Basal medium improvement for routine micropropagation of Olea maderensis: physiological comparative studies

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Abstract:

The routine micropropagation of Olea maderensis (Lowe) Rivas Mart. & Del Arco requires an adequate basal medium. To find the optimal basal medium, shoots were grown on four different media: olive medium (OM) and three modified OM media enriched with 2, 4, and 10 times the iron (Fe), magnesium (Mg), and manganese (Mn) concentrations of the OM medium, respectively (OMG, OMG4, and OMG10). For the elongation–proliferation stage, media were supplemented with 9.12mol·L–1 zeatin. Doubling the Fe, Mg, and Mn concentrations (OMG) provided green and healthy shoots, while in other media leaf chlorosis or necrosis and abscission occurred because of either deficiency (OM) or toxicity of the elements (OMG4 and OMG10). Shoots grown in the OMG medium also had the highest elongation–proliferation rates. Physiological studies were then performed only between OMG- and OM-grown shoots. Chlorophyll a and b contents and fluorescence (Fv, Fm) were higher in OMG-grown shoots. Doubling the concentration of Fe, Mg, and Mn (which are important in photosynthesis) stimulated leaf survival and photosynthesis. OMG-grown leaves had higher Mg, Fe, and Mn levels. Compared with field leaves, in vitro leaves had higher protein contents. Other physiological parameters (membrane integrity, water content, and osmolality) did not differ between the two media. The best rooting rates were obtained for shoots grown in OMG (>85%), and plants were successfully acclimatized. These studies improved the efficiency and quality of micropropagation of O. maderensis, thereby allowing germplasm preservation of this endangered species.

La micropropagation courante d’Olea maderensis (Lowe) Rivas Mart. & Del Arco requiert un milieu basique adéquat. À cette fin, des pousses ont été cultivées sur quatre milieux différents: le milieu d’olivier standard (OM) ou modifié par l’ajout de Fe, de Mg et de Mn, soit 2, 4 et 10 fois la concentration normale de ces nutriments (OMG, OMG4 et OMG10). Au stade de l'élongation et de la prolifération, les milieux ont été enrichis avec 9,12 mol·L–1 de zéatine. En doublant la concentration de Fe, de Mg et de Mn (OMG), nous avons obtenus des pousses vertes et saines, alors que les autres milieux ont provoqué des ch1oroses ou des nécroses et causé l’abscission des feuilles, probablement à cause d'une déficience (OM) ou d’une toxicité (OMG4 et OMG10). Les pousses cultivées sur le milieu OMG avaient également les taux d'élongation et de prolifération les plus élevés. Des études physiologiques ont ensuite été effectuées en comparant seu1ement les pousses cultivées sur les milieux OMG et OM. Le contenu en ch1orophylle a et b et la fluorescence (Fv, Fm) étaient plus élevés dans les pousses cultivées sur le milieu OMG. Le fait de doubler les concentrations de Fe, de Mg et de Mn, des éléments importants dans la photosynthèse, a favorisé la survie des feuilles et la photosynthèse. La teneur en Mg, Fe et Mn des feuilles était plus élevée sur le milieu OMG. La teneur en protéines des feuilles était plus élevée in vitro qu’au champ. D'autres paramètres physiologiques (p. ex., l'intégrité des membranes, la teneur en eau et la pression osmotique) étaient semblables dans les milieux OM et OMG. Les meilleurs taux d’enracinement (>85%) ont été obtenus sur le milieu OMG et les plants ont été acclimatés avec succès. En améliorant l'efficacité et la qualité de la micropropagation d’O. maderensis, ces travaux contribuent à la conservation du patrimoine génétique de cette espèce en voie de disparition.

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2009

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