Publicado
Influence of plant growth regulators and sucrose on micropropagation of potato (Solanum tuberosum) cv. Burin
Influencia de reguladores de crecimiento vegetal y sacarosa en micropropagación de papa (Solanum tuberosum) cv. Burin
DOI:
https://doi.org/10.15446/abc.v31n1.119193Palabras clave:
Auxins, Benzyladenine, Cytokinins, In vitro culture, Microtubers (en)Auxinas, Benciladenina, Citocininas, Cultivo in vitro, Microtubérculos (es)
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A study was conducted to evaluate the effects of plant growth regulators, specifically benzyladenine (BAP) and kinetin (KIN), in combination with auxins (IAA and NAA), on the micropropagation of potato (Solanum tuberosum L.) cv. Burin. The experiment used a Completely Randomized Design (CRD), and data were analyzed using ANOVA followed by Tukey’s Honestly Significant Difference (HSD) test (P ≤ 0.05). The results showed that 0.5 mg/L BAP achieved the highest shoot induction rate (70 %), whereas 1.0 mg/L BAP significantly increased the number of branches (3.1 branches/plant). The maximum branch length (3.5 cm) was also observed at 0.5 mg/L BAP. In the multiplication stage, increasing KIN concentration in conjunction with 0.5 mg/L NAA gradually enhanced branch length, reaching a maximum of 13.1 cm at 8.0 mg/L KIN. Regarding microtubers induction, the combination of 80 g/L sucrose with 2.0 mg/L each of BAP and KIN produced the highest number of tubers (ten per jar) and significantly increased average tuber weight to 1.07 g, when compared to the 40 g/L sucrose treatment. These findings show that the synergism between sucrose levels and growth regulators critically governs shoot development and tuberization. Optimal tuber production in cv. Burin is achieved by supplementing the medium with 80 g/L sucrose and 2.0 mg/L BAP + KIN. This study provides a refined protocol for enhancing potato micropropagation efficiency in commercial breeding programs.
Se realizó un estudio para evaluar los efectos de los reguladores del crecimiento vegetal, donde se incluyó bencil adenina (BAP) y kinetina (KIN), en combinación con auxinas, como IAA y NAA, en la micropropagación de papa. El experimento se estableció con un Diseño Completamente al Azar (DCA) y los datos se analizaron mediante ANOVA y la prueba de Tukey (p ≤ 0.05). De acuerdo con los resultados, 0.5 mg/L de BAP resultó en la tasa más alta de formación de ramas (70 %), mientras que 1.0 mg/L de BAP resultó en un aumento en el número de ramas (3.1 ramas/planta). La longitud de las ramas fue mayor con 0.5 mg/L de BAP (3.5 cm). Junto con NAA, KIN aumentó gradualmente la longitud de las ramas, alcanzando 13.1 cm con 8.0 mg/L. En cuanto a la formación de tubérculos, 80 g/L de sacarosa con 2.0 mg/L de BAP + KIN produjeron el mayor número de tubérculos por frasco (10 tubérculos) y aumentaron significativamente el peso del tubérculo a 1.07 g en comparación con 40 g/L. Es evidente que el equilibrio entre la sacarosa y los reguladores de crecimiento impacta directamente en el desarrollo de brotes y tubérculos. La mayor producción de tubérculos se logra cuando se agregan 80 g/L de sacarosa a 2.0 mg/L de BAP + KIN. Se ha hecho una contribución significativa para mejorar las técnicas de micropropagación de papa para programas de mejoramiento comercial.
Referencias
Ahmad, M. Z., Hussain, I., Roomi, S., Zia, M. A., Zaman, M. S., Abbas, Z. and Shah, S. H. (2012). In vitro response of cytokinin and auxin to multiple shoot regeneration in Solanum https://doi.org/10.3390/plants14172777
Ahmed, S., Khan, A. and Malik, M. (2021). Cytokinins and carbohydrate accumulation in potato tubers. Journal of Plant Science, 22(1), 65–80.
Ahmed, S., Singh, P. and Kumar, V. (2023). Role of cytokinins in leaf and shoot development in micropropagated potato plants. Plant Biotechnology Reports, 19(2), 90–104.
Al-Taei, A. K. and Al-Mashhadani, A. H. (2021). Effect of kinetin and benzyladenine on in vitro micropropagation and shoot proliferation of potato (Solanum tuberosum L.). Iraqi Journal of Agricultural Sciences, 52(4), 912–920.
Ariste, A., Ojeda Zacarías, M. del C., Lozoya Saldaña, H., Olivares Sáenz, E., García Zambrano, E. A., Ibarra López, A. and Cham, A. K. (2025). Optimized in vitro micropropagation and microtuber production in potato (Solanum tuberosum L.) through apical buds using hormone regulation and tissue culture techniques. Journal of Experimental Biology and Agricultural Sciences, 13(1), 86–96. https://doi.org/10.18006/2025.13(1).86.96
Chandana, J. L., Kiran Patro, T. S., Suneetha, D. R. S., Kumari, K. U., Rao, M. P., Galdis, B., Reddy, P. S. K. and Kumari, K. A. (2024). Standardization of culture establishment and shoot proliferation for In vitro propagation of potato (Solanum tuberosum L.) 2 variety Kufri Surya. International Journal of Advanced Biochemistry Research. https://doi.org/10.33545/26174693.2024.v8.i9Sc.2085
Daurov, D., Daurova, A., Sapakhova, Z., Kanat, R., Akhmetzhanova, D., Abilda, Z., Toishimanov, M., Raissova, N., Otynshiyev, M., Zhambakin, K. and Shamekova, M. (2024). The impact of the growth regulators and cultivation conditions of Temporary Immersion Systems (TISs) on the morphological characteristics of potato explants and microtubers. Agronomy, 14(8), 1782. https://doi.org/10.3390/agronomy14081782
Desta, B. and Amare, G. (2024). The role of cytokinin and gibberellin in potato tuber sprouting. Innovare Journal of Agricultural Science, 12(3), 1–6. https://doi.org/10.22159/ijags.2024v12i3.50588
FAO. (2022). World Food and Agriculture – Statistical Yearbook 2022. Rome. https://doi.org/10.4060/cc2211en
Gallo García, Y. M., Sierra Mejía, A., Donaire Segarra, L., Aranda, M., Gutiérrez Sánchez, P. A. and Marín Montoya, M. (2019). Coinfección natural de virus de ARN en cultivos de papa (Solanum tuberosum subsp. Andigena) en Antioquia (Colombia). Acta. Biol. Colom., 24(3), 546–560. https://doi.org/10.15446/abc.v24n3.79277
Hajare, S. T., Chauhan, N. M. and Kassa, G. (2021). Effect of growth regulators on in vitro micropropagation of potato (Solanum tuberosum L.) Gudiene and Belete varieties from Ethiopia. Scientific World Journal, 5928769. https://doi.org/10.1155/2021/5928769
Jácome Sarchi, G. A., Coronel Montesdeoca, N. T., Hernández, F. and Martínez, R. T. S. (2025). In vitro techniques for seed potato (Solanum tuberosum L.) tuber production: A systematic review. Plants, 14(17), 2777. https://doi.org/10.3390/plants14172777
Jeong, E. J., Imran, M., Kang, S. M., Khan, M. A. and Lee, I. J. (2021). The application of diniconazole and prohydrojasmon as plant growth regulators to induce growth and tuberization of potato. Journal of Applied Botany and Food Quality, 94, 9–46. https://doi.org/10.5073/JABFQ.2021.094.005
Karunarathna, M. K., Medagama, K., Wijesundara, D. S. A. and Iqbal, M. C. M. (2022). Micropropagation of Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni using nutrient water of Cocos nucifera var. aurantiaca (King coconut) as a natural growth enhancer. Journal of the National Science Foundation of Sri Lanka. 50(1). https://doi.org/10.4038/jnsfsr.v50i1.10380
Kumar, R., Walia, S. and Kumar, S. (2021). Effects of KIN on in vitro propagation of Solanum tuberosum. International Journal of Botany, 58(4), 299–312.
Murashige, T. and Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia plantarum, 15(3), 473-497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
Salem, J., Hassanein, A., El-Wakil, D. A. and Loutfy, N. (2022). Interaction between growth regulators controls in vitro shoot multiplication in Paulownia and selection of NaCl-tolerant variants. Plants, 11(4). https://doi.org/10.3390/plants11040498
Sharma, M., Sharma, M., Salgotra, R. K., Sharma, M. and Singh, A. K. (2023). Standardization of protocol for in vitro tuberization in potato (Solanum tuberosum) cultivar Kufri Sindhuri. The Indian Journal of Agricultural Sciences, 93(1), 84–88. https://doi.org/10.56093/ijas.v93i1.108377
Shukla, S. R., Zala, H. N., Solanki, S. D. and Ant, H. M. (2025). Effect of sucrose and abscisic acid on potato (Solanum tuberosum) microtuberisation and dormancy. The Indian Journal of Agricultural Sciences, 95(12), 1504–1511. https://doi.org/10.56093/ijas.v96i01.167748
Smith, J., Jones, M. and Taylor, R. (2022). Cytokinins-mediated shoot proliferation in potato tissue culture. Plant Growth Regulation, 45(2), 123–135.
Tiwari, J. K., Buckseth, T., Zinta, G., Saraswati, S., Singh, R. K., Rawat, S. and Chakrabarti, S. K. (2023). Optimization of an efficient micropropagation protocol and the assessment of genetic fidelity of Solanum tuberosum L. cv. Kufri Neelkanth. CABI Agriculture and Bioscience, 4(28).
Xhulaj, D. and Gixhari, B. (2018). In vitro micropropagation of potato (Solanum tuberosum L.) cultivars. The Journal of Agriculture and Forestry, 64(4), 105–112. https://doi.org/10.17707/AgricultForest.64.4.12
Zhang, X., Fujino, K. and Shimura, H. (2023). Transcriptomic analyses reveal the role of cytokinin and the nodal stem in microtuber sprouting in potato (Solanum tuberosum L.). International Journal of Molecular Sciences, 24(24). https://doi.org/10.3390/ijms242417534
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