In liquid medium colchicine treatment induces non chimerical doubled-diploids in a wide range of mono- and interspecific diploid banana clones

Bakry Frédéric, Paulo De La Reberdiere Nilda, Pichot Sylvain, Jenny Christophe. 2007. In liquid medium colchicine treatment induces non chimerical doubled-diploids in a wide range of mono- and interspecific diploid banana clones. Fruits, 62 (1) : 3-12.

Url - éditeur : https://revues.cirad.fr/index.php/fruits

Titre espagnol : La colchicina aplicada en medio liquido induce diploides doblados no quiméricos, en una amplia gama de clones de plataneros diploidos mono o interespecificos / Titre français : La cochicine appliquée en milieu liquide induit des diploïdes doublés non chimériques dans une large garmme de clones de bananiers diploïdes mono ou interspécifiques

Résumé : The worldwide production of banana and plantain, which is estimated to 106 Mt·year–1, relies on a narrow genetic basis. Thus, banana production is fragile regarding emergent diseases, and creation of new varieties of banana stands out as a real necessity for its sustainability. In banana, various improvement strategies aim to create triploid hybrids. The objective of this report is to present a simple in vitro methodology to induce stable tetraploid plants by colchicine treatment, usable as parent for obtaining triploid varieties. Materials and methods. Twenty-one diploid M. acuminata clones and three interspecific M. acuminata / M. balbisiana diploid clones were treated as proliferating culture in liquid medium with 1.25 mM of colchicine for 48 h. Plant screening has been performed by morphological identification in greenhouse, chromosome counts on root tips and flow cytometry on leave blades on vitroplants using propidium iodide staining. Results. Chromosome counts led to distinguish diploid and tetraploid plants but did not afford to detect chimeras. Flow cytometry allowed an early screening of a larger number of plants leading to detect rapidly chimerical plants. It was observed that some stable 2x / 4x cytochimeras are periclinal. Tetraploid clones were obtained with all diploid genotypes. General behaviour of tetraploids in the field was globally weaker than the corresponding diploids. Nevertheless, all the doubled-diploids flowered and crossed with diploid plants to obtain triploid progenies. Conclusion. This study has clearly shown that induction of stable doubled-diploid plants can be obtained from a wide range of genetically different bananas. These results open the way to the systematic use of doubled-diploids by banana breeding programs for the release of enhanced triploid varieties.

Résumé (autre langue) : Introduction. La production mondiale de bananes et plantains, qui est estimée à 106 Mt·an-1, s'appuie sur une base génétique étroite. La production de bananes est donc fragile quant à la menace des maladies émergentes et la création de nouvelles variétés apparaît comme une réelle nécessité pour sa pérennité. Les diverses stratégies d'amélioration du bananier visent à créer des hybrides triploïdes. L'objectif de cet article est de présenter une méthode aisée de production de plantes tétraploïdes stables par traitement de colchicine appliqué in vitro, utilisables comme parents pour obtenir de nouvelles variétés hybrides triploïdes. Matériel et méthodes. Vingt-et-un clones diploïdes de M. acuminata et trois clones diploïdes interspécifiques M. acuminata / M. balbisiana ont été traités durant la phase de prolifération in vitro dans un milieu liquide avec 1,25 mM de colchicine pendant 48 h. Le tri des plants a été effectué par une identification morphologique en serre, le comptage des chromosomes a été fait sur les pointes de racines et la cytométrie de flux sur fragments de feuilles de vitroplants en utilisant l'iodure de propidium comme colorant. Résultats. Le comptage des chromosomes a été efficace pour distinguer les plants diploïdes et tétraploïdes mais il n'a pas pu permettre de détecter les chimères. La cytométrie de flux a permis un criblage précoce d'un plus grand nombre de plants et a conduit à la détection rapide des plants chimériques. Il a été noté que quelques cytochimères 2x / 4x stables étaient périclinales. Des clones tétraploïdes ont été obtenus avec tous les génotypes diploïdes. En général, les tétraploïdes au champ se sont révélés moins vigoureux que les diploïdes correspondants. Néanmoins, tous les diploïdes doublés ont fleuri et ont été croisés avec des plants diploïdes pour obtenir des descendances triploïdes. Conclusion. Notre étude a clairement montré que l'induction de plants stables de diploïdes doublés peut être obtenue à partir d'une large gamme de bananiers génétiquement différents. Ces résultats ouvrent la voie à l'utilisation systématique de diploïdes doublés par les programmes d'amélioration pour l'obtention de variétés triploïdes améliorées de bananiers.

Mots-clés Agrovoc : culture de tissu, colchicine, nombre chromosomique, tétraploïdie, chimère, clone, milieu de culture

Mots-clés géographiques Agrovoc : Guadeloupe, France

Mots-clés libres : Guadeloupe, Musa, Culture de tissu, Colchicine, Nombre chromosomique, Tétraploïdie, Chimère

Classification Agris : F30 - Génétique et amélioration des plantes
000 - Autres thèmes

Champ stratégique Cirad : Axe 1 (2005-2013) - Intensification écologique

Auteurs et affiliations

• Bakry Frédéric, CIRAD-FLHOR-UPR Multiplication végétative (FRA)
• Paulo De La Reberdiere Nilda, CIRAD-FLHOR-UPR Multiplication végétative (GLP)
• Pichot Sylvain
• Jenny Christophe, CIRAD-FLHOR-UPR Multiplication végétative (GLP) ORCID: 0000-0001-6165-6888

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/537311/)

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