Vi presenterar en metod för att fastställa pollinering krav aprikos(Prunus armeniaca L.) sorter som kombinerar bestämning av self-(in)kompatibilitet genom fluorescensmikroskopi med identifiering av S-genotyp av PCR analys.
Självinkompatibilitet i Rosaceae bestäms av ett gametophytic self-inkompatibilitetssystem (GSI) som huvudsakligen styrs av multiallelic locus S. I aprikos, beslutsamheten av själv- och inter-(in)förenlighet förhållandena är mer och mer viktig, sedan frigöraren av ett viktigt nummer av nya kultivars har resulterat i förhöjningen av sorterna med okända pollineringkrav. Här beskriver vi en metod som kombinerar bestämning av själv-(i)kompatibilitet genom handpollinationer och mikroskopi med identifiering av S-genotyp genom PCR-analys. För själv-(i)kompatibilitet bestämning, blommor på ballong skede från varje sort samlades i fältet, handpollinas i laboratoriet, fast, och färgas med aniline blå för observation av pollenröret beteende under fluorescensmikroskopi. För att upprätta oförenlighetsförhållanden mellan sorter extraherades DNA från varje sort från Sunga blad och S-alleler identifierades av PCR. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt att upprätta inkompatibilitetsgrupper och belysa oförenlighetsrelationer mellan sorter, vilket ger en värdefull information för att välja lämpliga pollinatörer i utformningen av nya fruktträdgårdar och att välja lämpliga föräldrar i avelsprogram.
Självinkompatibilitet är en strategi för blommande växter för att förhindra självpollinering och främja outcrossing1. I Rosaceae bestäms denna mekanism av ett gametophytic självinkompatibilitetssystem (GSI) som huvudsakligen styrs av multiallelic locus S2. I stil, RNase genen kodar S-stylar avgörande, en RNase3, medan en F-box protein, som bestämmer S-pollen beterminant, kodifieras av SFB genen 4. Den självinkompatibilitet interaktion sker genom hämning av pollen röret tillväxt längs stilen förhindra befruktning av ägglossningen5,6.
I aprikos, en sort förnyelse har ägt rum över hela världen under de senaste två decennierna7,8. Detta införande av ett stort antal nya sorter, från olika offentliga och privata avelsprogram, har resulterat i en ökning av aprikos sorter med okänd pollinering krav8.
Olika metoder har använts för att fastställa pollinering krav i aprikos. På fältet kan självkompatibilitet fastställas genom kontrollerade pollineringar i burträd eller i emasculated blommor och därefter registrera andelen frukt som9,,10,,11,12. Dessutom har kontrollerade pollineringar utförts i laboratoriet genom semi-in vivo kultur av blommor och analys av pollenröret beteende under fluorescensmikroskopi8,13,14,15,16,17. Nyligen har molekylära tekniker, såsom PCR-analys och sekvensering, gjort det möjligt att karakterisera inkompatibilitetsrelationer baserade på studien av RNase- och SFB-generna 18,19. I aprikos har trettiotre S-alleler rapporterats(S1 till S20, S22 till S30, S52, S53, Sv, Sx), inklusive en allel relaterad med självkompatibilitet(Sc)12,18,,20,,21,,22,23,24. Hittills har 26 inkompatibilitetsgrupper huggits i denna art enligt S-genotyp8,9,17,25,26,27. S Sorter med samma S-alleler är oförenliga mellan sorter, medan sorter med minst en annan S-alleloch följaktligen tilldelas i olika oförenliga grupper, är inte förenliga. S
För att definiera pollineringskraven för aprikossorter beskriver vi en metod som kombinerar bestämning av själv-(i)kompatibilitet genom fluorescensmikroskopi med identifiering av S-genotyp genom PCR-analys i aprikossorter. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt att upprätta inkompatibilitetsgrupper och belysa inkompatibilitetsrelationer mellan sorter.
Traditionellt var de flesta kommersiella aprikos europeiska sorter självkompatibla36. Ändå har användningen av nordamerikanska själv oförenliga sorter som föräldrar i avelsprogram under de senaste decennierna resulterat i frisläppandet av ett ökande antal nya själv oförenliga sorter med okänd pollinering krav7,8,37. Således är fastställandet av själv- och inter-(in)kompatibilitetsrelation…
The authors have nothing to disclose.
Denna forskning finansierades av Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades-European Regional Development Fund, Europeiska unionen (AGL2016-77267-R och AGL2015-74071-JIN); Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (RFP2015-00015-00, RTA2017-00003-00); Gobierno de Aragón-Europeiska socialfonden, Europeiska unionen (Grupo Consolidado A12_17R), Fundación Biodiversidad och Agroseguro S.A.
Agarose D1 Low EEO | Conda | 8010.22 | |
BIOTAQ DNA Polymerase kit | Bioline | BIO-21060 | |
Bright field microscope | Leica Microsystems | DM2500 | |
CEQ System Software | Beckman Coulter | ||
DNeasy Plant Mini Kit | QIAGEN | 69106 | |
dNTP Set, 4 x 25 µmol | Bioline | BIO-39025 | |
GenomeLab DNA Size Standard Kit – 400 | Beckman Coulter | 608098 | |
GenomeLab GeXP Genetic Analysis System | Beckman Coulter | ||
GenomeLab Separation Buffer | Beckman Coulter | 608012 | |
GenomeLab Separation Gel LPA-1 | Beckman Coulter | 391438 | |
HyperLadder 100bp | Bioline | BIO-33029 | |
HyperLadder 1kb | Bioline | BIO-33025 | |
Image Analysis System | Leica Microsystems | ||
Molecular Imager VersaDoc MP 4000 system | Bio-Rad | 170-8640 | |
NanoDrop One Spectrophotometer | Thermo Fisher Scientific | 13-400-518 | |
pH-Meter BASIC 20 | Crison | ||
Phusion High-Fidelity PCR Kit | Thermo Fisher Scientific | F553S | |
Power Pack P 25 T | Biometra | ||
Primer Forward | Isogen Life Science | ||
Primer Reverse | Isogen Life Science | ||
Quantity One Software | Bio-Rad | ||
Stereoscopic microscope | Leica Microsystems | MZ-16 | |
Sub-Cell GT | Bio-Rad | ||
SYBR Safe DNA Gel Stain | Thermo Fisher Scientific | S33102 | |
T100 Thermal Cycler | Bio-Rad | 1861096 | |
Taq DNA Polymerase | QIAGEN | 201203 | |
Vertical Stand Autoclave | JP Selecta |