Micropropagation of sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) from node explants

• Autorzy: Dolinski R. , Olek A.

Warianty tytułu

PL

Mikrorozmnażanie batata (Ipomoea batatas (L.) Lam.) z eksplantatów węzłowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the moderate climate, sweet potato plantations are relatively scarce. The plantations are established after spring frosts using well-rooted, hardened cuttings. The cuttings are obtained from the shoots grown from tubers buried in warm, humid soil or from plants growing in greenhouses. However, this method is inefficient with respect to larger plantation. The aim of the study was to estimate the potential for the production of larger numbers of uniform, well-rooted sweet potato plants by means of in vitro culturing. The study covered two cultivars – ‘ Carmen Rubin’ and ‘White Triumph’. The node explants were placed on two growth media containing the basic components of the MS medium as well as growth regulators. The first medium was supplemented with 1 mg dm-3 gibberellin and 0.1 mg dm-3 kinetin, while the second one – with 0.5 mg dm-3 IAA. The induction of organogenesis and regeneration of the plants took place on the same medium, with no passage. Within 9 weeks, 4 plants were produced from each primary explants in two multiplication cycles. The properties of the plantlets depended on the cultivar, weight of the explants and composition of the medium. The average weight of the ‘Carmen Rubin’ plants was higher than that of the ‘White Triumph’ ones. Moreover, the ‘Carmen Rubin’ plants produced longer shoots and more developed root systems. The sweet potato micro-plants displayed an ability to acclimatize quickly.

PL

Słodki ziemniak jest w klimacie umiarkowanym uprawiany stosunkowo rzadko. Nadają się do tego celu rejony, w których przynajmniej przez 3 miesiące temperatury są wyższe niż 15°C. Plantacje są zakładane po wiosennych przymrozkach za pomocą dobrze ukorzenionych sadzonek otrzymywanych z pędów wyrastających z bulw umieszczonych w ciepłym wilgotnym podłożu albo z roślin rosnących w szklarni. Taki sposób rozmnażania ogranicza możliwości zakładania dużych plantacji. Celem badań była ocena możliwości wytwarzania większej ilości wyrównanych, dobrze ukorzenionych sadzonek batata za pomocą kultur in vitro. Badano dwie odmiany: ‘Carmen Rubin’ i ‘White Triumph’. Eksplantaty węzłowe wykładano na dwie pożywki, które zawierały podstawowe składniki pożywki MS i regulatory wzrostu. Do jednej dodano 1 mg dm-3 gibereliny i 0,1 mg dm-3 kinetyny, do drugiej 0,5 mg dm-3 IAA. Indukcja organogenezy i regeneracja roślin zachodziły na jednej pożywce, bez pasażowania. W czasie dziewięciu tygodni, w dwóch cyklach mnożenia, z jednego pierwotnego eksplantatu wytworzono 4 rośliny. Właściwości sadzonek zależały od odmiany batata, masy eksplantatów i składu pożywek. Rośliny ‘Carmen Rubin’ miały średnią masę większą od roślin ‘White Triumph’, wytworzyły dłuższe pędy i dłuższe korzenie. Korzystną właściwością młodych roślin batata była duża zdolność do szybkiej aklimatyzacji.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus
• Rocznik: 2013
• Tom: 12
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.117-127,fig.,ref.

Twórcy

autor

Dolinski R.

• Institute of Plant Genetics, Breeding and Biotechnology, University of Life Sciences in Lublin, 15 Akademicka Str., 20-950 Lublin, Poland

autor

Olek A.

• Institute of Plant Genetics, Breeding and Biotechnology, University of Life Sciences in Lublin, 15 Akademicka Str., 20-950 Lublin, Poland

Bibliografia

• Afreen-Zobayed F., Zobayed S.M.A., Kubota C., Kozai T., Hesegawa O., 1999. Supporting material affects the growth and development of in vitro sweet potato plantlets cultured photoautotropically. In Vitro Cell Develop. Biol. Plant. 35, 470–474.
• Bressan W., 2002. Factors affecting in vitro plant development and root colonization of sweet potato by Glomus etunicatum Becker and Gerd. Braz. J. Microbiol. 33, 1, 1–8.
• Ching A., 2000. The effect of transplant container cell shape on vegetative growth and root yield of sweet potato. Acta Hort. 616, 163–166. FAO, 2008, 2011.
• FAO Statistical Databases. Food and agriculture organization of the United Nations. http://faostat.fao.org
• González R.G., Sánchez D.S., Campos J.M., Vázquez E.P., Guerra Z.Z., Quesada A.L., Valdivia R.M., González M.G., 1999. Plant regeneration from leaf and stem explants from two sweet potato (Ipomoea batatas L. Lam.) cultivars. Biotecnol. Aplic. 16, 1, 11–14.
• Gosukonda R.M., Prakash C.S., Dessai A.P., 1995. Shoot regeneration in vitro from diverse genotypes of sweetpotato and multiple shoot production per explant. HortSci. 30(5), 1074–1077.
• He-Bin, Xu-Hong-Yuan, Chen-Jing, He-B, Xu-H.Y., Chen-J., 1997. Effects of water stress on the permeability of plasma membrane and anti-oxidation enzymes in the leaves sweet potato. J. Guangxi Agri. Univ. 16, 4, 287–290.
• Islam A.F. M.S., Kubota C., 2002. Sweet potato growth and yield from plug transplants of different volumes, planted intact or without roots. Crop Sci. 42, 822–826.
• Islam S., 2006. Sweet potato (Ipomoea batatas L.) leaf: its potential effect on human health and nutrition. J. Food Sci. 71, 2, 13.
• Katayama K., Komaki K., Tamiya S., Takayanagi K., 1999. Varietal and geographical differences in amylase content in sweet potato Ipomoea batatas (L.) Lam. Japan. J. Tropic. Agri. 7, 11–14.
• Krochmal-Marczak B., Sawicka B., 2009. Efektywność uprawy Ipomoea batatas L. (Lam.) pod osáonami z folii polietylenowej i wáókniny polipropylenowej zakáadanymi na páask. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 542, 261–270.
• Krochmal-Marczak B., Harasim A., Sawicka B., 2010. Efektywność ekonomiczna technologii produkcji batata Ipomoea batatas L. [Lam.] pod osłonami w warunkach poáudniowowschodniej Polski. Pam. Puá. 152, 141–151.
• Larkin P.J., Scowcroft W.R., 1981. Somaclonal variation – a novel source of variability from all cultures for plant improvement. Theor. Appl. Genet. 60, 197–214.
• Litz R.E., Conover R.A., 1978. In vitro propagation on sweet potato. HortSci. 13(6), 659–660.
• Murashige T., Skoog F., 1962. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15, 473–497.
• Mukherjee A., 2002. Effect on NaCl on in vitro propagation of sweet potato (Ipomoea batatas L.). App. Biochem. Biotech. 102/103, 431–441.
• Novac B., Žutiü I., Toth N., Dobriþeviü N., 2007. Sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) yield influenced by seedlings and mulching. Agric. Conspec. Sci. 72, 4, 357–359.
• Tumwegamire S., Kapinga R., Rubaihayo P.R., LaBonte D.R., Grüneberg W.J., Burgos G., Zum Felde T., Caprio R., Pawelzik E., Mwanga R.O.M., 2011. Evaluation of dry matter, protein, starch, sucrose, ß-carotene, iron, zinc, calcium, and magnesium in East African sweetpotato (Ipomoea batatas (L.) Lam) germplasm. HortSci. 46(3), 348–357.
• USDA, 2007. USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 20. http://www.nal.usda.gov./fnic/foodcomp/search Wilson J.E., 1988. Sweet potato (Ipomoea batatas) planting materials. IRETA Publications. 2/88, 1–10.
• Zuraida N., 2003. Sweet potato as an alternative food supplement during rice storage. J. Litbang Pertanian 22(4), 150–155.