Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Bestemmelse af selv(in)kompatibilitet og inter(in) kompatibilitetsforhold i citrus ved hjælp af manuel bestøvning, mikroskopi og S-genotypeanalyser

Published: June 30, 2023 doi: 10.3791/65056

Summary

Denne protokol giver en hurtig metode til bestemmelse af pollenkompatibilitet og uforenelighed i citrussorter.

Abstract

Citrus bruger S-RNase-baseret selvinkompatibilitet til at afvise selvpollen og kræver derfor nærliggende pollinisatortræer for vellykket bestøvning og befrugtning. Imidlertid er det en tidskrævende proces at identificere egnede sorter til at tjene som pollinisatorer. For at løse dette problem har vi udviklet en hurtig metode til at identificere bestøvningskompatible citrussorter, der bruger agarosegelelektroforese og anilinblå farvning. Pollenkompatibilitet bestemmes ud fra identifikation af S-genotyper ved ekstraktion af totalt DNA og udførelse af PCR-baserede genotypeanalyser med specifikke primere. Derudover indsamles stilarter 3-4 dage efter manuel bestøvning, og anilinblå farvning udføres. Endelig observeres pollenrørenes vækststatus med et fluorescensmikroskop. Pollenkompatibilitet og uforenelighed kan fastslås ved at observere, om pollenrørets vækst er henholdsvis normal eller undertrykt. På grund af sin enkelhed og omkostningseffektivitet er denne metode et effektivt værktøj til bestemmelse af pollenkompatibilitet og uforenelighed mellem forskellige citrussorter for at etablere uforenelighedsgrupper og uforenelighedsforhold mellem forskellige sorter. Denne metode giver information, der er afgørende for en vellykket udvælgelse af egnede bestøvertræer og letter således etableringen af nye frugtplantager og udvælgelsen af passende forældre til avlsprogrammer.

Introduction

Selvinkompatibilitet (SI) er en genetisk kontrolleret mekanisme, der findes i ca. 40% af angiospermarter. I denne proces afviser støvlen pollen fra en plante med samme SI-genotype og forhindrer dermed selvbefrugtning 1,2. Ma jia pummelo er en lokal sort i Jinagsu-provinsen, Kina, med de fremragende kvaliteter af stor, lyserød frugt, et rigt saftindhold, en sød og sur smag og en tyk skræl3. Selvom SI fremmer krydsning, påvirker det udbyttet og kvaliteten af frugtnegativt 4 og kræver egnede bestøvertræer med forskellige SI-genotyper for pålidelige frugtsætningshastigheder og høje udbytter. På nuværende tidspunkt er der to hovedtyper af SI, sporofytisk selvinkompatibilitet (SSI), repræsenteret af Brassicaceae, og gametofytisk selvinkompatibilitet (GSI), repræsenteret af Rosaceae, Papaveraceae, Rutaceae og Solanaceae 5,6,7,8.

Citrus er en af de vigtigste frugtafgrøder i verden. Det S-RNase-baserede GSI-system findes i mange citrustiltrædelser og påvirker frugtsætningshastigheden9 negativt. I dette system styres SI af S-locus, et enkelt polymorft locus med to komplekse alleler, der bærer pistil S-determinanter og pollen S-determinanter 7. Den kvindelige determinant er S ribonuklease (S-RNase), og den mandlige determinant er S locus F-box (SLF)7. Cellerne i støvlen udskiller S-RNase-proteiner. De ikke-selv-S-RNaser genkendes af SLF-proteinerne, hvilket fører til ubiquitination og nedbrydning af de ikke-selv-S-RNaser ved 26S-proteasomvejen. I modsætning hertil er de selv S-RNaser i stand til at akkumulere og hæmme pollenrør (PT) vækst, fordi de undgår SLF-proteinerne og derfor forhindres i ubiquitinzation10,11,12,13.

Her rapporterer vi en in vivo-teknik, der er nyttig til at identificere S-genotyper og grader af pollenkompatibilitet og inkompatibilitet. Protokollen indebærer ekstraktion af total DNA fra blade og forudsigelse af S-genotypen ved hjælp af S-specifikke primere. Desuden giver anilinblå farvning og fluorescensmikroskopi efterfulgt af håndbestøvning bevis for graden af kompatibilitet og inkompatibilitet. Semi in vivo-bestøvningsproceduren, som involverer manuel bestøvning af blomster i laboratoriet14,15, er også blevet tilpasset for at vurdere graden af selvkompatibilitet og inkompatibilitet. Vi har dog også brugt markbestøvning efterfulgt af poser med blomster for at undgå forurening fra uønsket pollen, så pollenrørene kan udvikle sig under naturlige forhold. Denne protokol er enkel og ligetil og giver de oplysninger, der er nødvendige for et vellykket valg af egnede bestøvertræer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Forberedelse til anilinblå farvning

  1. Forbered følgende reagenser og værktøjer til eksperimentet: en pollinatorbørste, pincet, en blyant, sulfatpapir, en bestøvningspose, lynlåsposer, papirclips, formaldehyd, iseddikesyre, absolut ethanol, centrifugerør, tang, limdråber, glasskinner, dæksedler, skalpeller og polyethylenglycol.
  2. Der fremstilles in vitro spiremedium indeholdende 0,02%MgSO4, 0,01% KNO 3, 0,03% Ca(NO3)2, 0,01%H3BO 3,20% PEG-4000 og 15% saccharose. Juster pH til 6,0-6,2 med KOH. Brug en magnetisk omrører, da PEG-4.000 er vanskelig at opløse.
  3. Forbered Carnoys fikseringsopløsning, som er absolut ethanol og iseddike blandet i forholdet 3: 1. Forbered FAA-fikseringsopløsning, som er 40% formaldehyd, 80% ethanol og iseddike (1: 8: 1). Forbered 4 M natriumhydroxid (NaOH) og anilinblå opløsning, som er 0,1% anilinblåt i 0,1 MK3PO4. Brug en gul flaske til at opbevare den anilinblå opløsning, fordi den er lysfølsom.

2. Pollen indsamling

  1. Kend blomstringsperioden for de eksperimentelle træer (Ma jia pummelo i denne undersøgelse) på forhånd. Saml modne uåbnede blomster fra begyndelsen af blomstringsperioden til topblomstringsstadiet, og læg dem i en lynlåspose. Blomsterne kan opbevares ved 4 °C i køleskab i 24 timer.
  2. Tag blomsterne til laboratoriet. Brug pincet til at samle støvknapperne, og læg dem i et petrifad med filterpapir. Saml støvknapper fra 20 til 30 blomster.
  3. Petriskålen med støvknapperne anbringes i en ovn på 28 °C i 24 timer, indtil pollenkornene er tørre. For den detaljerede blomsterorganisation, se Hu et al.9.
  4. Kom den tørrede pollen i et 1,5 ml centrifugerør. Gem pollen i en lufttæt lynlåspose, der indeholder farveskiftende silicagel (tørremiddel). Luk posen, og mærk posen med navnet på pollensorten og opbevaringsdatoen. Den tørrede pollen kan opbevares i et -20 °C køleskab i 96 uger16.

3. In vitro pollenspiringstest

  1. Hæld 300 μL flydende medium i en cellekulturskål eller hætten på et 2 ml centrifugerør, og drys pollen jævnt ved hjælp af en bestøvningsbørste. Pollen inkuberes ved 28 °C i fugtige mørke omgivelser i 12 timer.
  2. Fjern den øverste 1 mm af spidsen af en 1.000 μL pipettespids. Brug pipetten til at absorbere pollen med en lille mængde kulturopløsning og flyt den til midten af mikroskopglasset. Dæk det med en dæksel. Overhold prøven med et omvendt mikroskop ved hjælp af et 10x mål.
  3. Udfør tre uafhængige replikater ved hjælp af omtrent den samme pollentæthed for hver replikat17. Administrer visuelt mængden af pollen, og sørg for, at hele petriskålen er dækket af pollen, og at hver petriskål har en næsten lige stor mængde pollen.
  4. Den spirede pollen producerer et pollenrør med en længde ca. dobbelt så stor som diameteren. Beregn spiringshastigheden fra 20 synsfelter, hvilket giver procentdelen af spiret pollen i alle pollenfelter.

4. Bestøvning

  1. Vælg en solskinsdag uden vind til bestøvning. Vælg 10 fuldt udviklede knopper, der er ved at åbne, skræl kronbladene forsigtigt tilbage, og pas på ikke at blå mærker dem.
  2. Brug en bestøvningsbørste til at sprede en tilstrækkelig mængde levedygtig pollen på overfladen af stigmaet, og pas på ikke at beskadige pistilen. Til selvbestøvning skal du bruge pollen fra den samme plante / sort. Til krydsbestøvning skal du bruge pollen fra en plante med en anden genotype.
  3. Dæk de bestøvede blomster med en sulfatpapirpose. Brug en papirclips til at forsegle posen og forhindre bestøvning af genotypisk forskellige pollen.
  4. Skriv navnet på arten og antallet og tidspunktet for bestøvning på etiketten. Hæng etiketten på grenene nær de bestøvede blomster.

5. Prøveudtagning, fiksering og konservering

  1. Fjern bestøvningsposerne ca. 3-4 dage efter bestøvningen, og saml de bestøvede blomster i lynlåsposer.
  2. Fjern straks kronblade, beholdere og æggestokke fra blomsterne, og nedsænk stigmatiseringerne smeltet sammen med stilarter i et centrifugerør, der indeholder en frisklavet fikseringsopløsning. Stigmatiseringen og stilarterne inkuberes i den fikserende opløsning natten over ved 4 °C.
  3. Den næste dag kasseres den fikserende opløsning, og vask stigmas og stilarter to til tre gange i 95% ethanol.
  4. Overfør stilarterne til en 70% ethanolopløsning. Sørg for, at prøven er helt nedsænket i opløsningen. Modellerne på dette stadium kan opbevares ved 4 °C i 1-2 måneder.

6. Anilin blå farvning

  1. Vask stilprøverne opbevaret i 70% ethanol med destilleret vand tre til fire gange. Nedsænk i 4 M NaOH-opløsning, forsegl og inkuber i et 65 °C vandbad i 60 min. I løbet af dette trin ændres stilens farve fra gul-hvid til orange-rød.
  2. Sug stilarterne i destilleret vand i 30 min. Kassér det destillerede vand, og vask stilarterne med destilleret vand tre til fire gange, eller indtil stilens farve bliver gul.
  3. Prøven anbringes i et 10 ml glas, der tilsættes anilinblåt, indtil prøven er dyppet, og farvestof i 12 timer i mørke.
  4. Overhold pollenrørets vækst med et fluorescensmikroskop.

7. Fluorescensmikroskopi

  1. Før du observerer prøverne, skal du placere diaset på et fladt bord og tilsæt to til tre dråber polyethylenglycol til overfladen af diaset.
  2. Vask den stil, der skal overholdes med destilleret vand. Brug en skalpel til at opdele den i to halvdele langs længdeaksen. Placer den ene halvdel af stilen på glasrutschebanen, og dæk med en dæksel.
  3. Placer diaset på mikroskopets scene over blænden, og visualiser ved hjælp af et 10x mål. Brug DAPI-filteret (excitation: 325-375 nm; emission: 435-485 nm). Overhold fem stilarter for hver type bestøvning. Overhold pollenrørets vækst.

8. PCR-baseret S-genotypeidentifikation

  1. Uddrag det genomiske DNA fra stigmaprøven ved hjælp af CTAB-metode18.
    1. Kom de opsamlede blade i et 2 ml centrifugerør, og snapfrys i flydende nitrogen. Der fremstilles HCl:EDTA:NaCl:H2O-bufferi forholdet 1:1:3:5 og en chloroformisoamylalkoholblanding i forholdet 24:1
    2. Der tilsættes 10 ml af den tilberedte buffer, 0,2 g CTAB og 200 μL mercaptoethanol til et 50 ml centrifugeglas, og de anbringes i vandbad ved 65 °C i 5 minutter, indtil opløsningen bliver klar og gennemsigtig.
    3. Sæt knivene i en mørtel, tilsæt de frosne prøver, tilsæt flydende nitrogen og slib. Den formalede prøve anbringes i et 2 ml centrifugeglas, tilsættes 600 μL CTAB-blanding, anbringes i vandbad ved 65 °C i 60 minutter, og den blandes på hovedet hvert 30. minut.
    4. Der tilsættes 700 μL chloroform isoamylalkoholblanding (24:1), og bland på hovedet i 10 minutter. Der centrifugeres ved 24 °C ved 12.000 x g i 10 minutter, supernatanten pipetteres, og den overføres til et 1,5 ml centrifugeglas.
    5. Der tilsættes 60 μL 5 M NaCl-opløsning og 1 ml absolut ethanol, og blandingen på hovedet. Fryses ved -20 °C i 30 minutter, og centrifugeres ved 24 °C og 9.000 x g i 5 min.
    6. Supernatanten kasseres, der tilsættes 1 ml 70% ethanolopløsning, og den henstår ved stuetemperatur i 1-2 timer. Der centrifugeres ved 24 °C, 9.000 x g i 5 min., supernatanten kasseres, den overskydende ethanolopløsning suges til og lufttørres i 5 min.
    7. Der tilsættes 100 μL sterilt vand for at opløses, DNA-koncentrationen måles med et spektrofotometer, og der fryses i en fryser til langtidsopbevaring på -4 °C.
    8. Konfigurer RT-PCR-reaktionssystemet. Der fremstilles følgende reaktionsblanding til 10 μL indeholdende 5 μL 2x PCRMix, 0,25 μL hver fremadgående og omvendt primer, 1 μL DNA (100 ng / μL) og 3,5 μL H2O.
  2. Konfigurer PCR-programmet i henhold til tabel 1. PCR-programmet for alle isoformer var 95 °C i 5 minutter 32x (95 °C i 30 sekunder, 55 °C i 30 sekunder og 72 °C i 1 min) og 72 °C i 5 minutter. Separer produkterne på 1,5% TAE-agarosegeler og foto9. Kontroller den specificerede S-genotype ved hjælp af genomisk DNA.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Til de eksperimenter, der blev udført her, blev modne blomster udvalgt, støvknapperne blev samlet, tørret i en ovn, og pollen blev spiret ved 28 ° C i 12 timer. Pollenlevedygtigheden og spireevnen blev kvantificeret som vist i figur 1.

Citrus blev manuelt bestøvet, og pollenkompatibilitet og inkompatibilitet blev vurderet ved hjælp af anilinblå farvning og fluorescensmikroskopi. Den kompatible pollen kunne spire på overfladen af stigmatiseringen og producere et normalt pollenrør, der kunne vokse og i sidste ende føre til befrugtning i æggestokken. I modsætning hertil voksede uforenelige pollenrør gennem ca. to tredjedele af stilen og stoppede derefter med at vokse (figur 2).

For at identificere S-genotypen blev total DNA ekstraheret fra planten. Specifikke primere blev designet baseret på sekvensen af S-locus, der var nyttige til forstærkning af en del af S-locus i PCR-reaktionerne. Amplifikationsprodukterne blev analyseret under anvendelse af agarosegelelektroforese. De forstærkede bånd blev detekteret (mellem 500-1.000 bp). Den tilsvarende S-genotype blev identificeret (figur 3). Ved denne metode har vi identificeret S-genotyperne af 63 pummelo germplasmaressourcer7. Vores gruppe har identificeret 21 S-haplotyper i forskellige citrusarter ved hjælp af denne metode19 (tabel 2).

Figure 1
Figur 1: Forskellige satser for pollenspiring. Spiring og vækst af pollen. (A) Den levedygtige pollen har en højere spiringshastighed, og et normalt pollenrør kan dyrkes. (B) Den ikke-levedygtige eller mindre levedygtige pollen har en meget lavere spiringshastighed, og få pollenrør kan vokse. Skalabjælker = 100 μm. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: Fluorescensmikroskopibilleder af pollenrør i pistiller efter bestøvning. (A) Selvkompatibel pistil med mange voksende pollenrør. (B) Selvinkompatibel pistil med pollenrørvækst standset inden for stilen. Forkortelser: Pt = pollenrør; vb = vaskulært bundt. Vægtstænger = 1 mm. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Specifik amplifikation af S-RNase-genet fra Ma jia pummelo. Efter PCR-amplifikation og gelelektroforese blev det konstateret, at de to forstærkede bånd S10 og S16 var de lyseste. Disse data indikerer, at genotypen af Ma jia pummelo var S10 og S16. Klik her for at se en større version af denne figur.

Tabel 1: Det reaktionssystem, der anvendes til PCR-baseret S-genotypeidentifikation. Klik her for at downloade denne tabel.

Tabel 2: Liste over primere til 21 S genotyper i citrus identificeret af vores gruppe. Klik her for at downloade denne tabel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I frugtafgrøder er både parthenocarpy og SI vigtige træk, fordi de baner vejen for frøfrie frugter - et træk, der er meget værdsat af forbrugerne. Selvinkompatibilitet fremmer afvisningen af selvpollen og forhindrer dermed indavl20. Blandt citrus er pummelo en selvuforenelig sort7. Næsten 40% af alle angiospermarter udviser SI21. Dette træk forhindrer frugtsætning, sænker udbyttet og medfører enorme økonomiske tab for avlerne. For at løse dette problem inkluderer landmænd pollinizer træer i hele deres frugtplantager. Udvælgelsen af egnede bestøvertræer er imidlertid en udfordrende opgave, der kræver tidskrævende laboratorieforsøg. For at løse disse problemer har vi udviklet en hurtig metode til at identificere SI-genotyper og bestemme pollenkompatibiliteter og uforeneligheder for forskellige citrussorter for at lette den nøjagtige udvælgelse af bestøvertræer. Desuden kan pollenlevedygtigheden og spireevnen også bestemmes ved hjælp af in vitro-metoden beskrevet i denne protokol.

Der er nogle rapporter om bestemmelse af SI-genotyper og selv(u)kompatibilitet og inter(u)kompatibilitet ved hjælp af en kombination af forskellige metoder i japansk blomme og abrikos22,23. Udviklingen af S-specifikke primere er afhængig af identifikationen af S-genotypen. I citrus har transkriptomanalysen af stigma og pollen fra 64 pummelo-tiltrædelser identificeret ni S-RNaser, der specifikt udtrykkes i stilarterne og en variant af S-RNase. Yderligere 12 par S-specifikke primere blev udviklet senere i citrus af Liang et al.7 og Wei et al.19. I forhold til pære og æble er der imidlertid identificeret færre S-genotyper i citrus4. Identifikation af PCR-baserede S-genotyper er et kritisk skridt, da det danner grundlag for kompatible/inkompatible kombinationer. Der er også nogle begrænsninger for denne protokol. S-genotyperne af nogle citrussorter kan ikke identificeres ved hjælp af denne metode. Dette fund indikerer, at yderligere udvidelse af S-genotypebiblioteket i citrus er påkrævet. Derudover kan de S-specifikke primere ikke skelne mellem S-genotyperne af sorter med meget ens S-sekvenser og dermed uspecifikt forstærke lignende S-sekvenser.

Alt i alt er denne metode på grund af dens omkostningseffektivitet og brugervenlighed et effektivt værktøj til bestemmelse af pollenkompatibilitet og uforenelighed for forskellige citrussorter. Denne protokol kan bruges til udvælgelse af egnede pollinizer træer og i avlsforskningsprogrammer. Det kan anvendes på flere arter fra familien Rutaceae (fx Citrus trifoliata og Fortunella japonica) til udvælgelse af pollinizer træer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer, at de ikke har noget at afsløre.

Acknowledgments

Dette projekt blev støttet økonomisk af National Natural Science Foundation of China (32122075, 32072523).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
absolute ethanol Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd 10009218
Aniline blue Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd
Boric acid, H3BO3 Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd 10004818
Brown bottle Labgic Technology Co., Ltd
Calcium nitrate tetrahydrate, Ca(NO3 )2 Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd 80029062
Centrifugal tube Labgic Technology Co., Ltd
centrifuge tubes Labgic Technology Co., Ltd
CTAB GEN-VIEW SCIENTIFIC INC 57-09-0(CAS)
Dropping Jiangsu Songchang Medical Equipment Co., Ltd
Ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd 10009617
Forceps LUXIANZI Biotechnology Co., Ltd
formaldehyde Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd 10010018
Fully automatic sample fast grinder Shanghai Jingxin Industrial Development Co., Ltd Tissuelyser-96
glacial acetic acid Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd 10000218
Grinding Tube Shanghai Jingxin Industrial Development Co., Ltd
Isoamyl alcohol Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd 10003218
Isopropyl alcohol Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd 80109218
label M&G Chenguang Stationery Co., Ltd.
Leica DMi8 Shanghai Leica Co.,Ltd 21903797
Magnesium sulfate heptahydrate, MgSO4 Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd 10013018
MICROSCOPE Cover glass Zhejiang Shitai Industrial Co., Ltd
NaCl Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd 10019318
paper clips M&G Chenguang Stationery Co., Ltd.
pencil M&G Chenguang Stationery Co., Ltd.
pollinator brush Shanghai Yimei Plastics Co., Ltd
Polyethylene glycol, PEG 6000 Beijing Dingguo Changsheng Biotechnology Co., Ltd DH229-1
Polyethylene glycol, PEG-4000 Guangzhou saiguo biotech Co., Ltd 1521GR500
Potassium hydroxide, KOH Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd 10017008
Potassium nitrate, KNO3 Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd 10017218
Scalpel Jiangsu Songchang Medical Equipment Co., Ltd
Slide Zhejiang Shitai Industrial Co., Ltd
Sodium hydroxide, NAOH Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd 10019718
Sucrose Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd 10021418
sulfate paper Taizhou Jinnong Mesh Factory
Thermostat water bath Shanghai Jinghong Experimental Equipment Co., Ltd L-909193
Trichloromethane Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd 10006818
Tripotassium phosphate tribasic trihydrate, K3PO4 Shanghai Lingfeng Chemical Reagent Co.,Ltd 20032318
Tris-HCl GEN-VIEW SCIENTIFIC INC 1185-53-1
zip lock bags M&G Chenguang Stationery Co., Ltd.
β-Mercaptoethanol GEN-VIEW SCIENTIFIC INC 60-24-2(CAS)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. Species selection maintains self-incompatibility. Science. 330 (6003), 493-495 (2010).
  3. Zhang, L., Wang, R., Zhao, G., Wang, A., Lin, G. Comparative study on fruit quality of Guangfeng Ma jia pummelo and Pinghe red pummelo. China Agricultural Science Bulletin. 37 (22), 126-130 (2021).
  4. Min, H. E., Chao, G. U., Juyou, W. U., Shaoling, Z. Recent advances on self-incompatibility mechanism in fruit trees. Acta Horticulturae Sinica. 48 (4), 759-777 (2021).
  5. Fujii, S., Kubo, K., Takayama, S. Non-self- and self-recognition models in plant self-incompatibility. Nature Plants. 2 (9), 2-9 (2016).
  6. Meng, X., Sun, P., Kao, T. S-RNase-based self-incompatibility in Petunia inflata. Annals of Botany. 108 (4), 637-646 (2011).
  7. Liang, M., et al. Evolution of self-compatibility by a mutant Sm-RNase in citrus. Nature Plants. 6 (2), 131-142 (2020).
  8. Thomas, S. G., Franklin-Tong, V. E. Self-incompatibility triggers programmed cell death in Papaver pollen. Nature. 429, 305-309 (2004).
  9. Hu, J., et al. Downregulated expression of S2-RNase attenuates self-incompatibility in "Guiyou No. 1" pummelo. Horticulture Research. 8 (1), 199 (2021).
  10. Guo, H., Halitschke, R., Wielsch, N., Gase, K., Baldwin, I. T. Mate selection in self-compatible wild tobacco results from coordinated variation in homologous self-Incompatibility genes. Current Biology. 29 (12), 2020-2030 (2019).
  11. Sun, P., Li, S., Lu, D., Williams, J. S., Kao, T. Pollen S-locus F-box proteins of petunia involved in S-RNase-based self-incompatibility are themselves subject to ubiquitin-mediated degradation. The Plant Journal. 83 (2), 213-223 (2015).
  12. Hua, Z., Kao, T. Identification and characterization of components of a putative petunia S-locus F-box-containing E3 ligase complex involved in S-RNase-based self-incompatibility. Plant Cell. 18 (10), 2531-2553 (2006).
  13. Entani, T., et al. Ubiquitin-proteasome-mediated degradation of S-RNase in a solanaceous cross-compatibility reaction. The Plant Journal. 78 (6), 1014-1021 (2014).
  14. Abdallah, D. Analysis of self-incompatibility and genetic diversity in diploid and hexaploid plum genotypes. Frontiers in Plant Science. 10, 896 (2019).
  15. Herrera, S., Lora, J., Hormaza, J. I., Herrero, M., Rodrigo, J. Optimizing production in the new generation of apricot cultivars: self-incompatibility, S-RNase allele identification, and incompatibility group assignment. Frontiers in Plant Science. 9, 527 (2018).
  16. Yuan, S. C., Chin, S. W., Lee, C. Y., Chen, F. C. Phalaenopsis pollinia storage at sub-zero temperature and its pollen viability assessment. Botanical Studies. 59 (1), 1 (2018).
  17. Liang, M. Identification and evolution of genes related to self-incompatibility in citrus. , Huazhong Agricultural University. Wu'han, China. PhD Thesis (2019).
  18. Cheng, Y. J., Guo, W. W., Yi, H. L., Pang, X. M., Deng, X. X. An efficient protocol for genomic DNA extraction from Citrus species. Plant Molecular Biology Reporter. 21 (2), 177-178 (2003).
  19. Wei, Z., et al. Identification of S-genotypes of 63 pummelo germplasm resources. Acta Horticulturae Sinica. 49 (5), 1111-1120 (2021).
  20. de Nettancourt, D. Incompatibility in angiosperms. Sexual Plant Reproduction. 10, 185-199 (1997).
  21. Igic, B., Lande, R., Kohn, J. R. Loss of self-incompatibility and its evolutionary consequences. International Journal of Plant Sciences. 169 (1), 93-104 (2008).
  22. Guerrero, B. I., Guerra, M. E., Rodrigo, J. Establishing pollination requirements in Japanese plum by phenological monitoring, hand pollinations, fluorescence microscopy and molecular genotyping. Journal of Visualized Experiments. (165), e61897 (2020).
  23. Herrera, S., Lora, J., Hormaza, J. I., Rodrigo, J. Determination of self- and inter-(in)compatibility relationships in apricot combining hand-pollination, microscopy and genetic analyses. Journal of Visualized Experiments. (160), e60241 (2020).

Tags

Biologi udgave 196 Citrus selvforligelighed S-RNase håndbestøvning S-genotyper
Bestemmelse af selv(in)kompatibilitet og inter(in) <em>kompatibilitetsforhold</em> i citrus ved hjælp af manuel bestøvning, mikroskopi og S-genotypeanalyser
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ahmad, M. H., Zheng, X., Hu, Y.,More

Ahmad, M. H., Zheng, X., Hu, Y., Liu, H., Sun, Y., Wen, H., Chai, L. Determination of Self-(In)compatibility and Inter-(In)compatibility Relationships in Citrus Using Manual Pollination, Microscopy, and S-Genotype Analyses. J. Vis. Exp. (196), e65056, doi:10.3791/65056 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter