Oil Palm Bulletin No. 64 (May 2012) p13-28

Methods towaards establishing oil palm haploid technology

MARIA Madon * , CLYDE, M.M. ** , AHMAD TARMIZI Hashim * , AHMAD RAFDHI, M.H. ** , AHAMAD TAJUDDIN, A **

Screening for natural haploids by flow cytometry and chromosome counts on 518 culled tissue culture plantlets and 13 twin germinated seeds yielded no haploids. In anther culture experiments, anthers bearing pollen mother cells (PMC) at the uninucleate and tetrad stages were collected and stored at 4oC for one, two, four, six, eight, 10 and 12 days to bring about stress for callus induction. In these experiments, anthers from dura and tenera palms were cultured on two types of media, namely, the modified N6 and, Murashige and Skoog (MS) media. Observations were made based on the qualitative responses of the anthers, and MS medium was found to be more suitable as N6 took 28 weeks to induce any response from the anthers. For dura anthers, the most positive response was obtained from anthers containing uninucleate PMC after four and 10 days of cold pre-treatment while for anthers containing tetrad PMC, the best responses were obtained after eight days of cold pre-treatment when cultured on N6 media. When cultured on modified MS induction media, the best response percentages were obtained from dura anthers containing uninucleate PMC after eight days of cold pre-treatment while anthers containing tetrad PMC showed the best response after four days of cold pre-treatment. Tenera anthers containing tetrad PMC showed the best response after six days of cold pre-treatment when cultured on MS induction media. An experiment was also conducted to determine suitable sucrose levels (3%, 6%, 9%, 12% and 15%) in modified MS media, and to observe the effect of orientation of the anthers bearing tetrad PMC (abaxial surface facing down or up) on callus induction response. It was observed that 3% sucrose and anthers cultured with the abaxial surface facing up are the most suitable conditions for oil palm anther culture. Microspore culture was carried out next as anther culture is very laborious. Various stress factors were used to induce the sporophytic pathway, these being: (1) cold shock, with male flowers incubated at 4oC for one and six days, (2) heat shock at 35°C, 38°C, 42°C and 46°C, (3) immersion of the flower buds in 0.3 M mannitol for one and six days, (4) combinations of 0.3 M mannitol with cold shock (at 4oC) and 0.3 M mannitol with heat shock (at 35oC) for one and six days, and finally (5) anti-tubulin pre-treatment of isolated microspores with 2.5 mg ml-1 colchicine or 50 ìg ml-1 oryzalin. These treatments were followedby culture in two types of media –modified MS media with 5 or 10 mg litre-1 NAA – at 27oC in the dark with continuous shaking. None of the stress factors was able to induce microspore embryogenesis in the oil palm microspores studied.

 

Penyaringan haploid sawit semula jadi telah dijalankan dengan menggunakan teknik sitometri aliran dan pengiraan kromosom ke atas 518 anak pokok kultur tisu sawit yang telah ditakai dan 13 biji benih cambah berkembar namun tiada haploid semula jadi ditemui. Untuk kajian kultur anter, anter yang mengandungi sel induk debunga (SID) pada peringkat uninukleat dan tetrad telah dieram pada suhu 4oC selama satu, dua, empat, enam, lapan, 10 dan 12 hari sebagai perlakuan tekanan bagi induksi kalus. Bagi kajian ini, anter dari dura dan tenera telah dikultur di atas dua jenis media iaitu media N6 dan Murashige dan Skoog (MS) yang telah diubah suai. Pencerapan telah dilakukan berdasarkan tindak balas kualitatif anter dan didapati media MS lebih bersesuaian kerana N6 mengambil masa 28 minggu untuk menghasilkan sebarang tindak balas. Bagi anter dura, tindak balas terbaik didapati daripada anter yang mengandungi SID peringkat uninukleat yang telah dieram selama empat dan 10 hari pada suhu 4oC manakala anter yang mengandungi SID peringkat tetrad, tindak balas terbaik didapati daripada anter yang telah dieram selama lapan hari pada suhu 4oC dan dikultur menggunakan media N6. Pengkulturan menggunakan media MS pula menunjukkan peratus tindak balas terbaik didapati daripada anter dura yang mengandungi SID peringkat uninukleat yang telah dieram selama lapan hari pada suhu sejuk manakala anter yang mengandungi SID tetrad menunjukkan tindak balas terbaik setelah pengeraman empat hari pada suhu sejuk. Anter tenera yang mengandungi SID peringkat tetrad menunjukkan tindak balas terbaik setelah enam hari pengeraman pada suhu sejuk dan dikultur atas media MS. Satu kajian juga dijalankan untuk mendapatkan tahap sukrosa yang sesuai (3%, 6%, 9%, 12% dan 15%) dalam media MS diubah suai dan juga orientasi anter (permukaan abaksial ke atas atau ke bawah) yang mengandungi SID peringkat tetrad ke atas respon induksi kalus. Peringkat sukrosa 3% dan anter yang dikultur dengan permukaan abaksial ke atas adalah yang paling sesuai untuk kultur anter sawit. Selanjutnya, kajian kultur mikrospora pula telah dilakukan memandangkan kajian kultur anter melibatkan langkah-langkah yang sukar dilakukan. Pelbagai faktor tekanan dilakukan untuk mengaruh laluan sporofitik mikrospora iaitu: (1) kejutan sejuk di mana bunga jantan telah dieram pada 4oC untuk satu dan enam hari, (2) kejutan haba pada 35oC, 38°C, 42°C dan 46°C, (3) pengeraman bunga jantan dalam larutan 0.3 M mannitol untuk satu dan enam hari, (4) kombinasi 0.3 M mannitol dengan kejutan sejuk (4oC) dan 0.3 M mannitol dengan kejutan haba (35oC) selama satu dan enam hari dan akhirnya (5) praperlakuan mikrospora dengan antitubulin 2.5 mg ml-1 kolkisin atau 50ìg ml-1 orizalin. Ini diikuti oleh pengkulturan didalam dua jenis media iaitu MS media dengan 5 atau 10 mg liter-1 NAA pada 27oC di dalam gelap dan dengan goyangan berterusan. Walau bagaimanapun, tiada faktor tekanan berjaya mendorong embriogenesis mikrospora sawit yang telah dikaji.

Tags: , , , ,

Author information: