Tissue culture storage of potato germplasm. 2. Use of growth retardants

Summary

The interval between transfers of organ cultures from seventeen potato cultivars has been extended from several weeks to twelve months by the addition of growth retardants to the medium. The presence of abscisic acid or mannitol in the medium increased the survival of cultures from 15 to 60% after twelve months, and in combination with a reduced temperature regime up to 73% of cultures survived. B995 and Phosphon D added to the medium had less effect and trans-cinnamic acid was ineffective. In the presence of abscisic acid and mannitol cultures became stunted with short internodes and poor root development but normal growth occurred on transfer to retardant-free medium

Zusammenfassung

Das Intervall zwischen den Uebertragungen von Organkulturen, die von siebzehn Kartoffelsorten stammen, wurde von vier Wochen auf zwölf Monate oder länger ausgedehnt. Die fünfzehn Züchtungen schlossen Muster von vier Ploidygraden ein und deckten den Schwankungsbereich innerhalb kultivierter Kartoffeln. Nodienkulturen wurden routinemässig alle vier Wochen übertragen und auf Nährboden nach Murashige & Skoog (1962) ohne Hormone bei 22 °C bei einer Photoperiode von 16 Stunden herangezogen. Die nach der Lagerung überlebenden Pflanzen wurden auf frischen Nährboden übertragen und dienten der Produktion der neuen Anzucht.

Der durchschnittliche Prozentsatz Ueberlebende nach 12monatiger Lagerung bei 22 °C wurde von 17 % auf 66 % bzw. 61 % mit 5 mg/l bzw. 10 mg/l Abscisinsäure im Nährboden verbessert. Eine Erhöhung des osmotischen Druckes durch die Beifügung von Mannit ermöglichte das Ueberleben in einem ähnlichen Ausmass, 3 % und 6 % Mannit erhöhte die Zahl der Ueberlebenden auf 64 % und 61 %. Die andern Hemmstoffe waren weniger wirksam. Nach 6 Monaten Lagerung war die Ueberlebensrate von 45 % auf 60 % mit 50 mg/l B995 und 10 mg/l Maleinsäurehydrazid und auf 85% mit 1 und 3 mg/l Phosphon D verbessert; trans-Zimtsäure war unwirksam.

Eine Kombination von erhöhtem Nährbodenvolumen (3,5 ml auf 60 ml) mit 20 mg/l Abscisinsäure im Nährboden verbesserte die Ueberlebensrate von 26 % auf 73 % nach 12 Monaten Lagerung. 73 % der Kulturen wurden auch mit 10 mg/l Abscisinsäure in Verbindung mit einem zyklischen Temperaturregime erzielt. Wirksame Konzentrationen von Hemmstoffen erzeugten eine anomale Pflanzenmorphologie. Die Pflänzchen waren verkümmert mit kurzen Internodien und schwacher Wurzelentwicklung. Durch die Uebertragung auf frischen, hemmstoffreien Nährboden wurde jedoch ein normales Wachstum erzielt.

Die Beifügung von Hemmstoffen, besonders Abscisinsäure und Mannit, erlaubt die Lagerung von Kartoffelkulturen bei normalen Raumtemperaturen für Kulturen (22 °C) und ist auch in Kombination mit reduzierten Temperaturen wirksam.

Résumé

L'intervalle entre la mise en culture d'organes issus de dix-sept variétés de pomme de terre et leur transfert a été étendu de quatre semaines à douze mois ou plus. Ces quinze variétés comprenaient quatre niveaux de ploïdie et couvraient la gamme des variations observées à l'intérieur des pommes de terre cultivées. Les explantats issus des cultures ont été transférés régulièrement toutes les quatre semaines et cultivés sur le milieu de Murashige & Skoog (1962) sans hormones, à 22 °C sous une photopériode de 16 heures. Les cultures étaient faites une à quatre semaines avant leur transfert dans les conditions expérimentales. La survie des explantats s'est exprimée par la production d'une nouvelle croissance sur le milieu frais.

Le pourcentrage moyen de survie après une conservation de 12 mois à 22 °C était amélioré de 17 à 66 % et 61 % avec respectivement 5 mg/l et 10 mg/l d'acide absissique dans le milieu. Une augmentation de la pression osmotique occasionnée par l'addition de mannitol a amélioré la survie dans des proportions analogues, de 3 et 6 % à 64 et 61 %. Les autres retardateurs de croissance ont été moins efficaces. Après 6 mois de conservation le taux de survie est passé de 45 à 60 % avec 50 mg/l de B995 et 10 mg/l d'hydrazide maléique et à 85 % avec 1 et 3 mg/l de phosphon D; l'acide trans-cinnamique n'a pas été efficace.

L'augmentation de la quantité de milieu (de 3.5 ml à 60 ml) combinée avec l'addition de 20 mg d'acide absissique a amélioré le taux de survie de 26 à 73% après 12 mois, et 73 % également avec 10 mg/l lorsque le cycle des températures a été alterné. La concentration des retardateurs de croissance avait pour effet de donner des anomalies morphologiques aux cultures. Les plantules étaient rabougries avec de courts entre-noeuds et peu de racines. Le transfert de celles-ci sur un milieu frais sans retardateur de croissance leur rendait une croissance normale.

L'addition de retardateurs de croissance, notamment d'acide absissique et de mannitol, convient à la pomme de terre pour la conservation des cultures à la température ambiante (22 °C) et est également efficace dans le cas de températures plus basses.