Effect of colchicine and amiprophos-methyl on the production of in vitro doubled haploid onion plants and correlation assessment between ploidy level and stomatal size

Abstract

Doubled haploid onion (Allium cepa L.) plants allow the production of completely homozygous lines for a later production of hybrids. The haploid plants are normally produced using in vitro gynogenesis. The obtained haploid plantlets must be treated with different agents for doubling chromosomes. It is necessary to adjust the concentration and the length of treatment of the doubling agent. In this case, the effect of 250 and 500 mg.L-1 colchicine and 15.2; 30 and 60 mg.L- 1 amiprophos-methyl during 24 and 48 h was assessed over the rate of onion haploid plantlets chromosome doubling. The best duplication treatment was 250 mg.L-1 colchicine for 48 h, which yielded 100% of doubled haploid plants. On the other hand, a positive correlation resulted from the ploidy level and stomatal size, and a negative correlation between the level of ploidy and stomatal density. Significant differences between the stomatal length, width and density in haploid and doubled haploid plantlets were observed. An economical and quick method to test ploidy level in onion plantlets is proposed through the measurement of stomatal size and density.

La producción de plantas dihaploides de cebolla (Allium cepa L.), permite obtener líneas completamente homocigotas para luego producir híbridos. A través de la ginogénesis in vitro se ha logrado producir plantas haploides, las cuales deben ser sometidas a tratamientos de duplicación de sus cromosomas, siendo necesario ajustar la concentración del agente duplicador y la duración del tratamiento. En este trabajo se evaluó el efecto de la aplicación de 250 y 500 mg.L-1 de colchicina y 15,2; 30 y 60 mg.L-1 de amiprofos-metil durante 24 y 48 h, sobre la tasa de duplicación de cromosomas en plántulas haploides de cebolla. El mejor tratamiento de duplicación fue 250 mg.L- 1 de colchicina, durante 48 h, logrando un 100% de plantas dihaploides. Por otra parte, se obtuvo una correlación positiva entre el nivel de ploidía y el tamaño de estomas y una correlación negativa entre el nivel de ploidía y la densidad estomática, registrándose diferencias significativas entre los valores promedio de largo, ancho y densidad de estomas para plantas haploides y dihaploides. Se propone un método económico y rápido para verificar el nivel de ploidía de las plántulas de cebolla mediante la medición del tamaño y densidad estomática.