Propagation in vitro of hellebores (Helleborus L.). review

The genus Helleborus belongs to the family Ranunculaceae and comprises about 22 species, which are distributed over different parts of Europe and West Asia. In Poland, only H. purpurascens is native and it occurs in the Western Bieszczady Mountains. Hellebores are popular as ornamental cut flowers and medicinal plants in Europe and the USA. Conventional propagation by seeds or division has a low multiplication rate and is time-consuming. Vegetative propagation is necessary to maintain the desirable characteristic of a particular hellebore cultivar. Although some research on tissue culture of hellebores has been published, effective commercial micropropagation of these species has not been attained because cultivation in vitro is still very difficult. This review presents the progress in Helleborus species propagation in vitro for its commercial production. The efficacy of hellebore micropropagation (initiation and stabilization of culture, multiplication and rooting in vitro and acclimatization ex vitro) has been influenced by several factors, such as: type of initial explants, genotype, growth regulators, and environmental factors (temperature, sucrose, nitrogen salts, phosphorus). The genotype-dependence of multiplication and rooting in vitro, and acclimatization ex vitro of some Helleborus species has been presented

Metody rozmnażania liliowca (Hemerocallis spp.) in vitro

Odmiany liliowca można rozmnażać tylko wegetatywnie przez podział roślin i metoda mnożenia jest mało wydajna, szczególnie dla odmian pochodzących najnowszej hodowli. Z tego względu, od wielu lat prowadzone są prace łstosowaniem rozmnażania in vitro w produkcji na skalę masową oraz w bonowych odmian. W niniejszej pracy zawarto przegląd literatury dotyczący zdolności regenetracyjnych eksplantatów pierwotnych izolowanych z różnych organów liliowca, omówiono rolę egzogennych regulatorów wzrostu oraz czynników środowiska w regulacji wzrostu liliowca in vitro. Przedstawiono metody rozmnażania in vitro oraz ich zastosowanie w hodowli i produkcji ogrodniczej liliowca. Zwrócono uwagę na problem stabilności genetycznej roślin liliowca pochodzących z rozmnażania in vitro.Daylily cultivars are propagated by rhizome division. However, the conventional propagation is too slow for a large production and breeding, and therefore in vitro methods were developed and used. The regeneration ability of different organs of daylily plants is reported in this review. The role of exogenous plant growth regulators and environmental factors in the growth and development of daylily in vitro is also presented. The paper discusses the application of in vitro propagation methods in a horticultural production and breeding and shows the problem of genetic stability of in vitro propagated daylily plants

Wpływ różnego poziomu cytokininy, sacharozy i soli azotowych na wzrost i rozwój oraz poziom substancji fenolowych w pędach Magnolia x soulangiana 'Coates' in vitro

Phenolics are believed to inhibit the shoot formation in magnolia in vitro. The aim of this study was to determine the influence of sucrose, nitrogen salts and cytokinin concentrations on the phenolics content in relation to shoot formation in Magnolia × soulangiana ‘Coates’ in vitro. The results showed that the concentration and ratios of benzylaminopurine (BAP), sucrose and nitrogen salts in the Murashige and Skoog (MS) medium had a significant effect on the leaf and axillary shoot formation as well as on the phenolics content. The highest multiplication rate (4.8 shoots/explant) and shoots of good quality were obtained on medium containing 0.2 mg·dm-3 BAP, 100% nitrogen salts in relation to the MS medium and 20 g·dm-3 sucrose. At this sucrose level, increasing BAP concentration from 0.2 to 1.0 mg·dm-3 resulted in the inhibition or slight stimulation of shoot formation depending on the nitrogen levels (100 and 75/50%, respectively). At low sucrose-to-nitrogen ratio in the medium, increased BAP levels induced the leaf browning. The highest inhibition of M. × soulangiana ‘Coates’ shoot formation has been observed on medium containing 30 g·dm-3 sucrose, reduced nitrogen salts levels and BAP at concentration 1.0 mg·dm-3. A medium with a high sucrose-to-nitrogen ratio stimulated also phenolics production in magnolia shoots. The addition of BAP lowered phenolics production compared with the control medium. At high sucrose-to-nitrogen ratio, increasing BAP levels significantly stimulated phenolics production. The results of the study showed that not in all the treatments did the enhanced phenolics levels in the shoots of M. × soulangiana ‘Coates’ coincide with decreased shoot formation.Substancje fenolowe wytwarzane podczas wzrostu magnolii in vitro są uważane za czynnik hamujący tworzenie się pędów. Celem badań było określenie wpływu i współdziałania różnego stężenia soli azotowych, sacharozy i cytokininy na wzrost i rozwój pędów Magnolia × soulangiana ‘Coates’ in vitro w zależności od poziomu substancji fenolowych. Badania wykazały, iż tworzenie zarówno pędów i liści, jak i substancji fenolowych, istotnie zależało od stężenia i wzajemnych proporcji cytokininy, sacharozy i soli azotu w pożywce Murashige and Skooga (MS). Najwyższy współczynnik mnożenia się pędów (4,8 pędów/eksplantat) uzyskano na pożywce zawierającej 0,2 mg·dm-3 benzyloaminopuryny (BAP), 100% soli azotowych wg MS i 20 g·dm-3 sacharozy. Przy tym poziomie sacharozy wzrost stężenia BAP (0,2–1,0 mg·dm-3) powodował silną inhibicję lub nieznaczną stymulację tworzenia się pędów w zależności od poziomu azotu, kolejno 100% i 75/50%. Przy niskim stosunku sacharozy do soli azotowych w pożywce, wzrost stężenia BAP indukował brązowienie liści. Czynnikiem istotnie hamującym tworzenie się pędów i liści magnolii in vitro była sacharoza zastosowana w stężeniu 30 g·dm-3, jednak jej działanie zależało od poziomu azotu i cytokininy. Przy wysokiej relacji sacharozy do soli azotowych, tworzenie się pędów było proporcjonalne do stężenia BAP. Wysoka relacja sacharozy do soli azotowych w pożywce wpływała również na podwyższony poziom substancji fenolowych w pędach. W porównaniu z kontrolą (bez cytokininy), pędy rosnące w obecności BAP produkowały mniej substancji fenolowych. Przy wysokim stosunku sacharozy do soli azotowych, wraz ze wzrostem stężenia cytokininy obserwowano jednak istotny wzrost ich poziomu. Na podstawie wyników badań wnioskuje się, że nie we wszystkich traktowaniach podwyższony poziom substancji fenolowych w pędach korelował z inhibicją tworzenia się pędów

Morphological and biochemical responses to gibberellic acid in Magnolia × ‘Spectrum’ in vitro

The total soluble sugar content and antioxidant enzyme activities were studied for the first time during axillary shoot formation in Magnolia × ‘Spectrum’ in vitro in response to BAP (0.3 mg lˉ¹), different levels of gibberellic acid (GA3; 0.0, 0.1, 0.5, 1.0 mg lˉ¹), sucrose (20 and 30 g lˉ¹) and nitrogen salts (KNO3/NH4NO3; 100/100% and 75/50% relative to MS medium). Among various GA3 and sucrose/nitrogen salts ratios, the most effective axillary multiplication (5.9 shoots/explant) and leaf formation (25.7 leaves per multiplied clumps) were obtained after addition of GA3 at 0.1 mg lˉ¹ to a BAP medium containing 20 g lˉ¹ sucrose and reduced levels of nitrogen salts (75% KNO3 and 50% NH4NO3). The addition of GA3 to the BAP medium enhanced shoot formation by 36% and leaf formation by 27%. The highest shoot formation capacity of M. × ‘Spectrum’ in vitro coincided with enhanced levels of soluble sugar and peroxidase (POD) activity. Increasing GA3 concentration from 0.1 to 1.0 mg lˉ¹ in the above medium resulted in inhibition of shoot and leaf formation and a decrease in the soluble sugar content. The influence of GA3 on the activities of catalase (CAT) and POD depended on its concentration and the levels of sucrose and nitrogen salts in the medium. The highest increase in CAT and POD activities, that coincided with the enhanced shoot formation capacity of M. × ‘Spectrum’ in vitro, was observed after addition of GA3 to the medium containing high levels of sucrose and nitrogen salts

Auksyna efektywnie indukuje tworzenie się warstwy odcinającej u Bryophyllum calycinum Salisb. (Crassulaceae)

We have found that auxin, indole-3-acetic acid (IAA) substantially induces the formation of the secondary abscission zone in stem and petiole explants and in decapitated stem and petiole after excision of blade in intact plants of Bryophyllum calycinum when IAA at a concentration of 0.1% as lanolin paste was applied in the middle of these organs. The secondary abscission zone was formed at a few mm above of the treatment with IAA, and senescence of the part above abscission zone was observed. IAA additionally applied on the top of explants or top of the dacapitated stem or the debladed petiole totally prevented the secondary abscission zone formation and senescence induced by IAA applied in the middle of these organs. Possible mechanisms of the formation of the secondary abscission zone are discussed in terms of the interaction of auxin and ethylene.W szeroko prowadzonych badaniach nad interakcją jasmonianów z auksyną w różnych procesach fizjologicznych wykazaliśmy, że auksyna IAA (kwas indolilo-3-octowy) indukuje tworzenie się wtórnej warstwy odcinającej w łodydze i ogonkach liściowych eksplantatów, w łodydze po dekapitacji i ogonkach liściowych po usunięciu blaszki liściowej naturalnie rosnących roślin B. calycinum, kiedy IAA w stężeniu 0.1% podano w paście lanolinowej pośrodku tych organów. W pracy szczegółowo omówiono możliwe mechanizmy tworzenia się wtórnej warstwy odcinającej indukowanej przez egzogennie podaną auksynę (w aspekcie interakcji auksyna–etylen) w różnego typu eksplantatach i po dekapitacji roślin B. calycinum