ドナー植物植物の活力に基づいて、代替植物硝子化溶液の凍結毒性と細胞毒性のバランスをとることにより、液滴生物化手順を最適化する

30年以上にわたる植物のガラス化、in vitro繁殖体の液滴硝化（DV）、休眠芽のゆっくりとした凍結は、世界中の大規模な凍結の典型的な方法です。溶液に基づくガラス化における1段階のスクロースの前駆体および植物硝子化溶液2（PVS2）凍結保護は、しばしば容認できないほど低い再生に直面しており、結果は盲目検査のように植物種に応じてケースごとに行われます。すべての植物の多様性に適用可能な普遍的なプロトコルがないことは、制限要因の1つと考えられています。野生の植物相の場合、利用可能なソース材料の制限とin vitro伝播の困難により、新しい種のプロトコルステップを再最適化することが悪化します。凍結保護剤の毒性は組織化された外植片の硝子体化にとって最も重要な障壁であるため、凍結防止剤の細胞毒性に基づいた代替植物炎症溶液（PVS）を選択することが不可欠です。このレビューでは、さまざまな凍結保存手順の下で通常の植物を再生する可能性を決定するドナー植物の特性を指すドナー植物活力（DPV）の概念を提案します。DVは、（1）材料の調製から（2）前液体窒素（Pre-LN）（前培養、浸透圧保護、凍結保護）、（3）LN（冷却）、（4）温暖化までの多くの要因を伴う多段階の手順です。条件（再温度、アンロード）、および（5）再生。PVSの細胞毒性はDVアプローチの主要な制限要因であるため、DPVはPVSの毒性に対処するために重要です。DPVは生得的であり、適切な材料製剤で最大化することができます。つまり、ゲル化された培地の上の液体オーバーレイによって支援されたサブカルチャーで激しく成長し、適切な外植片を選択し、2段階の前駆体条件とメディアサプリメントを最適化します。DVプロトコルの開発は、2段階の前駆体（31時間10％スクロース、16時間17.5％スクロース）、C4-35％による浸透圧、A3-800で凍結保護を含む暫定標準プロトコルで材料をテストすることから始まります。％（0°Cで60分）、冷却、およびアルミホイルストリップを使用した再炭水化物。最初はアンモニウムを含まない再成長培地で3段階の再成長を使用して、シュートチップの暫定的な標準プロトコルの連続した段階に続く1つのプレートのシュートヒントの再測量、つまり、新鮮、PC、OP、CP（LNC）、およびLN、LN、材料の感度を特徴付け、凍結防止剤の凍結保護と細胞毒性を調整することにより手順を標準化するための貴重なツールです。AシリーズPV（A3-90％、A3-80％、A3-70％）およびBシリーズPVS（PVS3、B5-85％）は、DPVに基づいてテストできます。これらの代替PVSは、PVS2およびPlant vitrification Solution 3（PVS3）治療と比較して、LN再生が8.5〜67.3％増加する30を超える文献に適用されています。このアプローチを盲目の状態のスクリーニングに代わるものとして使用することは、多様な野生種と問題材料の凍結保存の拡大に影響を与えるでしょう。

Over 30 years of plant vitrification, droplet vitrification (DV) of in vitro propagules and slow freezing of dormant buds are typical methods of large-scale cryobanking worldwide. One-step sucrose preculture and Plant Vitrification Solution 2 (PVS2) cryoprotection in solution-based vitrification often face unacceptably low regeneration, and the results are on a case-by-case basis depending on the plant species, like a blind test. The absence of a universal protocol applicable across all plant diversity is considered one of the limiting factors. For wild flora, limits of source material available and difficulties in in vitro propagation make it worse to re-optimize the protocol steps for new species. Since cryoprotectant toxicity is the most crucial barrier to the vitrification of organized explants, selecting alternative plant vitrification solutions (PVS) based on the cytotoxicity of cryoprotectants is vital. This review proposes the concept of donor plant vigor (DPV), which refers to the donor plant properties that determine the potential to regenerate normal plantlets under various cryopreservation procedures. DV is a multi-stage procedure with many factors from stage (1) material preparation to (2) pre-liquid nitrogen (pre-LN) (preculture, osmoprotection, cryoprotection), (3) LN (cooling), (4) warming conditions (rewarming, unloading), and (5) regrowth. Since the cytotoxicity of PVS is a primary limiting factor in DV approaches, DPV is crucial for coping with the toxicity of PVS. The DPV is innate and can be maximized with appropriate material preparations, i.e., vigorously growing in subcultures aided by a liquid overlay on top of the gelled medium, selecting proper explants, optimizing the two-step preculture conditions, and media supplements. Developing the DV protocol starts with testing the material with a tentative standard protocol, which includes a two-step preculture (10% sucrose for 31 h and 17.5% sucrose for 16 h), osmoprotection with C4-35%, cryoprotection with A3-80% (60 min at 0 °C), cooling, and rewarming using aluminum foil strips. Using a three-step regrowth initially with ammonium-free regrowth medium, regrowth of shoot tips in one plate following the successive stages of the tentative standard protocol for shoot tips, i.e., fresh, PC, OP, CP (LNC), and LN, is a valuable tool to characterize the sensitivity of the material and to standardize the procedure by tuning the cryoprotection and cytotoxicity of cryoprotectants. A-series PVS (A3-90%, A3-80%, A3-70%) and B-series PVS (PVS3, B5-85%) can be tested based on the DPV. These alternative PVSs have been applied in over 30 pieces of literature with an 8.5~67.3% increase in LN regeneration compared to PVS2 and Plant Vitrification Solution 3 (PVS3) treatments. Using this approach as an alternative to blind condition screening would be influential in broadening the cryopreservation of diverse wild species and problem materials.