaliurang diploid dan tetraploid. Penelitian ini dilakukan sejak Mei 2018 hingga September 2019. Sampel yang digunakan adalah stok tunas in vitro, koleksi Pusat Penelitian Bioteknologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Cibinong. Perbanyakan mikro dilakukan pada klon diploid dan tetraploid hasil induksi poliploid dengan kolkisin, pada media dasar (MS dengan penambahan 2 mg/L BAP) dengan enam kombinasi perlakuan tiamin dan adenin. Pertumbuhan tanaman diamati setiap minggu selama enam minggu, pada jumlah tunas, daun, dan akar, serta panjang petiol. Tingkat ploidi diamati menggunakan alat flositometer, untuk mengkonfirmasi stabilitas ploidi tanaman tetraploid. Karakter morfologi dicatat, mengacu pada Mayo et al. (1997) dan IPGRI (1999), dan dianalisis keragamannya dengan metode UPGMA menggunakan NTSys 2.11. Analisis morfometrik geometris dilakukan dalam tiga langkah utama: Digitasi daun menggunakan tpsDig untuk memperoleh data kuantitatif, analisis statistik untuk mengevaluasi variasi bentuk menggunakan tpsRelw dan tpsSplin, dan analisis kelompok berdasarkan jarak euclideus menggunakan program R versi 3.6.1. Analisis molekuler dilakukan dengan mengisolasi DNA dari daun menggunakan kit Zymo plant. Amplifikasi PCR dengan 20 primer ISSR pada suhu 35 – 60 ᴼC. Hasil PCR diamati menggunakan elektroforesis dan difoto menggunakan GelDoc. Pita polimorfik diberi skor menjadi data biner, dan dikompilasi dalam matriks data, yang akan digunakan untuk mengetahui keragamannya dengan metode UPGMA menggunakan NTSys 2.11. Hasil penelitian menunjukkan penambahan 4 mg/L tiamin dan 2 mg/L adenin pada media dasar merupakan media optimal untuk perbanyakan mikro talas Kaliurang, dengan rata-rata 3.45 tunas. Persentase keberhasilan aklimatisasi mencapai 99.1 %. Ploidi tanaman telah stabil. Secara fenotipik, tanaman tetraploid menunjukkan perubahan fenotipe yang memisahkannya dari diploidnya. Ciri morfologi berbeda pada 22 karakter morfologi, yaitu karakter Is, Ts, VSbZ, VSbY, AbC, AdC, TP, TC, SbC, AdVL1C, AdVL2C, AdVL3C, UpC, UpT, TpC, pC, pdCo, pCo, ptDoC, BptC, GptC dan Td. Analisis morfologi menunjukkan adanya 2 kelompok besar, dengan koefisien kemiripan 0.35 – 0.78. Kelompok I terdiri dari klon K0 dan kelompok II dibagi menjadi 2 sub-kelompok, sub-kelompok A yang terbagi dari klon K1 dan K2, dan sub-kelompok B terdiri dari K3. Karakter morfometri berbeda pada titik Ts, Vn1, Vn,2 Vn3, dan Vp. Morfometri daun terbagi menjadi 3 kelompok, kelompok I terdiri dari K0, kelompok II terdiri dari K2, dan kelompok III memasukkan klon K1 dan K3. Tanaman
Keyword: keragaman, media kultur, morfometri, stabilitas tetraploid

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: