Method Article

Определение взаимосвязи между цитрусовыми и взаимоотношениями с использованием ручного опыления, микроскопии и анализа S-генотипа

DOI:

10.3791/65056

⸱

June 30th, 2023

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

In This Article

Summary

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

Этот протокол обеспечивает быстрый метод определения совместимости и несовместимости пыльцы у сортов цитрусовых.

Abstract

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

Цитрусовые используют самонесовместимость на основе S-РНКазы для отказа от самопыльцы и, следовательно, нуждаются в близлежащих деревьях-опылителях для успешного опыления и оплодотворения. Однако определение подходящих сортов для использования в качестве опылителей является трудоемким процессом. Чтобы решить эту проблему, мы разработали быстрый метод идентификации совместимых с опылением сортов цитрусовых, который использует электрофорез в агарозном геле и окрашивание анилиновым синим. Совместимость пыльцы определяется на основе идентификации S-генотипов путем выделения общей ДНК и проведения анализов генотипирования на основе ПЦР с конкретными праймерами. Дополнительно стайлы собирают через 3-4 дня после ручного опыления, и проводят окрашивание анилиновым синим. Наконец, состояние роста пыльцевых трубок наблюдается с помощью флуоресцентного микроскопа. Совместимость и несовместимость пыльцы можно установить, наблюдая за тем, является ли рост пыльцевой трубки нормальным или подавленным соответственно. Благодаря своей простоте и экономичности этот метод является эффективным инструментом для определения пыльцевой совместимости и несовместимости различных сортов цитрусовых для установления групп несовместимости и взаимосвязей несовместимости между различными сортами. Этот метод предоставляет информацию, необходимую для успешного выбора подходящих деревьев-опылителей, и, таким образом, облегчает создание новых садов и выбор подходящих родителей для селекционных программ.

Introduction

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

Самонесовместимость (СИ) является генетически контролируемым механизмом, присутствующим примерно у 40% покрытосеменных видов. В этом процессе пестик отторгает пыльцу растения с тем же генотипом SI и, таким образом, препятствует самооплодотворению 1,2. Ma jia pummelo — местный сорт в провинции Цзинагсу, Китай, с превосходными качествами крупных розовых плодов, богатым содержанием сока, кисло-сладким вкусом и толстой кожурой3. Несмотря на то, что СИ способствует ауткроссингу, он отрицательно влияет на урожайность и качество плодов4 и требует подходящих деревьев-опы....

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

Protocol

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

1. Подготовка к окрашиванию анилиновым синим

  1. Подготовьте для эксперимента следующие реагенты и инструменты: кисть для опылителей, пинцет, карандаш, сульфатную бумагу, мешок для опыления, пакеты с застежкой-молнией, канцелярские скрепки, формальдегид, ледяную уксусную кислоту, абсолютный этанол, центрифужные трубки, щипцы, капельницы для клея, предметные стекла, покровные стекла, скальпели и полиэтиленгликоль.
  2. Приготовьте среду для проращивания in vitro, содержащую 0,02% MgSO4, 0,01% KNO 3, 0,03% Ca(NO 3)2, 0,01% H 3 BO 3, 20% PEG-4000 и 15% сахарозы. Отрегул....

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

Results

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

Для проведенных здесь экспериментов отбирали зрелые цветки, собирали пыльники, сушили в печи и проращивали пыльцу при 28°С в течение 12 часов. Жизнеспособность пыльцы и скорость прорастания были количественно определены, как показано на рисунке 1.

Цитрусовые опыляли вручную, а совместимость и несовместимость пыльцы оценивали с помощью окрашивания анилиновым синим цветом и флуоресцентной микроскопии. Совместимая пыльца может прорастать на поверхности рыльца и образ.......

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

Discussion

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

В плодовых культурах как партенокарпия, так и SI являются важными признаками, потому что они прокладывают путь к бессемянным плодам - черта, которая высоко ценится потребителями. Самонесовместимость способствует отторжению самопыльцы и, таким образом, предотвращает инбридинг20. Среди цитрусовых паммело является самонесовместимым сортом7. Почти 40% всех видов покрытосеменных проявляют SI21. Эта черта препятствует завязыванию плодов, снижает урожайност.......

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

Disclosures

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

Авторы заявляют, что им нечего раскрывать.

Acknowledgements

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

Этот проект был финансово поддержан Национальным фондом естественных наук Китая (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
абсолютный этанолSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10009218
Анилиновый синийSinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd
Борная кислота, H3BO3Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10004818
коричневая бутылкаLabgic Technology Co., Ltd
Кальциевая селитра тетрагидрат, Ca(NO3 )2Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd80029062
Центробежная трубкаLabgic Technology Co., Ltd
центрифужные пробиркиLabgic Technology Co., Ltd
CTABGEN-VIEW SCIENTIFIC INC57-09-0(CAS)
КапляJiangsu Songchang Medical Equipment Co., Ltd
Этилендиаминтетрауксусная кислота, ЭДТАSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10009617
щипцыLUXIANZI Biotechnology Co., Ltd
формальдегидSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10010018
Полностью автоматический быстрый измельчитель образцовShanghai Jingxin Industrial Development Co., LtdTissuelyser-96
ледяная уксусная кислотаSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10000218
Шлифовальная трубкаShanghai Jingxin Industrial Development Co., Ltd
Изоамиловый спиртSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10003218
Изопропиловый спиртSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd80109218
этикеткаM& G Chenguang Stationery Co., Ltd.
Leica DMi8Shanghai Leica Co.,Ltd21903797
Гептагидрат сульфата магния, MgSO4Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10013018
МИКРОСКОП Защитное стеклоZhejiang Shitai Industrial Co., Ltd
NaClSinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd10019318
скрепкиСлияния и поглощения G Chenguang Stationery Co., Ltd.
карандашM& G Chenguang Stationery Co., Ltd.
щетка-опылительShanghai Yimei Plastics Co., Ltd
Полиэтиленгликоль, PEG 6000Beijing Dingguo Changsheng Biotechnology Co., LtdDH229-1
Полиэтиленгликоль, PEG-4000Guangzhou saiguo biotech Co., Ltd1521GR500
Гидроксид калия, KOHSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10017008
Нитрат калия, KNO3Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd10017218
СкальпельJiangsu Songchang Medical Equipment Co., Ltd
SlideZhejiang Shitai Industrial Co., Ltd
Гидроксид натрия, NAOHSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10019718
SucroseSinopharm Chemical ReagentCo., Ltd
сульфатная бумагаTaizhou Jinnong Mesh Factory
Термостат водяная баняShanghai Jinghong Experimental Equipment Co., LtdL-909193
ТрихлорметанSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10006818
трифосфат триосновной тригидрат, K3PO4Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co., Ltd20032318
Tris-HClGEN-VIEW SCIENTIFIC INC1185-53-1
пакеты с застежкой-молниейM& G Chenguang Stationery Co., Ltd.
β-МеркаптоэтанолGEN-VIEW SCIENTIFIC INC60-24-2(CAS)
10021418

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