Effect of cytokinins on morphological, physiological and biochemical characteristics of shoots of citrus in vitro

Effet de cytokinines sur les caractéristiques morphologiques, physiologiques et biochimiques de vitroplants d'agrumes

¹ Central Plantation Crops Research Institute, Kasaragod 671 124, Kerala, India
² Biotechnology Laboratory, Division of Horticulture, ICAR Research complex for NEH Region, Barapani-793 103, Meghalaya, India

Corresponding author: parthava@netscape.net

Received: 30 August 2001
Accepted: 1 February 2002

Abstract

Introduction. Cytokinins enhance axillary shoots, which helps prolific shoot multiplication in vitro. Very few reports are available on biochemical changes associated with this in vitro proliferation of Citrus. The present study was undertaken to find out the influence of two widely used cytokinins on various morphological and biochemical constituents of in vitro proliferated shoots of Citrus species. Materials and methods. Shoots of (0.5 to 1.0) cm long from in vitro proliferated shoots of five Citrus species were cultured on MS medium supplemented with eight increasing levels of benzylaminopurine (BAP) or kinetin spread from (0.25 to 2) mgL^-1. After 6 weeks of culture, morphogenetic characters were observed, and shoot samples were crushed with 5 mL of hot ethanol; the extract collected was used for the estimation of reducing sugars, total phenols, ortho dihydric (OD) phenol, amino nitrogen and protein percentages. Results and discussion. For all the morphogenetic characters studied, except the shoot number, there were significant interactions between the Citrus species and the different concentrations of BAP and kinetine. Increased concentration of cytokinins reduced the amount of total phenol, OD phenol and total protein. Calamondin recorded the lowest percent of reducing sugar and protein. The maximum amount of reducing sugars was recorded for C. volkameriana. Supplementation of BAP resulted in the highest amount of total and OD phenols, whereas kinetin improved the reducing sugar and amino nitrogen.

Résumé

Introduction. Les cytokinines augmentent la production de tiges axillaires, ce qui favorise la multiplication accélérée in vitro d'agrumes. Très peu de rapports existent sur les changements biochimiques associés à cette prolifération in vitro chez les Citrus. L'étude présentée a été entreprise pour mettre en évidence l'influence de deux cytokinines fréquemment utilisées, sur diverses caractéristiques morphologiques et biochimiques de vitroplants d'agrumes issus de prolifération. Matériel et méthodes. Des fragments de tige de (0,5 à 1,0) cm de long issus de vitroplants de cinq espèces de Citrus ont été cultivés sur milieux MS additionnés de benzylaminopurine (BAP) ou de kinétine utilisées à huit concentrations croissantes échelonnées de (0,25 à 2) mgL^-1. Après 6 semaines de culture, certains caractères morphogénétiques ont été observés et des échantillons de tige ont été écrasés avec 5 mL d'éthanol chaud ; l'extrait obtenu a été utilisé pour évaluer les teneurs en sucres réducteurs, phénols totaux, phénol ortho-dihydrique (OD), azote aminé et protéine. Résultats et discussion. Pour tous les caractères morphogénétiques étudiés, sauf pour le nombre de tiges, il y a eu des interactions significatives entre espèces de Citrus étudiées et concentrations de BAP et kinétine utilisées. La plus forte concentration en cytokinines a réduit la quantité de phénol total, de phénol OD et de protéine totale. Le calamondin a enregistré les plus bas pourcentages de sucres réducteurs et de protéine. La quantité maximale de sucres réducteurs a été enregistrée pour C. volkameriana. L'addition de BAP a provoqué le plus fort taux de phénols OD et totaux, tandis que l'ajout de kinétine a amélioré le taux en sucres réducteurs et en azote aminé.