Waiting
Login processing...

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

Biology

Bestemmelse av selv-(u)kompatibilitet og inter-(in)kompatibilitetsrelasjoner i sitrus ved hjelp av manuell pollinering, mikroskopi og S-genotypeanalyser

Published: June 30, 2023 doi: 10.3791/65056

Summary

Denne protokollen gir en rask metode for å bestemme pollenkompatibilitet og inkompatibilitet i sitruskultivarer.

Abstract

Sitrus bruker S-RNase-basert selvinkompatibilitet for å avvise selvpollen og krever derfor nærliggende polliniseringstrær for vellykket pollinering og befruktning. Imidlertid er det en tidkrevende prosess å identifisere egnede varianter som skal tjene som pollinisatorer. For å løse dette problemet har vi utviklet en rask metode for å identifisere pollineringskompatible sitruskultivarer som bruker agarosegelelektroforese og anilinblå farging. Pollenkompatibilitet bestemmes basert på identifisering av S-genotyper ved å ekstrahere totalt DNA og utføre PCR-baserte genotypingsanalyser med spesifikke primere. I tillegg samles stiler 3-4 dager etter manuell pollinering, og anilinblå farging utføres. Til slutt observeres vekststatusen til pollenrørene med et fluorescensmikroskop. Pollenkompatibilitet og inkompatibilitet kan etableres ved å observere om pollenrørets vekst er henholdsvis normal eller undertrykt. På grunn av sin enkelhet og kostnadseffektivitet er denne metoden et effektivt verktøy for å bestemme pollenkompatibiliteten og inkompatibiliteten til forskjellige sitrusvarianter for å etablere inkompatibilitetsgrupper og inkompatibilitetsforhold mellom forskjellige kultivarer. Denne metoden gir informasjon som er avgjørende for et vellykket utvalg av egnede pollineringstrær, og letter dermed etableringen av nye frukthager og valg av passende foreldre for avlsprogrammer.

Introduction

Selvinkompatibilitet (SI) er en genetisk kontrollert mekanisme som er tilstede i omtrent 40% av angiospermarter. I denne prosessen avviser pistilen pollen fra en plante med samme SI-genotype og forhindrer dermed selvbefruktning 1,2. Ma jia pummelo er et lokalt utvalg i Jinagsu-provinsen, Kina, med de utmerkede egenskapene til stor, rosa frukt, et rikt juiceinnhold, en søt og sur smak og en tykk peeling3. Selv om SI fremmer utparring, påvirker det utbyttet og kvaliteten på frukt4 negativt og nødvendiggjør egnede polliniseringstrær med forskjellige SI-genotyper for pålitelige fruktsettingshastigheter og høye utbytter. For tiden er det to hovedtyper av SI, sporofytisk selvinkompatibilitet (SSI), representert av Brassicaceae, og gametofytisk selvinkompatibilitet (GSI), representert av Rosaceae, Papaveraceae, Rutaceae og Solanaceae 5,6,7,8.

Sitrus er en av de viktigste fruktavlinger i verden. Det S-RNase-baserte GSI-systemet finnes i mange sitrustilganger og påvirker fruktinnstillingshastigheten9 negativt. I dette systemet styres SI av S-lokuset, et enkelt polymorft locus med to komplekse alleler som bærer pistil S-determinanter og pollen S-determinanter 7. Den kvinnelige determinanten er S ribonuklease (S-RNase), og den mannlige determinanten er S locus F-box (SLF)7. Cellene i pistilen utskiller S-RNase-proteiner. De ikke-selv-S-RNasene gjenkjennes av SLF-proteinene, noe som fører til ubiquitinering og nedbrytning av ikke-selv-S-RNasene ved 26S-proteasomveien. I motsetning til dette er de selv-S-RNasene i stand til å akkumulere og hemme pollenrør (PT) vekst fordi de unngår SLF-proteinene og derfor forhindres fra ubiquitinzation10,11,12,13.

Her rapporterer vi en in vivo-teknikk som er nyttig for å identifisere S-genotyper og grader av pollenkompatibilitet og inkompatibilitet. Protokollen innebærer å trekke ut totalt DNA fra blader og forutsi S-genotypen ved hjelp av S-spesifikke primere. Videre gir anilinblå farging og fluorescensmikroskopi etterfulgt av håndpollinering bevis for graden av kompatibilitet og inkompatibilitet. Semi in vivo pollineringsprosedyren, som innebærer manuell pollinering av blomster i laboratoriet14,15, har også blitt tilpasset for å vurdere graden av selvkompatibilitet og inkompatibilitet. Imidlertid har vi også brukt feltpollinering etterfulgt av bagging av blomster for å unngå forurensning fra uønsket pollen for å la pollenrørene utvikle seg under naturlige forhold. Denne protokollen er enkel og grei og gir den informasjonen som er nødvendig for vellykket valg av egnede pollineringstrær.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Forberedelse for anilinblå farging

  1. Forbered følgende reagenser og verktøy for forsøket: en pollinatorbørste, pinsett, blyant, sulfatpapir, en pollineringspose, zip lock-poser, binders, formaldehyd, iseddik, absolutt etanol, sentrifugerør, tang, limdroppere, glassglass, coverslips, skalpeller og polyetylenglykol.
  2. Tilbered in vitro spiringsmedium inneholdende 0,02% MgSO4, 0,01% KNO 3, 0,03% Ca (NO 3) 2, 0,01% H 3 BO 3, 20% PEG-4000 og 15% sukrose. Juster pH til 6,0-6,2 med KOH. Bruk en magnetisk omrører da PEG-4000 er vanskelig å oppløse.
  3. Forbered Carnoys fikserende løsning, som er absolutt etanol og iseddik blandet i forholdet 3: 1. Forbered FAA-fikseringsløsning, som er 40% formaldehyd, 80% etanol og iseddik (1: 8: 1). Forbered 4 M natriumhydroksid (NaOH) og anilinblå løsning, som er 0,1% anilinblå i 0,1 M K3PO4. Bruk en gulbrun flaske til å oppbevare den anilinblå oppløsningen fordi den er lysfølsom.

2. Pollen samling

  1. Kjenn blomstringsperioden til eksperimentelle trær (Ma jia pummelo i denne studien) på forhånd. Samle modne uåpnede blomster fra begynnelsen av blomstringsperioden til toppblomstringsstadiet, og legg dem i en zip lock-pose. Blomstene kan oppbevares ved 4 °C i kjøleskap i 24 timer.
  2. Ta blomstene til laboratoriet. Bruk pinsett til å samle støtfangerne, og legg dem i en petriskål som inneholder filterpapir. Samle støtfangere fra 20 til 30 blomster.
  3. Sett petriskålen med støtfangerne i en ovn på 28 °C i 24 timer til pollenkornene tørker. For den detaljerte blomsterorganisasjonen, se Hu et al.9.
  4. Sett det tørkede pollenet i et 1,5 ml sentrifugerør. Lagre pollen i en lufttett zip lock-pose som inneholder fargeskiftende silikagel (tørkemiddel). Lukk posen, og merk posen med navnet på pollensorten og datoen for lagring. Det tørkede pollenet kan oppbevares i et −20 °C kjøleskap i 96 uker16.

3. In vitro pollen spiring test

  1. Hell 300 μL flytende medium i en cellekulturskål eller hetten på et 2 ml sentrifugerør, og dryss pollen jevnt ved hjelp av en pollineringsbørste. Inkuber pollenet ved 28 °C i fuktige, mørke omgivelser i 12 timer.
  2. Fjern de øverste 1 mm av spissen på en 1000 μL pipettespiss. Bruk pipetten til å absorbere pollen med en liten mengde kulturløsning og flytt den til midten av mikroskoplysbildet. Dekk det med en coverslip. Observer prøven med et omvendt mikroskop ved hjelp av et 10x objektiv.
  3. Utfør tre uavhengige replikater med omtrent samme pollentetthet for hver replikat17. Styr visuelt mengden pollen, sørg for at hele petriskålen er dekket med pollen og at hver petriskål har en nesten like stor mengde pollen.
  4. Den spirede pollen produserer et pollenrør med en lengde omtrent to ganger diameteren. Beregn spiringshastigheten fra 20 visuelle felt, som gir prosentandelen spiret pollen i alle pollenfelt.

4. Pollinering

  1. Velg en solrik dag uten vind for pollinering. Velg 10 fullt utviklede knopper som skal åpnes, skrell kronbladene forsiktig tilbake, og pass på at du ikke blåser dem.
  2. Bruk en pollineringsbørste for å spre en tilstrekkelig mengde levedyktig pollen på overflaten av stigmaet, og pass på at du ikke skader pistilen. For selvpollinering, bruk pollen fra samme plante / kultivar. For kryssbestøvning, bruk pollen fra en plante med en annen genotype.
  3. Dekk de pollinerte blomstene med en sulfatpapirpose. Bruk en binders for å forsegle posen og for å forhindre pollinering av genotypisk forskjellige pollen.
  4. Skriv navnet på arten og antall og tidspunkt for pollinering på etiketten. Heng etiketten på grenene i nærheten av de pollinerte blomstene.

5. Prøvetaking, fiksering og konservering

  1. Fjern pollineringsposene ca. 3-4 dager etter pollinering, og samle de pollinerte blomstene i zip lock-poser.
  2. Fjern straks kronbladene, beholderne og eggstokkene fra blomstene, og senk stigmasene smeltet sammen til stiler i et sentrifugerør som inneholder en nytilberedt fiksativ løsning. Inkuber stigmaene og stilene i fikseringsløsningen over natten ved 4 °C.
  3. Neste dag, kast den fikserende løsningen, og vask stigmas og stiler to til tre ganger i 95% etanol.
  4. Overfør stilene til en 70% etanolløsning. Forsikre deg om at prøven er helt nedsenket i løsningen. Modellene på dette stadiet kan oppbevares ved 4 °C i 1-2 måneder.

6. Anilin blå farging

  1. Vask stilprøvene lagret i 70% etanol med destillert vann tre til fire ganger. Fordyp deg i 4 M NaOH-løsning, forsegl og inkuber i et 65 °C vannbad i 60 minutter. I løpet av dette trinnet endres fargen på stilen fra gulhvit til oransje-rød.
  2. Bløtlegg stilene i destillert vann i 30 minutter. Kast det destillerte vannet, og vask stilene med destillert vann tre til fire ganger eller til fargen på stilen blir gul.
  3. Plasser prøven i et 10 ml rør, tilsett anilinblått til prøven er dyppet, og farg i 12 timer i mørket.
  4. Observer pollenrørveksten med et fluorescensmikroskop.

7. Fluorescensmikroskopi

  1. Før du observerer prøvene, legg lysbildet på et flatt bord, og tilsett to til tre dråper polyetylenglykol til overflaten av lysbildet.
  2. Vask stilen som skal observeres med destillert vann. Bruk en skalpell til å dele den i to halvdeler langs lengdeaksen. Plasser halvparten av stilen på glassglasset, og dekk til med et deksel.
  3. Plasser lysbildet på scenen av mikroskopet over blenderåpningen, og visualiser ved hjelp av et 10x mål. Bruk DAPI-filteret (eksitasjon: 325-375 nm; utslipp: 435-485 nm). Observer fem stiler for hver type pollinering. Vær oppmerksom på pollenrørveksten.

8. PCR-basert S-genotypeidentifikasjon

  1. Ekstraher ut genomisk DNA fra stigmaprøven ved hjelp av CTAB-metoden18.
    1. Sett de oppsamlede bladene i et 2 ml sentrifugerør, og snap-fryse i flytende nitrogen. Forbered HCl: EDTA: NaCl: H2O buffer i forholdet 1: 1: 3: 5 og en kloroform isoamylalkoholblanding i forholdet 24: 1
    2. Tilsett 10 ml av den tilberedte bufferen, 0,2 g CTAB og 200 mikrol merkaptoetanol til et 50 ml sentrifugerør, og legg dem i et vannbad ved 65 °C i 5 minutter til oppløsningen blir klar og gjennomsiktig.
    3. Sett bladene i en mørtel, tilsett de frosne prøvene, tilsett flytende nitrogen og slip. Sett jordprøven i et 2 ml sentrifugerør, tilsett 600 μl CTAB-blanding, legg den i et vannbad ved 65 °C i 60 minutter, og bland den opp ned hvert 30. minutt.
    4. Tilsett 700 μL av kloroform isoamylalkoholblandingen (24: 1), og bland opp ned i 10 minutter. Sentrifuge ved 24 °C ved 12 000 x g i 10 minutter, pipette supernatanten og overføre til et 1,5 ml sentrifugerør.
    5. Tilsett 60 μL 5 M NaCl-oppløsning og 1 ml absolutt etanol, og bland opp ned. Frys ved -20 °C i 30 minutter, og sentrifuge ved 24 °C og 9000 x g i 5 minutter.
    6. Kast supernatanten, tilsett 1 ml 70% etanoloppløsning og la den stå i romtemperatur i 1-2 timer. Sentrifuge ved 24 °C, 9000 x g i 5 minutter, kast supernatanten, aspirer overflødig etanoloppløsning og lufttørk i 5 minutter.
    7. Tilsett 100 μl sterilt vann for å løse opp, mål DNA-konsentrasjonen med et spektrofotometer og frys ned i en fryser på -4 °C for langtidsoppbevaring.
    8. Konfigurer RT-PCR-reaksjonssystemet. Forbered følgende reaksjonsblanding for 10 μL inneholdende 5 μL 2x PCRMix, 0,25 μL hver forover og bakover primer, 1 μL DNA (100 ng / μL) og 3,5 μL H2O.
  2. Sett opp PCR-programmet i henhold til tabell 1. PCR-programmet for alle isoformene var 95 °C i 5 minutter 32x (95 °C i 30 s, 55 °C i 30 s og 72 °C i 1 min) og 72 °C i 5 minutter. Separat produktene på 1,5% TAE-agarose geler og fotografere9. Bekreft den spesifiserte S-genotypen ved hjelp av genomisk DNA.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

For forsøkene som ble gjort her, ble modne blomster valgt, støtfangerne ble samlet, tørket i en ovn, og pollen ble spiret ved 28 ° C i 12 timer. Pollenets levedyktighet og spireevne ble kvantifisert som vist i figur 1.

Sitrus ble pollinert manuelt, og pollenkompatibilitet og uforlikelighet ble vurdert ved hjelp av anilinblå farging og fluorescensmikroskopi. Den kompatible pollen kan spire på overflaten av stigmaet og produsere et normalt pollenrør som kan vokse og til slutt føre til befruktning i eggstokken. I motsetning til dette vokste inkompatible pollenrør gjennom omtrent to tredjedeler av stilen og sluttet deretter å vokse (figur 2).

For å identifisere S-genotypen ble totalt DNA ekstrahert fra planten. Spesifikke primere ble designet basert på sekvensen av S-lokuset som var nyttige for å amplifisere en del av S-lokuset i PCR-reaksjonene. Forsterkningsproduktene ble analysert ved hjelp av agarosegelelektroforese. De forsterkede båndene ble oppdaget (mellom 500-1000 bp). Tilsvarende S-genotype ble identifisert (figur 3). Ved denne metoden har vi identifisert S-genotypene til 63 pummelo germplasm resources7. Vår gruppe har identifisert 21 S-haplotyper i ulike sitrusarter ved hjelp av denne metoden19 (tab 2).

Figure 1
Figur 1: Ulike nivåer av pollenspiring. Sprøyting og vekst av pollen. (A) Det levedyktige pollen har en høyere spirehastighet, og et normalt pollenrør kan dyrkes. (B) Den ikke-levedyktige eller mindre levedyktige pollen har en mye lavere spiringshastighet, og få pollenrør kan vokse. Skalastenger = 100 μm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Fluorescensmikroskopibilder av pollenrør i pistiler etter pollinering. (A) Selvkompatibel pistil med mange voksende pollenrør. (B) Selvinkompatibel pistil med pollenrørvekst arrestert i stilen. Forkortelser: Pt = pollenrør; VB = vaskulær bunt. Skalastenger = 1 mm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3 Spesifikk amplifisering av S-RNase-genet fra Ma jia pummelo. Etter PCR-amplifikasjon og gelelektroforese ble det funnet at de to forsterkede båndene S10 og S16 var de lyseste. Disse dataene indikerer at genotypen av Ma jia pummelo var S10 og S16. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Tabell 1 Reaksjonssystemet som brukes til PCR-basert S-genotypeidentifikasjon. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Tabell 2: Liste over primere for 21 S genotyper i sitrus identifisert av vår gruppe. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I fruktavlinger er både parthenocarpy og SI viktige egenskaper fordi de baner vei for frøfrie frukter - en egenskap som er høyt verdsatt av forbrukerne. Selvinkompatibilitet fremmer avvisning av selvpollen og forhindrer dermed innavl20. Blant sitrus er pummelo en selvinkompatibel variasjon7. Nesten 40% av alle angiospermarter utviser SI21. Denne egenskapen forhindrer fruktinnstilling, senker utbyttet og gir store økonomiske tap for dyrkere. For å løse dette problemet inkluderer bønder polliniseringstrær i hele frukthagen. Valg av egnede pollineringstrær er imidlertid en utfordrende oppgave som krever tidkrevende laboratorieforsøk. For å løse disse problemene har vi utviklet en rask metode for å identifisere SI-genotyper og bestemme pollenkompatibilitetene og inkompatibilitetene til forskjellige sitrusvarianter for å lette det nøyaktige utvalget av pollineringstrær. Videre kan pollenets levedyktighet og spiringshastighet også bestemmes ved hjelp av in vitro-metoden beskrevet i denne protokollen.

Det er noen rapporter om bestemmelse av SI-genotyper og selv(in)kompatibilitet og inter-(i)kompatibilitet ved bruk av en kombinasjon av forskjellige metoder i japansk plomme og aprikos22,23. Utviklingen av S-spesifikke primere er avhengig av identifisering av S-genotypen. I sitrus har transkriptomanalysen av stigma og pollen fra 64 pummelo tiltredelser identifisert ni S-RNaser spesifikt uttrykt i stilene og en variant av S-RNase. Ytterligere 12 par S-spesifikke primere ble utviklet senere i sitrus av Liang et al.7 og Wei et al.19. I forhold til pære og eple er det imidlertid identifisert færre S-genotyper i sitrus4. Identifisering av PCR-baserte S-genotyper er et kritisk skritt, da det gir grunnlag for kompatible/inkompatible kombinasjoner. Det er også noen begrensninger i denne protokollen. S-genotypene til noen sitrusvarianter kan ikke identifiseres ved hjelp av denne metoden. Dette funnet indikerer at ytterligere utvidelse av S-genotypebiblioteket i sitrus er nødvendig. I tillegg kan de S-spesifikke primerne ikke skille S-genotypene av kultivarer med svært like S-sekvenser og dermed ikke-spesifikt forsterke lignende S-sekvenser.

Til sammen, på grunn av kostnadseffektivitet og brukervennlighet, er denne metoden et effektivt verktøy for å bestemme pollenkompatibilitet og inkompatibilitet for forskjellige sitrusvarianter. Denne protokollen kan brukes til valg av egnede pollineringstrær og i avlsforskningsprogrammer. Den kan brukes på flere arter fra Rutaceae-familien (f.eks. Citrus trifoliata og Fortunella japonica) for valg av pollineringstrær.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer at de ikke har noe å avsløre.

Acknowledgments

Dette prosjektet ble støttet økonomisk av 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 utgave 196 Sitrus selvinkompatibilitet S-RNase håndpollinering S-genotyper
Bestemmelse av selv-(u)kompatibilitet og inter-(in)kompatibilitetsrelasjoner i sitrus ved hjelp av manuell pollinering, mikroskopi og S-genotypeanalyser <em></em>
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