Published May 24, 2023 | Version v1
Publication Open

Synthetic seeds for in vitro preservation of Asparagus officinalis L.

Creators

  • 1. Desert Research Center
  • 2. National Research Centre

Description

Abstract Background Asparagus ( Asparagus officinalis ) is a perennial vegetable of economic importance for its high nutritional and medicinal value. Male plants are more desirable because of their higher spear yield. Therefore, the aim of this study was to evaluate the efficiency of the gibberellin inhibitors; paclobutrazol (PBZ) and cycocel (CCC) for in vitro preservation by encapsulation of in vitro-derived shoot tips of the superior germplasm of the first generation of asparagus male hybrid; cultivar Mary Washington 500W. Methods An efficient technique for synthetic seeds production was achieved, consisting of 3% (w/v) Na-alginate dissolved in water, Murashige and Skoog (MS) medium, MS medium with the growth inhibitors; PBZ and CCC at different concentrations, and 0.1 M calcium chloride (CaCl 2 .2H 2 O). Synthetic seeds were stored at 4 ℃ and then cultured after different storage durations (0, 2, 4, 8, 12, 16, 20 and 24 weeks) on MS medium supplemented with 1 mg l −1 kinetin, 0.2 mg l −1 naphthalene acetic acid and 0.5 mg l −1 gibberellic acid for shoot tip multiplication; then, recovered shoots were transferred to MS medium supplemented with 1 mg l −1 indole butyric acid and 0.5 mg l −1 PBZ for rooting. Results The beads containing 1 mg l −1 PBZ considered the optimum for producing complete well-developed plantlets of Asparagus officinalis from recovered shoot tips after 24 weeks of storage that successfully acclimatized in the greenhouse. Conclusions This protocol is efficient for in vitro preservation by encapsulation of shoot tips and regeneration of Asparagus officinalis F1 male hybrid (Mary Washington 500w), using anti-gibberellin plant growth regulators within the beads to prolong the duration of storage and provide a continuous supply of the plant.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية مجردة الهليون ( الهليون المخزني ) هو نبات معمر ذو أهمية اقتصادية لقيمته الغذائية والطبية العالية. تعتبر نباتات الذكور مرغوبة أكثر بسبب غلة رمحها الأعلى. لذلك، كان الهدف من هذه الدراسة هو تقييم كفاءة مثبطات الجبريلين ؛ paclobutrazol (PBZ) و cycocel (CCC) للحفظ في المختبر عن طريق تغليف أطراف اللقطات المشتقة في المختبر من الجبلة الوراثية المتفوقة للجيل الأول من الهجين الذكري الهليون ؛ صنف ماري واشنطن 500W. الطرق تم تحقيق تقنية فعالة لإنتاج البذور الاصطناعية، تتكون من 3 ٪ (وزن/حجم) نا ألجينات مذابة في الماء، وسط موراشيج وسكوج (MS)، وسط MS مع مثبطات النمو ؛ PBZ و CCC بتركيزات مختلفة، و 0.1 M كلوريد الكالسيوم (CaCl2.2H2O). تم تخزين البذور الاصطناعية عند 4 درجات مئوية ثم تم استزراعها بعد فترات تخزين مختلفة (0، 2، 4، 8، 12، 16، 20 و 24 أسبوعًا) على متوسط MS مكمل بـ 1 ملغ لتر -1 كينيتين، 0.2 ملغ لتر -1 حمض أسيتيك النفثالين و 0.5 ملغ لتر -1 حمض الجبريليك لمضاعفة طرف اللقطة ؛ ثم، تم نقل البراعم المستردة إلى متوسط MS مكمل بـ 1 ملغ لتر -1 حمض الإندول بوتيريك و 0.5 ملغ لتر -1 PBZ للتجذير. النتائج تعتبر الخرزات التي تحتوي على 1 ملغ لتر -1 PBZ هي الأمثل لإنتاج نباتات كاملة متطورة جيدًا من الهليون المخزني من أطراف اللقطات المستردة بعد 24 أسبوعًا من التخزين الذي تأقلم بنجاح في الدفيئة. الاستنتاجات هذا البروتوكول فعال للحفظ في المختبر عن طريق تغليف أطراف اللقطات وتجديد الهليون المخزني F1 للذكور (ماري واشنطن 500 واط)، باستخدام منظمات نمو النبات المضادة للجبريلين داخل الخرز لإطالة مدة التخزين وتوفير إمدادات مستمرة للنبات.

Translated Description (French)

Résumé Contexte L'asperge officinale ( Asparagus officinalis ) est un légume vivace d'importance économique pour sa haute valeur nutritionnelle et médicinale. Les plantes mâles sont plus désirables en raison de leur rendement en lances plus élevé. Par conséquent, l'objectif de cette étude était d'évaluer l'efficacité des inhibiteurs de la gibbérelline ; paclobutrazol (PBZ) et cycocel (CCC) pour la conservation in vitro par encapsulation des pointes de pousses dérivées in vitro du germoplasme supérieur de la première génération d'hybrides mâles d'asperges ; cultivar Mary Washington 500W. Méthodes Une technique efficace pour la production de graines synthétiques a été réalisée, composée de 3% (p/v) d'alginate de Na dissous dans l'eau, de milieu Murashige et Skoog (MS), de milieu MS avec les inhibiteurs de croissance ; PBZ et CCC à différentes concentrations, et de chlorure de calcium 0,1 M (CaCl 2 .2H 2 O). Les graines synthétiques ont été stockées à 4 ℃, puis cultivées après différentes durées de stockage (0, 2, 4, 8, 12, 16, 20 et 24 semaines) sur du milieu MS supplémenté avec 1 mg l −1 de kinétine, 0,2 mg l −1 d'acide naphtalène acétique et 0,5 mg l −1 d'acide gibbérellique pour la multiplication de la pointe des pousses ; puis, les pousses récupérées ont été transférées sur du milieu MS supplémenté avec 1 mg l −1 d'acide indole butyrique et 0,5 mg l −1 PBZ pour l'enracinement. Résultats Les billes contenant 1 mg l −1 PBZ ont considéré l'optimum pour produire des plantules complètes et bien développées d'Asparagus officinalis à partir des pointes de pousses récupérées après 24 semaines de stockage qui se sont acclimatées avec succès en serre. Conclusions Ce protocole est efficace pour la préservation in vitro par l'encapsulation des pointes des pousses et la régénération de l'hybride mâle Asparagus officinalis F1 (Mary Washington 500w), en utilisant des régulateurs de croissance des plantes anti-gibbérelline dans les billes pour prolonger la durée de stockage et fournir un approvisionnement continu de la plante.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes El espárrago ( Asparagus officinalis ) es un vegetal perenne de importancia económica por su alto valor nutricional y medicinal. Las plantas macho son más deseables debido a su mayor rendimiento de lanza. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar la eficiencia de los inhibidores de giberelina; paclobutrazol (PBZ) y cycocel (CCC) para la preservación in vitro mediante la encapsulación de puntas de brotes derivados in vitro del germoplasma superior de la primera generación de híbridos masculinos de espárragos; cultivar Mary Washington 500W. Métodos Se logró una técnica eficiente para la producción de semillas sintéticas, consistente en 3% (p/v) de Na-alginato disuelto en agua, medio Murashige y Skoog (MS), medio MS con los inhibidores de crecimiento; PBZ y CCC a diferentes concentraciones, y cloruro de calcio 0.1 M (CaCl 2 .2H 2 O). Las semillas sintéticas se almacenaron a 4 ℃ y luego se cultivaron después de diferentes duraciones de almacenamiento (0, 2, 4, 8, 12, 16, 20 y 24 semanas) en medio MS suplementado con 1 mg l −1 de quinetina, 0.2 mg l −1 de ácido naftalenacético y 0.5 mg l −1 de ácido giberélico para la multiplicación de la punta del brote; luego, los brotes recuperados se transfirieron a medio MS suplementado con 1 mg l −1 de ácido indolbutírico y 0.5 mg l −1 de PBZ para el enraizamiento. Resultados Las perlas que contienen 1 mg l −1 PBZ consideraron lo óptimo para producir plántulas completas bien desarrolladas de Asparagus officinalis a partir de puntas de brotes recuperadas después de 24 semanas de almacenamiento que se aclimataron con éxito en el invernadero. Conclusiones Este protocolo es eficiente para la preservación in vitro mediante la encapsulación de puntas de brotes y la regeneración del híbrido macho Asparagus officinalis F1 (Mary Washington 500w), utilizando reguladores del crecimiento de plantas anti-giberelina dentro de las perlas para prolongar la duración del almacenamiento y proporcionar un suministro continuo de la planta.

Files

s42269-023-01043-8.pdf

Files (1.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b28212d48b0055841fa5b53898e762e4
1.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بذور اصطناعية للحفاظ في المختبر على الهليون المخزني L.
Translated title (French)
Graines synthétiques pour la conservation in vitro d'Asparagus officinalis L.
Translated title (Spanish)
Semillas sintéticas para conservar in vitro Asparagus officinalis L.

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4378233837
DOI
10.1186/s42269-023-01043-8

Is supplement to
https://openalex.org/W4379143435 (Other)
https://openalex.org/W4378233837 (Other)
https://openalex.org/W2793305377 (Other)
https://openalex.org/W2301070583 (Other)
https://openalex.org/W2227252722 (Other)
https://openalex.org/W2119484266 (Other)
https://openalex.org/W2094834924 (Other)
https://openalex.org/W2061435204 (Other)
https://openalex.org/W2041347459 (Other)
https://openalex.org/W2033972479 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1561334956
  • https://openalex.org/W1963863549
  • https://openalex.org/W1985922460
  • https://openalex.org/W2023804815
  • https://openalex.org/W2024556021
  • https://openalex.org/W2049407425
  • https://openalex.org/W2064327342
  • https://openalex.org/W2109508972
  • https://openalex.org/W2490193441
  • https://openalex.org/W2589921232
  • https://openalex.org/W2795878990
  • https://openalex.org/W2802261884
  • https://openalex.org/W2803566854
  • https://openalex.org/W2897506804
  • https://openalex.org/W2903561682
  • https://openalex.org/W2972902797
  • https://openalex.org/W2996449236
  • https://openalex.org/W3010712638
  • https://openalex.org/W3059570331
  • https://openalex.org/W3121915338
  • https://openalex.org/W3162134746
  • https://openalex.org/W3163684509
  • https://openalex.org/W3211547928
  • https://openalex.org/W4211147349
  • https://openalex.org/W4214925193
  • https://openalex.org/W4220781486
  • https://openalex.org/W4280653994
  • https://openalex.org/W4289531874