Judul: Respon Genotipe Hotong [Setaria italica (L.) Beauv.] Toleran dan Peka terhadap Cekaman Kekeringan dan Karakterisasi Gen SiDREB2
Abstrak: Cekaman kekeringan merupakan salah satu cekaman abiotik utama yang menghambat produktivitas tanaman di dunia. Hotong (Setaria italica L. Beauv) adalah tanaman penghasil karbohidrat yang relatif toleran terhadap kekeringan. Tingkat toleransi hotong bervariasi antara genotipe. Dengan demikian, studi perbandingan antara genotipe hotong toleran dan peka merupakan salah satu pendekatan untuk mengidentifikasi variabel kunci yang menentukan mekanisme toleransi tanaman terhadap cekaman kekeringan. Akar adalah organ pertama yang terpapar kekeringan, sehingga respon akar pada level (morfologi, anatomi, fisiologi dan molekuler) perlu diamati. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah (1) untuk mengetahui tingkat toleransi genotipe hotong terhadap cekaman kekeringan, (2) untuk mengamati perbedaan respon akar genotipe toleran dan peka pada level morfologi, anatomi dan fisiologi dan (3) untuk mengisolasi dan mengkarakterisasi gen DREB2 dari genotipe hotong dalam respon terhadap cekaman kekeringan. Penelitian ini terdiri atas rangkaian tiga percobaan untuk mencapai tujuan penelitian. Percobaan 1 dilakukan di rumah kaca di Kebun Percobaan Cikabayan (240 m dpl) dari bulan Maret sampai Juni 2016. Enam genotipe hotong, ICERI-4, ICERI-5, ICERI-6, ICERI-7, ICERI-9 dan ICERI-10 ditanam secara hidroponik dalam larutan hara yang mengandung 0 dan 20% PEG selama 2 minggu. Pengamatan kandungan malondialdehid (MDA) dilakukan pada 3 hari setelah perlakuan (HSP), peubah anatomi akar pada 5 HSP, arsitektur akar pada 5, 10 dan 15 HSP, dan pada peubah pertumbuhan pada 15 HSP. Berdasarkan nilai stress tolerance index (STI), genotipe ICERI-5 dan ICERI-6 merupakan genotipe yang lebih toleran terhadap kekeringan dibandingkan dengan empat genotipe lainnya. ICERI-5 adalah genotipe yang memiliki nilai STI tertinggi, sedangkan ICERI-10 adalah genotipe dengan nilai STI terendah. Diameter stele dan jumlah metaxylem akar tidak dipengaruhi oleh cekaman kekeringan (20% PEG) pada genotipe ICERI-5 (toleran), tetapi peubah tersebut mengalami penurunan signifikan pada cekaman kekeringan pada genotipe ICERI-10 (peka). Genotipe ICERI-5 (toleran) juga menunjukkan panjang dan jumlah akar seminal yang lebih tinggi dibandingkan dengan genotipe ICERI-10 (peka) pada kondisi cekaman (20% PEG). Peningkatan kandungan MDA pada periode awal cekaman (3 HSP) teramati pada genotipe ICERI-5 (toleran), tapi tidak pada genotipe ICERI-10 (peka). Perbedaan respon biokimia, anatomi dan arsitektur akar pada cekaman kekeringan antara genotipe toleran dan peka menunjukkan bahwa karakterkarakter tersebut mungkin menentukan tingkat toleransi terhadap cekaman kekeringan pada hotong. Hasil penelitian pada Percobaan 1 menunjukkan bahwa ICERI-5 adalah genotipe toleran kekeringan, sedangkan ICERI-10 adalah genotipe peka terhadap cekaman kekeringan. Studi perbandingan yang lebih dalam antara dua genotipe tersebut dilakukan pada Percobaan 2. Etilen adalah hormon tanaman yang berbentuk gas yang erat terlibat dalam perkembangan akar tanaman serta respon tanaman terhadap cekaman kekeringan. Arsitektur akar dan kandungan etilen endogen dari dua genotipe hotong tersebut dibandingkan pada Percobaan 2. Percobaan 2 dilakukan di rumah kaca di Kebun Percobaan Cikabayan (240 m dpl) dari Juli hingga Agustus 2016. Percobaan disusun dalam rancangan acak kelompok dengan dua faktor dan tiga ulangan. Faktor pertama adalah dua genotipe hotong, yaitu ICERI-5 (toleran) dan ICERI-10 (peka). Faktor kedua adalah konsentrasi polietilen glikol (PEG-6000), terdiri atas 0 dan 20%. Bibit ditanam selama dua minggu dalam larutan hara yang mengandung PEG dan pengamatan kandungan etilen endogen dan peubah arsitektur akar dilakukan pada 5 HSP. Hasil penelitian menunjukkan bahwa cekaman kekeringan (20% PEG) menyebabkan peningkatan yang
Keyword: cekaman abiotik, DREB, anatomi akar, arsitektur akar, ROS, faktor transkripsi

Judul: Respon Beberapa Genotipe Hotong [Setaria italica (L.) Beauv] terhadap Cekaman Kekeringan dengan menggunakan Metode Staggered Planting
Abstrak: Hotong [Setaria italica (L.) Beauv.] merupakan salah satu tanaman serelia yang dilaporkan mengandung nutrisi tinggi dan berpotensi sebagai pangan fungsional. Selain itu hotong memiliki toleransi yang cukup baik terhadap cekaman kekeringan. Seleksi genotipe hotong toleran cekaman kekeringan dan pengembangan indeks seleksi perlu dilakukan sebagai tahap awal pemuliaan hotong. Seleksi perlu dilakukan pada lingkungan dan fase tumbuh yang tepat. Fase pertumbuhan yang paling peka terhadap cekaman kekeringan pada tanaman hotong adalah fase generatif, sehingga evaluasi respon hotong terhadap cekaman kekeringan perlu dilakukakan pada fase tersebut. Metode staggered planting dapat dimanfaatkan untuk menyeragamkan waktu berbunga sejumlah genotipe hotong, sehingga cekaman kekeringan dapat diaplikasikan pada fase yang sama pada sejumlah genotipe yang dievaluasi. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) mengevaluasi keragaan agronomis genotipe hotong toleran dan peka terhadap cekaman kekeringan menggunakan metode staggered planting di rumah kaca, (2) menentukan indeks seleksi terhadap cekaman kekeringan yang tepat untuk tanaman hotong dan (3) mengevaluasi performa genotipe hotong hasil seleksi di lahan kering. Penelitian ini terdiri atas 2 percobaan. Percobaan 1 dilakukan di rumah kaca di Kebun Percobaan Cikabayan (240 m dpl) dari bulan Desember 2016 sampai April 2017. Sepuluh genotipe hotong yaitu ICERI-1, ICERI-2, ICERI-3, ICERI-4, ICERI-5, ICERI-6, ICERI-7, ICERI-8, ICERI-9 dan ICERI-10, ditanam pada pot berisi media campuran tanah dan pasir dengan perbandingan 1:1 (v/v) dengan menggunakan metode staggered planting dengan tujuan mendapatkan waktu berbunga yang bersamaan. Percobaan disusun berdasarkan rancangan kelompok lengkap teracak dengan dua faktor dan lima ulangan. Faktor pertama adalah sepuluh genotipe hotong. Faktor kedua adalah perlakuan periode kering yang terdiri atas kontrol dan 15 hari periode kering. Pengamatan dilakukan terhadap peubah pertumbuhan sampai 18 minggu setelah tanam (MST), peubah vegetatif, generatif dan peubah komponen hasil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa periode kering selama 15 hari dapat menghambat pertumbuhan dan produktivitas hotong yaitu menyebabkan panjang daun bendera, lebar daun bendera, luas daun bendera, jumlah anakan, panjang malai, jumlah malai, bobot biji utuh malai utama, bobot biji utuh per tanaman, bobot biji total, panjang dan lebar biji yang lebih rendah dibandingkan pada kondisi kontrol. Periode kering selama 15 hari juga menyebabkan perubahan waktu bermalai menjadi cepat bermalai. Genotipe ICERI-3, ICERI-4 dan ICERI-7 memiliki bobot total biji per tanaman lebih tinggi dibandingkan dengan genotipe ICERI-5 dan ICERI-6 dan genotipe lainnya pada kondisi kontrol. Sebaliknya, genotipe ICERI-5 dan ICERI-6 memiliki bobot biji total per tanaman tertinggi dibandingkan genotipe lainnya pada kondisi periode 15 hari kering. Bobot biji total per tanaman digunakan untuk mengevaluasi 13 indeks seleksi terhadap cekaman kekeringan pada hotong. Berdasarkan analisis komponen utama, indeks seleksi terhadap cekaman kekeringan yang diduga sesuai dengan toleransi tanaman hotong adalah SDI,GMP, STI, YI, YSI, HM, DI dan RDI. Nilai indeks seleksi terhadap cekaman kekeringan menunjukkan bahwa genotipe toleran adalah ICERI-5 dan ICERI-6, genotipe ICERI-7 dan ICERI-3 sebagai genotipe moderat sedangkan ICERI-4 dan ICERI-10 sebagai genotipe peka. Percobaan 2 dilakukan pada bulan Mei – Oktober 2017 di lahan kering desa Tarus, kabupatan Kupang dengan tujuan mengevaluasi performa genotipe hotong hasil seleksi di lahan kering. Tiga genotipe hotong yaitu ICERI-4, ICERI-6 dan ICERI-9 disemai pada tray dengan media campuran kompos dan arang sekam perbandingan 1:1 (v/v). Setelah bibit hotong berumur 2
Keyword: cekaman abiotik, sinkronisasi pembungaan, indeks seleksi, serelia minor

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: