يوفر هذا البروتوكول طريقة سريعة لتحديد توافق حبوب اللقاح وعدم التوافق في أصناف الحمضيات.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يوفر هذا البروتوكول طريقة سريعة لتحديد توافق حبوب اللقاح وعدم التوافق في أصناف الحمضيات.
تستخدم الحمضيات عدم التوافق الذاتي القائم على S-RNase لرفض حبوب اللقاح الذاتية ، وبالتالي تتطلب أشجار الملقحات القريبة للتلقيح والتسميد الناجحين. ومع ذلك ، فإن تحديد الأصناف المناسبة لتكون بمثابة ملقحات عملية تستغرق وقتا طويلا. لحل هذه المشكلة ، قمنا بتطوير طريقة سريعة لتحديد أصناف الحمضيات المتوافقة مع التلقيح والتي تستخدم الرحلان الكهربائي لهلام الأغاروز وتلطيخ الأنيلين الأزرق. يتم تحديد توافق حبوب اللقاح بناء على تحديد الأنماط الجينية S عن طريق استخراج الحمض النووي الكلي وإجراء فحوصات التنميط الجيني القائمة على تفاعل البوليميراز المتسلسل باستخدام مواد أولية محددة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم جمع الأنماط بعد 3-4 أيام من التلقيح اليدوي ، ويتم إجراء تلطيخ أزرق الأنيلين. أخيرا ، يتم ملاحظة حالة نمو أنابيب حبوب اللقاح باستخدام مجهر مضان. يمكن إثبات توافق حبوب اللقاح وعدم توافقها من خلال ملاحظة ما إذا كان نمو أنبوب حبوب اللقاح طبيعيا أم مكبوتا ، على التوالي. نظرا لبساطتها وفعاليتها من حيث التكلفة ، تعد هذه الطريقة أداة فعالة لتحديد توافق حبوب اللقاح وعدم توافق أصناف الحمضيات المختلفة لإنشاء مجموعات عدم التوافق وعلاقات عدم التوافق بين الأصناف المختلفة. توفر هذه الطريقة معلومات أساسية للاختيار الناجح لأشجار الملقحات المناسبة ، وبالتالي تسهل إنشاء بساتين جديدة واختيار الآباء المناسبين لبرامج التربية.
عدم التوافق الذاتي (SI) هو آلية يتم التحكم فيها وراثيا موجودة في حوالي 40٪ من أنواع كاسيات البذور. في هذه العملية ، ترفض المدقة حبوب اللقاح من نبات له نفس النمط الوراثي SI ، وبالتالي تمنع الإخصاب الذاتي 1,2. Ma jia pummelo هو نوع محلي في مقاطعة Jinagsu ، الصين ، مع الصفات الممتازة للفاكهة الوردية الكبيرة ، ومحتوى العصير الغني ، والطعم الحلو والحامض ، وقشر سميك3. على الرغم من أن SI يعزز التهجين ، إلا أنه يؤثر سلبا على محصول وجودة الثمار4 ويتطلب أشجار ملقحات مناسبة ذات أنماط وراثية مميزة من SI للحصول على معدلات موثوقة لتحديد الفاكهة وإنتاجية عالية. في الوقت الحاضر ، هناك نوعان رئيسيان من SI ، عدم التوافق الذاتي البوغي (SSI) ، ويمثله Brassicaceae ، وعدم التوافق الذاتي المشيجي (GSI) ، ويمثله Rosaceae و Papaveraceae و Rutaceae و Solanaceae5،6،7،8.
الحمضيات هي واحدة من أهم محاصيل الفاكهة في العالم. تم العثور على نظام GSI القائم على S-RNase في العديد من مدخلات الحمضيات ويؤثر سلبا على معدل تكوين الفاكهة9. في هذا النظام ، يتم التحكم في SI بواسطة موضع S ، وهو موضع واحد متعدد الأشكال مع أليلين معقدين يحملان محددات المدقة S ومحددات حبوب اللقاحS 7. المحدد الأنثوي هو S ribonuclease (S-RNase) ، والمحدد الذكري هو S locus F-box (SLF) 7. تفرز خلايا المدقة بروتينات S-RNase. يتم التعرف على S-RNases غير الذاتية بواسطة بروتينات SLF ، مما يؤدي إلى انتشار وتدهور S-RNases غير الذاتي بواسطة مسار البروتيازوم 26S. في المقابل ، فإن S-RNases الذاتية قادرة على تجميع وتثبيط نمو أنبوب حبوب اللقاح (PT) لأنها تتهرب من بروتينات SLF ، وبالتالي ، يتم منعها من الانتشار في كل مكان10،11،12،13.
هنا ، نبلغ عن تقنية في الجسم الحي مفيدة لتحديد الأنماط الجينية S ودرجات توافق حبوب اللقاح وعدم توافقها. يتضمن البروتوكول استخراج الحمض النووي الكلي من الأوراق والتنبؤ بالنمط الجيني S باستخدام الاشعال الخاصة ب S. علاوة على ذلك ، يوفر تلطيخ الأنيلين الأزرق والفحص المجهري الفلوري متبوعا بالتلقيح اليدوي دليلا على درجة التوافق وعدم التوافق. كما تم تكييف إجراء التلقيح شبه في الجسم الحي ، والذي يتضمن التلقيح اليدوي للزهور في المختبر14,15 ، لتقييم درجات التوافق الذاتي وعدم التوافق. ومع ذلك ، فقد استخدمنا أيضا التلقيح الميداني متبوعا بتعبئة الزهور لتجنب التلوث من حبوب اللقاح غير المرغوب فيها للسماح لأنابيب حبوب اللقاح بالتطور في الظروف الطبيعية. هذا البروتوكول بسيط ومباشر ويوفر المعلومات اللازمة للاختيار الناجح لأشجار الملقحات المناسبة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. التحضير لتلطيخ الأنيلين الأزرق
2. جمع حبوب اللقاح
3. اختبار إنبات حبوب اللقاح في المختبر
4. التلقيح
5. أخذ العينات والتثبيت والحفظ
6. تلطيخ الأنيلين الأزرق
7. المجهر الفلوري
8. تحديد النمط الجيني S القائم على تفاعل البوليميراز المتسلسل
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بالنسبة للتجارب التي أجريت هنا ، تم اختيار الزهور الناضجة ، وتم جمع الأنثرات وتجفيفها في فرن ، ونبت حبوب اللقاح عند 28 درجة مئوية لمدة 12 ساعة. تم تحديد صلاحية حبوب اللقاح ومعدلات إنباتها كما هو موضح في الشكل 1.
تم تلقيح الحمضيات يدويا ، وتم تقييم توافق حبوب اللقاح وعدم توافقها باستخدام تلطيخ الأنيلين الأزرق والفحص المجهري الفلوري. يمكن أن تنبت حبوب اللقاح المتوافقة على سطح وصمة العار وتنتج أنبوب حبوب اللقاح الطبيعي الذي يمكن أن ينمو ويؤدي في النهاية إلى الإخصاب ف...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في محاصيل الفاكهة ، يعتبر كل من البارثينوكاربي و SI من السمات المهمة لأنهما يمهدان الطريق للفواكه الخالية من البذور - وهي سمة تحظى بتقدير كبير من قبل المستهلكين. عدم التوافق الذاتي يعزز رفض حبوب اللقاح الذاتية ، وبالتالي يمنع زواج الأقارب20. بين الحمضيات ، pummelo هو نوع غير متوافق ذاتيا7. ما يقرب من 40 ٪ من جميع أنواع كاسيات البذور تظهر SI21. هذه السمة تمنع تكوين الفاكهة ، وتقلل من المحصول ، وتسبب خسائر اقتصادية فادحة للمزارعين. لحل هذه المشكلة ، يش...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم ما يكشفون عنه.
تم دعم هذا المشروع ماليا من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (32122075 ، 32072523).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الإيثانول المطلق | Sinopharm Chemical ReagentCo.، Ltd | 10009218 | |
| الأنيلين الأزرق | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | ||
| حمض البوريك ، H3< / sub>BO3< / sub> | Sinopharm Chemical ReagentCo.، Ltd | 10004818 | |
| Brown Bottle | Labgic Technology Co.، Ltd | ||
| نترات الكالسيوم رباعي الهيدرات ، Ca (NO3) 2 | Sinopharm Chemical ReagentCo.، Ltd | 80029062 | |
| أنبوب الطرد المركزي | Labgic Technology Co.، Ltd | ||
| أنابيب الطرد المركزي | Labgic Technology Co.، Ltd | ||
| CTAB | GEN-VIEW SCIENTIFIC INC | 57-09-0 (CAS) | |
| إسقاط | جيانغسو سونغتشانغ المعدات الطبية المحدودة | ||
| حمض الإيثيلين ديامين تترا أسيتيك ، EDTA | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10009617 | |
| ملقط | LUXIANZI التكنولوجيا الحيوية المحدودة | ||
| الفورمالديهايد | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10010018 | |
| مطحنة عينة أوتوماتيكية بالكامل | شنغهاي Jingxin للتنمية الصناعية المحدودة | Tissuelyser-96 | |
| حمض | الخليك الجليديSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10000218 | |
| أنبوب طحن | شنغهاي Jingxin الصناعية التنمية المحدودة | ||
| Isoamyl الكحول | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10003218 | |
| كحول الأيزوبروبيل | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | ||
| M & G Chenguang القرطاسية المحدودة | |||
| Leica DMi8 | شنغهاي لايكا المحدودة | 21903797 | |
| كبريتات المغنيسيوم سباعي الهيدرات ، MgSO4< / sub> | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10013018 | |
| المجهر غطاء الزجاج | تشجيانغ شيتاي الصناعية المحدودة | ||
| NaCl | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10019318 | |
| مشابك الورق | M & G Chenguang القرطاسية المحدودة | ||
| قلم رصاص | M & G Chenguang القرطاسية المحدودة | ||
| فرشاة الملقحات | شنغهاي Yimei البلاستيك المحدودة | ||
| البولي إيثيلين جلايكول ، PEG 6000 | بكين Dingguo Changsheng التكنولوجيا الحيوية المحدودة | DH229-1 | |
| البولي إيثيلين جلايكول ، PEG-4000 | قوانغتشو saiguo التكنولوجيا الحيوية المحدودة | 1521GR500 | |
| هيدروكسيد البوتاسيوم ، KOH | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10017008 | |
| نترات البوتاسيوم ، KNO3 | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10017218 | |
| مشرط | جيانغسو سونغتشانغ المعدات الطبية المحدودة | ||
| الشريحة | تشجيانغ شيتاي الصناعية المحدودة | ||
| هيدروكسيد الصوديوم ، NAOH | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10019718 | |
| السكروز | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10021418 | |
| ورق الكبريتات | تايتشو Jinnong شبكة مصنع | ||
| ترموستات حمام مائي | شنغهاي Jinghong المعدات التجريبية المحدودة | L-909193 | |
| ثلاثي كلورو الميثان | Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة | 10006818 | |
| ثلاثي البوتاسيوم فوسفات ثلاثي القاعدة ثلاثي الهيدرات ، K3< / sub>PO4< / sub> | Shanghai Lingfeng الكاشف الكيميائي المحدودة | 20032318 | |
| تريس - HCl | الجنرال فيو العلمية وشركة | 1185-53-1 | |
| أكياس قفل الرمز البريدي | M & G Chenguang القرطاسية المحدودة | ||
| & بيتا ؛ ميركابتو إيثانول | GEN-VIEW SCIENTIFIC INC | 60-24-2 (CAS) |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.