Somatic embryogenesis from immature male inflorescences of East African highland banana CV ‘ Nakyetengu'

Abstract

The East African highland bananas (Musa spp. cv. EA-AAA), the most important staple food in Uganda, are susceptible to a range of pests and diseases. This has been attributed to a low genetic base of this banana group and thus the need to create a wide genetic base through development of resistant cultivars. The use of genetic transformation (engineering) approach has been identified as a potential option that could be utilised to facilitate and/or enhance the process of developing resistance cultivars. The objective is to establish an In vitro regeneration system for East African (EA-AAA) highland bananas. Cell suspensions are the material of choice for genetic transformation because of their regeneration capacity through somatic embryogenesis. In this study, immature male flowers of cultivar ‘Nakyetengu' were isolated and initiated on callus induction media designated M1, M2, M4, M6, M7 on petri-dishes. Cultures were placed under controlled light and temperature conditions and monitored for embryogenic callus formation. Embryogenic callus composed of somatic embryos was obtained on medium M1 only, after a culture period of 3.5 to 4 months. Direct somatic embryo germination was achieved on embryo germination medium. Somatic embryo germination was recorded at a rate of 66.7%. Plant recovery was achieved on standard MS hormone free medium, all being normal plants with root and shoot at weaning. With regard to the pest and disease problems of the East African highland banana, these findings underscore the fact that somatic embryogenesis is essential in the development of an In vitro regeneration system and is a critical step for development of resistant varieties through genetic transformation.


Key Words: Cell suspensions, embryogenic callus, medium, regeneration, somatic embryos


RESUME


Les bananas de région de montagne de l'Afrique de l'est (Musa spp.cv. EA-AAA), le plus important aliment de base en Ouganda, sont susceptibles à une gamme des maladies et des pestes. Ceci a été attribué à une faible base génétique de ce groupe de bananes et ainsi le besoin de créer une large base génétique à travers le développement des variétés résistantes. L'usage de l'approche de transformation génétique (inginerie) a été identifié comme une option potentielle qui pourrait être utilisée pour faciliter et/ou améliorer le processus de développement des variétés résistantes. L'objectif est d'établir une regénération In vitro du système pour les bananas de région de montagne de l'Afrique de l'est (EA-AAA). Les suspensions des cellules sont les matériels de choix pour la transformation génétique à cause de leur capacité de regénération à travers l'embryogenèse somatique. Dans cette étude, les fleurs mâles immatures de variété ‘Nakyetendu' étaient isolées et initiées sur le media induction durillon classées sur les boites de petri M1, M2, M4, M6, M7. Les cultures étaient placées sous les conditions contrôlées de température et lumière et surveillées pour la formation de durillon embryogenèse. Le durillon d'embryogenèse composé des embryons somatiques était obtenu sur seulement la moyenne M1, après une période de culture de 3,5 à 4 mois. La germination de l'embryon somatique direct était atteinte sur la germination moyenne de l'embryon. La germination de l'embryon somatique était enregistrée à un taux de 66,7%. Le recouvrement de plante était atteint sur l'hormone libre moyen standard MS, tout étant normal pour les plantes avec racines et rejeton au sevrage. Avec regard aux problèmes des maladies et pestes des bananas de région de montagne de l'Afrique de l'est, ces résultats soulignent le fait que l'embryogenèse somatique est essentielle dans le développement d'un système de régénération In vitro et est une étape critique pour le développement des variétés résistantes à travers la transformation génétique.


Mots Clés: Suspensions des cellules, durillon embryogénique, moyen, regénération, embryons somatiques


African Crop Science Journal Vol.12(1) 2004: 43-49