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抗菌強制溶液は、低温保存された温帯果樹の休眠芽の回復を向上させます
Antimicrobial forcing solution improves recovery of cryopreserved temperate fruit tree dormant buds.
PMID: 32004576 DOI: 10.1016/j.cryobiol.2020.01.019.
抄録
休眠芽の低温保存は、インビトロ由来の胚軸芽の低温保存に比べて、コストと労力をかけずに遺伝資源をバックアップすることができる方法である。りんごの休眠芽の低温保存のためのプロトコルが開発されているが、効果的で再現性のあるプロトコールは、いくつかの温帯果物やナッツの種のために開発されていない。休眠芽の凍結保存では、通常、植物の生存性を評価し、植物を回復させるために、材料を接ぎ木する必要がある。強制的な芽出しは、凍結保存された休眠芽材の回収には非常に限られた規模で使用されているが、労働効率の高い代替的な生存性評価を提供している。このアプローチの有用性を高めるためには、植物の完全な回復を可能にするために、再成長を最適化しなければならない。我々は、細菌の攻撃が再生を制限していると仮定し、抗菌剤を強制的に使用することで再生の可能性を最大化することができると考えた。本研究では，抗菌性強制溶液（8-ヒドロキシキノリンクエン酸塩とスクロース，8-HQC）が果実（Malus x domestica，Prunus armeniaca，Prunus avium，Prunus persica，Pyrus communis）およびナッツ類（Juglans regia，Juglans nigra，Juglans microcarpa）の休眠芽の凍結保存と回復に及ぼす影響を検討した。8-HQCで処理したすべての果実と1つのナッツ種（J. microcarpa）について、高湿度下での標準的な回復と比較して、回復とシュートの発達が有意に改善された（P<0.001）。さらに、このポストクライオリカバリーのアプローチは、生き残ったすべての果実種にわたって、インビトロでのシュートチップの確立に成功しました。8-HQC埋め込み強制芽の開発方法は、既存の冷凍保存された材料の生存性と効率を向上させ、潜在的に植物の完全な回復につながる可能性のある異なる作物のためのプロトコルを開発するためのベンチマークとして使用することができます。
Dormant bud cryogenic preservation is a cost- and labor-efficient method of genetic resource backup compared to in vitro derived meristem shoots cryopreservation. While protocols have been developed for cryopreserving apple dormant buds, effective and reproducible protocols are yet to be developed for several temperate fruit and nut species. Dormant bud cryopreservation typically requires material to be grafted to evaluate viability and recover a plant. Forced bud development has been used on a very limited scale for cryostored dormant budwood recovery, however, it provides a labor-efficient alternative viability assessment. To increase the utility of this approach, regrowth must be optimized to allow complete plant recovery. We hypothesized that bacterial attacks are limiting regrowth, thus, an antimicrobial forcing solution can maximize regrowth potential. This study examined the effects of an antimicrobial forcing solution (8-hydroxyquinoline citrate and sucrose, 8-HQC) on the cryosurvival and recovery of dormant buds of fruit (Malus x domestica, Prunus armeniaca, Prunus avium, Prunus persica, Pyrus communis), and nut species (Juglans regia, Juglans nigra, Juglans microcarpa). Recovery and shoot development were significantly improved for all the fruit and one nut species (J. microcarpa) treated with the 8-HQC, compared to standard recovery under high humidity alone (P < 0.001). Additionally, this post cryo recovery approach led to successful in vitro shoot tip establishment across all surviving fruit species. 8-HQC embedded forced bud development method increased viability and efficiency for existing cryostored material and can be used as a benchmark to develop protocols for different crops that could potentially lead to complete plant recovery.
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