Name: embryo rescue protocol for interspecific hybridization in squash
Uploaded: 2022-09-12T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Embryo Rescue Protocol for Interspecific Hybridization in Squash at JoVE.com

تم دعم هذا العمل من قبل المعهد الوطني للأغذية والزراعة التابع لوزارة الزراعة الأمريكية ، مشروع NRS رقم. FLA-TRC-006176 ومعهد جامعة فلوريدا لعلوم الأغذية والزراعة.

1. الزراعة والتلقيح
ملاحظة: من المهم تحديد الأنماط الجينية المتوافقة التي سيؤدي تهجينها إلى تكوين ثمار وإنتاج أجنة قابلة للحياة.
<ol><li>ظروف الزراعة والصيانة<ol><li>الحصول على بذور الطرز الوراثية للقرع (الأصناف / المدخلات) للتهجين (الجدول 1).</li>
		<li>املأ 50 خلية م?...

<ol>
	<li>Paris, H. S., Grumet, R., Katzir, N., Garcia-Mas, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+Resources+of+Pumpkins+and+Squash,+Cucurbita+spp.">Genetic Resources of Pumpkins and Squash, Cucurbita spp.</a> Genetics and Genomics of Cucurbitaceae. Plant Genetics and Genomics: Crops and Models. 20, (2016).</li><li>Gong, L., Stift, G., Kofler, R., Pachner, M., Lelley, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microsatellites+for+the+genus+Cucurbita+and+an+SSR-based+genetic+linkage+map+of+Cucurbita+pepo+L.">Microsatellites for the genus Cucurbita and an SSR-based genetic linkage map of Cucurbita pepo L.</a> Theoretical and Applied Genetics. 117 (1), 37-48 (2008).</li><li>Paris, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+genetic+relationships+in+Cucurbita+pepo+(Cucurbitaceae)+using+DNA+markers.">Assessment of genetic relationships in Cucurbita pepo (Cucurbitaceae) using DNA markers.</a> Theoretical and Applied Genetics. 106 (6), 971-978 (2003).</li><li>Robinson, R. W., Decker-Walters, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cucurbits. , (1997).</li><li>Teppner, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cucurbita+pepo+(Cucurbitaceae)-history,+seed+coat+types,+thin+coated+seeds+and+their+genetics.">Cucurbita pepo (Cucurbitaceae)-history, seed coat types, thin coated seeds and their genetics.</a> Phyton (Horn). 40 (1), 1-42 (2000).</li><li>Hazra, P., Mandal, A. K., Dutta, A. K., Ram, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breeding+pumpkin+(Cucurbita+moschata+Duch.+Ex+Poir.)+for+fruit+yield+and+other+characters.">Breeding pumpkin (Cucurbita moschata Duch. Ex Poir.) for fruit yield and other characters.</a> International Journal of Plant Breeding. 1 (1), 51-64 (2007).</li><li>Paris, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=History+of+the+cultivar-groups+of+Cucurbita+pepo.">History of the cultivar-groups of Cucurbita pepo.</a> Horticultural Reviews-Westport Then New York. 25, 71 (2001).</li><li>Baggett, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attempts+to+cross+Cucurbita+moschata+(Duch.)+Poir.+'Butternut+and+C.+pepo+L.+'Delicata'.">Attempts to cross Cucurbita moschata (Duch.) Poir. 'Butternut and C. pepo L. 'Delicata'.</a> The Cucurbit Genetics Cooperative. 2, 32-34 (1979).</li><li>Erwin, A. T., Haber, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Species+and+Varietal+Crosses+in+Cucurbits.">Species and Varietal Crosses in Cucurbits.</a> Agricultural Experiment Station, Iowa State College of Agriculture and Mechanical Arts. , (1929).</li><li>Whitaker, T. W., Bohn, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+taxonomy,+genetics,+production+and+uses+of+the+cultivated+species+of+Cucurbita.">The taxonomy, genetics, production and uses of the cultivated species of Cucurbita.</a> Economic Botany. 4 (1), 52-81 (1950).</li><li>Bemis, W. P., Nelson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interspecific+hybridization+within+the+genus+Cucurbita+I,+fruit+set,+seed+and+embryo+development.">Interspecific hybridization within the genus Cucurbita I, fruit set, seed and embryo development.</a> Journal of the Arizona Academy of Science. 2 (3), 104-107 (1963).</li><li>Washek, R. L., Munger, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hybridization+of+Cucurbita+pepo+with+disease+resistant+Cucurbita+species.">Hybridization of Cucurbita pepo with disease resistant Cucurbita species.</a> The Cucurbit Genetics Cooperative. 6, 92 (1983).</li><li>Davoodi, S., Olfati, J. A., Hamidoghli, Y., Sabouri, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+heterosis+in+Cucurbita+moschata+and+Cucurbita+pepo+interspecific+hybrids.">Standard heterosis in Cucurbita moschata and Cucurbita pepo interspecific hybrids.</a> International Journal of Vegetable Science. 22 (4), 383-388 (2016).</li><li>De Oliveira, A. C. B., Maluf, W. R., Pinto, J. E. B., Azevedo, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+to+papaya+ringspot+virus+in+summer+squash+Cucurbita+pepo+L.+introgressed+from+an+interspecific+C.+pepo&#215;+C.+moschata+cross.">Resistance to papaya ringspot virus in summer squash Cucurbita pepo L. introgressed from an interspecific C. pepo&#215; C. moschata cross.</a> Euphytica. 132 (2), 211-215 (2003).</li><li>Rakha, M. T., Metwally, E. I., Moustafa, S. A., Etman, A. A., Dewir, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+Cucurbita+interspecific+hybrids+through+cross+pollination+and+embryo+rescue+technique.">Production of Cucurbita interspecific hybrids through cross pollination and embryo rescue technique.</a> World Applied Sciences Journal. 20 (10), 1366-1370 (2012).</li><li>Zhang, Q. I., Yu, E., Medina, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+advanced+interspecific-bridge+lines+among+Cucurbita+pepo,+C.+maxima,+and+C.+moschata.">Development of advanced interspecific-bridge lines among Cucurbita pepo, C. maxima, and C. moschata.</a> HortScience. 47 (4), 452-458 (2012).</li><li>Brown, R. N., Bolanos-Herrera, A., Myers, J. R., Miller Jahn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inheritance+of+resistance+to+four+cucurbit+viruses+in+Cucurbita+moschata.">Inheritance of resistance to four cucurbit viruses in Cucurbita moschata.</a> Euphytica. 129 (3), 253-258 (2003).</li><li>Pachner, M., Paris, H. S., Winkler, J., Lelley, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phenotypic+and+marker-assisted+pyramiding+of+genes+for+resistance+to+zucchini+yellow+mosaic+virus+in+oilseed+pumpkin+(Cucurbita+pepo).">Phenotypic and marker-assisted pyramiding of genes for resistance to zucchini yellow mosaic virus in oilseed pumpkin (Cucurbita pepo).</a> Plant Breeding. 134 (1), 121-128 (2015).</li><li>Hayase, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cucurbita-crosses.+XV.+Flower+pollination+at+4+am+in+the+production+of+C.+pepo+x+C.+moschata+F1+hybrids.">Cucurbita-crosses. XV. Flower pollination at 4 am in the production of C. pepo x C. moschata F1 hybrids.</a> Japanese Journal of Breeding. 13 (2), 76-82 (1963).</li><li>Reed, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embryo+rescue.">Embryo rescue.</a> Plant development and biotechnology. , 235-239 (2004).</li><li>Sharma, D. R., Kaur, R., Kumar, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embryo+rescue+in+plants-a+review.">Embryo rescue in plants-a review.</a> Euphytica. 89 (3), 325-337 (1996).</li><li>Wall, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interspecific+hybrids+of+Cucurbita+obtained+by+embryo+culture.">Interspecific hybrids of Cucurbita obtained by embryo culture.</a> Proceedings of the American Society of Horticultural Science. 63, 427-430 (1954).</li><li>Metwally, E. I., Haroun, S. A., El-Fadly, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interspecific+cross+between+Cucurbita+pepo+L.+and+Cucurbita+martinezii+through+in+vitro+embryo+culture.">Interspecific cross between Cucurbita pepo L. and Cucurbita martinezii through in vitro embryo culture.</a> Euphytica. 90 (1), 1-7 (1996).</li><li>Sisko, M., Ivancic, A., Bohanec, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome+size+analysis+in+the+genus+Cucurbita+and+its+use+for+determination+of+interspecific+hybrids+obtained+using+the+embryo-rescue+technique.">Genome size analysis in the genus Cucurbita and its use for determination of interspecific hybrids obtained using the embryo-rescue technique.</a> Plant Science. 165 (3), 663-669 (2003).</li><li>Giancaspro, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+an+in+vitro+embryo+rescue+protocol+for+breeding+seedless+table+grapes+(Vitis+vinifera+L.)+in+Italy.">Optimization of an in vitro embryo rescue protocol for breeding seedless table grapes (Vitis vinifera L.) in Italy.</a> Horticulturae. 8 (2), 121 (2022).</li><li>Warchol, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+genotype,+media+composition,+pH+and+sugar+concentrations+on+oat+(Avena+sativa+L.)+doubled+haploid+production+through+oat+x+maize+crosses.">The effect of genotype, media composition, pH and sugar concentrations on oat (Avena sativa L.) doubled haploid production through oat x maize crosses.</a> Acta Physiologiae Plantarum. 40 (5), 1-10 (2018).</li><li>Nepi, M., Pacini, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pollination,+pollen+viability+and+pistil+receptivity+in+Cucurbita+pepo.">Pollination, pollen viability and pistil receptivity in Cucurbita pepo.</a> Annals of Botany. 72 (6), 527-536 (1993).</li><li>Harvey, W. J., Grant, D. G., Lammerink, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+and+sensory+changes+during+development+and+storage+of+buttercup+squash.">Physical and sensory changes during development and storage of buttercup squash.</a> New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science. 25 (4), 341-351 (1997).</li><li>Moon, P., Meru, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embryo+rescue+of+aged+Cucurbita+pepo+seeds+using+squash+rescue+medium.">Embryo rescue of aged Cucurbita pepo seeds using squash rescue medium.</a> Journal of Horticultural Science and Research. 2 (1), 62-69 (2018).</li><li>Nu&#241;ez-Palenius, H. G., Ram&#237;rez-Malag&#243;n, R., Ochoa-Alejo, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muskmelon+embryo+rescue+techniques+using+in+vitro+embryo+culture.">Muskmelon embryo rescue techniques using in vitro embryo culture.</a> Plant Embryo Culture. , 107-115 (2011).</li><li>Vining, K. J., Loy, J. B., McCreight, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seed+development+and+seed+fill+in+hull-less+seeded+cultigens+of+pumpkin+(Cucurbita+pepo+L).">Seed development and seed fill in hull-less seeded cultigens of pumpkin (Cucurbita pepo L).</a> Cucurbitaceae 98: Evaluation and Enhancement of Cucurbit Germplasm. , 64-69 (1998).</li><li>Vining, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Seed development in hull-less-seeded pumpkin (Cucurbita pepo L.). , (1999).</li></ol>

هناك نوعان من الاختناقات الرئيسية للتهجين الناجح بين الأنواع بين C. moschata و C. pepo: حاجز التوافق المتقاطع ، والذي يتم تحديده من خلال استجابة النمط الجيني لإنتاج أجنة هجينة ، وحواجز ما بعد الإخصاب ، والتي تعيق تطور الأجنة الهجينة إلى البذور الطبيعية. كما تم الإبلاغ عنه سابقا للقرع ، ك?...

القرعيات (2n = 40) هو جنس متنوع للغاية في عائلة القرعيات التي تحتوي على 27 نوعا مختلفا ، خمسة منها مستأنسة1. من بين هؤلاء ، Cucurbita moschata و C. pepo و C. maxima هي الأكثر أهمية من الناحية الاقتصادية في جميع أنحاء العالم. في الولايات المتحدة ، C. moschata و C. pepo هما أهم نوعين في الإنتاج الزراعي. تتكون C. pepo من أربعة أنواع فرعية (ovifera و pepo و fraternal و gumala) تحتوي على مجموعات أصناف القرع الصيفية والشتوية من Crookneck ، و Straightneck ، و Acorn ، و Scallop ، و cocozelle ، ونخاع الخضار ، والكوسة ، واليقطين2،3،4،5. تتكون C. moschata بشكل أساسي من أنواع سوق القرع الشتوي بما في ذلك الجوز وديكنسون ومجموعة الجبن1. النوعان متنوعان شكليا وظاهريا ، حيث يعتبر C. pepo لمحصوله ، وتبكره ، وعادات نمو الأدغال ، وسمات الفاكهة المتنوعة بما في ذلك شكل الفاكهة وحجم الفاكهة ولون اللحم ونمط القشرة. من ناحية أخرى ، تحظى C. moschata بتقدير كبير لتكيفها مع الحرارة والرطوبة ، فضلا عن مقاومة الأمراض والآفات 6,7. التهجين بين الأنواع بين C. moschata و C. pepo ليس فقط استراتيجية مهمة لإدخال الخصائص المرغوبة بين النوعين ، ولكنه يسمح أيضا بتوسيع القاعدة الوراثية في برامج التربية 7,8.
تم إجراء عمليات التهجين المبكرة بين C. moschata و C. pepo لتحديد توافقها و / أو الحواجز التصنيفية9،10،11 ، بينما ركزت الدراسات اللاحقة في الغالب على نقل السمات المرغوبة12،13،14. استهدف التهجين بين الأنواع بين النوعين نقل سمات جديدة مثل عادة نمو الأدغال أو شبه الأدغال وتحسين الغلة من C. pepo جنبا إلى جنب مع مقاومة الأمراض ، والقدرة على التكيف مع الإجهاد اللاأحيائي ، وزيادة النشاط من C. moschata14،15،16. على سبيل المثال ، أدت عمليات التهجين المحددة بين C. pepo (P5) و C. moschata (MO3) إلى زيادة غلة الفاكهة 13 ، في حين تم استخدام مدخلات C. moschata (النيجيرية المحلية ومينينا) على نطاق واسع كمصدر رئيسي لمقاومة فيروسات potyvirus في أصناف C. pepo المزروعة17,18. 
أظهرت الدراسات السابقة أن التهجين بين C. moschata و C. pepo ممكن ولكنه صعب 8,15. يمكن أن تؤدي التهجينات بين الأنواع إلى عدم وجود مجموعة فواكه (إجهاض) ، أو ثمار بارثينوكاربك خالية من البذور القابلة للحياة (بذور فارغة) ، أو ثمار خالية من البذور حيث تفشل الأجنة غير الناضجة في النمو (stenospermocarpy) ، أو ثمار بها عدد قليل من الأجنة غير الناضجة التي يمكن إنقاذها في النباتات الناضجة من خلال إنقاذ الأجنة15,16. على سبيل المثال ، لم يتم الحصول على بذور قابلة للحياة عن طريق تهجين C. pepo (ملكة المائدة ، الأم) مع C. moschata (جبن كبير ، أبوي) ، ومع ذلك ، فإن التقاطع المتبادل أنتج 57 بذرة قابلة للحياة من 134 تلقيحا9. حصل Hayase على بذور قابلة للحياة من C. moschata و C. pepo فقط عندما تم صنع الصلبان في الساعة 04:00 صباحا باستخدام حبوب اللقاح المخزنة عند 10 درجات مئوية طوال الليل19. عبر Baggett ثمانية أنواع مختلفة من C. moschata مع C. pepo (delicata) وأفاد أنه من بين 103 تلقيح إجمالي ، تم الحصول على 83 فاكهة بدت طبيعية ، لكن لم يحتوي أي منها على بذور قابلة للحياة8. في تقاطع بين C. pepo (S179) و C. moschata (NK) ، حصل Zhang et al. على 15 فاكهة تحتوي على 2994 بذرة ، لكن 12 فقط من هذه البذور كانت قابلة للحياة بينما أظهر الباقي تطورا بدائيا فقط. تشير هذه الدراسات إلى أنه على الرغم من أن العبور بين الأنواع بين C. moschata و C. pepo مفيد للغاية ، فإن الحصول على ثمار ببذور قابلة للحياة من الصلبان يتطلب16.
تم اقتراح إنقاذ الأجنة كطريقة مناسبة للتغلب على المشاكل الناشئة عن الإجهاض المبكر أو الأجنة ضعيفة النمو وهي واحدة من أقدم وأنجح تقنيات الزراعة في المختبر لتجديد الأجنة غير الناضجة16،20. يتضمن إنقاذ الأجنة الزراعة في المختبر للأجنة المتخلفة / غير الناضجة متبوعة بالنقل إلى وسط مغذي معقم لتسهيل استعادة الشتلات والنباتات الناضجة في النهاية21. على الرغم من أن إنقاذ الأجنة يستخدم بشكل شائع في تربية الاسكواش ، إلا أنه لا يوجد وصف تفصيلي للمنهجية المناسبة التي تسمح بتطبيقه الروتيني. تم الإبلاغ عن استخدام تقنية إنقاذ الأجنة للتغلب على حواجز التهجين بين الأنواع في أنواع القرعيات في وقت مبكر من عام 195422. ومع ذلك ، كان نجاح إنقاذ الأجنة في الدراسات المبكرة إما غير مبلغ عنه أو منخفضا جدا. أبلغ متولي وآخرون عن معدل نجاح بنسبة 10٪ (التجدد إلى نباتات ناضجة) بين 100 جنين هجين متعدد الأنواع تم إنقاذه من تقاطع بين C. pepo و C. martinezii23. أبلغ Sisko et al. عن معدل نجاح متغير لتجديد الأجنة بين الأجنة التي تم الحصول عليها من مجموعات متقاطعة مختلفة: كان معدل تجديد الهجينة التي تم الحصول عليها عن طريق عبور C. maxima (Bos. Max) و C. pepo (Gold Rush) 15.5٪ ، ل C. pepo (Zucchini) و C. moschata (Hokaido) كان 20٪ ، بينما بالنسبة ل C. pepo (Gold Rush) و C. moschata (Dolga) كان 37.5٪ 24. بالإضافة إلى النمط الوراثي ، تعد الوسائط وظروف الثقافة في المختبر من العوامل المهمة لنجاح التقنية25,26. في الدراسة الحالية ، تم اختبار مجموعات متقاطعة مختلفة بين C. moschata و C. pepo ، وتم تطوير منهجية بسيطة لاستخدام تقنية إنقاذ الأجنة في الاسكواش. إن تطوير تقنية إنقاذ أجنة بسيطة وقابلة للتكرار بسهولة سيسهل التهجين بين الأنواع وتعزيز الأصول الوراثية في برامج تربية الاسكواش.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>ampicillin</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP1760-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>autoclave</td>
			<td>Steris</td>
			<td>AMSCO LAB 250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>balance</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cefotaxime</td>
			<td>Sigma Alfrich</td>
			<td>C 7039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>centrifuge tubes (1.5 ml)</td>
			<td>Sigma Alfrich</td>
			<td>T9661</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>detergent</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethanol, 95%</td>
			<td>Decon Labs</td>
			<td>2805HC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>forceps</td>
			<td>VWR</td>
			<td>82027-408</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>gellan gum</td>
			<td>Caisson Laboratories</td>
			<td>G024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>growth chamber or illuminated shelf</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>laminar hood / biosafety cabinet</td>
			<td>The Baker Company, Inc</td>
			<td>Edgegard</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>masking tape</td>
			<td>Uline</td>
			<td>S-11735</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>media bottle</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Murashige &#38; Skoog Medium</td>
			<td>Research Products International</td>
			<td>M10200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NPK fertilizer (20-20-20)</td>
			<td>BWI Companies, Inc</td>
			<td>&#160;PR200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Osmocote Plus fertilizer</td>
			<td>BWI Companie,s Inc</td>
			<td>OS90590</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm M</td>
			<td>Sigma Alfrich</td>
			<td>P7793</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish (60 x 15 mm)</td>
			<td>USA Scientific, Inc</td>
			<td>8609-0160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>plant pots</td>
			<td>BWI Companies, Inc</td>
			<td>NP4000BXL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>plastic food containers, reused</td>
			<td>Oscar Mayer</td>
			<td>4470003330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>plastic hang tags</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B07QTZRY6T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>potting mix</td>
			<td>Jolly Gardener</td>
			<td>Pro-Line C/B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>seedling starter trays</td>
			<td>BWI Companies Inc</td>
			<td>GPPF128S4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>syringe filter (0.22 um )</td>
			<td>ExtraGene</td>
			<td>B25CA022-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>trellis support</td>
			<td>The Home Depot</td>
			<td>&#160;2A060006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>water bath</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

embryo rescue protocol for interspecific hybridization in squash

التهجين بين الأنواع في محاصيل القرعيات (القرع ) أمر مرغوب فيه لتوسيع التباين الوراثي ولإدخال الأليلات المفيدة. يجب تجديد الأجنة غير الناضجة المتولدة من هذه الصلبان الواسعة باستخدام تقنيات إنقاذ الأجنة المناسبة. على الرغم من أن هذه التقنية راسخة للعديد من المحاصيل ، إلا أنه لا يوجد وصف تفصيلي للمنهجية المناسبة للاسكواش التي تسمح بتطبيقها الروتيني. هنا ، نصف بروتوكول إنقاذ الأجنة المفيد للتهجين بين الأنواع من C. pepo و C . moschata. لتحديد مجموعات قابلة للحياة لإنقاذ الأجنة ، تم إجراء 24 تهجينا بين الأنواع. تم الحصول على مجموعة الفاكهة من اثنين وعشرين صليبا ، مما يشير إلى معدل نجاح 92 ٪. ومع ذلك ، فإن معظم الثمار التي تم الحصول عليها كانت بارثينوكاربك ، مع بذور خالية من الأجنة (بذور فارغة). احتوت مجموعة متقاطعة واحدة فقط على أجنة غير ناضجة يمكن تجديدها باستخدام وسائط نمو النبات القاعدية. تم إنقاذ ما مجموعه 10 أجنة من فاكهة F1 متعددة الأنواع ، وكان معدل نجاح إنقاذ الأجنة 80٪. سيكون بروتوكول إنقاذ الأجنة الذي تم تطويره هنا مفيدا للتهجين بين الأنواع في برامج تربية الاسكواش.

مجموعة الفاكهة وصلاحية البذور تم إجراء اختبار أولي لتحديد مجموعة الفاكهة وصلاحية البذور في مجموعة متنوعة من التركيبات المتقاطعة. تم اختيار ما مجموعه 15 نمطا وراثيا للقرع ، أربعة C . pepo و 11 C. moschata ، (الجدول 1). من بين 24 مجموعة متقاطعة بين الأنواع تمت تجربتها ، تم ال...

Watch this Scientific Journal Video about Embryo Rescue Protocol for Interspecific Hybridization in Squash at JoVE.com

Embryo Rescue Protocol for Interspecific Hybridization in Squash

تصف المقالة بروتوكول إنقاذ الأجنة لتجديد الأجنة غير الناضجة المشتقة من التهجين بين الأنواع من Cucurbita pepo و Cucurbita moschata. يمكن تكرار البروتوكول بسهولة وسيكون موردا مهما لبرامج تربية الاسكواش.

بروتوكول إنقاذ الأجنة للتهجين بين الأنواع في الاسكواش

Interspecific hybridization in Cucurbita crops (squash) is desirable for widening genetic variation and for the introgression of useful alleles. Immature ...

بروتوكول إنقاذ الأجنة إلزامي لتجديد الأجنة غير الناضجة المشتقة من التهجينات بين الأنواع المختلفة من القرعيات. يستخدم بشكل شائع للتهجين بين القرعيات الموشاتا والقرعيات بيبو. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي بساطتها.يستخدم البروتوكول وسائط MS فقط مع المضادات الحيوية. وبالتالي ، يمكن تكرارها بسهولة من قبل أي مختبر. سيكون من الممكن تعديل هذه التقنية للتحقيق في الحواجز المختلفة أمام التهجين بين الأنواع أو بين الأنواع.سيكون الاهتمام بالتفاصيل خلال كل خطوة مفيدا للحصول على نتيجة ناجحة. ابدأ بزراعة نباتات القرعيات عن طريق ملء 50 خلية تبدأ من 25 × 50 سم باستخدام وسط تأصيص مكمل بأسمدة النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم الكاملة ، والتي تحتوي على 1.38 جرام لكل كيلوغرام من النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم لكل منها. بعد ذلك ، زرع البذور على عمق يساوي طولها وقم بتغطيتها بوسط التأصيص.سقي الشقق دون إنشاء مياه راكدة وحافظ على رطوبة الوسائط عن طريق سقيها مرة واحدة يوميا. في نهاية مرحلة الورقة الحقيقية الثانية ، قم بزرع الشتلات في أواني قطرها 30 سم تستكمل بثلاث ملاعق كبيرة من الأسمدة الكاملة لكل وعاء. بعد كل سبعة أيام ، قم بتخصيب كل وعاء ب 500 مل من الأسمدة السائلة التي تحتوي على 20 و 20 و 20 نيتروجين وفوسفور وبوتاسيوم في غرام واحد يضاف إلى جالون من الماء.الحفاظ على النباتات في الدفيئة في درجات حرارة تتراوح بين 22 إلى 28 درجة مئوية تحت نظام الضوء الطبيعي. بالنسبة للأنماط الوراثية للكرم ، قم بتوفير تعريشة داعمة في الدفيئة. قم بإجراء التهجين أو التلقيح المتحكم فيه بمجرد أن تبدأ النباتات في الإزهار في ستة إلى ثمانية أسابيع من البذر.تحقق من الزهور غير المفتوحة ذات اللون الأصفر على البتلات ، وحدد الزهور الذكور والزهور الأنثوية من أصناف Cucurbita pepo و Cucurbita moschata. لمنع التلقيح العرضي للحشرات ، قم بلصق الزهرة المغلقة برفق في الأعلى باستخدام شريط لاصق. في صباح اليوم التالي ، قم بإجراء التلقيح قبل الساعة 10:00 صباحا عن طريق إزالة الجزء العلوي المسجل برفق من الزهرة الذكرية والأنثوية.فصل البتلات عن الزهرة الذكرية ، ونقل حبوب اللقاح عن طريق فرك العضو الآخر برفق على وصمة الزهرة الأنثوية. بعد التلقيح ، أغلق الزهرة الأنثوية الملقحة على الفور بشريط لاصق ، واستخدم علامة لتسجيل تاريخ التلقيح وللإشارة إلى الوالدين من الأب والأم المستخدمة في الصليب. سيشكل الصليب الناجح المشار إليه بواسطة مبيض موسع ثمرة صغيرة في غضون أسبوع واحد.حصاد الفاكهة بعد 45 إلى 55 يوما من التلقيح. تحضير مخزون سيفوتاكسيم. قم بتصفيته من خلال مرشح حقنة معقم 0.22 ميكرون.واحصل على 0.5 ملليلتر من القسمة تساوي 250 ملليجرام لكل سيفوتاكسيم ملليلتر قبل تخزينها عند 20 درجة سلزية تحت الصفر. وبالمثل ، تحضير مخزون الأمبيسلين. قم بترشيحه من خلال مرشح حقنة معقم 0.22 ميكرون وقم بإعداد حصة ملليلتر واحدة من 100 ملليغرام لكل ملليلتر أمبيسلين قبل تخزينها عند 20 درجة مئوية تحت الصفر.تحضير Murashige و Skoog ، أو MS المتوسطة عن طريق إذابة 2.45 غرام من الوسط في 500 ملليلتر من الماء المقطر في زجاجة لتر واحد. أضف 1.5 جرام من صمغ الجلان إلى وسط MS وقم بالتوقيمه عند 121 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة. قم بتبريد الوسط عن طريق وضع الزجاجة في حمام مائي عند 50 درجة مئوية.قم بإذابة مخزون المضادات الحيوية داخل خزانة التدفق الصفحي. انقل الزجاجة المتوسطة إلى غطاء التدفق الصفحي وأضف 0.6 ملليلتر من مرق سيفوتاكسيم و 0.25 ملليلتر من مخزون الأمبيسلين إلى الوسط مع الخلط المناسب. صب حوالي سبعة ملليلتر من الوسط في طبق بتري معقم 60 × 15 ملم.اترك الوسط يتجمد في أطباق بتري لمدة 15 إلى 20 دقيقة تقريبا. أغلق أطباق بتري بغلاف مانع للتسرب وضعها في صندوق تخزين في درجة حرارة الغرفة حتى يتم استخدامها مرة أخرى. احصد فاكهة القرع عن طريق قطعها عن الكرمة الرئيسية وتطهير الفاكهة عن طريق غسل سطحها في حوض المختبر باستخدام منظف سائل مثل 0.3٪ كلوروكسيلينول.اشطف الفاكهة بماء صنبور وافر وجففها بمناشف ورقية نظيفة قبل نقل الفاكهة إلى خزانة تدفق الهواء الرقائقي. تعقيم سطح الفاكهة داخل مجلس الوزراء عن طريق رش 70 ٪ من الإيثانول. شطر الفاكهة بسكين معقم واستخرج البذور.استخدم ملقط معقم أو أيدي مع قفازات معقمة لفتح طبقة البذور بشكل معقم وكشف الأجنة غير الناضجة قبل وضعها في طبق بتري يحتوي على MS Medium المكمل بالمضادات الحيوية. أغلق ألواح بتري باستخدام فيلم التغليف وضعها في غرفة نمو بدرجة حرارة 25 درجة مئوية وفترة تصوير 16 ساعة ورطوبة نسبية 70٪. في حالة التلوث ، قم على الفور بزراعة الأجنة غير الملوثة في صفيحة جديدة لها نفس الوسيط.بمجرد نمو الجذور بعد 10 إلى 14 يوما ، وتطور النبتات بعد 15 إلى 21 يوما ، قم بإزالة النباتات من أطباق بتري ، واغسل برفق الوسائط الموجودة حول الجذور باستخدام ماء الصنبور. ضع النباتات النظيفة في وعاء بلاستيكي 14 × 9 × 4 سم وقم بتغطية الجذور بمناشف ورقية مبللة. قم بتغطية الحاوية وأعد ترطيب المناشف الورقية عند الضرورة.احتفظ بالحاويات البلاستيكية عند 25 إلى 28 درجة مئوية ، وفي فترة تصوير مدتها 16 ساعة للتأقلم مع النباتات مع الحفاظ على الحالة الرطبة للمناشف الورقية. بعد 7 إلى 10 أيام من التأقلم ، انقل الشتلات التي يبلغ طولها من ثلاثة إلى أربعة سنتيمترات إلى 50 خلية تحتوي على مزيج تأصيص تجاري معدل بالأسمدة وانقلها إلى الدفيئة. تجنب الإفراط في الري لمنع التعفن وأضف ما يقرب من 10 إلى 20 ملليلتر من الماء لكل خلية حسب الحاجة.في المرحلة الثانية إلى الثالثة من الأوراق الحقيقية ، قم بزرع الشتلات في أواني قطرها 25 سم مملوءة بوسط تأصيص معدل بالأسمدة وقم بإجراء تهجين متحكم فيه عندما تبدأ النباتات في الإزهار. الحفاظ على النباتات في الدفيئة في 22 إلى 28 درجة مئوية تحت نظام الضوء الطبيعي. وتقييم النباتات لخصائص الفاكهة والبذور.تم اختيار أربعة Cucurbita pepo و 11 Cucurbita moschata للتهجين بين الأنواع. من بين 24 مجموعة متقاطعة بين الأنواع تمت تجربتها ، تم الحصول على مجموعة فواكه ل 22 تهجينا تمثل أكثر من 92٪ نجاح في مجموعة الفاكهة. لم تنتج التهجينات بين Cucurbita moschata و Cucurbita pepo التي تتضمن الأنماط الجينية O و M ، والأنماط الجينية E و J ، ثمارا ناضجة.في حين أن التهجين بين Cucurbita moschata و Cucurbita pepo الذي يتضمن الأنماط الجينية F و J ، أنتج ست ثمار. تراوح عدد الأزهار الملقحة لمجموعات متقاطعة مختلفة من 1 إلى 11. وتراوح معدل نجاح التلقيح من 0٪ إلى 100٪ من بين 44 فاكهة تم إنتاجها من جميع المجموعات المتقاطعة ، فاكهة واحدة فقط من تهجين بين Cucurbita moschata و Cucurbita pepo ، أنتجت الأنماط الجينية C و J أجنة غير ناضجة يمكن إنقاذها.لتطوير هذه الأجنة ضعيفة النمو ، تم استزراعها باستخدام وسائط إنقاذ الأجنة ، مما أدى إلى معدل نجاح بنسبة 80٪ لإنقاذ الأجنة. أهم إجراءين هما تحديد التهجينات المتوافقة بين نوعين وهما Cucurbita moschata و Cucurbita pepo ، وتجديد الأجنة بنجاح. نظرا لأن تقنية إنقاذ الأجنة بسيطة ويمكن تكرارها بسهولة ، يمكن لمربي القرع في جميع أنحاء العالم استخدام هذه التقنية لإنقاذ الأجنة غير الناضجة المشتقة من التهجين بين الأنواع المختلفة من القرعيات.

Research

JoVE Journal

Biology

Double Whole Mount in situ Hybridization of Early Chick Embryos

الجامعة جبل مزدوجة في الموقع التهجين لافراخ الدجاج في وقت مبكر

The chick embryo is a valuable tool in the study of early embryonic development. Its transparency, accessibility and ease of manipulation, make it an ...

Assay for Neural Induction in the Chick Embryo

مقايسة لتحريض العصبية في الأجنة الفرخ

Non-radioactive in situ Hybridization Protocol Applicable for Norway Spruce and a Range of Plant Species

Non-radioactive in situ Hybridization Protocol Applicable for Norway Spruce and a Range of Plant Species

غير المشعة في الموقع تطبيق بروتوكول لتهجين شجرة التنوب النرويج ومجموعة من الأنواع النباتية

The high-throughput expression analysis technologies available today give scientists an overflow of expression profiles but their resolution in terms of ...

Fluorescence in situ hybridization (FISH) Protocol in Human Sperm

Fluorescence in situ hybridization FISH Protocol in Human Sperm

مضان في الموقع التهجين (FISH) البروتوكول في الحيوانات المنوية البشرية

Aneuploidies are the most frequent chromosomal abnormalities in humans. Most of these abnormalities result from meiotic errors during the gametogenic ...

Tracking Morphogenetic Tissue Deformations in the Early Chick Embryo

تتبع التشويهات الأنسجة التخلق في جنين الفرخ المبكر

Embryonic epithelia undergo complex deformations (e.g. bending, twisting, folding, and stretching) to form the primitive organs of the early embryo. ...

In Situ Hybridization for the Precise Localization of Transcripts in Plants

In Situ Hybridization for the Precise Localization of Transcripts in Plants

في الموقع التهجين لتوطين دقيقة من النصوص في النباتات

With the advances in genomics research of the past decade, plant biology has seen numerous studies presenting large-scale quantitative analyses of gene ...

Detection of Viral RNA by Fluorescence in situ Hybridization (FISH)

Detection of Viral RNA by Fluorescence in situ Hybridization FISH

الكشف عن الحمض النووي الريبي الفيروسي بواسطة الإسفار<em&gt; في الموقع</em&gt; التهجين (FISH)

Viruses  that infect cells elicit specific changes to normal cell functions which serve  to divert energy and resources for viral replication. Many ...

Visualization and Analysis of mRNA Molecules Using Fluorescence In Situ Hybridization in Saccharomyces cerevisiae

Visualization and Analysis of mRNA Molecules Using Fluorescence In Situ Hybridization in Saccharomyces cerevisiae

التصور والتحليل من جزيئات الرنا المرسال عن طريق الإسفار<em&gt; في الموضع</em&gt; التهجين في<em&gt; خميرة الخباز</em

The Fluorescence in situ Hybridization (FISH) method allows one to detect nucleic acids in the native cellular environment. Here we provide a protocol for ...

MicroRNA In situ Hybridization for Formalin Fixed Kidney Tissues

MicroRNA In situ Hybridization for Formalin Fixed Kidney Tissues

الرنا الميكروي<em&gt; في الوضع الطبيعي</em&gt; التهجين للأنسجة الكلى الفورمالين الثابتة

In this article we describe a method for colorimetric detection of miRNA in the kidney through in situ hybridization with digoxigenin tagged microRNA ...

Flat Mount Preparation for Observation and Analysis of Zebrafish Embryo Specimens Stained by Whole Mount In situ Hybridization

Flat Mount Preparation for Observation and Analysis of Zebrafish Embryo Specimens Stained by Whole Mount In situ Hybridization

إعداد جبل مسطح لمراقبة وتحليل الأجنة الزرد عينات الملون بواسطة جبل الجامعة<em&gt; في الوضع الطبيعي</em&gt; التهجين

The zebrafish embryo is now commonly used for basic and biomedical research to investigate the genetic control of developmental processes and to model ...