In vitro plant regeneration via indirect organogenesis from different explants of Lathyrus sativus L. and Lathyrus cicera L.;
Regeneración vegetal in vitro vía organogénesis indirecta de explantes diferentes de Lathyrus sativus L. y Lathyrus cicera L.

The grass pea (Lathyrus sativus L.) and flatpod peavine(Lathyrus cicera L.) are the most economically important and widelycultivated Lathyrus species. However, their utilization is limiteddue to the presence of their endogenous toxin β-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionic acid (β-ODAP). Thus, a β-ODAP free varietyshould be developed through some plant breeding techniquelike either mutational breeding or genetic-manipulation. In thiscircumstance, the plant regeneration of Lathyrus species becomes abottleneck. In the present study, an efficient system for in vitro regenerationof L. sativus with high β-ODAP levels, and L. cicera withlow β-ODAP levels, was developed from different explants (axillarybuds, leaves and stems). At first, the green nodular calli were inducedfrom sterile seedlings. It was found that the pre-culture of sterileseedlings with 15 mg/L 6-benzyladenine (BA) was necessary for L.cicera, but not for L. sativus. All of these calli were able to differentiateinto adventitious shoot formation when cultured further. Amongthose explants, leaf segments were the optimum because of their easyobtainment and high regeneration efficiency (i.e., 66.48% in L. sativusand 62.13% in L. cicera). Furthermore, it was found that thepre-treatment would significantly improve the efficiency for nodularcalli induction in both varieties, although it was easier on explantsof L. sativus than on those of L. cicera. When these in vitro-derivedplantlets of the two Lathyrus species were planted on half-strengthMurashige and Skoog medium (MS) medium with α-naphthaleneacetic acid (NAA) supplemented, 60% of them developed severalroots. After being transplanted into soil, above 85% of each Lathyrusspecies grew well. The protocol would be useful for further expandingthe propagation and Agrobacterium-mediated genetic transformationto obtain low β-ODAP varieties.

Lathyrus sativus L. y L. cicera L. son las especies deLathyrus más importantes económicamente y ampliamente cultivadas.Sin embargo, su utilización es limitada debido a la presenciade su toxina endógena β-N-oxalic-L-α, β-ácido diaminopropiónico(β-ODAP). De esta manera, se debería desarrollar una variedad librede β-ODAP a través de alguna técnica de mejoramiento vegetal yasea cruzamiento por mutación o manipulación genética. En este caso,la regeneración de las especies de Lathyrus se convierte en un cuello debotella. En este estudio, se desarrolló un sistema eficiente para la regeneraciónin vitro de L. sativus con altos niveles de β-ODAP y de L.cicera con bajos niveles de β-ODAP a partir de fuentes diferentes (yemasaxilares, hojas y tallos). Primero se indujeron los callos nodularesverdes desde plántulas estériles. El pre-cultivo de plántulas estériles con15 mg/L de 6-benciladenina (BA) fue necesario para L. cicera, pero nopara L. sativus. Todos estos callos se diferenciaron en la formación detallos adventicios cuando se continuó con su cultivo. Entre aquellosexplantes, los segmentos foliares fueron óptimos debido a la facilidadde su obtención y alta eficiencia de regeneración (66,48% en L. sativusy 62,13% en L. cicera). Además, el pre-tratamiento mejoró la eficienciade inducción de callos nodulares en ambas variedades, aunque fue másfácil en explantos de L. sativus que en aquellos de L. cicerea. Cuandoestas plántulas de las dos especies de Lathyrus derivadas de cultivo invitro se plantaron en medio Murashige y Skoog de media fuerza conácido α-naftalenacético suplementado, 60% de ellas desarrollaron variasraíces. Después de ser plantadas en suelo, más de 85% de cadaespecie de Lathyrus creció bien. El protocolo sería útil para seguir expandiendola propagación y, vía la transformación genética mediadapor Agrobacterium, obtener variedades con bajos niveles de β-ODAP.