• 中文核心期刊
  • CSCD来源期刊
  • 中国科技核心期刊
  • CA、CABI、ZR收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

四川地区甜樱桃S基因型及SFB4'基因的分子鉴定

张号楠 李沛华 梁东 王进 吕秀兰

段续伟, 李明, 谭钺, 等. 新中国果树科学研究70年: 樱桃 [J]. 果树学报, 2019, 36(10): 1339−1351.
引用本文: 段续伟, 李明, 谭钺, 等. 新中国果树科学研究70年: 樱桃 [J]. 果树学报, 2019, 3610): 13391351.
ZHANG Haonan, LI Peihua, LIANG Dong, WANG Jin, LV Xiulan. Identification of S Genotype and Molecular Identification of SFB4' in Sweet Cherry[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences.
Citation: ZHANG Haonan, LI Peihua, LIANG Dong, WANG Jin, LV Xiulan. Identification of S Genotype and Molecular Identification of SFB4' in Sweet Cherry[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences.

四川地区甜樱桃S基因型及SFB4'基因的分子鉴定

基金项目: 四川省科技计划项目(2021YFYZ0010、2021YFYZ0023)
详细信息
    作者简介:

    张号楠(1998 —),男,硕士研究生,主要从事果树种质资源收集与育种研究,E-mail:15528288162@163.com

    通讯作者:

    吕秀兰(1964 —),女,博士,教授,主要从事果树栽培学研究,E-mail:xllvjj@163.com

  • 中图分类号: S662.5

Identification of S Genotype and Molecular Identification of SFB4' in Sweet Cherry

  • 摘要:   目的  甜樱桃(Cerasus avium L.)的S基因决定其自交的亲和性。为鉴定四川地区甜樱桃品种的S基因型和高自交亲和性品种,本研究对收集到的39份甜樱桃材料进行S基因型鉴定,并比较SFB4与其自交亲和突变体SFB4'基因的差异。  方法  利用S基因通用引物和特异引物对四川地区种植的39份甜樱桃叶片DNA进行PCR扩增,并对含有SFB4/SFB4'基因的扩增片段进行测序。  结果  39份甜樱桃材料共鉴定出S1、S2、S3、S4、S6、S9共6个基因型,其中27份材料含有S3基因,19份材料含有S9基因,12份材料含有S1,11份材料含有S4基因,7份材料含有S6基因,3份材料含有S2基因。根据鉴定得到的S基因型结果,扩增得到含有S4基因的11份材料中的SFB基因的ORF序列,比对结果显示,相比于SFB4SFB4'在903 bp处存在4个碱基的缺失;本研究设计了SFB4'特异引物,测序结果显示,有7份材料的SFB基因型为SFB4'  结论  共鉴定得到S1、S2、S3、S4、S6、S9共6个基因型,对含有S4基因的11份材料的S4基因全长进行测序,确定7份材料为突变基因SFB4'。本研究为四川地区甜樱桃授粉树配置提供了数据支撑,并为甜樱桃新品种的选育奠定了理论基础。
  • 图  1  部分甜樱桃材料基因组DNA凝胶电泳检测

    Figure  1.  Detection results of some sweet cherry genomic DNA by agarose gel electrophoresis

    图  2  通用引物对部分甜樱桃S-RNase 基因扩增结果

    A~F分别为引物对BFP73/BFP74、BFP93/BFP94、Pru-C2/Pru-C4、Pru-C2/Pru-C3R、Pru-C2/Pru-C5R、PMT2/Pru-C3R扩增结果。

    Figure  2.  Agarose electrophoresis of S-RNase amplification of some sweet cherries

    A–F: Agarose electrophoresis of primers BFP73/BFP74, BFP93/BFP94,Pru-C2/Pru-C4R, Pru-C2/Pru-C3R, Pru-C2/Pru-C5R, PMT2/Pru-C3R,respectively.

    图  3  特异引物对部分甜樱桃S-RNase基因扩增将结果

    A~F分别为引物PaS1F/PaS1R、PaS2F/PaS2R、PaS3F/PaS3R、PaS4F/PaS4R、PaS6F/PaS6R、PaS9F/PaS9R扩增结果。

    Figure  3.  Agarose electrophoresis of S-RNase amplification of some sweet cherries with special primers

    A–F: Agarose electrophoresis of primers PaS1F/PaS1R, PaS2F/PaS2R, PaS3F/PaS3R, PaS4F/PaS4R, PaS6F/PaS6R, PaS9F/PaS9R, respectively.

    图  4  SFB4与SFB4'序列差异比对

    Figure  4.  Sequence differential alignment between SFB4 and SFB4'

    图  5  SFB4'特异引物对11个含SFB4基因材料电泳图

    Figure  5.  Electropherogram of 11 SFB4-containing primer pairs with SFB4'-specific primers

    表  1  39份甜樱桃材料信息

    Table  1.   information of 39 sweet cherry materials

    编号
    Number
    名称
    Name
    原产地
    Origin
    编号
    Number
    名称
    Name
    原产地
    Origin
    1鲁樱3号 Luying 3中国21龙冠 Longguan中国
    2拉宾斯 Lapins加拿大22佐藤锦 Satonishiki日本
    3早甘阳 Zaoganyang中国23贾红 Jiahong中国
    4齐早 Qizao中国24琥珀 Hupo中国
    5鲁玉 Luyu中国25桑德拉玫瑰 Sandra rose加拿大
    6美早 Tieton美国26彩玉 Caiyu中国
    7布鲁克斯 Brooks美国27罗亚明 Royal minnie美国
    8桑提娜 Santina加拿大28罗亚理 Royal lee美国
    9萨米脱 Summit加拿大29瑞德 Ruide美国
    10黄蜜 Huangmi中国30水晶香槟 Pearl champagne美国
    11雷尼 Rainier美国31珊瑚香槟 Coral champagne美国
    12福星 Fuxing中国32科迪亚 Kodia捷克
    13明珠 Mingzhu中国33那翁 Napoleon德国
    14鲁樱1号 Luying 1中国34艳阳 Sunburst加拿大
    15黑珍珠 Heizhenzhu中国35红蜜 Hongmi中国
    16福晨 Fuchen中国36大紫 Black tartarin俄罗斯
    17早大果 Крупноплодная乌克兰37早红宝石 Early ruby乌克兰
    18俄罗斯8号 Russia 8俄罗斯38宾库 Bing美国
    19先锋 Van加拿大39意大利早红 Italian early法国
    20红灯 Hongdeng中国
    下载: 导出CSV

    表  2  S基因引物名称及序列

    Table  2.   Name and sequence of S-RNase primer

    名称
    Name
    序列
    Sequence
    名称
    Name
    序列
    Sequence
    Pru-C2CTATGGCCAAGTAATTATTCAAACCPaS2RAAGTGCAATCGTTCATTTG
    Pru-C4RGGATGTGGTACGATTGAAGCGPaS3FGGGTCGCGATTTAAGAAAGAGC
    Pa-C5RCAAAATACCACTTCATGTAGCAACTGPaS3RAACAATCGTACTTTGTGATGACTTCG
    Pru-C3RTACCACTTCATGTAACAACTGAGPaS4FCACTGGGTCGCTGTTTAACTTTAGG
    PMT2GCCTCTCCCATTCTGTTGTATTTCPaS4RTTGCATTTGATTAAGTGAGGCTTCA
    Pa-C3RTTGTATCATTGCCACTTTCCACGPaS6FACTGGACCGCAATTTAAGCG
    BFP73TGGCCAAGTAATTATTCAAACCCPaS6RAGTTGCTGCTTTAATGGGTGCA
    BFP74CAAAATACCACTTCATGTAACAACPaS9FTTTGTTACGTTATGAGCAGCAG
    BFP93GTTCTTGCTTTTGCTTTCTTCPaS9RATGAAACAATACATACCACTTIGCAT
    BFP94CATAGGCCATGGATGGTGSFB4FATGACATTCACACTACGTAAGAAAG
    PaS1FGTAATTGCAACGGGTCAAAATATGAGSFB4RTAAGTATTATTGAGTAAAACTAAAC
    PaS1RACAACTCAGTATTAGTTGCTGGATCAPaS4'FTTAATGACTACAAGGCTGTAAGGA
    PaS2FCCTGCTTACTTTGTCACGCAPaS4'RCATAATAATGAGAAGGATAAAAGGAC
    下载: 导出CSV

    表  3  39份甜樱桃材料S基因型

    Table  3.   S-RNase type of 39 sweet cherry materials

    编号
    Number
    名称
    Name
    S基因型
    S-genotype
    编号
    Number
    名称
    Name
    S基因型
    S-genotype
    1鲁樱3号 Luying 3S2S921龙冠 LongguanS1S9
    2拉宾斯 LapinsS3S422佐藤锦 SatonishikiS3S6
    3早甘阳 ZaoganyangS4S923贾红 JiahongS3S4
    4齐早 QizaoS4S924琥珀 HupoS1S2
    5鲁玉 LuyuS3S925桑德拉玫瑰 Sandra roseS3S4
    6美早 TietonS3S926彩玉 CaiyuS1S3
    7布鲁克斯 BrooksS1S927罗亚明 Royal minnieS1S3
    8桑提娜 SantinaS1S428罗亚理 Royal leeS3S6
    9萨米脱 SummitS1S229瑞德 RuideS1S3
    10黄蜜 HuangmiS3S630水晶香槟 Pearl champagneS1S3
    11雷尼 RainierS3S931珊瑚香槟 Coral champagneS1S3
    12福星 FuxingS1S332科迪亚 KodiaS3S9
    13明珠 MingzhuS6S933那翁 NapoleonS3S4
    14鲁樱1号 Luying 1S3S934艳阳 SunburstS3S4
    15黑珍珠 HeizhenzhuS1S435红蜜 HongmiS4S9
    16福晨 FuchenS3S936大紫 Black tartarinS6S9
    17早大果 КрупноплоднаяS3S937早红宝石 Early rubyS3S9
    18俄罗斯8号 Russia 8S3S638宾库 BingS3S6
    19先锋 VanS3S939意大利早红 Italian earlyS3S4
    20红灯 HongdengS3S9
    下载: 导出CSV
  • [1] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志-第三十八卷[M]. 北京: 科学出版社, 1986.
    [2] 段续伟, 李明, 谭钺, 等. 新中国果树科学研究70年: 樱桃 [J]. 果树学报, 2019, 3610): 13391351.

    DUAN X W, LI M, TAN Y, et al. Fruit scientific research in New China in the past 70 years: Cherry [J]. Journal of Fruit Science, 2019, 36(10): 13391351. (in Chinese)
    [3] 李晓. 甜樱桃和中国樱桃自交(不)亲和性的初步研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2007.

    LI X. Elementary study on self-(in) compatibility of sweet cherry and Chinese cherry[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2007. (in Chinese)
    [4] ERCISLI S, RADUNIC M, GADZE J, et al. S-RNase based S-genotyping of Croatian sweet cherry (Prunus avium L. ) genotypes [J]. Scientia Horticulturae, 2012, 139: 2124. doi: 10.1016/j.scienta.2012.02.041
    [5] 郑杨. 中国樱桃花粉SFB基因的克隆及其鉴定[D]. 泰安: 山东农业大学, 2008.

    ZHENG Y. Cloning and Identification of pollen SFB genes in Chinese cherry (Prunus. Psedocerasus L. )[D]. Taian: Shandong Agricultural University, 2008. (in Chinese)
    [6] USHIJIMA K, SASSA H, DANDEKAR A M, et al. Structural and transcriptional analysis of the self-incompatibility locus of almond: Identification of a pollen-expressed F-box gene with haplotype-specific polymorphism [J]. The Plant Cell, 2003, 15(3): 771781. doi: 10.1105/tpc.009290
    [7] 于鹏. 中国樱桃SFB基因的克隆与表达研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2010.

    YU P. Cloning and expression of SFB genes in Chinese cherry[D]. Taian: Shandong Agricultural University, 2010. (in Chinese)
    [8] USHIJIMA K, YAMANE H, WATARI A, et al. The S haplotype-specific F-box protein gene, SFB, is defective in self-compatible haplotypes of Prunus avium and P. mume [J]. The Plant Journal: for Cell and Molecular Biology, 2004, 39(4): 573586. doi: 10.1111/j.1365-313X.2004.02154.x
    [9] TAO R, YAMANE H, SUGIURA A, et al. Molecular typing of S-alleles through identification, characterization and cDNA cloning for S-RNases in sweet cherry [J]. Journal of the American Society for Horticultural Science, 1999, 124(3): 224233. doi: 10.21273/JASHS.124.3.224
    [10] 谷超. 李属(PRUNUS)植物自交亲和性及S基因进化机制的研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2011.

    GU C. Standies on mechanism of self-compatibility and S-alleles evolution in Prunus species[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2011. (in Chinese)
    [11] 张晓明, 王鸿霞, 姜立杰, 等. 甜樱桃S基因型PCR鉴定技术研究 [J]. 果树学报, 2007, 244): 466471. doi: 10.3969/j.issn.1009-9980.2007.04.011

    ZHANG X M, WANG H X, JIANG L J, et al. Identification of S-allele in sweet cherry(Prunus avium) by allele-specific PCR [J]. Journal of Fruit Science, 2007, 24(4): 466471. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1009-9980.2007.04.011
    [12] SONNEVELD T, ROBBINS T P, BOŠKOVIĆ R, et al. Cloning of six cherry self-incompatibility alleles and development of allele-specific PCR detection [J]. Theoretical and Applied Genetics, 2001, 102(6): 10461055.
    [13] WIERSMA P A, WU Z, ZHOU L, et al. Identification of new self-incompatibility alleles in sweet cherry (Prunus avium L. ) and clarification of incompatibility groups by PCR and sequencing analysis [J]. Theoretical and Applied Genetics, 2001, 102(5): 700708. doi: 10.1007/s001220051700
    [14] 王小雨. 17个甜樱桃品种自交不亲和S基因型的PCR鉴定和甜樱桃授粉试验[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2018.

    WANG X Y. PCR Identification of selt-incompatibility S-genotypes of 17 sweet cherry cultivars and pollination experiment of sweet cherry[D]. Yangling: Northwest A & F University, 2018. (in Chinese)
    [15] 陈晓流, 陈学森, 束怀瑞. 甜樱桃(Prunus avium L. )品种S基因型鉴定 [J]. 遗传学报, 2004, 3110): 11421148.

    CHEN X L, CHEN X S, SHU H R. Identifying the S Genotypes of Sweet Cherry (Prunus avium L. )Cultivars [J]. Acta Genetica Sinica, 2004, 31(10): 11421148. (in Chinese)
    [16] 陈仲刚. 甜樱桃S基因型鉴定及品种遗传关系SSR分析[D]. 雅安: 四川农业大学, 2014.

    CHEN Z G. Identification of self-incompatibility genotypes of sweet cherries and the genetic relationship by SSR analysis[D]. Yaan: Sichuan Agricultural University, 2014. (in Chinese)
    [17] 周杰. 甜樱桃品种S基因型鉴定及遗传多样性分析[D]. 泰安: 山东农业大学, 2008.

    ZHOU J. Identifying the S-genotypes and analysing of genetic diversity on sweet cherry (Prunus Avium L. ) Varieties[D]. Taian: Shandong Agricultural University, 2008. (in Chinese)
    [18] VAUGHAN S P, RUSSELL K, SARGENT D J, et al. Isolation of S-locus F-box alleles in Prunus avium and their application in a novel method to determine self-incompatibility genotype [J]. TAG Theoretical and Applied Genetics Theoretische Und Angewandte Genetik, 2006, 112(5): 856866. doi: 10.1007/s00122-005-0187-9
    [19] 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 [J]. Plant Molecular Biology, 2019, 100(4/5): 367378.
    [20] 李洋, 李长龙, 王晶, 等. 甜樱桃‘拉宾斯’自交亲和性与SFB4’基因的关系研究 [J]. 园艺学报, 2015, 427): 12511259.

    LI Y, LI C L, WANG J, et al. Research of relationship between sweet cherry lapins self-compatibility and SFB4’ gene [J]. Acta Horticulturae Sinica, 2015, 42(7): 12511259. (in Chinese)
    [21] YAMANE H, IKEDA K, USHIJIMA K, et al. A pollen-expressed gene for a novel protein with an F-box motif that is very tightly linked to a gene for S-RNase in two species of cherry, Prunus cerasus and P. avium [J]. Plant & Cell Physiology, 2003, 44(7): 764769.
    [22] SCHUSTER M. Incompatible (S-) genotypes of sweet cherry cultivars (Prunus avium L. ) [J]. Scientia Horticulturae, 2012, 148: 5973. doi: 10.1016/j.scienta.2012.09.012
    [23] 胡国峰, 倪照君, DAOUDA Coulibaly, 等. 梅品种S基因型分析及新S基因鉴定 [J]. 植物遗传资源学报, 2021, 223): 860872.

    HU G F, NI Z J, COULIBALY D, et al. Identification of S genotype and novel S-RNase genes in Japanese apricot(Prunus mume sieb. et zucc. ) [J]. Journal of Plant Genetic Resources, 2021, 22(3): 860872. (in Chinese)
    [24] 江南, 张琳, 谭晓风, 等. 基于cDNA芯片的梨品种S基因型鉴定及新S-RNase基因进化分析 [J]. 植物遗传资源学报, 2017, 183): 520529.

    JIANG N, ZHANG L, TAN X F, et al. Detection of pear S-genotypes and evolutionary analysis of novel S-RNase genes identified by cDNA microarray-based method [J]. Journal of Plant Genetic Resources, 2017, 18(3): 520529. (in Chinese)
    [25] USHIJIMA K, SASSA H, TAMURA M, et al. Characterization of the S-locus region of almond (Prunus dulcis): Analysis of a somaclonal mutant and a cosmid contig for an S haplotype [J]. Genetics, 2001, 158(1): 379386. doi: 10.1093/genetics/158.1.379
    [26] 陈晓流, 陈学森, 束怀瑞, 等. 15个樱桃品种的RAPD分析 [J]. 果树学报, 2004, 216): 556559. doi: 10.3969/j.issn.1009-9980.2004.06.012

    CHEN X L, CHEN X S, SHU H R, et al. RAPD analysis of 15 cherry cultivars [J]. Journal of Fruit Science, 2004, 21(6): 556559. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1009-9980.2004.06.012
  • 加载中
图(5) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  18
  • HTML全文浏览量:  12
  • PDF下载量:  1
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-03
  • 修回日期:  2024-04-20
  • 网络出版日期:  2024-05-17

目录

    /

    返回文章
    返回