Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu protokol, narenciye çeşitlerinde polen uyumluluğunu ve uyumsuzluğunu belirlemek için hızlı bir yöntem sağlar.
Narenciye, kendi kendine poleni reddetmek için S-RNaz bazlı kendi kendine uyumsuzluğu kullanır ve bu nedenle başarılı tozlaşma ve gübreleme için yakındaki tozlaştırıcı ağaçları gerektirir. Bununla birlikte, tozlaştırıcı olarak hizmet etmek için uygun çeşitlerin belirlenmesi zaman alıcı bir süreçtir. Bu sorunu çözmek için, agaroz jeli elektroforezi ve anilin mavisi boyama kullanan tozlaşma uyumlu narenciye çeşitlerini tanımlamak için hızlı bir yöntem geliştirdik. Polen uyumluluğu, toplam DNA'nın çıkarılması ve spesifik primerlerle PCR tabanlı genotipleme testlerinin yapılması ile S genotiplerinin tanımlanmasına dayanarak belirlenir. Ek olarak, stiller manuel tozlaşmadan 3-4 gün sonra toplanır ve anilin mavisi boyama yapılır. Son olarak, polen tüplerinin büyüme durumu floresan mikroskobu ile gözlemlenir. Polen uyumluluğu ve uyumsuzluğu, polen tüpü büyümesinin sırasıyla normal mi yoksa baskılanmış mı olduğu gözlemlenerek belirlenebilir. Sadeliği ve maliyet etkinliği nedeniyle, bu yöntem, farklı çeşitler arasında uyumsuzluk grupları ve uyumsuzluk ilişkileri kurmak için farklı narenciye çeşitlerinin polen uyumluluğunu ve uyumsuzluğunu belirlemek için etkili bir araçtır. Bu yöntem, uygun tozlaştırıcı ağaçların başarılı bir şekilde seçilmesi için gerekli bilgileri sağlar ve böylece yeni meyve bahçelerinin kurulmasını ve ıslah programları için uygun ebeveynlerin seçilmesini kolaylaştırır.
Kendine uyumsuzluk (SI), anjiyosperm türlerinin yaklaşık %40'ında bulunan genetik olarak kontrol edilen bir mekanizmadır. Bu süreçte, pistil aynı SI genotipine sahip bir bitkiden poleni reddeder ve böylece kendi kendine döllenmeyi önler 1,2. Ma jia pummelo, Çin'in Jinagsu eyaletinde, büyük, pembe meyve, zengin meyve suyu içeriği, tatlı ve ekşi bir tat ve kalın bir kabuğun mükemmel nitelikleri ile yerel bir çeşittir3. SI, geçişi teşvik etmesine rağmen, meyvelerin verimini ve kalitesini olumsuz yönde etkiler4 ve güvenilir meyve tutum oranları ve yüksek verim için farklı SI genotiplerine sahip uygun tozlaştırıcı ağaçlar gerektirir. Şu anda, Brassicaceae tarafından temsil edilen sporofitik öz uyumsuzluk (SSI) ve Rosaceae, Papaveraceae, Rutaceae ve Solanaceae 5,6,7,8 tarafından temsil edilen gametofitik öz uyumsuzluk (GSI) olmak üzere iki ana SI türü vardır.
Narenciye dünyanın en önemli meyve bitkilerinden biridir. S-RNaz bazlı GSI sistemi birçok narenciye katılımında bulunur ve meyve verme oranını olumsuz yönde etkiler9. Bu sistemde SI, pistil S determinantlarını ve polen S determinantlarını taşıyan iki karmaşık aleli olan tek bir polimorfik lokus olan S lokusu tarafından kontrol edilir7. Dişi determinant S ribonükleazdır (S-RNase) ve erkek determinant S lokus F-kutusu (SLF)7'dir. Pistilin hücreleri S-RNaz proteinlerini salgılar. Kendinden olmayan S-RNazlar, SLF proteinleri tarafından tanınır, bu da 26S proteazom yolu tarafından kendinden olmayan S-RNazların ubikitinasyonuna ve bozulmasına yol açar. Buna karşılık, kendi kendine S-RNazlar polen tüpü (PT) büyümesini biriktirebilir ve inhibe edebilir, çünkü SLF proteinlerinden kaçınırlar ve bu nedenle ubikitinzasyondan 10,11,12,13 önlenirler.
Burada, S-genotiplerini ve polen uyumluluğu ve uyumsuzluğunun derecelerini tanımlamak için yararlı olan bir in vivo tekniği sunuyoruz. Protokol, yapraklardan toplam DNA'nın çıkarılmasını ve S'ye özgü primerler kullanılarak S genotipinin tahmin edilmesini içerir. Ayrıca, anilin mavisi boyama ve floresan mikroskobu ve ardından el tozlaşması, uyumluluk ve uyumsuzluk derecesi için kanıt sağlar. Laboratuarda çiçeklerin manuel olarak tozlaşmasını içeren yarı in vivo tozlaşma prosedürü14,15, kendi kendine uyumluluk ve uyumsuzluk derecelerini değerlendirmek için de uyarlanmıştır. Bununla birlikte, polen tüplerinin doğal koşullarda gelişmesine izin vermek için istenmeyen polenlerden kaynaklanan kontaminasyonu önlemek için tarla tozlaşmasını ve ardından çiçeklerin torbalanmasını da kullandık. Bu protokol basit ve anlaşılırdır ve uygun tozlaştırıcı ağaçların başarılı bir şekilde seçilmesi için gerekli bilgileri sağlar.
1. Anilin mavisi boyama için hazırlık
2. Polen toplama
3. In vitro polen çimlenme testi
4. Tozlaşma
5. Örnekleme, sabitleme ve koruma
6. Anilin mavisi boyama
7. Floresan mikroskobu
8. PCR tabanlı S genotipi tanımlama
Burada yapılan deneyler için olgun çiçekler seçildi, anterler toplandı, bir fırında kurutuldu ve polenler 12 saat boyunca 28 ° C'de çimlendi. Polen canlılığı ve çimlenme oranları Şekil 1'de gösterildiği gibi ölçülmüştür.
Narenciye manuel olarak tozlaştırıldı ve polen uyumluluğu ve uyumsuzluğu anilin mavisi boyama ve floresan mikroskobu kullanılarak değerlendirildi. Uyumlu polen, stigmanın yüzeyinde çimlenebilir ve büyüyebilece...
Meyve bitkilerinde, hem partenokarpi hem de SI önemli özelliklerdir, çünkü çekirdeksiz meyvelerin yolunu açarlar - tüketiciler tarafından çok takdir edilen bir özellik. Kendi kendine uyumsuzluk, kendi kendine polenin reddedilmesini teşvik eder ve böylece akrabalığı önler20. Narenciye arasında, pummelo kendi kendine uyumsuz bir çeşittir7. Tüm anjiyosperm türlerinin neredeyse% 40'ı SI21 sergiler. Bu özellik meyve tutumunu önler...
Yazarlar açıklayacak hiçbir şeyleri olmadığını beyan ederler.
Bu proje Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (32122075, 32072523) tarafından finansal olarak desteklenmiştir.
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) |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır