Der Artikel beschreibt ein Embryonenrettungsprotokoll zur Regeneration unreifer Embryonen, die aus der interspezifischen Hybridisierung von Cucurbita pepo und Cucurbita moschata stammen. Das Protokoll kann leicht repliziert werden und wird eine wichtige Ressource für Kürbiszuchtprogramme sein.
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Methodenartikel
Embryonenrettungsprotokoll für interspezifische Hybridisierung in Kürbis
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Interspezifische Hybridisierung in Cucurbita-Kulturen (Kürbis) ist wünschenswert, um die genetische Variation zu erweitern und nützliche Allele zu introgressivieren. Unreife Embryonen, die aus diesen breiten Kreuzungen erzeugt werden, müssen mit geeigneten Embryonenrettungstechniken regeneriert werden. Obwohl diese Technik für viele Kulturen gut etabliert ist, fehlt eine detaillierte Beschreibung der geeigneten Methodik für Kürbis, die ihre routinemäßige Anwendung ermöglichen würde. Hier beschreiben wir ein Embryonenrettungsprotokoll, das für die interspezifische Hybridisierung von C. pepo und C . moschata nützlich ist. Um praktikable Kombinationen für die Embryonenrettung zu identifizieren, wurden 24 interspezifische Kreuzungen durchgeführt. Der Fruchtsatz wurde aus zweiundzwanzig Kreuzungen gewonnen, was auf eine Erfolgsquote von 92% hinweist. Die meisten der erhaltenen Früchte waren jedoch parthenocarpisch, mit Samen ohne Embryonen (leere Samen). Nur eine Kreuzung enthielt unreife Embryonen, die mit basalen Pflanzenwachstumsmedien regeneriert werden konnten. Insgesamt wurden 10 Embryonen aus der interspezifischen F1-Frucht gerettet, und die Erfolgsrate der Embryonenrettung betrug 80%. Das hier entwickelte Embryonenrettungsprotokoll wird für die interspezifische Hybridisierung in Kürbiszuchtprogrammen nützlich sein.
Einleitung
Cucurbita (2n = 40) ist eine sehr vielfältige Gattung in der Familie der Kürbisgewächse (Cucurbitaceae), die 27 verschiedene Arten umfasst, von denen fünf domestiziert sind1. Unter diesen sind Cucurbita moschata, C. pepo und C. maxima die wirtschaftlich wichtigsten weltweit. In den USA sind C. moschata und C. pepo die beiden wichtigsten Arten in der landwirtschaftlichen Produktion. C. pepo besteht aus vier Unterarten (Ovifera, Pepo, Bruderschaft und Gumala), die sowohl Sommer- als auch Winterkürbis-Sortengruppen von Krummhals, Straightneck, Eichel, Jakobsm....
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Protokoll
1. Anpflanzung und Bestäubung
HINWEIS: Es ist wichtig, kompatible Genotypen zu identifizieren, deren Hybridisierung zum Fruchtansatz und zur Produktion lebensfähiger Embryonen führen würde.
- Pflanzbedingungen und Wartung
- Samen von Kürbis-Genotypen (Sorten / Akzessionen) für die Hybridisierung erhalten (Tabelle 1).
- Füllen Sie 50 Zellenausgangsflächen (25 cm Breite x 50 cm Länge) mit Topfmedium, das mit vollständigem NPK-Dünger mit 1,38 g/kg N, 1,38 g/kg P und 1,38 g/kg K ergänzt wird.
- Säen Sie Samen bis zu einer Tiefe aus, die ihrer Länge entspricht, und bedecken Sie sie....
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Ergebnisse
Fruchtansatz und Lebensfähigkeit des Saatguts
Ein erster Test wurde durchgeführt, um den Fruchtansatz und die Lebensfähigkeit von Samen in einer Vielzahl von Kreuzkombinationen zu bestimmen. Insgesamt wurden 15 Kürbis-Genotypen, vier C. pepo und 11 C. moschata, ausgewählt (Tabelle 1). Von den 24 versuchten interspezifischen Kreuzkombinationen wurde für 22 ein Fruchtansatz erhalten (Tabelle 2), was einem Gesamterfolg von >92% im Fruchtsatz entspric.......
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Diskussion
Es gibt zwei Hauptengpässe für eine erfolgreiche interspezifische Hybridisierung zwischen C. moschata und C. pepo: die Kreuzkompatibilitätsbarriere, die durch die Reaktionsfähigkeit des Genotyps bestimmt wird, um Hybridembryonen zu produzieren, und die Barrieren nach der Befruchtung, die die Entwicklung von Hybridembryonen zu normalen Samen behindern. Wie bereits für Kürbis berichtet, ergab der Kreuzkompatibilitätstest in der aktuellen Studie, dass sich die meisten Früchte parthenocarpisch entwickelten,.......
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Offenlegungen
Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde vom USDA National Institute of Food and Agriculture, NRS Project No. FLA-TRC-006176 und dem Institute of Food and Agricultural Sciences der University of Florida.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Ampicillin | Fisher Scientific | BP1760-5 | |
| Autoklav | Steris | AMSCO LAB 250 | |
| Balance | |||
| Cefotaxim | Sigma Alfrich | C 7039 | |
| Zentrifugenröhrchen (1,5 ml) | Sigma Alfrich | T9661 | |
| Reinigungsmittel | |||
| Ethanol, 95% | Decon Labs | 2805HC | |
| Pinzette | VWR | 82027-408 | |
| Gellangummi | Caisson Laboratories | G024 | |
| Wachstumskammer oder beleuchtetes Regal | |||
| Laminarhaube / Biosicherheitswerkbank | The Baker Company, Inc | Edgegard | |
| Kreppband | Uline | S-11735 | |
| Medien Flasche | |||
| Murashige & Skoog Medium | Research Products International | M10200 | |
| NPK Dünger (20-20-20) | BWI Companies, Inc | PR200 | |
| Osmocote Plus Dünger | BWI Companie,s Inc | OS90590 | |
| Parafilm M | Sigma Alfrich | P7793 | |
| Petrischale (60 x 15 mm) | USA Scientific, Inc | 8609-0160 | |
| Pflanztöpfe | BWI Companies, Inc | NP4000BXL | |
| Lebensmittelbehälter aus Kunststoff, wiederverwendet | Oscar Mayer | 4470003330 | |
| Kunststoff-Hängeetiketten | Amazon | B07QTZRY6T | |
| Blumenerde | Jolly Gardener | Pro-Line C/B | |
| Setzlings-Starterschalen | BWI Companies Inc | GPPF128S4 | |
| Spritzenfilter (0,22 μm) | ExtraGene | B25CA022-S | |
| Spalierhalterung | The Home Depot | 2A060006 | |
| Wasserbad |
Referenzen
- Paris, H. S. Genetic Resources of Pumpkins and Squash, Cucurbita spp. Genetics and Genomics of Cucurbitaceae. Plant Genetics and Genomics: Crops and Models. Grumet, R., Katzir, N., Garcia-Mas, J. 20, (2016).
- Gong, L., Stift, G., Kofler, R., Pachner, M., Lelley, T.
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Nachdrucke und Genehmigungen
