Effect of exogenous calcium on post-thaw growth recovery and subsequent plant regeneration of cryopreserved embryogenic calli of Hevea brasiliensis (Müll. Arg.)

Abstract

A reliable cryopreservation technique was developed for friable embryogenic callus lines of Hevea brasiliensis. The study showed that reducing the CaCl(2) concentration of the pre-culture medium from 9 mM to 1 or 0 mM CaCl(2) before cryopreservation promoted post-thaw callus growth, 1 mM being the optimum CaCl(2) concentration for embryo regeneration. Post-thaw callus proliferation decreased in line with the increase of plated callus weight. The effect of cryopreservation was assessed on 39 independent lines showing that cryopreservation did not affect embryogenic and plant regeneration for a majority of lines. The decrease in CaCl(2) concentration of the pre-culture medium led to a drop in callus calcium content indicating a direct link between the CaCl(2) concentration of the pre-culture medium and the endogenous calcium content of the calli. It also highlighted the implication of tissue calcium content in cryotolerance. Callus water status and the different ways by which calcium could prevent cryoinjury is also discussed.

PERKEMBANGAN KULTUR IN VITRO PADA TANAMAN KARET (Hevea brasiliensis, Müell. Arg.) MELALUI EMBRIOGENESIS SOMATIK DI CIRAD PERANCIS

“…Kelemahan teknik ESJP adalah proliferasi kalus remah melalui kultur jangka panjang mengakibatkan hilangnya kompetensi regenerasi kalus (Blanc et al, 2006) dan meningkatkan resiko variasi somaklonal (Lardet et al, 2007). Hasil percobaan lapangan tanaman hasil ESJP klon PB 260 pada tahun 19952002 menunjukkan bahwa pertumbuhan tanaman in vitro lebih rendah dibandingkan tanaman hasil okulasi.…”

“…Teknik kriopreservasi kalus tanaman karet di CIRAD pada awalnya dilakukan oleh E n g e l m a n e t a l . ( 1 9 9 7 ) , k e mu d i a n disempurnakan oleh Lardet et al (2007). Teknik ini meliputi dua tahapan, yaitu perlakuan krioprotektif dan pembekuan.…”

“…se hing g a m e ng ur a ng i r e siko va r ia si somaklonal dan hilangnya kompetensi kalus untuk menginduksi embrio (Piyatrakul et al, 2012;Lardet et al, 2007). Meskipun demikian, berbagai perlakuan kriopreservasi dan pelelehan (thawing) dapat menginduksi stres sel dan mengakibatkan perubahan morfogenik atau genetik kalus.…”

“…Meskipun demikian, berbagai perlakuan kriopreservasi dan pelelehan (thawing) dapat menginduksi stres sel dan mengakibatkan perubahan morfogenik atau genetik kalus. Untuk mengatasi masalah tersebut, Lardet et al (2007) meneliti tentang pengaruh konsentrasi CaCl eksogenus 2 t e r h a d a p p e m u l i h a n k a l u s p a s k a k r i o p r e s e r va s i . H a s i l p e n e l i t i a n n ya menunjukkan bahwa penurunan konsentrasi CaCl dari 9 mM menjadi 1 mM pada media 2 pre kultur dapat meningkatkan pemulihan kalus dan kemampuan regenerasi embrio pasca kriopreservasi.…”

“…Berdasarkan kapasitas embriogenik dan kemampuan regenerasinya, Charbit et al (2004) dan Lardet et al (2007) membagi galur kalus remah ke dalam tiga kelompok, yaitu galur kalus embriogenik teregenerasi (embryogenic regeneranting line), embriogenik tidak teregenerasi (embryogenic non-regenerating line), dan non-embriogenik (non-embryogenic line). Kalus embriogenik teregenerasi adalah kalus yang dapat terinduksi menjadi kalus embrionik serta dapat diregenerasikan menjadi planlet.…”