이 기사는 Cucurbita pepo와 Cucurbita moschata의 종간 교잡에서 파생 된 미성숙 배아의 재생을위한 배아 구조 프로토콜을 설명합니다. 이 프로토콜은 쉽게 복제 할 수 있으며 스쿼시 육종 프로그램에 중요한 자원이 될 것입니다.
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이 논문에서
요약
초록
Cucurbita 작물 (스쿼시)에서의 종간 교잡은 유전 적 변이를 확대하고 유용한 대립 유전자의 침입에 바람직합니다. 이러한 넓은 십자가에서 생성 된 미성숙 배아는 적절한 배아 구조 기술을 사용하여 재생되어야합니다. 이 기술은 많은 작물에 대해 잘 확립되어 있지만 일상적인 적용을 허용하는 스쿼시에 대한 적절한 방법론에 대한 자세한 설명이 부족합니다. 여기에서는 C. pepo와 C. moschata의 종간 교잡에 유용한 배아 구조 프로토콜을 설명합니다. 배아 구조를위한 실행 가능한 조합을 확인하기 위해, 24 개의 종간 교차가 수행되었다. 과일 세트는 22 개의 십자가에서 얻어졌으며 92 %의 성공률을 나타냅니다. 그러나 얻은 과일의 대부분은 배아가없는 씨앗 (빈 씨앗)이있는 단과피였습니다. 단 하나의 교차 조합만이 기초 식물 성장 배지를 사용하여 재생될 수 있는 미성숙 배아를 포함했습니다. 종간F1 열매에서 총 10 개의 배아가 구출되었으며, 배아 구조 성공률은 80 %였다. 여기에서 개발 된 배아 구조 프로토콜은 스쿼시 육종 프로그램에서 종간 교잡에 유용 할 것입니다.
서론
Cucurbita (2n = 40)는 27 종의 다른 종을 포함하는 Cucurbitaceae 계통의 매우 다양한 속이며 그 중 5 종은 길 들여집니다1. 이 중 Cucurbita moschata, C. pepo 및 C. maxima는 전 세계적으로 경제적으로 가장 중요합니다. 미국에서 C. moschata와 C. pepo는 농업 생산에서 가장 중요한 두 종입니다. C. pepo는 여름과 겨울 호박 품종 그룹을 모두 포함하는 4 개의 아종 (ovifera, pepo, fraternal 및 gumala)으로 구성됩니다. C. moschata는 주로 버터넛, 디킨슨, 치즈 그룹1을 포함한 겨울 스쿼시 시장 유형으로 구성됩니다. 두 종은 형태 학적으로나 표현형적으로 다양하며 C. pepo는 수확....
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프로토콜
1. 심기 및 수분
참고: 교잡이 과일 세트와 생존 가능한 배아의 생산을 초래할 수 있는 호환 가능한 유전자형을 식별하는 것이 중요합니다.
- 심기 조건 및 유지 관리
- 교잡화를 위해 호박 유전자형(품종/가입)의 종자를 얻습니다(표 1).
- 50 셀 시작 플랫 (25cm 너비 x 50cm 길이)을 1.38g / kg N, 1.38g / kg P 및 1.38g / kg K를 포함하는 완전한 NPK 비료로 수정 된 화분 배지로 채 웁니다.
- 씨앗을 길이와 같은 깊이로 뿌리고 화분 매체로 덮으십시오. 고인 물을 만들지 않고 평지에 물을주십시오. 그런 다음 하루에 한 번 손으로 물을 주어 미디어를 촉촉하게 유지하십시오.
- 두 번째 진정한 잎 단계에서 묘목을 직경 25cm에서 30cm 화분에 이식하고 3 큰술 / 화분에 완전한 NPK 비료로 수정합니다. 물 갤런 당 500g 농도에 NPK 20:20:20을 함유 한 액체 비료 1mL / 냄비로 일주일에 한 번 식물을 비옥하게합니다.
- 자연 채광 체제에서 22-28 ° C 사이의 온도에서 온실에 식물을 유지하십시오. 유전자형 덩굴의 경우 온실에서지지....
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결과
과일 세트 및 종자 생존력
다양한 교차 조합에서 과일 세트와 종자 생존력을 결정하기 위해 초기 테스트가 수행되었습니다. 총 15 개의 스쿼시 유전자형, 4 개의 C. pepo 및 11 개의 C. moschata가 선택되었습니다 (표 1). 시도된 24개의 종간 교차 조합 중 22개에 대해 과일 세트가 얻어졌으며(표 2), 과일 세트에서 전체 >92%의 성공을 나타냅니다. O와 M, E와 J를 교배하여 성숙한 과일을 얻지 못한 반면, F와 J를 교배하여 가장 많은 수의 과일 (n = 6)을 얻었습니다 (표 2). 다른 교차 조합에 대해 수분 된 꽃의 수는 1에서 11까지 다양했으며 수분 성공률은 0 %에서 100 % 사이였습니다. 서로 다른 교차 조합으로 수분되는 꽃의 수는 꽃 세트의 수와 남성과 여성의 꽃 사이의 개화 동기화에 따라 다양했습니다. 두 개를 제외한 모든.......
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토론
C. moschata와 C. pepo 사이의 성공적인 종간 교잡을위한 두 가지 주요 병목 현상이 있습니다 : 하이브리드 배아를 생산하기위한 유전자형 반응성에 의해 결정되는 교차 호환성 장벽과 정상 종자에 대한 하이브리드 배아의 발달을 방해하는 수정 후 장벽. 스쿼시에 대해 이전에보고 된 바와 같이, 현재 연구의 교차 호환성 테스트는 대부분의 과일이 parthenocarpically 발달했으며 대부분의 씨앗은 생존 할 수 없다는 것을 보여주었습니다16. 부모의 유전자형은 C. moschata와 C. pepo 사이의 종간 교잡의 호환성에 상당한 영향을 미친다. 현재 연구에서 테스트 된 24 개의 교차 조합 중 하나만 (C 및 J) 배아 구조를 위해 미성숙 배아를 산출했습니다. 따라서이 연구는 개발 된 프로토콜의 효율성을 테스트하기위한 생물학적 복제물의 부족으로 인해 제한되었습니다. 그러나, C 및 J 크로스로부터 구출된 10개.......
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공개 사항
저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.
감사의 글
이 작업은 USDA 국립 식량 농업 연구소, NRS 프로젝트 번호의 지원을 받았습니다. FLA-TRC-006176 및 플로리다 대학교 식품 및 농업 과학 연구소.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| ampicillin | Fisher Scientific | BP1760-5 | |
| 오토클레이브 | Steris | AMSCO LAB 250 | |
| 밸런스 | |||
| 세포탁심 | Sigma Alfrich | C 7039 | |
| 원심분리기 튜브(1.5ml) | Sigma Alfrich | T9661 | |
| 세제 | |||
| 에탄올, 95% | Decon Labs | 2805HC | |
| 겸자 | VWR | 82027-408 | |
| gellan gum | Caisson Laboratories | G024 | |
| 성장 챔버 또는 조명 선반 | |||
| 층류 후드 / 생물 안전 캐비닛 | The Baker Company, Inc | Edgegard | |
| 마스킹 테이프 | Uline | S-11735 | |
| 미디어 보틀 | |||
| 무라시게 & Skoog Medium | Research Products International | M10200 | |
| NPK 비료 (20-20-20) | BWI Companies, Inc | PR200 | |
| Osmocote Plus 비료 | BWI Companie,s Inc | OS90590 | |
| Parafilm M | Sigma Alfrich | P7793 | |
| 페트리 접시 (60 x 15 mm) | USA Scientific, Inc | 8609-0160 | |
| 화분 | BWI Companies, Inc | NP4000BXL | |
| 플라스틱 식품 용기, 재사용 | Oscar Mayer | 4470003330 | |
| 플라스틱 행 태그 | 아마존 | B07QTZRY6T | |
| 화분 믹스 | Jolly Gardener | Pro-Line C/B | |
| 묘목 스타터 트레이 | BWI Companies Inc | GPPF128S4 | |
| 주사기 필터 (0.22 um) | ExtraGene | B25CA022-S | |
| 트렐리스 지원 | The Home Depot | 2A060006 | |
| 수조 |
참고문헌
- 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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재인쇄 및 허가
