In vitro REGENERATION OF PIGEON PEA USING LEAF EXPLANTS

Pigeon pea ( Cajanus cajan (L.) Millsp.) is a drought tolerant pulse legume, mainly grown for grain in the semi-arid tropics, particularly in Africa. Pigeon pea production in countries like Kenya is faced with a number of challenges, particularly lack of high quality seeds. The objective of this study was to develop an in vitro regeneration system for pigeon pea varieties grown in Kenya, that is amenable to genetic transformation. In vitro regeneration of pigeon pea varieties, KAT 60/8 and ICEAP 00557, commonly grown in Kenya was achieved using leaf explants from in vitro grown seedlings, through callus initiation, followed by shoot and root induction. For callus initiation, MS media supplemented with 0.5-4 mg l-1 2, 4-D and TDZ separately were tested, and IBA at 0.1, 0.5 and 1 mg l-1 was tested for rooting of shoots. Embryogenic calli was obtained on MS containing 2, 4- D; whereas TDZ induced non-embryogenic callus alone or with shoots directly on explants. Indirect shoot regeneration frequency of 6.7 % was achieved using 1 mg l-1 2, 4-D-induced embryogenic callus obtained using KAT 60/8 explants. Whereas direct shoot regeneration frequencies of 20 and 16.7% were achieved using ICEAP 00557 and KAT 60/8 explants, using 0.5 mg l-1 and 2 mg l-1 TDZ, respectively. Optimum rooting was achieved using 0.5 mg l-1 IBA; and up to 92% rooted shoots were successfully established in soil after acclimatisation. Genotype and hormone concentrations had a significant (P<0.05) influence on callus, shoot and root induction. The protocol developed can be optimised for mass production and genetic transformation of KAT 60/8 variety.

Le pois d’angole ( Cajanus cajan (L.) Millsp.) est une espèce de légumineuse tolérant la sécheresse, cultivée essentiellement dans les zones tropicales semi-arides de l’Afrique. La production du pois d’angole dans des pays comme le Kenya est sujette à des nombreuses difficultés, notamment, le manque de semences de qualité. L’objectif de cette étude était de développer une procédure de régénération in vitro des variétés de pois d’angole cultivées au Kenya, en vue d’opérer des transformations génétiques. La reproduction In vitro de KAT 60/8 et ICEAP 00557, variétés fréquemment cultivées au Kenya a été réalisée en se servant d’explants de feuilles provenant des graines germées in vitro, au travers de la procédure d’initiation de callosités, suivie de followed d’induction de la régénération méristématique et racinaire. Pour l’initiation des callosités, le media MS enrichi avec 0,5-4 mg l-1 de 2, 4-D et TDZ ont été testés séparément, et IBA à 0,1, 0,5 et 1 mg l-1 avaient été testé pour la production racinaire. Des callosités embryogéniques ont été obtenues sur media MS contenant 2, 4- D; tandis que TDZ ne permettait que de régénérer des callosités non embryogéniques ou avec des pousses directement sur explants. La fréquence de régénération indirecte des pousses réalisée était de 6,7 % avec 1 mg l-1 de 2, 4-D sur des callosités embryogéniques prélevées sur explants de KAT 60/8. Tandis que des fréquences de régénération directe de pousses étaient respectivement de 20 et 16.7% avec des explants de ICEAP 00557 et KAT 60/8, sur 0.5 mg l-1 et 2 mg l-1 de TDZ. La régénération racinaire était optimale sur 0.5 mg l-1 IBA; et jusqu’à 92% des pousses se sont insérés dans le sol avec succès après l’acclimatation. La concentration hormonale et le génotype avaient des influences significatives (P<0.05) sur l’induction de pousses et de racines au niveau des callosités. Le protocole développé peut être adapté à la production de masse et à des transformations géniques de la variété KAT 60/8.