Method Article

Determinazione delle relazioni di auto-(in)compatibilità e inter-(in)compatibilità negli agrumi mediante impollinazione manuale, microscopia e analisi del genotipo S

DOI:

10.3791/65056

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June 30th, 2023

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

In This Article

Summary

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Questo protocollo fornisce un metodo rapido per determinare la compatibilità e l'incompatibilità del polline nelle cultivar di agrumi.

Abstract

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Gli agrumi utilizzano l'auto-incompatibilità basata sulla S-RNasi per respingere l'auto-polline e, pertanto, richiedono alberi impollinatori vicini per un'impollinazione e una fecondazione di successo. Tuttavia, identificare le varietà adatte a fungere da impollinatori è un processo che richiede tempo. Per risolvere questo problema, abbiamo sviluppato un metodo rapido per identificare le cultivar di agrumi compatibili con l'impollinazione che utilizza l'elettroforesi su gel di agarosio e la colorazione blu all'anilina. La compatibilità del polline viene determinata sulla base dell'identificazione dei genotipi S estraendo il DNA totale ed eseguendo saggi di genotipizzazione basati sulla PCR con primer specifici. Inoltre, gli stili vengono raccolti 3-4 giorni dopo l'impollinazione manuale e viene eseguita la colorazione blu all'anilina. Infine, lo stato di crescita dei tubi pollinici viene osservato con un microscopio a fluorescenza. La compatibilità e l'incompatibilità del polline possono essere stabilite osservando se la crescita del tubo pollinico è normale o soppressa, rispettivamente. Grazie alla sua semplicità ed economicità, questo metodo è uno strumento efficace per determinare la compatibilità e l'incompatibilità del polline di diverse varietà di agrumi per stabilire gruppi di incompatibilità e relazioni di incompatibilità tra diverse cultivar. Questo metodo fornisce informazioni essenziali per la selezione di successo di alberi impollinatori adatti e, quindi, facilita la creazione di nuovi frutteti e la selezione di genitori appropriati per i programmi di allevamento.

Introduction

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L'autoincompatibilità (SI) è un meccanismo geneticamente controllato presente in circa il 40% delle specie di angiosperme. In questo processo, il pistillo respinge il polline da una pianta con lo stesso genotipo SI e, quindi, impedisce l'autofecondazione 1,2. Ma jia pummelo è una varietà locale nella provincia di Jinagsu, in Cina, con le eccellenti qualità di frutta grande e rosa, un ricco contenuto di succo, un sapore agrodolce e una buccia spessa3. Sebbene il SI promuova l'outcrossing, influisce negativamente sulla resa e sulla qualità dei frutti4 e richiede al....

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Protocol

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1. Preparazione per la colorazione blu all'anilina

  1. Preparare i seguenti reagenti e strumenti per l'esperimento: un pennello impollinatore, una pinzetta, una matita, carta solfato, un sacchetto di impollinazione, sacchetti con chiusura a cerniera, graffette, formaldeide, acido acetico glaciale, etanolo assoluto, provette per centrifuga, pinze, contagocce di colla, vetrini, copertine, bisturi e glicole polietilenico.
  2. Preparare un mezzo di germinazione in vitro contenente 0,02% MgSO4, 0,01% KNO 3, 0,03% Ca(NO 3)2, 0,01% H 3 BO 3, 20% PEG-4000 e 15% saccarosio. ....

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Results

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Per gli esperimenti fatti qui, sono stati selezionati fiori maturi, le antere sono state raccolte, essiccate in un forno e il polline è stato germinato a 28 ° C per 12 ore. La vitalità del polline e i tassi di germinazione sono stati quantificati come mostrato nella Figura 1.

Gli agrumi sono stati impollinati manualmente e la compatibilità e l'incompatibilità del polline sono state valutate utilizzando la colorazione blu all'anilina e la microscopia a fluorescenza.......

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Discussion

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Nelle colture da frutto, sia la partenocarpia che l'SI sono tratti importanti perché aprono la strada a frutti senza semi - una caratteristica molto apprezzata dai consumatori. L'autoincompatibilità promuove il rifiuto dell'autopolline e, quindi, impedisce la consanguineità20. Tra gli agrumi, il pummelo è una varietà auto-incompatibile7. Quasi il 40% di tutte le specie di angiosperme presenta SI21. Questa caratteristica impedisce l'allegagione, riduc.......

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Disclosures

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Gli autori dichiarano di non avere nulla da rivelare.

Acknowledgements

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Questo progetto è stato sostenuto finanziariamente dalla National Natural Science Foundation of China (32122075, 32072523).

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
etanolo assolutoSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10009218
Blu anilinaSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd
Acido borico, H3BO3Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10004818
Bottiglia marroneLabgic Technology Co., Ltd
Nitrato di calcio tetraidrato, Ca(NO3) 2Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd80029062
Provetta centrifugaLabgic Technology Co., Ltd
provette per centrifugaLabgic Technology Co., Ltd
CTABGEN-VIEW SCIENTIFIC INC57-09-0(CAS)
DroppingJiangsu Songchang Medical Equipment Co., Ltd
Acido etilendiamminotetraacetico, EDTASinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10009617
ForcepsLUXIANZI Biotechnology Co., Ltd
formaldeideSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10010018
Macinatore rapido per campioni completamente automaticoShanghai Jingxin Industrial Development Co., LtdTissuelyser-96
acidoacetico glacialeSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10000218
Tubo di macinazioneShanghai Jingxin Industrial Development Co., Ltd
Alcool isoamilicoSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10003218
Alcool isopropilicoSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd80109218
etichettaM & Fornitore verificato - G Chenguang Stationery Co., Ltd.
Leica DMi8Shanghai Leica Co.,Ltd21903797
Solfato di magnesio eptaidrato, MgSO4Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10013018
MICROSCOPIO Vetro di coperturaZhejiang Shitai Industrial Co., Ltd
NaClSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10019318
graffetteM& Fornitore verificato - G Chenguang Stationery Co., Ltd.
matitaM& Fornitore verificato - G Chenguang Stationery Co., Ltd.
spazzola per impollinatoriShanghai Yimei Plastics Co., Ltd
Polietilenglicole, PEG 6000Beijing Dingguo Changsheng Biotechnology Co., LtdDH229-1
Polietilenglicole, PEG-4000Guangzhou saiguo biotech Co., Ltd1521GR500
Idrossido di potassio, KOHSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10017008
Nitrato di potassio, KNO3Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10017218
ScalpelJiangsu Songchang Medical Equipment Co., Ltd
SlideZhejiang Shitai Industrial Co., Ltd
Idrossido di sodio, NAOHSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10019718
SucroseSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd
carta solfatoTaizhou Jinnong Mesh Factory
Termostato bagno d'acquaShanghai Jinghong Experimental Equipment Co., LtdL-909193
TrichloromethaneSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10006818
Fosfato tripotassico tribasico triidrato, K3PO4Shanghai Lingfeng Reagente chimico Co., Ltd20032318
Tris-HClGEN-VIEW SCIENTIFIC INC1185-53-1
sacchetti con chiusura a zipM & Fornitore verificato - G Chenguang Stationery Co., Ltd.
β-mercaptoetanoloGEN-VIEW SCIENTIFIC INC60-24-2(CAS)
10021418

References

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  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.

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

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