Conservation of banana germplasm through cryopreservation

• Chapter Authors : Panis, B.; Vandenbranden, K.; Schoofs, H.; Swennen, R.


• Document type : Conference paper


• Year of publication : 1998


• Conference : International Symposium on Biotechnology of Tropical and Subtropical Species, Brisbane, Queensland, Australia, 29 September 1997


• Book title : Acta Horticulturae 461


• Editors : Drew, R.


• Publisher(s) : ISHS


• Place of publication : Leuven, Belgium


• Pages : 515-521


• Language(s) : English


• Abstract : Since most banana landraces (Musa spp.) do not produce seed and are vegetatively propagated, germplasm must be maintained clonally. Therefore field and in vitro collections were established. Currently, the world's largest banana collection (1080 accessions) is kept as in vitro proliferating meristems under limited growth conditions at the Laboratory of Tropical Crop Improvement of K.U.Leuven (Katholieke Universiteit Leuven, Belgium). Cryopreservation is a welcome alternative since during storage at ultra-low temperatures (-196 °C), all metabolical, chemical and physical processes are arrested. As such. the material under storage does not need to be subcultured, thus avoiding risks of contamination and human error, and no somaclonal variation will take place. We developed an extremely simple cryopreservation system relying on a two-week-preculture phase of highly proliferating meristems on media with elevated sugar concentrations followed by rapid freezing in liquid nitrogen. This cryopreservation protocol was successfully tested on 20 accessions belonging to different genomic groups. Normal plants were regenerated from each of them. Regeneration frequencies vary from 7.4 to 68.9 percent, depending on the cultivar. The mode of action of the sugar preculture phase with respect to the cryopreservation ability of different cultivars is under investigation. It is demonstrated that lipid, sugar and protein contents of non-precultured and sugar-precultured plants differ (Author's abstract).
  
  [Conservation de matériel génétique de bananier par cryoconservation]
  
  [Du fait de la stérilité de la plupart des races locales de bananier (Musa spp.) et de leur propagation par voie végétative, le matériel génétique doit être maintenu sous forme de clones. Par conséquent, des collections en champ et in vitro ont été établies. Actuellement, la plus grande collection de bananier au monde (1080 accessions) est maintenue sous forme de méristèmes en prolifération active in vitro, en conditions de croissance ralentie au Laboratoire d'amélioration des espèces tropicales de K.U.Leuven (Katholieke Universiteit Leuven, en Belgique). La cryoconservation est une alternative intéressante puisque, pendant le stockage aux températures ultra basses (-196°C), tous les processus métaboliques, chimiques et physiques sont suspendus. Ainsi, les risques inhérents au repiquage de contamination, d'erreur humaine et d'apparition de variation somaclonale sont évités. Nous avons développé un système très simple de cryoconservation fondé sur une phase de préculture de deux semaines des méristèmes en prolifération active sur des milieux fortement enrichis en sucre, suivie d'une congélation rapide dans l'azote liquide. Ce protocole de cryoconservation a été appliqué avec succès à 20 accessions appartenant à différents groupes génomiques. Des plantes normales ont été régénérées pour chacune d'entre elles. Les fréquences de régénération ont varié de 7,4 pourcent à 68,9 pourcent, selon le cultivar. Le mode d'action de la phase de préculture sucrée est à l'étude, en tenant compte des capacités de cryoconservation des différents cultivars. Il s'avère que les teneurs en lipides, en sucres et en protéines des plants non précultivés et précultivés diffèrent (Résumé d'auteur).]
  
  [Conservación del germoplasma de banano a través de técnicas criogénicas]
  
  [Ya que la mayoría de las razas indígenas de banano (Musa spp.) no produce semillas y se propaga vegetativamente, el germoplasma debe mantenerse de manera clonal. Por esta razón, se establecieron colecciones de campo e in vitro. Actualmente, la colección de banano más grande del mundo (1080 accesiones) se mantiene en forma de meristemas proliferantes in vitro bajo condiciones de crecimiento limitado en el Laboratorio de Mejoramiento de Cultivos Tropicales de la Universidad Católica de Lovaina (Katholieke Universiteit Leuven, Bélgica). La crioconservación es una alternativa bien recibida, ya que durante el almacenamiento a temperaturas ultrabajas (-196 °C), todos los procesos metabólicos, químicos y físicos se detienen. Por lo tanto, el material bajo almacenamiento no necesita subcultivarse, evitando de esta manera los riesgos de contaminación y error humano, y no aparecerá variación somaclonal. Hemos desarrollado un sistema de crioconservación extremadamente sencillo, que consiste de una fase de precultivo de meristemas altamente proliferantes de dos semanas en un medio con elevadas concentraciones de azúcar, seguida por una congelación rápida en nitrógeno líquido. Este protocolo de crioconservación fue examinado exitosamente en 20 accesiones pertenecientes a diferentes grupos genómicos. Se regeneraron plantas normales de cada una de ellas. Las frecuencias de regeneración varían de 7.4 a 68.9 porciento, dependiendo del cultivar. Se investiga el modo de actuar de la fase de precultivo en azúcar con respecto a la habilidad de crioconservación de diferentes cultivares. Se demostró que los contenidos de lípidos, azúcares y proteínas de las plantas precultivadas en azúcar y sin la fase de precultivo difieren (Resumen del autor).]


• Keywords : MERISTEM CULTURE; GERMPLASM; FREEZING; CULTURE MEDIUM; GERMPLASM CONSERVATION; LIPID CONTENT; GENE BANKS; CARBOHYDRATE CONTENT; PROTEIN CONTENT; INIBAP


• Open access : No


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