Method Article

Bepaling van zelf-(in)compatibiliteit en inter-(in)compatibiliteitsrelaties in citrusvruchten met behulp van handmatige bestuiving, microscopie en S-genotype-analyses

DOI:

10.3791/65056

⸱

June 30th, 2023

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

In This Article

Summary

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

Dit protocol biedt een snelle methode voor het bepalen van stuifmeelcompatibiliteit en incompatibiliteit in citruscultivars.

Abstract

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

Citrus maakt gebruik van op S-RNase gebaseerde zelfincompatibiliteit om zelfpollen af te wijzen en vereist daarom nabijgelegen bestuiverbomen voor succesvolle bestuiving en bevruchting. Het identificeren van geschikte variëteiten om als bestuivers te dienen, is echter een tijdrovend proces. Om dit probleem op te lossen, hebben we een snelle methode ontwikkeld voor het identificeren van bestuivingscompatibele citruscultivars die gebruik maakt van agarose-gel-elektroforese en anilineblauwe kleuring. Pollencompatibiliteit wordt bepaald op basis van de identificatie van S-genotypen door het totale DNA te extraheren en PCR-gebaseerde genotyperingstests uit te voeren met specifieke primers. Bovendien worden stijlen 3-4 dagen na handmatige bestuiving verzameld en wordt anilineblauwe kleuring uitgevoerd. Ten slotte wordt de groeistatus van de pollenbuizen waargenomen met een fluorescentiemicroscoop. Pollencompatibiliteit en -incompatibiliteit kunnen worden vastgesteld door te observeren of de groei van de stuifmeelbuis respectievelijk normaal of onderdrukt is. Vanwege zijn eenvoud en kosteneffectiviteit is deze methode een effectief hulpmiddel voor het bepalen van de stuifmeelcompatibiliteit en incompatibiliteit van verschillende citrusvariëteiten om incompatibiliteitsgroepen en incompatibiliteitsrelaties tussen verschillende cultivars vast te stellen. Deze methode levert informatie die essentieel is voor de succesvolle selectie van geschikte bestuiverbomen en vergemakkelijkt zo de oprichting van nieuwe boomgaarden en de selectie van geschikte ouders voor fokprogramma's.

Introduction

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

Zelfincompatibiliteit (SI) is een genetisch gecontroleerd mechanisme dat aanwezig is in ongeveer 40% van de angiospermsoorten. In dit proces stoot de stamper stuifmeel af van een plant met hetzelfde SI-genotype en voorkomt zo zelfbevruchting 1,2. Ma jia pummelo is een lokale variëteit in de provincie Jinagsu, China, met de uitstekende kwaliteiten van groot, roze fruit, een rijk sapgehalte, een zoetzure smaak en een dikke schil3. Hoewel SI outcrossing bevordert, heeft het een negatieve invloed op de opbrengst en kwaliteit van fruit4 en vereist het geschikte bestui....

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

Protocol

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

1. Voorbereiding voor anilineblauwe kleuring

  1. Bereid de volgende reagentia en hulpmiddelen voor het experiment voor: een bestuiverborstel, een pincet, een potlood, sulfaatpapier, een bestuivingszak, zakken met ritssluiting, paperclips, formaldehyde, ijsazijn, absolute ethanol, centrifugebuizen, tang, lijmdruppels, glasglaasjes, coverslips, scalpels en polyethyleenglycol.
  2. Bereid in vitro kiemkracht met 0,02% MgSO4, 0,01% KNO 3, 0,03% Ca(NO 3)2, 0,01% H 3 BO 3, 20% PEG-4000 en 15% sucrose. Stel de pH in op 6,0-6,2 met KOH. Gebruik een magneetroerder omdat PEG-4....

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

Results

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

Voor de experimenten die hier werden gedaan, werden volwassen bloemen geselecteerd, de helmknoppen verzameld, gedroogd in een oven en het stuifmeel werd gedurende 12 uur ontkiemd bij 28 °C. De levensvatbaarheid van stuifmeel en de kiemkracht werden gekwantificeerd zoals weergegeven in figuur 1.

Citrus werd handmatig bestoven en de pollencompatibiliteit en incompatibiliteit werden beoordeeld met behulp van anilineblauwe kleuring en fluorescentiemicroscopie. Het com.......

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

Discussion

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

In fruitgewassen zijn zowel parthenocarpie als SI belangrijke eigenschappen omdat ze de weg vrijmaken voor pitloos fruit - een eigenschap die zeer wordt gewaardeerd door consumenten. Zelfincompatibiliteit bevordert de afwijzing van zelfpollen en voorkomt zo inteelt20. Onder citrusvruchten is pummelo een zelfincompatibele variëteit7. Bijna 40% van alle angiospermsoorten vertonen SI21. Deze eigenschap voorkomt het zetten van fruit, verlaagt de opbrengs.......

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

Disclosures

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

De auteurs verklaren dat ze niets te onthullen hebben.

Acknowledgements

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

Dit project werd financieel ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (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
absolute ethanolSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10009218
Aniline blueSinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd
Boric acid, H3BO3Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10004818
Brown bottleLabgic Technology Co., Ltd
Calcium nitrate tetrahydrate, Ca(NO3 )2Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd80029062
Centrifugal tubeLabgic Technology Co., Ltd
centrifuge tubesLabgic Technology Co., Ltd
CTABGEN-VIEW SCIENTIFIC INC57-09-0(CAS)
DroppingJiangsu Songchang Medical Equipment Co., Ltd
Ethylenediaminetetraacetic acid, EDTASinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd10009617
ForcepsLUXIANZI Biotechnology Co., Ltd
formaldehydeSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10010018
Fully automatic sample fast grinderShanghai Jingxin Industrial Development Co., LtdTissuelyser-96
glacial acetic acidSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10000218
Grinding TubeShanghai Jingxin Industrial Development Co., Ltd
Isoamyl alcoholSinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd10003218
Isopropyl alcoholSinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd80109218
labelM&G Chenguang Stationery Co., Ltd.
Leica DMi8Shanghai Leica Co.,Ltd21903797
Magnesium sulfate heptahydrate, MgSO4Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10013018
MICROSCOPE Cover glassZhejiang Shitai Industrial Co., Ltd
NaClSinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd10019318
paper clipsM&G Chenguang Stationery Co., Ltd.
pencilM&G Chenguang Stationery Co., Ltd.
pollinator brushShanghai Yimei Plastics Co., Ltd
Polyethylene glycol, PEG 6000Beijing Dingguo Changsheng Biotechnology Co., LtdDH229-1
Polyethylene glycol, PEG-4000Guangzhou saiguo biotech Co., Ltd1521GR500
Potassium hydroxide, KOHSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10017008
Potassium nitrate, KNO3Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10017218
ScalpelJiangsu Songchang Medical Equipment Co., Ltd
SlideZhejiang Shitai Industrial Co., Ltd
Sodium hydroxide, NAOHSinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd10019718
SucroseSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10021418
sulfate paperTaizhou Jinnong Mesh Factory
Thermostat water bathShanghai Jinghong Experimental Equipment Co., LtdL-909193
TrichloromethaneSinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd10006818
Tripotassium phosphate tribasic trihydrate, K3PO4Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co.,Ltd20032318
Tris-HClGEN-VIEW SCIENTIFIC INC1185-53-1
zip lock bagsM&G Chenguang Stationery Co., Ltd.
β-MercaptoethanolGEN-VIEW SCIENTIFIC INC60-24-2(CAS)

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