The influence of explant type and medium composition on Rumex tianschanicus x Rumex patientia in vitro regeneration

The aim of the experiment was to develop an efficient and rapid method of Rumex tianschanicus x Rumex patientia in vitro regeneration by selection of explants (type and age) and medium composition. Fragments of hypocotyls (ap. 5 mm) and cotyledons of 7, 10, and 12-day-old seedlings were used as explants. Culture media (MS) supplied with different types of auxin (2,4-D, IAA, dicamba, IBA) and/or cytokinins (TDZ, kinetin, BAP) were tested. During experiment, first and complete micropropagation procedure of Rumex tianschanicus x Rumex patientia via indirect caulogenesis (adventitious shoots formation via callus) was developed. On 7-day-old hypocotyls cultured on induction media (MS + 0,5 mg/l dicamba and MS + 1 mg/l 2,4-D, on which the highest number of meristematic sites was noted during histological analysis) and transferred to regeneration medium MS + 2% sucrose + 2,2 mg/l BAP + 0,17 mg/l IAA, 4% induction of adventitious shoots was achieved. 16% caulogenesis was noted on 12-day-old hypocotyls cultured on MS + 0,5 mg/l TDZ. In case of 7-day-old hypocotyls cultured direct on regeneration medium MS + 2% sucrose + 2,2 mg/l BAP + 0,17 mg/l IAA adventitious shoots formation was obtained on 40% of explants. The highest frequency of caulogenesis on regeneration medium mentioned above was observed on 12-day-old hypocotyls (82%).Plantlets regenerated from 7-day-old explants cultured on MS + 2% sucrose + 2,2 mg/l BAP + 0,17 mg/l IAA were successfully rooted on ½ MS + 2% sucrose + 0,5 mg/l IBA and acclimated.

Celem doświadczenia było opracowanie szybkiej i wydajnej metody regeneracji in vitro Rumex tianschanicus x Rumex patientia poprzez dobór odpowiedniego eksplantatu (rodzaj i wiek) oraz dobór optymalnego składu pożywki hodowlanej. Jako eksplantaty wykorzystano fragmenty hipokotyli (ok. 5 mm) i liścienie pobrane z 7, 10 i 12-dniowych siewek. Testowano pożywki hodowlane (MS) z dodatkiem auksyn (2,4-D, IAA, dicamba, IBA) i/lub cytokinin (TDZ, kinetyna, BAP). W czasie eksperymentu opracowano pierwszą i kompletną procedurę mikrorozmnażania mieszańca Rumex tianschanicus x Rumex patientia drogą pośredniej kaulogenezy (formowanie pędów przybyszowych via kalus). W kulturze 7-dniowych hipokotyli hodowanych na pożywkach indukcyjnych (MS + 0,5 mg/l dicamby i MS + 1 mg/l 2,4-D, wyselekcjonowanych na podstawie analizy histologicznej, jako indukujące największą ilość centrów merystematycznych w badanym materiale), a następnie przeniesionych na pożywkę regeneracyjną MS + 2% sacharoza + 2,2 mg/l BAP + 0,17 mg/l IAA, uzyskano 4% indukcję pędów przybyszowych. 16% kaulogenezę zanotowano w czasie hodowli 12-dniowych hipokotyli na pożywce MS + 0,5 mg/l TDZ. Kultura 7-dniowych hipokotyli bezpośrednio na pożywce regeneracyjnej MS + 2% sacharoza + 2,2 mg/l BAP + 0,17 mg/l IAA zaindukowała formowanie pędów przybyszowych na 40% hodowanych eksplantatów. Natomiast największą wydajność indukcji kaulogenezy zaobserwowano na wyżej wymienionej pożywce regeneracyjnej w przypadku 12-dniowych hipokotyli (82%). Regeneranty uzyskane w trakcie kultury 7-dniowych hipokotyli na pożywce MS + 2% sacharoza + 2,2 mg/l BAP + 0,17 mg/l IAA z powodzeniem ukorzeniono na ½ MS + 2% sacharoza + 0,5 mg/l IBA i aklimatyzowano.