Induction of embryogenic calluses from soybean (Glycine max) roots.

Abstract

The use of calluses for the improvement of plants is an alternative procedure for
the in vitro selection of characters such as disease resistance, tolerance to draught and salinity or other
extreme conditions. The objective of this research is to develop a system for embryogenic callus production
from soybean roots (Glycine max) and to identify its origin through histological techniques.
Apexes (1 cm in length) of soybean roots were placed in a medium MS of Murashige and Skoog after
seven days of emergence: MS1 with 135.7 μM 2,4 diclorophenoxiacetic acid (2,4-D) and MS2 with
13.3 μM benciladenine (BA) and 0.2 μM naftalen acetic acid (NAA), with 2 % of sucrose and 7 % of
agar. The explants were kept dark for 15 days and were then subjected to a 16-h photoperiod. The calluses
obtained were transferred to medium MS, for embryo production, supplemented with 1.66 μM
indol butiric acid (IBA) and BA at different concentrations: 0.89; 1.78; 3.55 and 4.44 μM. The frequency
of callus formation was 70 %. In the zone of the pericycle, histological studies showed the presence
of cells with meristematic characteristics, like large central nucleus and dense cytoplasm before
the seventh day from the in vitro inoculation, which indicates the initiation of callogenesis. The formation
of embryogenic zones was observed in calluses alter 45 days of inoculation, while nodular formations
with embryogenic characteristics were obtained after 40 days. To our knowledge, this is the first
report about embryogenic callus production from soybean roots.

El empleo de callos en programas de mejoramiento
genético es una vía alternativa en la
selección in vitro para caracteres como resistencia
a patógenos, sequía, tolerancia a salinidad u
otras condiciones extremas. El objetivo del presente
trabajo fue desarrollar un sistema de producción
de callos embriogénicos a partir de raíces
de soja (Glycine max (L.) Merr) cv.
Williams e identificar el origen de los mismos
mediante técnicas histológicas. Se sembraron
ápices de raíces de soja de 7 días (1 mm) en
medio MS de Murashige y Skoog conteniendo
135,7 μM de ácido 2,4 diclorofenoxiacético
(2,4-D) MS1 y 13,3 μM de benciladenina (BA)
y 0,2 μM de ácido naftalen acético (ANA)
MS2, en ambos casos con agar-agar 2% y 0,7%.
Los explantos permanecieron 15 días en oscuridad
y luego con fotoperíodo de 16 h. Los callos
obtenidos fueron transferidos a medio para la
producción de embriones: MS, suplementado
con 1,66 μM de ácido indol butírico (AIB) y
distintas concentraciones de benciladenina
(BA) 0,89; 1,78; 3,55 and 4,44 μM. La frecuencia
de formación de callos fue 70%. A través de
estudios histológicos se determinó la presencia,
en la zona del periciclo, de células con características
meristemáticas, núcleo central grande y
citoplasma denso antes de los 7 días desde la
siembra in vitro, lo que estaría indicando el
momento de la callogénesis. La aparición de
zonas embriogénicas se visualizaron en los
callos a partir de los 45 días, las observaciones
histológicas muestran a los 40 días formaciones
nodulosas con características embriogénicas.
Los resultados de este trabajo constituyen la
primera mención sobre la producción de callos
embriogénicos en raíces de soja