Cryopreservation of banana embryogenic cell susensions: An aid for genetic transformation

• Chapter Authors : Panis, B.; Schoofs, H.; Remy, S.; Sági, L.; Swennen, R.


• Document type : Conference paper


• Year of publication : 2000


• Book title : Cryopreservation of tropical plant germplasm : Current research progress and application


• Editors : Engelmann, F.; Takagi, H.


• Publisher(s) : IPGRI/JIRCAS


• Place of publication : Rome, Italy


• Pages : 103-109


• Language(s) : English


• Abstract : Banana (Musa spp.) embryogenic cell suspensions can be initiated from either immature male flowers or highly proliferating meristem cultures. In both cases, it is very time consuming and labour intensive. Moreover, in both cases, the efficiency of embryogenic cell suspension production is very low and cultivar-dependent. Embryogenic cell suspensions are mostly monocots, especially in the case of banana where no immature embryos are available, the material of choice for genetic engineering. Currently, embryogenic cell suspensions are the only source of regenerable protoplasts in banana. These protoplasts can be transformed through electroporation. Numerous transgenic banana plants have been obtained by subjecting embryogenic cells to particle bombardment and Agrobacterium infection. Once initiated, cell suspensions are subject to somaclonal variation and contamination. Moreover, a prolonged culture period results in a decrease and finally even in the loss of their morphogenic capacity. It is therefore of the utmost importance that these valuable cell suspensions are safely stored through cryopreservation. Therefore, we developed a cryopreservation protocol which relies on slow freezing (1°C/min) to -40°C in the presence of a cryoprotectant solution containing 180 g/L sucrose and 7.5 percent dimethylsulphoxide (DMSO). Currently, 19 cell lines belonging to 7 different cultivars are safely stored in liquid nitrogen for the long term. After thawing, cell suspensions can again be initiated for use in genetic engineering.
  
  [Cryoconservation de suspensions cellulaires embryogéniques de bananier : un atout pour la transformation génétique]
  
  [Des suspensions cellulaires embryogéniques de bananier (Musa spp.) peuvent être initiées à partir de fleurs mâles immatures ou de méristèmes en prolifération active. Dans les deux cas, cela demande beaucoup de travail et de temps. De plus, la productivité de ces suspensions reste très faible et dépend du cultivar. Des suspensions cellulaires embryogéniques ont été surtout effectuées sur des monocotylédones, particulièrement pour le bananier où aucun embryon immature, matériel de choix du génie génétique, n'est disponible. Actuellement, les suspensions cellulaires embryogéniques sont la seule source de protoplastes régénérables pour le bananier. Ces protoplastes peuvent être transformés par électroporation. Plusieurs plants de bananiers transgéniques ont été obtenus en soumettant des cellules embryogéniques à un bombardement de particules ou à une infection au moyen d'Agrobacterium. Une fois initiée, les suspensions cellulaires sont sujettes à la variation somaclonale et à la contamination. De plus, une période de culture prolongée entraîne le déclin, puis finalement la perte de leur capacité morphogénique. Il est de la plus haute importance que ces précieuses suspensions cellulaires soient stockées en toute sécurité par cryoconservation. C'est pourquoi, nous avons développé un protocole de cryoconservation qui repose sur une congélation lente (1°C/min) jusqu'à -40°C en présence d'une solution cryoprotectrice contenant 180 g/l de sucrose et 7.5 pourcent de diméthylsulfoxyde (DMSO). Actuellement, 19 lignées cellulaires appartenant à 7 cultivars différents sont stockées, à long terme et en sécurité, dans l'azote liquide. Après décongélation, les suspensions cellulaires peuvent être réactivées pour leur emploi en génie génétique.]
  
  [Crioconservación de las suspensiones de células embriogénicas de banano: Una ayuda para la transformación genética]
  
  [Las suspensiones de células embriogénicas de banano (Musa spp.) pueden ser iniciadas a partir de flores masculinas inmaduras o cultivos de meristemas altamente proliferantes. En ambos casos, este trabajo es muy intenso y requiere de mucho tiempo. Además, en ambos casos, la eficacia de la producción de suspensiones de células embriogénicas es muy baja y depende del cultivar. Las suspensiones de células embriogénicas en su mayoría son monocotiledóneas, especialmente en el caso del banano donde no se dispone de embriones inmaduros, material de selección para la ingeniería genética. Comúnmente, las suspensiones de células embriogénicas son la única fuente de protoplastos regenerables en banano. Estos protoplastos pueden ser transformados mediante electroporación. Se han obtenido numerosas plantas transgénicas de banano sometiendo las células embriogénicas al bombardeo con partículas e infección con Agrobacterium. Una vez iniciadas, las suspensiones celulares están sujetas a la variación somaclonal y contaminación. Además, un período de cultivo prolongado da como resultado una disminución y finalmente incluso la pérdida de su capacidad morfogénica. Por lo tanto, es de suma importancia que estas valiosas suspensiones celulares sean seguramente almacenadas a través de la crioconservación. Hemos desarrollado un protocolo de crioconservación que cuenta con una congelación lenta (1°C/min) hasta -40°C en presencia de una solución crioprotectora que contiene 180 g/L de sacarosa y 7.5 porciento de dimetilsulfóxido (DMSO). Actualmente, 19 líneas de células pertenecientes a 7 cultivares diferentes están almacenadas sin peligro en nitrógeno líquido para un término largo. Después de la descongelación, las suspensiones celulares pueden ser iniciadas nuevamente para ser utilizadas en la ingeniería genética.]


• Keywords : GENETIC ENGINEERING; CRYOPRESERVATION; EMBRYOGENIC CELL SUSPENSIONS


• Open access : Yes


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