Judul: Introgresi Gen sd1 Mutan dari Padi K15 Mutan ke Dalam Genom Padi Inpari HDB Melalui Persilangan
Abstrak: Inpari HDB merupakan varietas padi unggul yang memiliki ketahanan terhadap penyakit hawar daun bakteri (HDB). Meskipun memiliki sifat ketahanan terhadap HDB, Inpari HDB memiliki habitus yang tinggi dan menyebabkan varietas tersebut rentan terhadap rebah sehingga menyebabkan kehilangan hasil yang nyata. Perbaikan padi dengan habitus yang pendek diharapkan dapat tahan terhadap rebah. Gen sd1 mengkode enzim GA20ox-2 yang memiliki peran penting dalam pertumbuhan padi. Mutasi pada gen sd1 dapat mengurangi produksi GA20ox-2 dan menciptakan padi semi-dwarf. Penelitian sebelumnya telah memutasi gen sd1 pada padi kitaake (K15) menggunakan teknologi pengeditan gen CRISPR/Cas9. Penelitian ini mengintroduksikan gen sd1 mutan dari K15 ke dalam Inpari HDB melalui persilangan untuk mengembangkan padi Inpari HDB semi-dwarf. Sebanyak 30 galur padi generasi F2 hasil persilangan Inpari HDB x K15 (galur HDB-GA20ox2) dievaluasi secara molekuler dan fenotipik untuk mengidentifikasi integrasi gen sd1 mutan dan mengamati penampilan secara fenotipik. Hasil evaluasi secara molekuler menunjukkan bahwa sembilan dari 30 galur tanaman padi HDB-GA20ox2 membawa alel mutan gen sd1 homozigot mutan, 17 galur tanaman membawa alel mutan heterozigot dan empat galur tanaman membawa alel non mutan gen sd1. Sembilan galur padi yang membawa alel mutan gen sd1 secara morfologi memiliki habitus yang lebih pendek dan jumlah anakan yang lebih banyak dibandingkan dengan galur padi F2 lainnya dan tetua Inpari HDB. Gen sd1 mutan pada galur padi F2-Inpari HDB/K15 memberikan efek pleiotropik berupa bertambahnya jumlah anakan. Mutan sd1 tidak berpengaruh pada karakter lain yaitu umur berbunga, panjang malai, persentase gabah isi dan gabah hampa.
Keyword: semi-dwarf, GA20ox-2, CRISPR/Cas9

Judul: Gene Pyramiding Controlling Trait of High Yield and Bacterial Leaf Blight Resistance in Rice
Abstrak: Padi (Oryza sativa L.) merupakan bahan pokok utama sebagai pemenuhan setengah populasi dunia, khususnya di Tiongkok, India, Jepang dan Asia Tenggara. Akan tetapi, berbagai cekaman biotik dan abiotik menjadi faktor penghambat dalam budi daya padi yang secara signifikan dapat menyebabkan penurunan produksi. Hawar daun bakteri (HDB) yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) merupakan faktor biotik yang menyebabkan terjadinya penurunan produksi yang cukup besar pada pertanaman padi. Patogen penyebab penyakit HDB dapat menghasilkan droplet bakteri hawar daun, yang menjadi penyebab awal penurunan hasil gabah tanaman padi, oleh sebab itu perbaikan terhadap karakter ketahanan HDB dan daya hasil pada tanaman padi perlu terus diupayakan dalam rangka memenuhi kebutuhan beras nasional. Tersedianya sumber daya genetik yang membawa karakter ketahanan HDB dan daya hasil tinggi serta marka molekuler yang berasosiasi dengan kedua karakter tersebut membuka peluang baru bagi pemulia padi untuk melakukan piramidisasi gen dalam satu genotipe padi. Piramida gen digunakan untuk memperoleh ketahanan dengan menggabungkan beberapa gen dalam satu tanaman. Perakitan galur elit dan varietas melalui strategi piramida gen dapat mengatasi patahnya ketahanan suatu varietas yang dibudidayakan dalam skala luas dan kurun waktu panjang serta plasma nutfah dengan ketahanan yang bersifat lama (durable) dapat dirakit. Piramida gen berbasis pendekatan metode pemuliaan konvensional sangat sulit untuk dilakukan dikarenakan adanya efek dominasi dan epistasis gen yang mengatur ketahanan terhadap suatu penyakit. Tersedianya marka molekuler yang terkait erat dengan gen target dapat membantu pemulia dalam menyeleksi secara tepat individu tanaman yang membawa gen target dalam suatu populasi. Selain itu, penggunaan marka molekuler dapat mengonfirmasi kesuksesan kombinasi gen secara tepat dan mempercepat siklus pemuliaan tanaman dalam kegiatan perbaikan karakter penting pada tanaman, termasuk karakter ketahanan terhadap penyakit dan daya hasil tinggi. Beberapa varietas padi nasional dengan keunggulannya masing-masing sudah tersedia bagi masyarakat. Akan tetapi, Ciherang merupakan varietas padi yang paling populer dan ditanam secara luas oleh petani dengan luas area tanam mencapai 52% dari area tanaman padi di Indonesia. Mengingat preferensi konsumen terhadap varietas Ciherang lebih baik dibandingkan dengan varietas padi lainnya, maka perbaikan sifat-sifat tertentu terhadap varietas tersebut terus diupayakan, contohnya Inpari 32 yang merupakan salah satu varietas unggul nasional yang memiliki latar belakang genetik Ciherang. Selain itu, tersedianya galur-galur harapan padi yang membawa lokus terkait karakter hasil tinggi, yaitu galur Code-qTSN4 yang dirakit oleh peneliti BB Biogen, dapat menjadi dasar dalam upaya perbaikan karakter hasil pada varietas Inpari 32. Dasar pertimbangan penggunaan Inpari 32 dan galur Code-qTSN4 dalam perakitan piramidisasi gen pengendali HDB dan daya hasil tinggi yang dilakukan pada penelitian ini adalah bahwa varietas Code yang menjadi latar belakang genetik dari galur Code-qTSN4 diketahui memiliki beberapa gen ketahanan HDB, yaitu Xa4, dan Xa7. Sementara itu, Inpari 32 telah menjadi varietas padi populer pengganti Ciherang. Penelitian ini terdiri atas dua percobaan, yaitu 1) konfirmasi keberadaan gen target pada genotipe tetua dan keberhasilan persilangan dua tetua berbasis marka molekuler, dan 2) seleksi galur padi populasi F2 yang membawa lokus qTSN4 dan beberapa gen Xa menggunakan marka molekuler. Tujuan dari percobaan pertama adalah mengonfirmasi keberadaan gen target pada genotipe tetua menggunakan penanda molekuler dan mengonfirmasi keberhasilan hibrida pada tanaman F1 yang dihasilkan dari tiga kombinasi persilangan
Keyword: differential selection, hybrid confirmation, weighted index selection

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: