Micropropagation of lisianthus (Eus

Micropropagation of lisianthus (
Eustoma grandiflorum
), an ornamental plant
Sara Ghaffari Esizad
1
, Behzad Kaviani
2
*, Alireza Tarang
3
and
Sahar Bohlooli Zanjani
3
1
Department of Horticultural Science, Rasht Branch,
Islamic Azad University, Rasht, Iran
2
Department of Horticultural Science, Rasht Branch,
Islamic Azad University, Rasht, Iran
3
Department of Tissue Culture, Branch of North Regio
n of Iran (Rasht), Agricultural Biotechnology Resea
rch
Institute of Iran (ABRII), Iran
*Corresponding author: [e-mail]
Abstract
Lisianthus (
Eustoma grandiflorum)
is an ornamental plant with beautiful flowers. Mic
ropropagation is a powerful tool for large-scale
propagation of ornamental plants. The shoot tips ex
plants from Lisianthus were cultured on MS medium s
upplemented with
concentrations of 0, 0.5, 1 and 2 mg/L of NAA and K
IN. Here, we present a simple and reliable strategy
for micropropagation of
Eustoma grandiflorum
in presence of the single growth regulator, KIN, w
hich enables the production of stock plants. Multip
le shoots
containing roots can be obtained simultaneously on
MS basal medium only supplemented with 0.5-1 mg/L K
IN. Shoot tips media
supplemented with 1 mg/L KIN without NAA resulted i
n the best shoot length per explant (2.058 cm) and
shoot number per explant
(2.62). Also, the most number of nodes per explant
(8.86) was obtained in medium containing 0.5 mg/L K
IN without NAA. The
highest root number per shoot (2.40) was seen in me
dium supplemented with 2 mg/L KIN + 0.5 mg/L NAA. S
hoot tips grown in
medium containing 2 mg/L NAA without KIN showed the
most callus formation. The results of this study r
evealed that the best
shoot proliferation was achieved in MS medium suppl
emented with 0.5 or 1 mg/L KIN without NAA. Regener
ated plants were
transferred to peat and perlite (1:1) after hardeni
ng and they showed 100% survival.
Keywords:
Lisianthus,
in vitro
propagation, kinetin, naphthalene acetic acid.
Abbreviations:
KIN_kinetin; MS_Murashige and Skoog; NAA_naphthalen
e acetic acid.
Introduction
Lisianthus (
Eustoma grandiflorum
) (Gentianaceae), a
relatively new floral crop to the international mar
ket, quickly
ranked in the top ten cut flowers worldwide due to
its rose-
like flowers, excellent post-harvest life,
and being available
in various colors (Kunitake et al., 1995). The cut
inflorescences typically have a vase life of 3 to 6
weeks
(Dennis et al., 1989). Lisianthus is a moderately c
old-tolerant
annual or biennial plant native to the southern par
t of the
United States and Mexico (Roh and Lawson, 1988). Th
is
plant grows to 50-75 cm in height with 20-40 flower
s. By
nature, Lisianthus initially forms a rosette and gr
ows very
slowly during the winter, stems elongate in the spr
ing, and it
flowers in summer (Roh et al., 1989). In recent dec
ades,
breeders have developed a variety of cultivars with
respect to
many traits such as uniform flowering throughout th
e year,
lack of rosetting, heat tolerance, flower color, an
d flower size
and form, including double flowers, etc. (Harbaugh,
2006).
Eustoma grandiflorum
is commonly propagated by seed or
cutting. A large number of seedlings can be produce
d by seed
propagation but the quality is not uniform due to v
ariations in
flowering time, plant height and the number of flow
ers. In
some cultivars, such as those with marginal variega
tion, these
seedlings show a wide range of variation because of
their
heterozygous character (Furukawa et al., 1990). Lis
ianthus
has the qualities of an “ideal cut flower” (attract
ive flowers
and long vase life) and should continue to increase
in
popularity throughout the next century.
Micropropagation has been extensively used for the
rapid
production of many plant species and cultivars. The
methods
for micropropagation of
Eustoma grandiflorum
have been
developed and many plants were regenerated from ste
m, leaf
and meristem explants (Furukawa et al., 1990).
Multiplication of selected clones through asexual a
septic
culture should be valuable in Lisianthus as it enab
les the
large scale multiplication of selected individual p
lants having
desirable characteristics such as high productivity
, dwarf
habit, disease resistance or faster growth rate (Se
meniuk and
Griesbach, 1987).
The success of the micropropagation method depend
s on
several factors like genotype, media, plant growth
regulators
and type of explants, which should be observed duri
ng the
process (Pati et al., 2005; Nhut et al., 2010). The
most
frequently used growth regulators for micropropagat
ion of
ornamental plants by organogenesis, embryogenesis a
nd
axillary proliferation are naphthalenacetic acid (N
AA), and
benzyl adenine (BA) (Jain and Ochatt, 2010). Kineti
n (KIN)
has been applied for micropropagation of many plant
s (Jain
and Ochatt, 2010). The objective of the present stu
dy was to
evaluate the effects of different concentrations of
KIN and
315
NAA on regeneration of shoot and root in
Eustoma
grandiflorum
.
Results
Shoot multiplication
We studied the effect of different concentrations o
f KIN and
NAA on micropropagation of Lisianthus (
Eustoma
grandiflorum
), an ornamental plant. Studied characteristics
were shoot length, shoot number, node number, and r
oot
number. The results are summarized in Table 1. Our
data
revealed that there are differences in the effect o
f the
different concentrations of KIN, NAA and interactio
n
between these two growth regulators on these charac
ters.
Shoot tips were excised and transferred on MS mediu
m
containing KIN (0-2 mg/L) and NAA (0-2 mg/L).
Subsequently within the next 3-4 weeks, differences
were
observed. The medium supplemented with 1 mg/L KIN
without NAA resulted in the best shoot length (2.05
8 cm) and
shoot number (2.62) (Table 1 and Figs. 2 and 3). Me
dium
containing 0.5 mg/L KIN with 2.61 shoots was a prop
er
medium. This result was comparatively better than s
hoot
length (1.14 cm) and shoot number (1.10) of the con
trol. The
lowest shoot length (0.856 cm) was obtained from pl
antlets
grown in medium containing 2 mg/L NAA without KIN
(Table 1, Fig. 2). The greatest callus was observed
in the base
of shoots grown on this medium (Fig. 2). The least
shoot
number (0.00) was seen in medium supplemented with
1 and
2 mg/L NAA without KIN (Table 1).
Data analysis showed that the effect of differe
nt
concentrations of KIN and NAA were significant on t
he
shoot number (p
≤
0.01) (Table 2). Also, NAA had significant
effect on shoot length (p
≤
0.01), but the effect of KIN on
shoot length was no significant (Table 2). The effe
ct of KIN
× NAA on the shoot length and shoot number was sign
ificant
(p
≤
0.05) (Table 2). When the shoot tips were inoculate
d in
the medium containing 0.5 mg/L KIN without NAA, the
best
result was observed for node number (8.86) (Table 1
and Fig.
4). The least node number (1.32) was calculated in
medium
supplemented with 2 mg/L NAA + 1 mg/L KIN (Table 1,
Fig. 4). Analysis of variance showed that the effec
t of KIN,
NAA and KIN × NAA on the node number were significa
nt
(p
≤
0.01) (Table 2).
Rooting and plant acclimatization
The largest number of roots was found when we used
2 mg/L
KIN + 0.5 mg/L NAA (2.40) and 0.5 mg/L KIN without
NAA (1.60) (Table 1 and Fig. 5). Data analysis show
ed that
the effect of KIN, NAA and KIN × NAA were no signif
icant
on the root number (Table 2). Rooted plantlets were
successfully transferred to the soil. The results o
f
acclimatization showed that the 100% of plantlets w
ere
survived to grow under greenhouse conditions and we
re
morphologically similar to mother plants (Fig. 6).
A mixture
of light soil with good drainage is suitable for ac
climatization
of Lisianthus (
Eustoma grandiflorum
).
Discussion
A micropropagation approach for Lisianthus, an orna
mental
plant, using KIN and NAA was developed. Cytokinins
are
Fig 1.
Seedlings of
Eustoma grandiflorum
in
in vitro
conditions, and shoot proliferation in solid MS med
ium.
Shoot tips were cut from the mother plants as expla
nts and
cultured in MS medium containing plant growth regul
ators.
Fig 2.
Effect of different concentrations of KIN and NAA
on
shoot length of
Eustoma
grandiflorum
. a) highest shoot
length (1 mg/L KIN without NAA), and b) lowest shoo
t
length (2 mg/L NAA without KIN). Cytokinin KIN has
important role in increasing shoot length of Lisian
thus.
316
Table 1.
Mean comparison of the effect of different concent
rations of KIN and NAA on shoot length, shoot numbe
r, and shoot and
root number of
Eustoma
grandiflorum
.
Treatments
(KIN + NAA) (mg/L)
Shoot length (cm) Shoot No. Node No. Root No.
0 + 0 1.140
bd
1.10
cd
2.72
d
0.60
c
0.5 + 0

Kết quả (Việt) 1:

Micropropagation lisianthus)Hoa grandiflorum), một loại cây cảnh Sara Ghaffari Esizad1, Tươi Kaviani2*, Alireza Tarang3 vàSahar Bohlooli Zanjani3 1Sở khoa học làm vườn, chi nhánh Rasht, Hồi giáo Azad University, Rasht, Iran 2Sở khoa học làm vườn, chi nhánh Rasht, Hồi giáo Azad University, Rasht, Iran 3Vùng của mô văn hóa, các chi nhánh của Bắc Region của Iran (Rasht), công nghệ sinh học nông nghiệp Research Viện Iran (ABRII), Iran * Tương ứng tác giả: [e-mail] Tóm tắt Lisianthus)Hoa grandiflorum) là một loại cây với hoa đẹp. Micropropagation là một công cụ mạnh mẽ cho quy mô lớn tuyên truyền của cây. Những lời khuyên bắn cũCác nhà máy từ Lisianthus được nuôi cấy trên MS trung bình supplemented với nồng độ của 0, 0.5, 1 và 2 mg/L của North American và KIN Ở đây, chúng tôi trình bày một chiến lược đơn giản và đáng tin cậy cho micropropagation của Hoa grandiflorum trong sự hiện diện của đơn tăng trưởng điều, KIN, which cho phép sản xuất thực vật chứng khoán. NhânLe bắn có nguồn gốc có thể được thu được đồng thời trên MS trung bình cơ sở bổ sung chỉ với 0,5-1 mg/L KIn Shoot Mẹo phương tiện truyền thông bổ sung 1 mg/L KIN mà không có NAA kết quả là tôin tốt nhất bắn chiều dài mỗi explant (2.058 cm) và quay số cho một explant (2.62). ngoài ra, số lượng nhất của nút một explant (8.86) đã thu được trong môi trường chứa 0.5 mg/L KIN mà không có NAA. Các số gốc cao nhất cho một shoot (2,40) đã được nhìn thấy trong tôiDium bổ sung với 2 mg/L KIN + 0,5 mg/L NAA. Slời khuyên kêu trồng trong phương tiện có chứa 2 mg/L NAA không có thân cho thấy các Hầu hết callus hình thành. Kết quả của nghiên cứu này revealed đó là tốt nhất bắn phổ biến vũ khí đã đạt được trong MS trung bình supplemented với 0,5 hoặc 1 mg/L KIN mà không NAA. Regenernhà máy ated đã chuyển than bùn và perlit (1:1) sau khi hardening và họ cho thấy sự sống còn 100%. Từ khoá: Lisianthus, trong ống nghiệm tuyên truyền, kinetin, axit axetic Naphtalen. Chữ viết tắt: KIN_kinetin; MS_Murashige và Skoog; NAA_naphthalenaxit axetic e. Giới thiệu Lisianthus)Hoa grandiflorum) (Gentianaceae), một cây trồng hoa tương đối mới cho ngày quốc tếKet, một cách nhanh chóng Xếp hạng trong Hoa cẩm chướng mười hàng đầu trên toàn cầu do Hoa hồng của nó-giống như hoa, tuyệt vời sau thu hoạch cuộc sống,và đang có sẵn trong màu sắc khác nhau (Kunitake và ctv., 1995). Việc cắt giảm cụm hoa thông thường có một cuộc sống bình của 3-6 tuần (Dennis et al., 1989). Lisianthus là một vừa phải cOld khoan dung hàng năm hoặc hai năm một lần thực vật bản địa của phía nam ngangt của các Hoa Kỳ và Mexico (Roh và Lawson, 1988). Thlà thực vật phát triển đến 50-75 cm chiều cao với 20-40 Hoas. bởi Thiên nhiên, Lisianthus ban đầu tạo thành một rosette và grOWS rất từ từ trong mùa đông, thân cây kéo dài spring, và nó Hoa trong mùa hè (Roh và ctv., 1989). Trong tháng mười hai tạiAdes, nhà chăn nuôi đã phát triển một loạt các giống cây trồng với tôn trọng để Các đặc điểm nhiều như đồng phục hoa trong suốt the năm, thiếu rosetting, khả năng chịu nhiệt, hoa màu, mộtKích thước d Hoa và hình thức, bao gồm cả tăng gấp đôi Hoa, vv (Harbaugh, năm 2006). Hoa grandiflorum phổ biến tuyên truyền của hạt giống hoặc cắt. Một số lớn các giống có thể là sản xuấtd của hạt giống tuyên truyền nhưng chất lượng không phải là thống nhất do variations trong thời gian thực vật có hoa, thực vật chiều cao và số lượng dòng chảyers. Ở một số giống cây trồng, chẳng hạn như những người có biên variegation, đây cây giống Hiển thị một loạt các biến thể do của họ hổ ký tự (Furukawa và ctv., 1990). Lisianthus có những phẩm chất của một "lý tưởng cắt hoa" (thu hútIve Hoa và cuộc sống dài bình) và nên tiếp tục tăng ở phổ biến trong suốt thế kỷ tiếp theo. Micropropagation đã được sử dụng rộng rãi cho các nhanh chóng sản xuất của nhiều loài thực vật và giống cây trồng. Các phương pháp cho micropropagation của Hoa grandiflorum Đã phát triển và nhiều loài thực vật đã được tái tạo từ stem, lá và mô phân sinh explants (Furukawa và ctv., 1990). Phép nhân của dòng vô tính đã chọn qua vô tính mộtBể phốt văn hóa nên có giá trị trong Lisianthus vì nó enabLes các quy mô lớn nhân của p cá nhân đã chọnlants có Các đặc điểm hấp dẫn như năng suất cao, lùn thói quen, sức đề kháng bệnh hoặc tốc độ tăng trưởng nhanh hơn (Semeniuk và Griesbach, 1987). Sự thành công của phương pháp micropropagation phụ thuộcs ngày một số yếu tố như kiểu gen, phương tiện truyền thông, thực vật tăng trưởng điều chỉnh và loại của explants, mà nên được quan sát during các quá trình (Pati et al., 2005; Nhut et al., 2010). Các Hầu hết thường xuyên sử dụng điều chỉnh tăng trưởng cho micropropagatION của cây cảnh bởi organogenesis, embryogenesis mộtNd phổ biến vũ khí ở nách lá là naphthalenacetic axit (NAA), và benzyl adenine (BA) (Jain và Ochatt, 2010). Kinetin (KIN) đã được áp dụng cho micropropagation nhiều thực vậts (Jain và Ochatt, 2010). Mục tiêu của stu hiện nayDy là để đánh giá ảnh hưởng của nồng độ khác nhau của KIN và 315 NAA ngày tái sinh của bắn và gốc trong Hoa grandiflorum.Kết quả Bắn nhân Chúng tôi đã nghiên cứu tác dụng của nồng độ khác nhau of KIN và NAA trên micropropagation của Lisianthus)Hoa grandiflorum), một loại cây cảnh. Nghiên cứu đặc điểm chiều dài bắn, bắn số, nút số và rOot số. Các kết quả được tóm tắt trong bảng 1. Chúng tôi dữ liệu tiết lộ rằng có những khác biệt trong o có hiệu lựcf các Các nồng độ khác nhau của KIN, NAA và interaction giữa các cơ quan quản lý hai tăng trưởng trên nhânters. Chụp Mẹo đã excised và chuyển vào MS mediue có KIN (0-2 mg/L) và North American (0-2 mg/L). Sau đó trong tuần tới 3-4, sự khác biệt được quan sát. Các phương tiện bổ sung với 1 mg/L KIN Nếu không có NAA kết quả tốt nhất bắn dài (2,058 cm) và quay số (2.62) (bảng 1 và Figs. 2 và 3). TôiDium có cách 0.5 mg/L KIN với 2,61 cành là một proper phương tiện truyền thông. Kết quả này là tương đối tốt hơn so với skêu chiều dài (1,14 cm) và quay số (1,10) của các control. Các chiều dài bắn thấp nhất (0.856 cm) nhận được từ plantlets phát triển trong môi trường chứa 2 mg/L NAA mà không cần thân (Bảng 1, hình 2). Callus lớn nhất được quan sát thấy tại các cơ sở bắn trồng trên phương tiện này (hình 2). Ít nhất bắn số (0,00) đã được nhìn thấy trong môi trường bổ sung 1 và 2 mg/L NAA không KIN (bảng 1). Phân tích dữ liệu đã chỉ ra rằng hiệu ứng của cNT nồng độ của KIN và North American đã được đáng kể trên tông quay số (p≤0,01) (bảng 2). Ngoài ra, NAA đã quan trọng có hiệu lực trên chiều dài bắn (p≤0,01), nhưng có hiệu lực của KIN trên bắn chiều dài là không đáng kể (bảng 2). EffeCT của KIN × NAA vào chiều dài bắn và chụp số là dấu hiệuificant (p≤0,05) (bảng 2). Khi đầu chụp cấyd trong Các phương tiện có chứa 0.5 mg/L KIN mà không NAA, các tốt nhất kết quả đã được quan sát cho nút số (8.86) (bảng 1 và hình. 4). nút ít nhất là số (1,32) đã được tính toán trong phương tiện bổ sung với 2 mg/L NAA + 1 mg/L KIN (bảng 1,Hình 4). Phân tích các phương sai đã chỉ ra rằng effect của KIN, NAA và KIN × NAA trên số nút đã là significaNT (p≤0,01) (bảng 2). Acclimatization rễ và thực vật Số rễ, lớn nhất được tìm thấy khi chúng tôi sử dụng 2 mg/L KIN + 0,5 mg/L NAA (2,40) và cách 0.5 mg/L thân nhân mà không có NAA (1,60) (bảng 1 và hình 5). Dữ liệu phân tích Hiển thịEd mà tác động của KIN, NAA và KIN × NAA đã không có significant trên số gốc (bảng 2). Bắt nguồn từ plantletsthành công chuyển sang đất. O kết quảf acclimatization đã chỉ ra rằng 100% của plantlets wđây sống sót để phát triển dưới điều kiện nhà kính và chúng tôiRe về mặt hình thái tương tự như mẹ nhà máy (hình 6). Một hỗn hợp trong ánh sáng đất thoát nước tốt là thích hợp cho acclimatization của Lisianthus)Hoa grandiflorum). Thảo luận Một cách tiếp cận micropropagation cho Lisianthus, một ornatâm thần cây trồng, bằng cách sử dụng KIN và North American đã được phát triển. Cytokinins đượcHình 1. Cây giốngHoa grandiflorum ở trong ống nghiệmđiều kiện, và bắn phổ biến trong rắn MS medium. Chụp Mẹo đã được cắt từ các nhà máy của mẹ là explaNTS và nuôi cấy trong MS trung bình chứa thực vật tăng trưởng regulators. Hình 2. Hiệu quả của các nồng độ khác nhau của KIN và North American Ngày bắn các chiều dài của Hoa grandiflorum. một) bắn cao nhất chiều dài (1 mg/L KIN mà không NAA), và b) thấp nhất shoot chiều dài (2 mg/L, NAA không có thân). Cytokinin KIN có Các vai trò quan trọng trong việc tăng bắn chiều dài của Lisiando đó. 316 Bảng 1. Có nghĩa là so sánh các tác động của concent khác nhaukhẩu phần của KIN và North American trên chiều dài bắn, bắn khảr, và bắn và số gốc Hoa grandiflorum. Phương pháp điều trị (KIN + NAA) (mg/L) Bắn chiều dài (cm) bắn số Nút No. Gốc số 0 + 0 1.140BD 1.10đĩa CD 2,72d 0,60c0,5 + 0