The Induction of High-Frequency Callus with an Elite Cotton (Gossypium Hirsutum L.) from Côte d'Ivoire
Callogenesis in cotton
DOI:
https://doi.org/10.24297/jbt.v8i0.8503Keywords:
Cotton, Callus, Carbohydrate, Explant, Growth RegulatorAbstract
In cotton, factors such as carbon sources, hormonal combination, and type of explant influence the responses to callus induction. In this study callus induction was optimized to get high-frequency callus in cotton. Different carbon sources were tested, and among them, glucose at 3% was found to be the best carbohydrate in callus induction. Culture medium supplemented with 2,4-D (0.1 mg.L-1) and KIN (0.5 mg.L-1) gave a high callogenesis response, unlike other hormonal combinations. With explants, hypocotyl (72.93%) appeared easier to induce callus than cotyledon (48.75%) following root (37.5%). So, carbone sources, hormone, and their concentration affect significantly callus induction. The highest frequency of callus induction was then observed when hypocotyl explants were cultured on medium supplemented with 0.1 mg.L-1 of 2,4-D in combination with 0.5 mg.L-1 of KIN and 3% glucose. The induced-callus obtained were friable and of high quality. The other types of combinations resulted in the formation of compact callus with sometimes roots emerging from it. The present study may provide an efficient protocol to improve the callogenesis responses by adjusting the carbohydrates, the hormonal regime, and the type of explant to be cultured for a high-frequency callus induction of the Y331B-R5 cotton cultivar.
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References
Kouakou TH, Zouzou M, Kouadio YJ, Anno AP (2008). Embryogenèse somatique chez le cotonnier (Gossypium hirsutum L.): évolution des composés lipidiques au cours de la callogenèse et de la culture de suspensions cellulaires. Afr Sci 4(3): 147-159.
Sekloka E (2006). Amélioration de l’efficacité de la sélection pour le rendement en coton graine du cotonnier Gossypium hirsutum L. dans un contexte de nouveaux itinéraires techniques. Thèse de l’École Nationale Supérieure Agronomique de Rennes, France, 192p.
FAOSTAT (2016). Coton production par Pays Monde 2016. http://www.fao.org/3/a-BO104f.pdf. Accessed on 2018 May 5.
Anonymous (2018). Planetoscope-Statistique : Production mondiale de coton https://www.planetoscope.com/agriculture/1178-production-mondiale-de-conton.htm. Accessed
On 2018 May 2.
N’Cho X (2006). Callogenèse chez le cotonnier (Gossypium hirsutum L.): effets cultivar, nature et teneur en source de carbone. Mémoire DEA physiologie végétale, UFR biosciences, Université de Cocody, Abidjan, Côte d'Ivoire, 36p.
Coulibaly A (2015). Communication de la Côte d’Ivoire à la 74ème plénière du comité exécutif de coton (CCIC). Accessed on 2017 February 02.
Miranda JE, Rodrigues SMM, de Almeida RP, da Silva CAD, Togola M (2013). Reconnaissance de ravageurs et ennemies naturels pour les pays C-4. Empr Pesq Agrop 25: 74-93.
Finer JJ, McMullen MD (1990). Transformation of cotton (Gossypium hirsutum L.) via particle bombardment. Plant Cell Rep 8: 586-589.
Wu J, Zhang X, Nie Y, Jin S, Liang S (2004). Factor affecting somatic embryogenesis and plant regeneration from a range of recalcitrant genotypes of Chinese cottons (Gossypium hirsutum L.). In Vitro Cell Biol 40: 371-382.
Yapo SES (2013). Propagation et régénération in vitro de l’ananas [Ananas comosus var. comosus L. (Merrill) Coppens & Leal] cultivé en côte d’Ivoire et étude physicochimique des fruits issus des vitrocultures. Thèse de l’Université Nangui Abrogoua, Abidjan, Côte d’Ivoire, 151 p.
Kawtar L, Najat H, Brhadda N, Najat A, Gmira N, Elmustapha E, Tarik A, Benyahia H (2015). Optimisation de l'induction de callogenèse à partir des embryons excisés de mandariniers (Citrus spp.). J Appl Biosci 89: 8300-8310.
Kouadio OKS (2018). Effet de la composition du milieu de culture sur la régénération in vitro de l’ananas [Ananas comosus (L.) var. Cayenne lisse] par embryogenèse somatique indirecte et impact du stress salin sur les paramètres morphophysiologiques des vitroplants régénérés. Thèse de l’Université Nangui Abrogoua, Abidjan, Côte d’Ivoire, 206p.
Zouzou M, Kouakou TH, Koné M, Peeters MC, Swennen R (1997). Callogenèse chez le Cotonnier cultivé en Côte d’Ivoire: effets position explant hypocotyle, variété, source de carbone et régime hormonal. Afr Crop Sci Conf Proc 3: 1489-1494.
Murahige T, Skoog F (1962). A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco virus cultures. Physiol Plant 15: 473-497.
Gamborg OL, Miller RA, Ojima K (1968). Nutrient requirements of suspension cultures of soybean root cells. Exp Cell Res 50: 151-158.
Kouadio JY, Koné M, Djè Y, d’Almeida MA, Zouzou M (2004). L’étiolement est un facteur d’induction de l’embryogenèse somatique au cours de la callogenèse chez deux variétés récalcitrantes de cotonnier (Gossypium hirsutum L.) cultivées en Côte d’Ivoire. Biotechnol Agron Soc Env 8(3): 155-162.
Kouakou TH, Koné D, Zouzou M, Kouadio YJ (2007). Esterase isoenzymes are linked to embryogenic structures induction in cotton cell suspension cultures. Afr J Agr Res 2(8): 394-39.
Zouzou M, Kouakou TH, Koné M, Amani NG, Kouadio YJ (2008). Effect of genotype, explants, growth regulators and sugars on callus induction in cotton (Gossypium hirsutum L.). Aust J Crop Sci 2(1): 1-9.
Pierik RLM (1987). Commercial micropropagation in Western Europe and Israel. In Debergh P.C., Zimmerman R.H. Micropropagation technology application. Dordretch, the Netherlands: Kluwer Academic Publishers, pp 115-165.
Swankar P, Bohra SP, Chandra N (1986). Biochemical changes during growth and differentiation of the callus of Solanum surattense. J Plant Physiol 76: 75-81.
Kouadio OKS, Yapo ESS, Silue O, Adou BYC, Kouakou TH (2018). Influence of Carbohydrates on Callus Proliferation during Somatic Embryogenesis in Pineapple [Ananas Comosus (L.) Merry. (Bromeliaceae) Var. Cayenne Smooth Cultivar CI 16]. Eur Sci J 14(15): 287-297.
Richter G (1993). Les glucides in Métabolisme des végétaux. Physiologie et brochure. Ed Presses Polytechniques et Universitaires. Romandes chap. IV, pp 189-220.
Kouakou TH (1996). Effets composition et régime hormonal sur la callogenèse du le cotonnier (Gossypium hirsutum L. cv. ISA 205 N). Mémoire DEA Physiologie Végétale, UFR Biosciences, Université de Cocody, Abidjan, Côte d'Ivoire, 32 p.
HakamN, Sripada UM, Gaboun F, Rabha A, Ibriz M, Iraqi D (2014). Effect of genotypes and culture media on embryogenic callus induction and plantlet regeneration from mature embryos of durum wheat. Rom Agr Res 31: 121-128.
Buffard-Morel J (1968). Recherches sur la culture in vitro des embryons de palmier à huile. v. effets du glucose, du lévulose, du maltose et du saccharose. Oléagineux 23(12): 707-711.
Rabechault H, Buffard-Morel J, Vacheron C (1974). Recherches sur la culture in vitro des embryons de palmier à huile: effets de la pression osmotique sur la croissance et le développement et sur l’absorption des sucres. Oléagineux 29(12): 351-356.
Trolinder NL, Goodin JR (1988). Somatic embryogenesis in cotton (Gossypium). II. The requirement for embryo development and plant regeneration. Plant Cell Tiss Org Cult 12: 43–53.
Kouakou TH (2003). Contribution à l’étude de l’embryogenèse somatique chez le cotonnier (Gossypium hirsutum L.) : Évolution de quelques paramètres biochimiques au cours de la callogenèse et de cultures de suspensions cellulaires. Thèse de 3è cycle, Université de Cocody, Abidjan Côte d’Ivoire, 144p.
Haouala F, Farhat N, Chabchoub L (2010). Effets du type et de la position de l’explant sur l’induction de cals chez le gerbera (Gerbera jamesonii Bolus). Tropicultura 28(1) : 57-60.
Fotso MS, Donfagsiteli TN, Ndoumou DO (2008). Comparaison des premières étapes de l'embryogenèse somatique chez Baillonella toxisperma et Vitellaria paradoxa (Sapotacées). Biotechnol Agron Soc Env 12(2): 131-138.
Ren JP, Wang XG, Yin J (2010). Dicamba and sugar effects on callus induction and plant regeneration from mature embryo culture of wheat. Agr Sci Chin 9: 31-37.
Naz S, Khatoon K. 2014. The effect of auxins on callus induction in Achyranthes aspera. Pak J. Bot. 46(6): 2203-2207.
Kheloufi A (2006). Induction à la callogenèse chez quelques variétés de pois chiche (Cicer arietinum L.). Mémoire de Magister, Université d’Oran-Es Senia, Algerie, 38p.
Lachachi S (2010). Organogenèse et embryogenèse somatique directe chez la tomate. Mémoire de Magister, Université d’Oran-ES SENIA, Algerie, 117 p.
RamdanR., Handaji N, Beyahia H, Ibriz M (2014). Influence of growth regulators on callus induction from embryos of five citrus rootstocks. J Appl Biosci 73: 5959-5965.
Houndonougbo A (1989). Influence des différentes concentrations d’acide indole-3-acétique, d’acide naphtalène-acétique, d’acide 2,4-Dichlorophenoxyacétique et de kinétine sur la callogenèse et l’organogenèse in vitro de fragment d’entre nœud de deux variétés de patate douce (Ipomaea batatas L). Agronomy 9: 653-660.
Semiria L (2013). Contribution à l’amélioration de l’Atriplex halimis par la culture de tissus in vitro. Mémoire de Magister, Université d’Oran-Es Senia, Algerie, 64p.
Davidonis GH, Hamilton RH (1983). Plant regeneration from Callus tissue of Gossypium hirsutum L. Plant Sci Lett 32: 89-93.
Wang JY, Sun J, Hu J, Cui G (2004). Factors affecting the frequencies of callus induction and plantlet regeneration in maize immature embryo culture. Acta Agr Sin 30: 398-402.
Cao JL, Zhang XL, Jin SX, Yang XY, Zhu HG, Fu LL (2008). An efficient culture system for synchronization control of somatic embryogenesis in Cotton (Gossypium hirsutum L). Acta Agr Sin 34 (2): 224-231.
Zouzou M, Kouadio YJ, Koné M, Kouakou TH, Dénézon DO (2000). Callogenèse chez Gossypium hirsutum L.: effets cultivar, conditions de culture et type de matériel. Bioterre 1(1): 48-56.
Abdellatef E, Khalafallah, MM (2008). Influence of growth regulators on callus induction from hypocotyls of medium staple cotton (Gossypium hirsutum L). Cultivar Barac B-67. J Soil Res Nat 2(1): 17-22.
Kamal GB, Zahra B, Behrooz A (2011). The effects of hormonal components of nutrient medium, cultivar, and explant type on cotton (Gossypium hirsutum L.) callus formation in vitro. J Appl Biosci 47: 3256- 3263.
Kouakou HT, Kouakou LK, Kouassi MK, Koffi EK, Koné, M (2014). Influence de la taille des vitroplants et du type d’explant sur la réponse à la callogenèse chez le cotonnier (Gossypium hirsutum L.) cultivé en Côte d’Ivoire. Int J Biol Chem Sci 8(2): 588-595.
Ishii Y, Takamura T, Goi M, Tanaka M (2004). Callus induction and somatic embryogenesis of Phalaenopsis. Plant Cell Rep 17(6): 446-450.
Bahoya JAL (2012). Potentiel callogène et embryogène de trois génotypes de Theobroma cacao L. Mémoire de Magister, Université d’Oran-Es Senia, Algerie, 63p.
Kouakou TH (2009). Embryogenèse somatique chez le cotonnier [Gossypium hirsutum L.): variation des composés phénoliques au cours de la callogenèse et de la culture des suspensions cellulaires. Thèse d’État de l’Université d’Abobo-Adjamé, Abidjan, Côte d’Ivoire, 137p.
Tan ND, Thi TAT., Thi DHN, Trinh DN, Thanh HN, Quoc TN, Hong VN (2007). Effect of genotype, explant size, position, and culture medium on shoot generation of Gerbera jamesonii by receptacle transverse thin cell layer culture. Sci Hort 111: 146-151.
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