Influence of N6-Benzyladenine and Sucrose on In Vitro Direct Regeneration and Microrhizome Induction of Kaempferia parviflora Wall. Ex Baker, An Important Ethnomedicinal Herb of Asia

Trop Life Sci Res. 2020 Apr;31(1):123-139. doi: 10.21315/tlsr2020.31.1.8. Epub 2020 Apr 7.

Abstract

Kaempferia parviflora is an ethnomedicinally important plant. Conventional propagation of K. parviflora is hindered by slow growth rate, long dormancy periods and dual use of rhizomes for seeds as well as marketable produce. In our study, we developed a promising dual-phase micropropagation protocol to increase number of plantlets, survivability, biomass and quality plantlets for mass production. Multiple shoot regeneration was found most successful on Murashige and Skoog (MS) media supplemented with 35.52 μM N6-benzyladenine (BA) in terms of highest number of shoots (22.4 ± 1.84), leaves (29.27 ± 1.30), and roots (17.8 ± 1.72) per explant. High survivability was observed with an acclimatisation percentage of 100% in sterile perlite medium. This method was shown to be preferable compared to conventional propagation in terms of propagation time and number of plantlets. Regenerated in vitro plantlets were then successfully induced to form microrhizomes in MS media with an optimal concentration of 6% (w/v) sucrose. Increase in microrhizome biomass (35.7 ± 2.59 g per flask), number of microrhizomes (5.2 ± 0.78), shoots (8.5 ± 1.58) and roots (8.5 ± 1.58) were observed for this treatment. This investigation successfully highlights the manipulation of single factors in short time frame to produce a simple and efficient alternative propagation method for K. parviflora.

Kaempferia parviflora adalah tumbuhan yang penting dari segi “ethnomedical”. Penghasilan K. parviflora secara konvensional dihindar oleh kadar pertumbuhan yang lambat, tempoh dorman yang panjang dan penggunaan rimpang sebagai benih dan hasil yang boleh dipasarkan. Dalam kajian ini, protokol tisu kultur secara dual fasa dapat meningkatkan bilangan tumbuhan, aklimatisasi tinggi, serta peningkatan biomas dan penghasilan tumbuhan berkualiti untuk pengeluaran besar-besaran. Pucuk berganda dihasilkan dengan banyak di media Murashige dan Skoog (MS) ditambah dengan 35.52 μM N6-benzyladenine (BA). Ini diperhati dari segi jumlah pucuk tertinggi (22.4 ± 1.84), bilangan daun (29.27 ± 1.30), dan bilangan akar (17.8 ± 1.72). Ketahanan hidup yang tinggi diperhatikan dengan peratusan aklimatisasi 100% dalam medium perlit steril. Kaedah ini ditunjukkan lebih baik berbanding dengan penanaman konvensional dari segi masa penanaman dan bilangan tanaman. Tumbuh-tumbuhan in vitro telah berjaya diinduksi untuk membentuk rimpang mikro dalam media MS dengan kepekatan 6% (w/v) sukrosa. Peningkatan berat rimpang mikro (35.7 ± 2.59 g setiap lobis), bilangan rimpang mikro (5.2 ± 0.78), bilangan pucuk (8.5 ± 1.58) dan bilangan akar (8.5 ± 1.58) yang paling banyak diperhatikan untuk rawatan ini. Penyiasatan ini berjaya menonjolkan manipulasi faktor tunggal dalam jangka masa pendek untuk menghasilkan kaedah penyebaran alternatif yang mudah dan cekap untuk K. parviflora.

Keywords: Acclimatisation; Aklimatisasi; BA; Faktor tunggal; Multiple shoot; Pucuk berganda; Single factor; Sucrose; Sukrosa.