Tissue Culture and Plant Regeneration in Grain Legumes: A Review

Abstract

The available gene pool in grain legumes is restricted by the sexual incompatibility of many interspecific and intergeneric crosses. Genetic manipulation and in vitro cultures provide substantial advantages in broadening the genetic variability and reducing the time required for introgression of new traits. Grain legumes are generally recalcitrant crops with respect to their in vitro responses and require manipulation for undesirable characters they possess. Similarly, genetic transformation of any species necessitates a reproducible plant regeneration system. This study was intended to give an initial guidance, to researchers on grain legumes, about the most appropriate explant, medium and plant growth regulator combination for a given species. All previous works were summarised in table.

Keywords

• Regeneration
• Grain Legumes
• Tissue Culture

Yemeklik Dane Baklagillerde Doku Kültürü ve Bitki Regenerasyonu Çalışmaları

Öz

Yemeklik dane baklagillerde türler ve cinsler arası uyuşmazlıklar mevcut gen havuzunu sınırlamaktadır. Bu nedenle genetik manipulasyon ve in vitro teknikleri konvansiyonel ıslaçıya yeni varyasyonlar ortaya koymak için büyük öneme sahiptir. Ayrıyca, bu tür bir yaklaşım yine ıslahçıya süre bakımından büyük kazançlar sağlayacaktır. Yemeklik dane baklagiller, manipüle edilmesi ve iyileştirilmesi gereken bir çok karakterleri olmasına rağmen in vitro tekniklerine gösterdikleri tepki bakımından oldukça büyük zorluklar arz etmektedirler. Fakat istenmeyen karakterlerin azaltılması ve çeşitli dayanıklılık genlerinin ilgili genotipe aktarılabilmesi için tekrar edilebilir bir bitki regenerasyon metoduna ihtiyaç vardır. Bu çalışmada yemeklik dane baklagillerin genetik manipülasyonu üzerine yapılan çalışmaların en önemli köşe taşlarını oluşturan araştırmalar tablo halinde verilmiştir. Burada amaç, yemeklik dane baklagillerde çalışmaya başlamış veya yeni başlayacak olan araştırmacılara yol göstermek ve özellikle belirtilen cins, tür veya varyetelerde in vitro tekniklerinde kullanılması gereken en uygun bitki kısımları, besin ortamları ve bitki büyüme regülatörleri kombinasyonları konularında rehberlik etmektir.

Anahtar Kelimeler

• Kallus
• mikropropagasyon
• apikal meristem
• köklendirme.

References

1. Babaoglu M. (1996). Genetic manipulation of lupins. PhD. Thesis. University of Nottingham, Nottingham, UK.
2. Ball E (1946). Development in sterile culture of stem tips and subjacent regions of Tropaeolum majus L. and of Lupinus albus L. American Journal of Botany 33:301-318.
3. Barna KS, Wakhlu AK (1995). Modified single node culture method a new micropropagation method from chickpea. In Vitro Cell. Dev. Biol-Plant 31:150-152.
4. Böhmer P. Meyer B, Jacobsen H-J (1995). Thidiazuron-induced high frequency of shoot induction and plant regeneration in protoplast derived pea callus. Plant Cell Rep. 15:26-29.
5. Brandt EB, Hess D (1993). In vitro regeneration and propagation of chickpea (Cicer arietinum L) from meristem tips and cotyledonary nodes. In Vitro Cell. Dev. Biol. 30P:75-80.
6. Cheng T, Saka H. Voqui-dinh TH (1980). Plant regeneration from soybean cotyledonary node segments in culture. Plant Sci. Lett. 19:91-99.
7. Chrispeels MJ, Sadava DE (1994). Plants, Genes and Agriculture. Jones and Barlett Publishers, London, UK p 142-143.
8. Christou P (1992). Genetic engineering and in vitro culture of crop legumes. Technomic Publishing Co., Inc. Lancaster, USA pp. 132-299.

9. Daza A, Chamber MA (1993). Plant regeneration from hypocotyl segments of Lupinus luteus cv. L. Aurea. Plant Cell, Tissue Org. Cult. 34:303-305.
10. Delplancke D (1993). Grain legumes in the GATT. Grain Legumes 3:27.
11. Finer JJ (1994). Plant regeneration via embryogenic suspension cultures. In Plant Cell Culture- a practical approach (RA Dixon, RA Gonzales, eds.). Second edition pp. 99-125.
12. Franklin CI, Trieu TN, Gonzales RA, Dixon RA (1991). Plant regeneration from seedling explants of green bean (Phaseolus vulgaris L.) via organogenesis. Plant Cell, Tiss. Org. Cult. 24:199-206. Gamborg OL. Miller RA, Ojima K (1968). Nutrition requirements of suspension cultures of soybean root cells. Exper. Cell Res. 50:151-159.
13. George EF (1993). Plant propagation by tissue culture. Part 1. The Technology. Second edition. Exegetics Ltd., England.
14. Hammatt N. Jones B, Davey MR (1989). Plant regeneration from seedlings explants and cotyledon protoplasts of Glycine argyrea Tind. In Vitro Cell. Dev. Biol. 25:669-672.
15. Jackson JA and Hobbs SLA. (1990) Rapid multiple shoot production from cotyledonary node explants of pea (Pisum sativum L.). In Vitro Cell. Dev. Biol. 26: 835-838.
16. Kartha KK, Gamborg OL, Constabel F (1974). Regeneration of pea (Pisum sativum L.) plants from shoot apical meristems. Z. Pflanzenphysiol. 72:172-176.