The Role of Plant Growth Regulators in the Development of in vitro Flowering, Histology and Ultrastructural Studies in Impatiens balsamina cv. Dwarf Bush

• Published in: Planta daninha Vol. 36
• Main Authors: MOHAMED, N., TAHA, R.M., RAZAK, U.N.A.A., ELIAS, H.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira da Ciência das Plantas Daninhas 01-01-2018
• Subjects: flowering response; gibberellic acid; histology; in vitro regeneration; PLANT SCIENCES; ultrastructural; resposta da floração; histology; ácido giberélico; flowering response; ultrastructural; in vitro regeneration; regeneração in vitro; ultraestrutural; histologia; gibberellic acid
• ISSN: 0100-8358; 1806-9681; 1806-9681
• DOI: 10.1590/s0100-83582018360100013

An efficient protocol for in vitro flowering was successfully established for Impatiens balsamina cv Dwarf Bush, an important medicinal plant, through tissue culture techniques. Shoot, stem and petiole explants obtained from 4 week-old aseptic seedlings cultured on MS medium supplemented with different concentrations of plant growth regulator (PGR) were used for in vitro flower induction. Gibberellic acid (GA3), benzylaminopurine (BAP) and kinetin (Kin) treatment singly applied in MS media (pH 5.8), could all stimulate flowering at 23-26 oC with photoperiod of 16 hours light and 8 hours dark. It was observed that shoot explants were more responsive than stem explants in floral formation. Regeneration was achieved via direct organogenesis. For shoot explants, the treatment that induced the highest rate of in vitro flowering (7.30 ± 0.16 flowers per plantlet) was 1.0 mg L-1 GA3. Ultrastructural and histological analysis of in vivo and in vitro flowers were done to discover any somaclonal variation. This research described a simple protocol for rapid in vitro flowering that will be very beneficial for further breeding, cytological and molecular biology research.
RESUMO: Um protocolo eficiente para a floração in vitro foi estabelecido com sucesso para Impatiens balsamina cv. Dwarf Bush, uma planta medicinal importante, através de técnicas de cultura de tecidos. Foram utilizados explantes com broto, talo e pecíolo, extraídos de mudas assépticas com quatro semanas de vida, cultivadas em meio MS, suplementadas com diferentes concentrações de reguladores de crescimento de plantas (RCP), para indução de floração in vitro. O tratamento com ácido giberélico (GA3), benzilaminopurina (BAP) e cinetina (Kin), aplicado isoladamente em meio MS (pH 5,8), conseguiu estimular a floração a 23-26 oC, com fotoperíodo de 16 horas com luz e 8 horas sem. Observou-se que os explantes de broto eram mais responsivos que os explantes de talo na formação floral. A regeneração foi obtida via organogênese direta. Para explantes de broto, o tratamento que induziu a maior taxa de floração in vitro (7,30 ± 0,16 flores por plântula) foi o de 1,0 mg L-1 GA3. Análises ultraestruturais e histológicas de flores in vivo e in vitro foram realizadas para detectar qualquer variação somaclonal. Esta pesquisa descreveu um protocolo simples para a rápida floração in vitro, que será muito benéfico para futuras pesquisas em genética, citologia e biologia molecular.