Cryopreservation of proliferating meristem cultures of banana

• Chapter Authors : Panis, B.; Schoofs, H.; Thinh, N.T.; 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 : 238-244


• Language(s) : English


• Abstract : Two types of highly meristematic and regenerable tissue can be obtained in banana; (1) tiny meristems excised from in vitro plants and (2) proliferating 'cauliflower like' meristem clumps. Both tissue types are currently subject to cryopreservation experiments. In this report, we present two cryopreservation techniques applied on proliferating meristem clumps, i.e. simple freezing and vitrification. 'Cauliflower-like' meristems are obtained on media containing a high concentration of benzylaminopurine (BAP). Simple freezing involves a 2-week preculture on a semisolid medium with a high (0.4 M) sucrose concentration, after which the meristem clumps are plunged into liquid nitrogen. Post-thaw viability rates could be improved by transferring thawed meristems to liquid medium instead of semisolid medium. As such, viability rates between 0 and 68 percent were obtained, depending on the cultivar. ABB cooking bananas responded well, unlike AAA highland bananas and AAB plantains, which responded poorly to this cryopreservation protocol. Therefore, we tested the vitrification technique on the same material. Sucrose precultured and non-precultured meristem clumps were subjected to the PVS2 solution at 0°C and subsequently frozen. We observed that sucrose precultured meristems are less sensitive to the PVS solution and most importantly that these precultured meristems became more resistant to freezing. For the 21 accessions under investigation, post-thaw viability rates ranged between 14 and 79 percent. For both techniques we found that a sucrose preculture period is essential to obtain high levels of survival after freezing.
  
  [Cryoconservation de cultures méristématiques de bananier en prolifération active]
  
  [Deux types de tissu fortement méristématiques et régénérables peuvent être obtenus pour le bananier ; (1) des méristèmes minuscules excisés de plants in vitro et (2) des amas méristématiques en prolifération de type 'chou-fleur'. Les deux types de tissu sont soumis actuellement à des expériences de cryoconservation. Dans ce rapport, nous présentons deux techniques de cryoconservation appliquées sur des amas méristématiques en prolifération active : une simple congélation et une vitrification. Des méristèmes de type 'chou-fleur' sont obtenus sur des milieux contenant une forte concentration de benzylaminopurine (BAP). La congélation simple implique une phase de préculture de deux semaines sur un milieu semi-solide enrichi fortement en sucrose (0,4 M), après quoi, les amas méristématiques sont plongés dans l'azote liquide. Les taux de viabilité post-décongélation pourraient être améliorés en transférant les méristèmes décongelés en milieu liquide plutôt qu'en milieu semi-solide. Des taux de viabilité de 0 à 68 pourcent ont été ainsi obtenus, selon le cultivar. Les bananiers à cuire ABB ont bien répondu à ce protocole de cryoconservation, contrairement aux bananiers d'altitude et aux plantains AAB, dont la réponse a été faible. Par conséquent, la technique de vitrification a été appliquée à ce matériel. Des amas méristématiques, précultivés ou non sur sucrose, ont été soumis à une solution PVS2 à 0°C, puis congelés. Les méristèmes précultivés sur sucrose s'avèrent moins sensibles à la solution PVS et surtout, résistent mieux à la congélation. Pour les 21 accessions testées, les taux de survie post-décongélation ont varié de 14 pourcent à 79 pourcent. La préculture sur sucrose s'est révélée essentielle, dans les deux techniques, à l'obtention de bons taux de survie après congélation.]
  
  [Crioconservación de los cultivos de meristemas proliferantes de banano]
  
  [En banano se puede obtener dos tipos de tejidos altamente meristemáticos y regenerables: (1) meristemas minúsculos recortados de las plantas cultivadas in vitro y (2) racimos de meristemas proliferantes 'parecidos a coliflor'. Ambos tipos de tejidos se someten actualmente a experimentos de crioconservación. En este informe, presentamos dos técnicas de crioconservación aplicadas a los racimos de meristemas proliferantes, es decir, una congelación simple y vitrificación. Los meristemas 'parecidos a coliflor' se obtienen en los medios que contienen una alta concentración de benzilaminopurina (BAP). La congelación simple involucra un precultivo de 2 semanas en un medio semisólido con una alta concentración (0.4 M) de sacarosa, después de lo cual los racimos de meristemas se sumergen en nitrógeno líquido. Las tasas de viabilidad después de descongelación podrían ser mejoradas transfiriendo los meristemas a un medio líquido en vez de semisólido. Como tales, se obtuvieron tasas de viabilidad entre 0 y 68 porciento, dependiendo del cultivar. Los bananos de cocción ABB respondieron bien, a diferencia de los bananos de altiplanos AAA y plátanos AAB, que respondieron pobremente a este protocolo de crioconservación. Por lo tanto, hemos examinado la técnica de vitrificación en el mismo material. Los racimos de meristemas precultivados en sacarosa y sin precultivo fueron sujetos a una solución de PVS2 a 0°C y subsecuentemente congelados. Hemos observado que los meristemas precultivados en sacarosa son menos sensibles a la solución PVS y lo que es más importante es que estos meristemas precultivados se hicieron más resistentes a la congelación. Para las 21 accesiones bajo investigación, las tasas de viabilidad después de la descongelación variaron entre 14 y 79 porciento. Para ambas técnicas hemos encontrado que es esencial efectuar un precultivo para obtener altos niveles de supervivencia después de la congelación.]


• Keywords : MERISTEM CULTURE; VITRIFICATION; CRYOPRESERVATION; PROTOCOL


• Open access : Yes


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