Abstract
Malay (macrolanguage) Vanilla is a popular flavouring essence derived from the pods of vanilla orchid plants. Due to the high demand for vanilla flavour, high yielding vanilla plantlets are necessary for establishing vanilla plantations. Clonal micropropagation is a viable technique for the mass production of high yielding vanilla plantlets. This study reports an efficient regeneration protocol by using cytokinin as the sole plant growth regulator to regenerate plantlets from the root tips of a commercial vanilla orchid species, Vanilla planifolia. Most studies to date have reported using seeds and nodes as starting explants for in vitro micropropagation of vanilla orchids. So far, regeneration from roots has not been very successful. Previous studies favoured the use of auxins only or high auxin to cytokinin ratios to induce callus, and sole cytokinins were used for direct shoot regeneration. However, it was sporadically observed in plantlets regeneration of V. planifolia that multiple shoots were regenerated from the tips of intact aerial roots submerged in media. This study therefore investigated the regeneration of excised vanilla root tips through the application of most commonly used auxins (1-naphthaleneacetic acid and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid) and cytokinins (6-benzylaminopurine and thidiazuron). High auxin presence is known to promote callusing in in vitro plants. However, in this study, auxin treatment inhibits callusing in root tips. While cytokinin treatments, even at low levels, has promoted high rate of callusing. These callus cells regenerate into protocorm-like-body (PLB) shoots when cytokinin levels are increased to 0.5 mg/mL 6-benzylaminopurine (BAP) under light conditions. The findings of the study have the potential of providing large quantity of high yielding vanilla plantlets through clonal micropropagation. Vanila ialah esen perasa popular yang diperoleh daripada buah pokok orkid vanila. Disebabkan permintaan yang tinggi untuk perisa vanila, penghasilan anak benih vanila yang banyak diperlukan untuk membuka ladang vanila. Pembiakan mikro klonal adalah teknik yang berdaya maju untuk pengeluaran besar-besaran plantlet vanila. Kajian ini melaporkan protokol penjanaan semula yang cekap dengan menggunakan sitokinin sebagai pengawal selia pertumbuhan tumbuhan tunggal untuk menjana semula tumbuhan daripada hujung akar spesies orkid vanila komersial, Vanilla planifolia. Sehingga kini, kebanyakan kajian telah menggunakan benih dan nod sebagai eksplan permulaan untuk pembiakan in vitro orkid vanila. Setakat ini, penjanaan semula dari akar tidak begitu berjaya. Kajian terdahulu mengutamakan penggunaan auksin sahaja atau nisbah auksin tinggi kepada sitokinin untuk mendorong kalus, dan sitokinin tunggal digunakan untuk penjanaan semula pucuk langsung. Walau bagaimanapun, secara sporadis diperhatikan dalam penjanaan semula tumbuhan V. planifolia bahawa beberapa pucuk telah dijana semula daripada hujung akar udara utuh yang tenggelam dalam media. Oleh itu, kajian ini menyiasat penjanaan semula hujung akar vanila yang dipotong melalui penggunaan auksin yang paling biasa digunakan (asid 1-naftalenaasetik dan asid 2,4-diklorofenoksiasetik) dan sitokinin (6-benzylaminopurine dan thidiazuron). Kehadiran auksin yang tinggi diketahui menggalakkan kalus dalam tumbuhan in vitro. Walau bagaimanapun, dalam kajian ini, rawatan auksin menghalang kapalan di hujung akar. Walaupun rawatan sitokinin, pada tahap yang rendah, telah menggalakkan kadar kalus yang tinggi. Sel kalus ini menjana semula menjadi pucuk jasad berbentuk protokom (PLB) apabila paras sitokinin dinaikkan kepada 0.5 mg/mL 6-benzylaminopurine (BAP) di bawah keadaan cahaya. Dapatan kajian mempunyai potensi untuk membekalkan tumbuhan vanila hasil tinggi dalam kuantiti yang banyak melalui pembiakan mikro klon.