Improving pineapple micropropagation protocol through explant size and medium composition manipulation

Amélioration du protocole de micropropagation de l'ananas par modification de la taille de l'explant et de la composition du milieu de culture

¹ Universidade Federal de Santa Catarina, CCA, Departamento de Fitotecnia, Florianópolis, SC, Cx. Postal 476 - CEP 88034-001, Brazil
² Estação Experimental de ItajaÌ (EPAGRI), C.P. 277, Itajaí, SC. 88.301-970, Brazil

Received: 17 February 2000
Accepted: 15 December 2000

Abstract

Introduction. Although several pineapple micropropagation protocols have already been published, significant improvement could be achieved if the stages of the in vitro culture were better defined. Our work concerned several experiments aiming at the mass production of high quality plantlets. Materials and methods. Axillary buds were inoculated on an MS liquid culture medium added with NAA (2 μM) and BAP (4 μM). Regenerated shoots, divided into three classes of different sizes, were then used in further experiments. First, these shoots were inoculated in flasks containing the same MS culture medium with or without growth regulators. Then, four basic media, containing different salts and free from growth regulators were tested. In a third assay, the MS culture medium was compared with a half-diluted MS culture medium for studying the plantlet elongation and rooting stage. Results. In the MS culture medium supplemented with NAA and BAP, the highest multiplication rate (13.5 shoots) was obtained with the smallest shoots inoculated, while in the MS culture medium free of growth regulators, the highest plantlets (7.7 cm) were the result of the highest shoots inoculated and showed no vitrification. The normal MS culture medium, in comparison with the half-diluted one and the three other salt formulations, revealed a significant increase in the plantlet elongation and best general features. For acclimatization, the highest values of the survival rate (93.8% ) and fresh and dry weights were obtained with the transference of higher than 7.0 cm in vitro plantlets. Conclusion. Using the protocol described in this work, it is possible to obtain 1 million in vitro plantlets after 9 months from a single bud, with a 45 day subculture interval and an average multiplication rate of 10 shoots per bud.

Résumé

Introduction. Bien que plusieurs protocoles de micropropagation d'ananas aient déjà été publiés, une amélioration significative pourrait être réalisée si les étapes de la culture in vitro étaient mieux définies. Nos travaux ont porté sur plusieurs expérimentations visant la fabrication en série de plantules de haute qualité. Matériel et méthodes. Des bourgeons axillaires ont été inoculés sur un milieu de culture MS liquide additionné d'ANA (2 μM) et de BAP (4 μM). Les pousses régénérées, réparties en trois classes de tailles différentes, ont alors été utilisées pour d'autres expérimentations. Elles ont d'abord été mises en culture dans des flacons contenant le même milieu de culture MS avec ou sans régulateurs de croissance. Puis quatre milieux de base, contenant des sels différents et exempts de régulateurs de croissance, ont été testés. Dans une troisième analyse, le milieu de culture MS a été comparé à un milieu MS dilué de moitié pour étudier l'étape d'élongation et d'enracinement des plantules. Résultats. Sur le milieu de culture MS, complété d'ANA et de BAP, le taux de multiplication le plus élevé (13,5 pousses) a été obtenu avec les plus petites pousses mises en culture, alors que, sur le milieu de culture MS sans régulateurs de croissance, les plantules les plus hautes (7,7 cm) ont été issues des plus hautes pousses mises en culture ; elles n'ont montré aucune vitrification. Le milieu de culture MS normal, comparé à celui dilué de moitié et aux trois autres formulations de sel, a provoqué une augmentation significative de l'élongation des plantules et un meilleur état général de celles-ci. Pour l'acclimatation, les taux de survie les plus forts (93,8 % ) et les poids frais et secs les plus élevés ont été obtenus à partir du transfert des vitroplants mesurant plus de 7,0 cm. Conclusion. En utilisant le protocole décrit dans ce travail, il est possible d'obtenir 1 million de plantules en 9 mois, à partir d'un seul bourgeon, avec un interval de 45 j entre repiquages successifs et un taux de multiplication de 10 pousses par bourgeon.