Biological factors affecting regeneration of adventitious shoots from in vitro isolated ligulate florets of chrysanthemum

• Autorzy: Tymoszuk A. , Zalewska M.

Warianty tytułu

PL

Biologiczne czynniki wpływające na regenerację pędów przybyszowych z izolowanych in vitro kwiatów języczkowatych chryzantemy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In mutation breeding of chrysanthemum the regeneration in vitro of adventitious shoots from ligulate florets can lead to the separation of chimera components and, as a result, to producing a new original cultivar. The success of that method considerably depends on the result being the number of the shoots formed. The more is produced, the greater the chances for an effective separation of chimera components and creating a new stable cultivar. The present research defines the effect of such factors as the inflorescence development stage, the type of the explant as well as the position of its inoculation on the increase in the efficiency of adventitious shoots regeneration. The ligulate florets of Chrysanthemum × grandiflorum (Ramat.) Kitam. ‘Cool Time’ were inoculated on the Murashige and Skoog [1962] medium supplemented with 2 mg·dm-3 BAP and 0.5 mg·dm-3 NAA. There was shown no significant effect of the inflorescence development stage (incompletely open with a partially visible disk or with the entire visible disk in which tubular florets do not produce pollen or completely open in which two or half of the whorls of tubular florets produce pollen) on the shoot regeneration efficiency. Most shoots regenerate on transversely- or lengthwise-cut into half or on the entire pierced ligulate florets – horizontally inoculated, with the abaxial side on the medium.

PL

W hodowli mutacyjnej chryzantem regeneracja in vitro pędów przybyszowych z kwiatów języczkowatych doprowadzić może do rozdzielenia komponentów chimer i w rezultacie do uzyskania nowych, oryginalnych odmian. W tej metodzie o sukcesie w dużej mierze decyduje wynik w postaci liczby uzyskanych pędów. Im większa jest ich liczba, tym większe są szanse na skuteczną separację komponentów chimer i uzyskanie nowej stabilnej odmiany. W badaniach określono wpływ takich czynników jak stadium rozwoju kwiatostanu, rodzaj eksplantatu oraz pozycja jego inokulacji na zwiększenie wydajności kaulogenezy przybyszowej. Kwiaty języczkowate Chrysanthemum × grandiflorum (Ramat.) Kitam. ‘Cool Time’ wykładano na pożywka Murashige i Skooga [1962] uzupełnioną 2 mg·dm-3 BAP i 0.5 mg·dm-3 NAA. Nie udowodniono wpływu stadium rozwoju kwiatostanu (niecałkowicie otwarty z widocznym częściowo oczkiem lub z widocznym całym oczkiem, w którym nie pylą kwiaty rurkowate albo całkowicie otwarty, w którym dwa lub połowa okółków kwiatów rurkowatych pyli) na wydajność regeneracji pędów. Najwięcej pędów powstaje na przeciętych poprzecznie lub podłużnie na pół albo na całych nakłuwanych kwiatach języczkowatych inokulowanych horyzontalnie stroną zewnętrzną.

Słowa kluczowe

EN

Dendranthema grandiflora; biological factor; plant regeneration; shoot; in vitro; ligulate floret; chrysanthemum; organogenesis; inflorescence; explant; inoculation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus
• Rocznik: 2014
• Tom: 13
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.155-165,fig.,ref.

Twórcy

autor

Tymoszuk A.

• Laboratory of Biotechnology, Department of Ornamental Plants and Vegetable Crops, University of Technology and Life Science, Bernardynska 6, 85-029 Bydgoszcz, Poland

autor

Zalewska M.

• Laboratory of Biotechnology, Department of Ornamental Plants and Vegetable Crops, University of Technology and Life Science, Bernardynska 6, 85-029 Bydgoszcz, Poland

Bibliografia

• Chakrabarty D., Mandal A.K.A., Datta S.K., 1999. Management of chimera through direct shoot regeneration from florets of chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium Ramat.). J. Hort. Sci. Biotech. 74(3), 293–296.
• Chakrabarty D., Mandal A.K.A., Datta S.K., 2000. Retrieval of new colour chrysanthemum through organogenesis from sectorial chimera. Curr. Sci. 78, 9, 1060–1061.
• Datta S.K., Misra P., Mandal A.K.A., 2005. In vitro mutagenesis – a quick method for establishment of solid mutant in chrysanthemum. Curr. Sci. 88, 1, 155–158.
• Don Palmer C., Keller W.A., 2011. Plant regeneration from petal explants of Hypericum perforatum L. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 105, 129–134.
• Gahan P.B., George E.F., 2008. Adventitious regeneration. In: Plant propagation by tissue culture 3rd edition. Vol. 1. The background george, E.F., Hall M.A, de Klerk G.-J. (eds). Springer, Dordrecht, 358–389.
• Kengkarj P., Smitamana P., Fujime Y., 2008. Assessment of somaclonal variation in chrysanthemum (Dendranthema grandiflora Kitam.) using RAPD and morphological analysis. Plant Tissue Cult. Biotechnol. 18(2), 139–149.
• Lu Ch.-Y., Nugent G., Wardley T., 1990. Efficient, direct plant regeneration from stem segments of chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium Ramat. cv. Royal Purple). Plant Cell Rep. 8, 733–736.
• Malaure R.S., Barclay G., Power J.B., Davey M.R., 1991a. The production of novel plants from florets of Chrysanthemum morifolium using tissue culture 1. Shoot regeneration from ray florets and somaclonal variation exhibited by the regenerated plants. J. Plant Physiol. 139, 8–13.
• Malaure R.S., Barclay G., Power J.B., Davey M.R., 1991b. The production of novel plants from florets of Chrysanthemum morifolium using tissue culture 2. Securing natural mutations (aports). J. Plant Physiol 139, 14–18.
• Mandal A.K.A., Chakrabarty D., Datta S.K., 2000a. Application of in vitro techniques in mutation breeding of chrysanthemum. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 60, 33–38.
• Mandal A.K.A., Chakrabarty D., Datta S.K., 2000b. In vitro isolation of solid novel flower colour mutants from induced chimeric ray florets of chrysanthemum. Euphytica 114, 9–12.
• Matsumura A., Nomizu T., Furutani N., Hayashi K., Minamiyama Y., Hase Y., 2010. Ray florets color and shape mutants induced by ¹²C⁵⁺ ion beam irradiation in chrysanthemum. Sci. Hortic. 123, 558–561.
• Murashige T., Skoog F., 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant 15, 473–497.
• Nakano M., Hoshino Y., Mii M., 1994. Adventitious shoot regeneration from cultured petal explants of carnation. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 36, 15–19.
• Nugent G., Wardley-Richardson T., Lu Ch.-Y., 1991. Plant regeneration from stem and petal of carnation (Dianthus caryophyllus L.). Plant Cell Rep. 10, 477–480.
• Ono K., Uehara S., 1982. Induction of adventitious buds in cultured petal explants of Chelidonium majus L. Bot. Mag. Tokyo 95, 195–202.
• Park S.H., Kim G.H., Jeong B.R., 2005. Adventitious shoot regeneration in Chrysanthemum as affected by plant growth regulators, sucrose, and dark period. J. Kor. Soc. Hort. Sci. 46(5), 335–340.
• Park S.H., Kim G.H., Jeong B.R., 2007. Adventitious shoot regeneration from cultured petal explants of Chrysanthemum. Horticult. Environ. Biotechnol. 48(6), 387–392.
• Stewart R.N., Dermen H., 1970. Somatic genetic analysis of the apical layers of chimeral sports in chrysanthemum by experimental production of adventitious shoots. Am. J. Bot. 57(9), 1061–1071
• Tymoszuk A., Zalewska M., In vitro adventitious shoots regeneration from ligulate florets in the aspect of application in chrysanthemum breeding. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus. In print.
• Zalewska M., Lema-Rumińska J., Miler N., Gruszka M., Dąbal W., 2011. Induction of adventitious shoot regeneration in chrysanthemum as affected by the season. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant 47, 375–378.