Regeneration of somatic embryos from in vitro isolated ligulate florets of chrysanthemum

• Autorzy: Tymoszuk A. , Zalewska M. , Lema-Ruminska J.

Warianty tytułu

PL

Regeneracja zarodków somatycznych z izolowanych in vitro kwiatów języczkowatych chryzantemy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Many chrysanthemum mutants are chimeras built from tissues of a varied genetic composition. Regeneration in vitro of somatic embryos from the whole mutated ligulate florets or only from their small mutated fragments can lead to the separation of chimera components and, as a result, producing a new original cultivar. There was determined the effect of growth regulators (2,4-D; KIN or BAP) and explant type (whole or transversely-cut-into-half ligulate florets) on the efficiency of somatic embryogenesis of Chrysanthemum × grandiflorum (Ramat.) Kitam. ‘Cool Time’. For the induction of the somatic embryogenesis ant the regeneration of somatic embryos the MS medium [Murashige and Skoog 1962] with 18.08 μM 2,4-D as well as with this auxin and 4.44; 8.88; 22.20 μM BAP or 4.65; 9.30; 23.25 μM KIN was used. The best results were obtained when transversely-cut-into-half ligulate florets were inoculated onto the medium with 4.65 μM KIN and 18.08 μM 2,4-D. This results may increase the probability of success in separation of chimera components in chrysanthemum breeding.

PL

Wiele mutantów chryzantem jest chimerami zbudowanymi z tkanek o różnym składzie genetycznym. Regeneracja in vitro zarodków somatycznych z całych objętych mutacją kwiatów języczkowatych lub tylko z ich niewielkich zmutowanych fragmentów może doprowadzić do separacji komponentów składowych chimery i w rezultacie do uzyskania nowej, oryginalnej odmiany. W badaniach określono wpływ regulatorów wzrostu (2,4-D; KIN lub BAP) oraz rodzaju eksplantatu (cały lub przecięty poprzecznie na pół kwiat języczkowaty) na wydajność embriogenezy somatycznej u Chrysanthemum × grandiflorum (Ramat.) Kitam. ‘Cool Time’. Do indukcji embriogenezy somatycznej oraz do regeneracji zarodków somatycznych zastosowano pożywkę MS [Murashige and Skoog 1962] uzupełnioną jedynie 18,08 μM 2,4-D, a także tą auksyną oraz 4,44; 8,88; 22,20 μM BAP lub 4,65; 9,30; 23,25 μM KIN. Najlepsze rezultaty uzyskano, inokulując przecięte poprzecznie na pół kwiaty języczkowate na pożywkę z 4,65 μM KIN i 18,08 μM 2,4-D. Uzyskane wyniki mogą przyczynić się do zwiększenia prawdopodobieństwa separacji komponentów chimer w hodowli chryzantem.

Słowa kluczowe

EN

embryo regeneration; somatic embryo; in vitro culture; isolation; ligulate floret; chrysanthemum; Dendranthema grandiflora; somatic embryogenesis; growth regulator

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus
• Rocznik: 2014
• Tom: 13
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.13-22,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

autor

Lema-Ruminska J.

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

Bibliografia

• Bhattacharya P., Dey S., Das N., Bhattacharya B.C., 1990. Rapid mass propagation of Chrysanthemum morifolium by callus derived from stem and leaf explants. Plant Cell Rep., 9, 439–442.
• Broertjes C., van Harten A.M., 1988. Applied mutation breeding for vegetatively propagated crops. Elsevier, Amsterdam, 29–59.
• Chakrabarty D., Datta S.K., 2010. Management of chimera and in vitro mutagenesis for development of new flower colour/shape and chlorophyll variegated mutants in chrysanthemum. In: Floriculture. Role of tissue culture and molecular techniques, Datta S.K., Chakrabarty D. (eds.). Pointer Publishers, Jaipur, 157–164.
• 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. Biotechnol., 74(3), 293–296.
• Dodeman V.L., Ducreux G., Kreis M., 1997. Zygotic embryogenesis versus somatic embryogenesis. J. Exp. Bot., 48(313), 1493–1509.
• Gahan P.B., George E.F., 2008. Adventitious regeneration. In: Plant propagation by tissue culture 3rd edition. Volume 1. The background, George E.F., Hall M.A., de Klerk G.-J. (eds). Springer, Dordrecht, 358–389.
• Ilzuka M., Matsumoto E., Doi A., Madrigal R., Fukushima A., 1973. Tubular floret culture of chrysanthemum and cineraria in vitro. Jpn. J. Gen., 48, 2, 79–87.
• Kintzios S., Michaelakis A., 1999. Induction of somatic embryogenesis and in vitro flowering from inflorescences of chamomile (Chamomilla recutita L.). Plant Cell Rep., 18, 684–690.
• Lema-Rumińska J., 2012. Somatic embryogenesis as a chrysanthemum propagation tool. 2nd Symposium on Horticulture in Europe, July 1–5, Angers, France, 3, 188.
• Lema-Rumińska J., Niedojadło J., 2013. Developmental stages of somatic embryos in chrysanthemum depending on the cultivar and the growth regulators concentration in the medium. 8th International Symposium on In Vitro Culture and Horticultural Breeding, Coimbra, Portugal. Book of Abstracts P76, 164.
• Lema-Rumińska J., Śliwińska E., 2009. Ocena stabilności roślin uzyskanych z zarodków somatycznych u chryzantemy wielkokwiatowej (Chrysanthemum × grandiflorum (Ramat.) Kitam. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 539(2), 425–432.
• R.S., Barclay G., Power J.B., Davey M.R., 1991. The production of novel plants from florets of Chrysanthemum morifolium using tissue culture 2. Securing natural mutations (sports). J. Plant Physiol., 139, 14–18.
• Mandal A.K.A., Datta S.K., 2005. Direct somatic embryogenesis and plant regeneration from ray florets of chrysanthemum. Biol. Plant., 49(1), 29–33.
• May R.A., Trigiano R.N., 1991. Somatic embryogenesis and plant regeneration from leaves of Dendranthema grandiflora. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 116(2), 366–371.
• Mohammadi-Dehcheshmeh M., Khalighi A., Naderi R., Ebrahimie E., Sardari M., 2007. Indirect somatic embryogenesis from petal explant of endangered wild population of Fritillaria imperialis. Pak. J. Biol. Sci., 10(11), 1875–1879.
• Murashige T., Skoog F., 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant, 15, 473–497.
• Naing A.H., Kim C.K., Yun B.J., Jin J.Y., Lim K.B., 2013. Primary and secondary somatic embryogenesis in Chrysanthemum cv. Euro. Plant Cell Tiss. Org. Cult., 112, 361–368.
• Nahid J.S., Shyamali S., Kazumi H., 2007. High frequency shoot regeneration from petal explants of Chrysanthemum morifolium Ramat. in vitro. Pak. J. Biol. Sci., 10(19), 3356–3361.
• Pavingerová D., Dostál J., Bísková R., Benetka V., 1994. Somatic embryogenesis and Agrobacterium-mediated transformation of chrysanthemum. Plant Sci., 97, 95–101.
• 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.
• Tanaka K., Kanno Y., Kudo S., Suzuki M., 2000. Somatic embryogenesis and plant regeneration in chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum (Ramat.) Kitamura). Plant Cell Rep., 19, 946–953.
• Tymoszuk A., Zalewska M., 2014. Biological factors affecting regeneration of advevtitious shoots from in vitro isolated ligulate florets of chrysanthemum. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus 13(3), 155–165.
• Zalewska M., Lema-Rumińska J., Miler N., 2007. In vitro propagation using adventitious buds technique as a source of new variability in chrysanthemum. Sci. Hortic. 113, 70–73.