La prugna giapponese (Prunus salicina Lindl.) è originaria della Cina1. Nel 19 ° secolo, questacoltura è stata introdotta dal Giappone negli Stati Uniti, dove è stata incrociata con altre prugne diploidi nordamericane2. Nel 20° secolo, alcuni di questi ibridi sono stati diffusi nelle regioni temperate di tutto il mondo. Al giorno d'oggi, il termine "prugna giapponese" si riferisce a una vasta gamma di ibridi interspecifici derivati da incroci tra l'originale P. salicina con fino a 15 altri diploidi Prunus spp.3,4,5.
La prugna giapponese, come altre specie della famiglia delle Rosacee, presenta l'auto-incompatibilità gametofita (GSI), che è controllata da un singolo e altamente polimorfo S-locuscontenente più alleli6. Il -locus Scontiene due geni che codificano per una ribonucleasi (S-RNasi) espressa nel pistillo, e una proteina F-box (SFB) espressa nel granello di polline7. Nella reazione di auto-incompatibilità, quando l'allele Sespresso nel granello di polline (aploide) è lo stesso di uno dei due espressi nel pistillo (diploide), la crescita del tubo pollinico attraverso lo stile viene arrestata a causa della degradazione dell'RNA del tubo pollinico da parte dell'azione della S-RNasi8. Poiché questo processo impedisce la fecondazione del gametofito femminile nell'ovulo, GSI promuove l'outcrossing tra cultivar.
Sebbene alcune cultivar di prugne giapponesi siano autocompatibili, la maggior parte delle cultivar attualmente coltivate sono auto-incompatibili e hanno bisogno di polline da donatori intercompatibili per fertilizzare i loro fiori3. Nelle specie di drupacee del genere Prunus come la mandorla9,l'albicocca10,11, 12 e la ciliegiadolce 13,i requisiti di impollinazione delle cultivar possono essere stabiliti da diversi approcci. L'auto-(in)compatibilità può essere determinata dall'autoimpollinazione dei fiori in campo e dal successivo monitoraggio dell'allegagione, o dalle autoimpollinazioni semi-in vivo in condizioni controllate in laboratorio e dall'osservazione di tubi di polline al microscopio14,15,16,17,18 . Le relazioni di incompatibilità tra cultivar possono essere determinate da impollinazioni incrociate in campo o in laboratorio utilizzando polline della cultivar potenziale impollinatrice e dall'identificazione diS-alleli di ciascuna cultivar mediante analisi PCR14,15,16,19,20,21,22 . In specie come la ciliegia dolce o la mandorla, l'auto(in)compatibilità può essere valutata anche mediante l'identificazione di particolari alleli S associati all'autocompatibilità, come S4' nella ciliegia dolce13 o Sf nella mandorla23.
Diversi programmi di allevamento di prugne dei principali paesi produttori stanno rilasciando una serie di nuove cultivar2,14,molte delle quali con requisiti di impollinazione sconosciuti. In questo lavoro, viene descritta una metodologia per la determinazione dei requisiti di impollinazione negli ibridi giapponesi di tipo prugna. L'auto-(in)compatibilità è determinata da autoimpollinazioni sia sul campo che in laboratorio, seguite da osservazioni di tubi di polline sotto la microscopia a fluorescenza. La selezione delle cultivar impollinatori combina l'identificazione dei genotipi Smediante analisi PCR con il monitoraggio del tempo di fioritura in campo.