Callus induction and plant regeneration from immature embryos of Brachypodium distachyon with different chromosome numbers

Abstract

The paper reports the in vitro cultivation of two commercial lines and 23 wild populations (with 10, 20 and 30 chromosomes) of Brachypodium distachyon. Callus induction was assayed on Murashige and Skoog medium containing 1 mg dm -3 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) with 30 g dm -3 of sucrose (MSs) or maltose (MSm). No significant differences were seen between the two media with respect to callus induction. Calli were transferred to MSm medium without 2,4-D but containing 0.1 mg dm -3 of 6-benzylaminopurine for plant regeneration. The plant regeneration response was very variable depending on the original induction medium, although no overall preference for one or the other medium was seen. The three main culture stages (callus induction, plant regeneration, and green plantlets formation) are probably differently controlled in the plants with different chromosome numbers. This supports the idea that the three cytotypes of Brachypodium cultured actually belong to different species.Additional key words: in vitro culture, auxin, cytokinin, maltose, saccharose.

Spatial Distribution of Selected Chemical Cell Wall Components in the Embryogenic Callus of Brachypodium distachyon

“…Although it was demonstrated that a high-efficiency transformation callus can also be obtained from whole seeds, immature embryos are the most suitable explant for callus induction in Brachypodium [8, 9]. These embryos are highly susceptible to the stimulatory conditions of an in vitro culture, which results in the first callus clusters being observed after only a week [10]. Such a callus is of a high quality and regeneration potential, which makes it a preferred target for genetic transformation [7].…”

Cultivo in vitro de Embriones Inmaduros en tres Citotipos de Brachyopodium distachyon (L.) P. Beauv.

“…A la vista de los resultados obtenidos en un ensayo previo de cultivo in vitro limitado a dos medios de cultivo (Hammami et al, 2011a), se eligieron seis poblaciones con diferentes números cromosómicos. A partir de estos materiales se ha llevado a cabo un es- tudio sobre la influencia de los diferentes niveles cromosómicos de las poblaciones analizadas, el tipo y la concentración de la auxina añadida a los medios (2,4-D, Dicamba o Piclorán) y la interacción 'medio x población'.…”

“…Thus, two populations of 2n = 30 chromosomes, Bd238 and Bd341 were those of the best behavior, whereas the populations Bd160 and Zulema' with 2n = 10 chromosomes, showed the lowest response. yon como modelo de cereales de climas templados, se han llevado a cabo estudios de respuesta al cultivo in vitro en diferentes poblaciones (Bablak et al, 1995;Draper et al, 2001Hammami et al, 2011a.…”

“…Previo a este trabajo se llevó a cabo un estudio de cultivo in vitro de embriones inmaduros de una colección de 23 poblaciones autóctonas españolas de B. distachyon y dos líneas comerciales 'Ibros' y 'Zulema' en dos medios de inducción de embriogénesis somática: MS y MSm diferenciados solamente por el tipo de azúcar añadido al medio (Hammami et al, 2011a). Los resultados de este trabajo mostraron una amplia diversidad genética en la respuesta al cultivo in vitro de embriones inmaduros, de manera que la colección abarca poblaciones recalcitrantes al cultivo y otras con respuestas aceptables.…”

“…En el presente trabajo se estudiaron seis poblaciones de B.distachyon (dos por cada citotipo) y se ensayaron nueve medios de inducción de embriogénesis somática. Los medios se basaron en el puesto a punto previamente (Hammami et al, 2011a) y se diferenciaron en el tipo de auxina (ácido 2.4-Diclorofenoxiacético (2,4-D), Picloran o Dicamba) y en su concentración en el medio de inducción (1 mg/l, 2 mg/l y 4 mg/l). Con este estudio se pretende estudiar: i)-la respuesta al cultivo in vitro de los 3 citotipos (2n = 10, 20 y 30) de Brachypodium, ii)-la influencia del regulador de crecimiento y su concentración en la estimulación de la capacidad embriogénica en las tres formas, iii)-la capacidad para regenerar plantas a partir de los callos obtenidos en la fase anterior.…”