Method Article

تحديد التوافق الذاتي (عدم) والعلاقات بين (عدم) التوافق في الحمضيات باستخدام التلقيح اليدوي والفحص المجهري وتحليلات النمط الجيني S

DOI:

10.3791/65056

⸱

June 30th, 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1National Key Laboratory for Germplasm Innovation & Utilization of Horticultural Crops, Huazhong Agricultural University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يوفر هذا البروتوكول طريقة سريعة لتحديد توافق حبوب اللقاح وعدم التوافق في أصناف الحمضيات.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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 ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. التحضير لتلطيخ الأنيلين الأزرق

  1. قم بإعداد الكواشف والأدوات التالية للتجربة: فرشاة الملقحات ، وملاقط ، وقلم رصاص ، وورق كبريتات ، وكيس تلقيح ، وأكياس قفل مضغوط ، ومشابك ورق ، وفورمالديهايد ، وحمض الخليك الجليدي ، وإيثانول مطلق ، وأنابيب طرد مركزي ، وملقط ، وقطارات غراء ، وشرائح زجاجية ، وأغطية ، ومشارط ، وبولي إيثيلين جلايكول.
  2. تحضير وسط إنبات في المختبر يحتوي على 0.02٪ MgSO4 ، 0.01٪ KNO 3 ، 0.03٪ Ca(NO 3)2 ، 0.01٪ H 3 BO 3 ، 20٪ PEG-4000 ، و 15٪ سكروز. اضبط الرقم الهيدروجيني على 6.0-6.2 باستخدام KOH. استخدم محرك مغناطيسي حيث يصعب إذابة PEG-4,000.
  3. ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم دعم هذا المشروع ماليا من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (32122075 ، 32072523).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
الإيثانول المطلقSinopharm Chemical ReagentCo.، Ltd10009218
الأنيلين الأزرقSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة
حمض البوريك ، H3< / sub>BO3< / sub>Sinopharm Chemical ReagentCo.، Ltd10004818
Brown BottleLabgic Technology Co.، Ltd
نترات الكالسيوم رباعي الهيدرات ، Ca (NO3) 2Sinopharm Chemical ReagentCo.، Ltd80029062
أنبوب الطرد المركزيLabgic Technology Co.، Ltd
أنابيب الطرد المركزيLabgic Technology Co.، Ltd
CTABGEN-VIEW SCIENTIFIC INC57-09-0 (CAS)
إسقاطجيانغسو سونغتشانغ المعدات الطبية المحدودة
حمض الإيثيلين ديامين تترا أسيتيك ، EDTASinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10009617
ملقطLUXIANZI التكنولوجيا الحيوية المحدودة
الفورمالديهايدSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10010018
مطحنة عينة أوتوماتيكية بالكاملشنغهاي Jingxin للتنمية الصناعية المحدودةTissuelyser-96
حمضالخليك الجليديSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10000218
أنبوب طحنشنغهاي Jingxin الصناعية التنمية المحدودة
Isoamyl الكحولSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10003218
كحول الأيزوبروبيلSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة
M & G Chenguang القرطاسية المحدودة
Leica DMi8شنغهاي لايكا المحدودة21903797
كبريتات المغنيسيوم سباعي الهيدرات ، MgSO4< / sub>Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10013018
المجهر غطاء الزجاجتشجيانغ شيتاي الصناعية المحدودة
NaClSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10019318
مشابك الورقM & G Chenguang القرطاسية المحدودة
قلم رصاصM & G Chenguang القرطاسية المحدودة
فرشاة الملقحاتشنغهاي Yimei البلاستيك المحدودة
البولي إيثيلين جلايكول ، PEG 6000بكين Dingguo Changsheng التكنولوجيا الحيوية المحدودةDH229-1
البولي إيثيلين جلايكول ، PEG-4000قوانغتشو saiguo التكنولوجيا الحيوية المحدودة1521GR500
هيدروكسيد البوتاسيوم ، KOHSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10017008
نترات البوتاسيوم ، KNO3Sinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10017218
مشرطجيانغسو سونغتشانغ المعدات الطبية المحدودة
الشريحةتشجيانغ شيتاي الصناعية المحدودة
هيدروكسيد الصوديوم ، NAOHSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10019718
السكروزSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10021418
ورق الكبريتاتتايتشو Jinnong شبكة مصنع
ترموستات حمام مائيشنغهاي Jinghong المعدات التجريبية المحدودةL-909193
ثلاثي كلورو الميثانSinopharm الكاشف الكيميائي المحدودة10006818
ثلاثي البوتاسيوم فوسفات ثلاثي القاعدة ثلاثي الهيدرات ، K3< / sub>PO4< / sub>Shanghai Lingfeng الكاشف الكيميائي المحدودة20032318
تريس - HClالجنرال فيو العلمية وشركة1185-53-1
أكياس قفل الرمز البريديM & G Chenguang القرطاسية المحدودة
& بيتا ؛ ميركابتو إيثانولGEN-VIEW SCIENTIFIC INC60-24-2 (CAS)
تسمية 80109218

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Matsumoto, D., Tao, R. Recognition of S-RNases by an S locus F-box like protein and an S haplotype-specific F-box like protein in the Prunus-specific self-incompatibility system. Plant Molecular Biology. 100 (4-5), 367-378 (2019).
  2. Goldberg, E. E., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Citrus Self IncompatibilityS Genotype AnalysisManual PollinationPollen CompatibilityAniline Blue StainingAgarose Gel ElectrophoresisFluorescence MicroscopyPollen Tube GrowthPCR GenotypingPollinizer Selection

Related Articles