Improved methods for induction of embryogenesis in anther cultures ofSolanum tuberosum

Summary Out of 20 tetraploid clones, 19 produced embryoids in anther cultures incubated on doublelayer medium containing activated charcoal. More than 90% of the plants derived from such embryoids have been shown to be dihaploid. Effects on embryogenesis of different treatments were studied on anther cultures of cv. Maria, cv. Stina and cv. Elin. Embryogenesis in anther cultures of cv. Maria was stimulated by cold treatment (7°C), the optimal treatment time being 3 days. Treatment of donor plants of cv. Stina with N,N-dimethylsuccinamic acid (Alar 85) stimulated embryogenesis. The addition of L-cystein-HCl to the medium increased embryo formation in cultures of cv. Elin.

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Zusammenfassung Auf einem Zweischichten-Medium (50 ml-Petrischalen mit 5ml 0,8%igem Agarmedium und 4 ml Flüssigmedium darüber) produzierten 19 von 20 verschiedenen tetraploiden Klonen Embryonen in Antherenkulturen (Abbildung la, b). Die Zahl der Embryonen wechselte zwischen den Klonen (Tabelle 3). Die Regeneration dihaploider Pflanzen konnte mit Hilfe von zwei aufeinanderfolgenden Regenerationsmedien aus Antheren von 9 Klonen erzielt werden; das erste enthielt 1 mg/1 IAA, 1 mg/l Zeatin und 0,1 mg/l BAP (Tabelle 3, Abbildung lc). Mehr als 90% der regenerierten Pflanzen ergaben sich als dihaploid (Abbildung 1c, d). Von 6 aus 8 pollenbürtigen dihaploiden Klonen wurden Embryonen in Antherenkulturen produziert, und von drei dieser Klone sind monohaploide Pflanzen regeneriert worden (Tabelle 5). Eine K?ltebehandlung der Knospen vor der Kultur der Antheren zeigte sich vorteilhaft hinsichtlich der Embryogenese der Sorte Maria; dreit?gige Behandlung ergab die besten Ergebnisse (Tabelle 1). Behandlung von Donor-Pflanzen der Sorte Stina mit Alar 85 steigerte die Embryonenproduktion in nachfolgenden Antherenkulturen, NAA-Behandlung war dagegen unwirksam (Tabelle 2). Aktivkohle wird für ein Stimulans für die Embryogenese in Antherenkulturen gehalten, teilweise wegen der Adsorbtion phenolscher Verbindungen, die durch degenerierende Gewebe entstehen. Andere Wege zur Neutralisierung von Phenolen sind (a) L-Cystein-HCI, welches die Umwandlung der Phenole zu Polyphenolen hemmt, und (b) PVP, welches Phenole adsorbiert. In Antherenkulturen der Sorte Elin steigerte L-Cystein-HCl bei Konzentrationen von 15 und 45 mg/l die Embryonenproduktion; NAA war dagegen ineffektiv. Bei h?chster Konzentration (10 g/l) hemmte NAA sogar die Embryogenese (Tabelle 4).

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Résumé Sur 20 cl?nes tétraplo?des différents, 19 produisaient des embryons en culture d'anthères après incubation sur un milieu en double couche (dans des boites de Pétri de 50 ml, contenant 5 ml d'agar à 0,8% et au-dessus 4 ml de milieu liquide) (figure la, b). Le nombre d'embryons produits variait selon les cl?nes (tableau 3). La régénération de plantes dihaplo?des était réalisée à partir d'anthères de la culture de 9 cl?nes, en utilisant deux milieux successifs: le premier contenait 1 mg/l IAA, 1 mg/l de zéatine et 1 mg/l de BAP, le second avait 0,5 mg/l de BAP (tableau 2, figure 1c). Plus de 90% des plantes régénérées s'avéraient être des dihaplo?des (figure 1c, d). Pour 6 des 8 cl?nes derivant de pollen, des embryons avaient été produits en culture d'anthères et pour 3 de ceux-ci des plantes monohaplo?des étaient régénérées (tableau 5). Un traitement de boutons floraux par le froid, antérieur à la culture des anthéres, se montrait bénéfique pour l'embryogène de la variété Maria; la durée de traitement de 3 jours donnait les meilleurs résultats (tableau 1). Le traitement des plantes-donneuses de la variété Stina avec de l'Alar 85 augmentait la production d'embryons dans les cultures postérieures, mais le traitement NAA était inefficace (tableau 2). Le charcoal activé semblait stimuler l'embryogénèse en culture d'anthères, partiellement en raison de l'adsorption de composés phénoliques produits lors de la dégénérescence des tissus. Une autre voie pour neutraliser les phénols est l'addition dans le milieu de: (a) la L-cystéine-HCl, qui inhibe la transformation des monophénols en polyphenols et (b) le PVP, qui adsorbe les phénols. Dans la culture d'anthères de la variété Elin, la L-cystéine-HCl aux concentrations de 15 à 45 mg/l augmentait la production d'embryons mais NAA était inefficace ou, à plus forte concentration (10 g/l) inhibait souvent l'embryogénèse (tableau 4).