Production of phytoplasma-free plants from yellow leaf diseased Catharanthus roseus L. (G.) Don

Abstract

Catharanthus roseus L. (G.) Don., an important medicinal plant, is a susceptible host of phytoplasma. An attempt was made to obtain phytoplasma-free plants employing in vitro chemotherapy. Plants showing reduction in the size of leaves with pal e-gre en or yellow col our and virescence of flowers were the source of tissue culture experiment. Shoot tips excised from phytoplasma-infected plants grew optimally in Murashige and Skoog’s (MS) medium supplemented with kinetin (2.0 mg l⁻¹), 6-benzyl aminopurine (0.75 mg l⁻¹) and indole-3-butyric acid (0.1 mg l⁻¹). Phytoplasma-infected shoot-tip explants, maintained on MS medium, were subjected to different concentration of oxytetracycline (25–100 mg l⁻¹) for 2 weeks and then transferred to antibiotic-free medium for six subsequent serial transfers. Established shoot cultures, with newly emerged shoots showing no phytoplasma symptoms were selected and subcultured for the induction of roots. An oxytetracycline concentration of 75 mg l⁻¹ was optimal for freeing phytoplasma from the infected tissues. About 50% of regenerated plants were phytoplasma free as confirmed by polymerase chain reaction, and they remained healthy for more than 3 years.

Zusammenfassung

Catharanthus roseus L., (G.) Don., das Madagaskar-Immergrün, ist eine wertvolle Heilpflanze und häufig stark mit Phytoplasmen infiziert. Die Gewinnung phytoplasmenfreier Pflanzen wurde mit Hilfe einer in-vitro-Chemotherapie versucht. Pflanzen mit verminderter Blattgröße und hellgrüner oder gelber Blattfarbe sowie Blütenvergrünung dienten als Ausgangsmaterial. Sprossspitzen phytoplasmainfizierter Pflanzen wuchsen optimal auf Murashige-Skoog (MS)-Medium mit Kinetin (2 mg l⁻¹), 6-Benzyl-Aminopurin (0,75 mg l⁻¹) und Indol-3-Buttersäure (0,1 mg l⁻¹). Auf MS-Medium kultivierte phytoplasmainfizierte Sprossspitzen wurden nach einer Behandlung mit Oxytetracyclin unterschiedlicher Konzentration (25–100 mg l⁻¹) sechsmal nacheinander auf antibiotikafreies Medium übertragen. Etablierte Sprossspitzenkulturen mit neugebildeten, symptomlosen Sprossen wurden zur Wurzelbildung weiter kultiviert. Eine Oxytretracyclin-Konzentration 75 mg l⁻¹ erwies sich als optimal für die Gewinnung phytoplasmenfreier Pflanzen aus infiziertem Gewebe. Eine Polymerase-Kettenreaktion zeigte, dass etwa 50% der regenerierten Pflanzen frei von Phytoplasmen waren; sie blieben mehr als drei Jahre gesund.