Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 173-192.

The study was carried out in Ornamental Horticulture Department, Faculty of Agriculture, Cairo University, Giza, Egypt and Tissue Culture Laboratories of Ornamental Plants and Woody Trees and Biotechnology Departments, National Research Centre (NRC), Dokki, Giza, Egypt.The experiments were conducted from 2019/2020 to 2020/2021 to establish an efficient in vitro propagation and conservation protocol for Brunfelsia pauciflora plant. The effect of plant growth regulators types and concentrations (BAP, Kin, 2ip and NAA) at 0.0, 1.0 and 2.0 mg/l were studied during the establishment phase in comparison with hormonal-free medium. In vitro proliferated nodal explants were encapsulated using various concentrations of sodium alginate (1, 2% and 3% W/V) and calcium chloride (2.5, 5, and 10 %) then conserved for 3, 5 and 7weeks. Also, Brunfelsia shootlets were conserved on MS medium containing various concentrations of sucrose and sorbitol [Control (25), 30, 60 and 90g/l] were used as osmotic active compounds with a view to reaching a suitable conservation method. The in vitro cultures were stored using the mentioned preservation agents under room temperature (24±1°C) or low temperature (5°C) for three period’s conservation (i.e., 3, 6, 9 or 12 months).
The findings of the current study proved that during establishment phase, applying BAP at 2.0mg/l gave the best results during the three successive subcultures. The best ideal propagation protocol was established for shooting and rooting of Brunfelsia plants in vitro that were optimized on MS medium enriched with 2.0 mg/l 2ip + 2.0 mg/l BAP + 2.0 mg/l NAA.
In vitro conservation using capsulation: Successful plantlets recovery from encapsulated explants using low concentrations of sodium alginate (1%) and calcium chloride at 2.5% proved that the explants could be survive at the highest percent (100%) during conservation periods 3, 5 and 7weeks. Successive regeneration of shootlets whose genetic stability was assessed using RAPD analysis that proved that the genetic similarity ranged from 56.1% to 80%.
In vitro conservation using osmotic agents at room temperature: In respect of the slow-growth tissue culture technique, this part aimed to evaluate the effect of the culture medium supplemented with sucrose and sorbitol as osmotic agents on the induction of in vitro slow growth of Brunfelsia. After two months of explant recovery on MS medium containing 25 to 30g/l sucrose or sorbitol at 24°C gave the best results for the earliest conservation period (3 or 6 months) as well as 60g/l of sucrose, the explants could be survive at 100%. The genetic similarity ranged from 25 to 100%.
On the other hand, when conserved cultures at low temperatures (5°C) after the recovery stage, great variations in survival rate were noticed. Moreover, the survival percentage was declined after conservation periods with all treatments until death. Highly rate of survival (100%) was recorded on control treatment and explant cultured on media containing 25g/l sucrose for 3months of conservation. The genetic similarity ranged from 12.5 % to 87.5 %.These results were confirmed by anatomical sections made in B.paucifolra leaf blade after two months of recovery.

تم إجراء هذه الدراسة بقسم بساتين الزينة- كلية الزراعة - جامعة القاهرة بالجيزة.وأجريت التجارب فى معمل تقنيات زراعة الانسجه لنباتات الزينه والاشجار الخشبيه بالمركز القومى للبحوث- الدقى-الجيزة- مصر وذلك خلال الفترة (2019/2020-2020/2021) بغرض تأسيس بروتوكول فعال في التكاثر والحفظ في المعمل لنبات البرونفليسيا ((Brunfelsia pauciflora. تمت بدراسة تأثير أنواع وتركيزات مختلفة من منظمات نمو (NAA, 2ip, Kin, BAP) بمعدل 0.0 ، 1.0 ، 2.0 ملجم / لتر خلال مرحلة التأسيس بالمقارنة بمعاملة الكنترول . تم تغليف الجزء النباتى في المعمل باستخدام تركيزات مختلفة من ألجينات الصوديوم (1 ، 2٪ و 3٪ وزن / حجم) وكلوريد الكالسيوم (2.5 ، 5 و 10٪) وحفظها لمدة 3 ، 5 ، 7 أسابيع. أيضًا تم حفظ نبات البرونفليسيا باستخدام المواد الاسموزيه مثل السكروز والسربيتول المضافة لوسط الزراعه MS بتركيزات مختلفة [كنترول (25حم/لتر) ، 30 , 60 , 90 جم / لتر] بهدف الوصول إلى طريقة الحفظ المناسبة. تم تخزين الزراعات في المعمل باستخدام عوامل الحفظ المذكورة تحت درجة حرارة الحضانه (24 ± 1 درجة مئوية) أو درجة حرارة منخفضة (5 درجة مئوية) لفترات الحفظ التاليه (3 ، 6 ، 9 أو 12 شهرًا).
أثبتت نتائج الدراسة الحالية أنه خلال مرحلة التأسيس:باستخدام BAP بتركيز 2.0ملجم / لتر اعطى أفضل النتائج باعادة الزراعه (subculture) لثلاث مرات متتاليه. تم إنشاء أفضل بروتوكول مناسب لتأسيس وتضاعف نبات Brunfelsia وتجذيرها في المختبر باستخدام تركيزات متوازيه بين السيتوكينن والاكسين لبيئة الزراعة ( MS) ) 2iP2 ملجم/لتر( + ) BAP2 ملجم/ لتر( + NAA (2 ملجم/لتر).
الحفظ المعملى باستخدام التغليف: أثبت الجزء النباتى المغلف قدرته التجديدية على استعادة النمو والتجديد مرة أخرى بعد الحفظ وتكوين نبتات متجانسة مورفولوجيا باستخدام تركيزات منخفضة من ألجينات الصوديوم (1٪) وكلوريد الكالسيوم بنسبة 2.5٪ وأن النباتات المستأصلة يمكن أن تعيش بأعلى نسبة (100٪) خلال فترات الحفظ 3 ، 5 ، 7 أسابيع. أدت زيادة كلوريد الكالسيوم إلى 5٪ بنفس تركيز ألجينات الصوديوم (1٪) إلى خفض نسبة البقاء تدريجيًا إلى 53.33٪ مع زيادة فترة الحفظ (من 3 إلى 7 أسابيع). التجديد المتتالي نبتات shootlet التي تم تقييم ثباتها الوراثي باستخدام تحليل RAPD الذي أثبت أن التماثل الوراثى يتراوح من 56.1٪ إلى 80٪.
الحفظ في المعمل باستخدام المواد الاسموزيه تحت درجة الحرارة الغرفه (24 س°): فيما يتعلق بتقنية زراعة الأنسجة بطيئة النمو ، يهدف هذا الجزء إلى تقييم تأثير وسط الزراعه المضاف إليه السكروز أوالسوربيتول كمواد اسموزيه تشجع النمو البطيء للبرونفيلسيا معمليا. بعد شهرين من استعادة الجزء النباتى explant لنمو على بيئة MS تحتوي على 25 إلى 30 جم / لتر من السكروز أو السوربيتول في درجة حرارة الغرفة ، أعطت أفضل النتائج لفترة الحفظ الأولى (3 أو 6 أشهر) بالإضافة إلى 60 جم / لتر من السكروز ، كان بإمكان النباتات المستأصلة البقاء على قيد الحياة في 100٪. بينما تسبب الحفظ لمدة 9 أشهر في انخفاض تدريجي في نسبة بقاء النباتات النباتية مع زيادة تركيز المواد الاسموزيه أثناء وبعد فترة الحفظ. تتراوح درجة الثبات الوراثى من 25 إلى 100٪.
من ناحية أخرى : عندما حفظت الاجزاء النباتية على درجة حرارة منخفضة وبعد مرحلة استعادة النمو Recovery stage ، لوحظت اختلافات كبيرة في معدل البقاء على قيد الحياة. علاوة على ذلك ، انخفضت نسبة البقاء على قيد الحياة بعد فترات الحفظ مع جميع المعاملات حتى الموت. تم تسجيل أعلى نسبة بقاء على قيد الحياة (100٪) من معاملة الكنترول والاجزاء النباتية المزروعه على وسط زراعى يحتوى على 25 جم / لتر سكروز لمدة 3 أشهر . وتتراوح درجة الثبات الوراثى من 12.5٪ إلى 87.5٪. تم تأكيد هذه النتائج من خلال الدراسة التشريحية للأوراق البرونفليسيا بعد شهرين من مرحلة استعادة النمو Recovery.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.