Factors influencing rapid clonal propagation of Chlorophytum arundinaceum (Liliales: Liliaceae), an endangered medicinal plant

ABSTRACT

Chlorophytum arundinaceum is an important medicinal plant and its tuberous roots are used for various health ailment treatments. It has become an endangered species in the Eastern Ghats, and a rare medicinal herb in India, due to its excessive collection from its natural habitat and its destructive harvesting techniques, coupled with poor seed germination and low vegetative multiplication ratio. In order to contribute to its production systems, an efficient protocol was developed for in vitro clonal propagation through shoot bud culture. For this, multiple shoots were induced from shoot bud explants on Murashige and Skoog’s medium supplemented with 2.5-3.0mg/L BAP, 0.01-0.1mg/L NAA and 3% (w/v) sucrose. Inclusion of Adenine Sulphate (25mg/L) in the culture medium improved the frequency of multiple shoot production and recovered the chlorotic symptoms of the leaves. Media having pH 5.9 and 4% sucrose showed significant improvement on shoot bud multiplication and growth. In vitro flowering was observed when the subcultures were carried out for over four months in the same multiplication media. Rooting was readily achieved upon transferring the shoots on to half- strength MS medium supplemented with 0.1mg/L IBA and 2% (w/v) sucrose. Micropropagated plantlets were hardened in the green house, successfully established, and flowered in the field. This method could effectively be applied for the conservation and clonal propagation to meet the demand of planting materials. Rev. Biol. Trop. 59 (1) 435-445. Epub 2011 March 01.

RESUMEN

Chlorophytum arundinaceum es una planta medicinal importante y sus raíces se utilizan en diversos tratamientos contra enfermedades. Se ha convertido en una especie en peligro de extinción en el Ghats Oriental y una hierba medicinal rara en la India, debido a la recolecta excesiva en su hábitat natural y la manera destructiva de cosecharla, asociado con una mala germinación y pobre multiplicación vegetativa. Para contribuir con sus sistemas de producción, se desarrolló un protocolo eficiente para la propagación clonal in vitro a través del cultivo de brotes. Para ello, los retoños múltiples fueron inducidos a partir de sus brotes en un medio Murashige y Skoog enriquecido con 2.5-3.0mg/L de BAP, 0.01-0.1mg/L de NAA y el 3% (w/v) sucrosa. La inclusión de sulfato de adenina (25mg/L) en el medio de cultivo mejoró la frecuencia de producción de brotes múltiples y se recuperaron los síntomas de clorosis de las hojas. Los medios con un pH de 5.9 y 4% de sucrosa mostraron una mejoría significativa en la multiplicación y crecimiento de las yemas. En la floración in vitro se observó cuando los subcultivos se llevaron a cabo durante más de cuatro meses para los mismos medios de multiplicación. El enraizamiento se logró fácilmente al transferir los brotes a un medio MS de intensidad media enriquecido con 0.1 mg/l de IBA y 2% (w/v) de sucrosa. Las plántulas micropropagadas maduraron en el invernadero, se establecieron exitosamente y florearon en el campo. Este método se podría aplicar para la conservación y propagación clonal con el fin de satisfacer la demanda de material de siembra.