Banana juice as an alternative energy source for banana <i>in vitro</i> growth medium

Abstract

Energy sources in tissue culture media are important for plants whose photosynthetic efficiency is insufficient under in vitro conditions. However, the cost of tissue culture grade energy sources is high, thus making tissue
culture derived plantlets expensive. The cost of table sugar commonly used in commercial tissue culture laboratories and a substitute for tissue culture grade sucrose in Uganda, is also relatively high given the volumes used. The aim of this study was to evaluate the possibility of exploiting banana (Musa spp.) juice, as an energy source in place of table sugar or tissue culture grade sucrose. Banana juice was extracted from the locally available East African Highland Banana (EAHB) beer cultivars, Mbidde-Kabula, Pisang awak (Kayinja) and Km 5, and used at levels of 20, 30, 40 and 50 ml l^-1. The quality and amount of juice necessary to support in vitro growth of cooking EAHB cultivars Nakabululu, Nakitembe and  Nakinyika was evaluated. The juice had varied composition of salts, sugars and organic acids; but with pH compared with table sugar solution. The highest number of shoots and shoot height was observed when bananas were cultured on media supplemented with 50 ml l^-1 Kayinja juice. This
response was greater than that observed with culture media supplemented with the control energy source of 30 g l^-1 of table sugar. Results also showed that banana juice not only enhanced micropropagation but also improved in vitro plantlet vigour and reduced the cost of energy sources by 30%.

Key Words: Carbon source, East African Highland Banana, micropropagation, Musa spp.

Les sources d’énergies sont importantes dans les milieux de culture in-vitro des plantes dont l’efficacité photosynthétique est insuffisante dans les conditions de culture in-vitro. Cependant, le coût des sources  d’énergies utilisées en culture in-vitro de tissus est élevé, ceci rend couteux les plantules produites par culture in-vitro. Le coût du sucre de table habituellement utilisé dans les laboratoires commerciaux de culture de tissus in-vitro ainsi que celui du substitut de sucrose utilisé en Ouganda reste relativement élevé, étant donné les volumes utilisés. L’objectif de cette étude était d’évaluer la possibilité d’exploiter le suc de bananier (Musa spp.), comme une source d’énergie en lieu et place du sucre de table ou du sucrose. Le suc de bananier a été extrait des variétés de
bananier localement disponible ; bananier de terre ferme de l’Afrique de l’Est (EAHB), Mbidde-Kabula, Pisang awak (Kayinja) and Km 5, et utilisé à différentes concentrations telles que 20, 30, 40 and 50 ml l^-1. La qualité et
la quantité de suc nécessaire pour assurer la croissance in-vitro des  variétés EAHB, Nakabululu, Nakitembe and Nakinyika a été évalué. Le suc avait des concentrations variées en sels, sucres et acides organiques; mais avec un pH comparable à celui du sucre de table en solution. Le plus grand nombre de rejetons et les pousses les plus hautes ont été obtenues lorsque les tissus du bananier sont cultivés dans un milieu contenant 50 ml l^-1 de suc de Kayinja. Cette réponse était plus élevée que celle obtenue avec culture sur un milieu témoin (30 g l^-1 de sucre de table). Les  résultats indiquent que le suc de bananier au-delà de renforcer la micro propagation, améliore aussi la vigueur des plantules en verre et réduit de 30% le coût des sources d’énergies utilisées en culture de tissus in-vitro.

Mots Clés: Source de carbone, Bananier de terres fermes de l’Afrique de l’Est, micro propagation, Musa spp.