Prozess der Auswahl von MAS für die Rückkreuzung zur Einführung einer chromosomalen Translokation. (A) HMF war die Elternsorte der Rückkreuzung. Der rote Text stellte die heterozygote Translokationslinie (Aa) und die homozygote Translokationslinie (AA) durch MAS in jeder Generation dar. (B) Heterozygote Translokationslinien (Aa) wurden auf BC gescreent1 Population unter Verwendung des Translokations-Rekombinationsmarkers Chr10 + Chr106; Homozygote (AA) Translokationslinien wurden auf BC gescreent4F2 Bevölkerung. (C) Wildtyp-HMM und die homozygote Translokationslinie HMF-TL wurden zur Herstellung der Hybridkombination „Less-seed HM F.“ verwendet1“. Im Vergleich zu “CK HM F1„, das Wildtyp „HMM“ und Wildtyp „HMF“ als väterliches Elternteil zur Herstellung der Hybridgruppe verwendete, das Samenanzahlverhältnis des Fruchttransektionsabschnitts von „Less-seed HM F.“1” wurde erheblich reduziert. Quelle: Horticultural Research
Dank eines landwirtschaftlichen Durchbruchs haben Wissenschaftler die genetische Grundlage der Chromosomentranslokationen bei Wassermelonen entschlüsselt, die den Schlüssel zum Anbau von Früchten mit weniger Samen darstellen.
Die weltweite Nachfrage nach kernlosen Wassermelonen ist aufgrund ihrer Attraktivität für Verbraucher gestiegen. Herkömmliche Methoden wie die Triploidie-Induktion haben die Produktion ermöglicht, sie stehen jedoch vor erheblichen Herausforderungen wie geringer Samenproduktion, Keimraten und schlechter Keimlingsentwicklung. Darüber hinaus wirft der Einsatz von Wachstumsregulatoren Bedenken hinsichtlich Umwelt und Gesundheit auf.
Angesichts dieser Herausforderungen sind alternative genetische Techniken erforderlich, um die Züchtung kernloser Wassermelonen zu verbessern. Die Chromosomentranslokation bietet eine vielversprechende Lösung, die diese Hindernisse überwinden und den Weg für effizientere und nachhaltigere Produktionspraktiken ebnen könnte.
Ein Forscherteam der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften veröffentlichte in Zusammenarbeit mit der Pekinger Akademie der Agrar- und Forstwissenschaften seine Ergebnisse am 22. April 2024 in GartenbauforschungDie Studie konzentrierte sich auf die Entwicklung von Wassermelonensorten mit weniger Samen durch chromosomale Translokation unter Verwendung fortschrittlicher Genomsequenzierungstechnologien und molekularer Marker.
Die Studie analysierte drei Gruppen von Chromosomentranslokationsmaterial aus verschiedenen Quellen, um kernarme Wassermelonen zu entwickeln. Mithilfe der Genomsequenzierung der dritten Generation und der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) identifizierten die Forscher spezifische reziproke Translokationen zwischen Chromosomen.
Beispielsweise zeigte natürlich mutiertes MT-a-Material Translokationen zwischen Chr6 und Chr10, während strahleninduzierte MT-b- und MT-c-Mutanten Translokationen zwischen Chr1 und Chr5, Chr4 und Chr8 sowie eine komplexe Translokation zwischen Chr1, Chr5 und Chr11 beinhalteten. Diese Translokationen reduzierten die Anzahl der Samen in Hybridfrüchten erheblich.
Forscher haben außerdem molekulare Marker entwickelt, um diese Translokationslinien effektiv zu identifizieren. Dieser Ansatz bietet eine robuste Methode zur Züchtung kernloser Wassermelonen ohne den Einsatz von Wachstumsregulatoren, stellt eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Produktionsmethoden für kernlose Wassermelonen dar und geht auf wichtige Herausforderungen der Branche ein.
Dr. Wenge Liu, leitender Forscher der Studie, sagte: „Dieser Fortschritt beim Verständnis chromosomaler Translokationen in Wassermelonen eröffnet neue Möglichkeiten für die Züchtung kernloser Sorten.“ Der Einsatz fortschrittlicher Sequenzierungstechnologien und molekularer Marker verbessert unsere Fähigkeit, kommerziell nutzbare kernlose Wassermelonen zu entwickeln, erheblich. »
Die Ergebnisse dieser Studie haben wichtige Auswirkungen auf die Wassermelonenzüchtung. Durch den Einsatz von Chromosomentranslokationstechniken können Züchter die Einschränkungen traditioneller Methoden zur Herstellung kernloser Wassermelonen überwinden.
Diese Forschung ebnet nicht nur den Weg für effizientere Züchtungspraktiken, sondern hat auch das Potenzial, die Qualität und den Ertrag von Wassermelonen zu verbessern und so die Nachfrage der Verbraucher zu befriedigen und landwirtschaftliche Innovationen zu unterstützen.
Mehr Informationen:
Di Jiao et al., Identifizierung der Allelbeziehung und Translokationsregion zwischen chromosomalen Translokationslinien, die dazu führt, dass Wassermelonen weniger Samen enthalten, Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae087
Bereitgestellt von der Nanjing Agricultural University
Zitat:Samenreduzierung: Forscher enthüllen innovative Techniken zur Wassermelonenzüchtung (2024, 2. Juli), abgerufen am 2. Juli 2024 von https://phys.org/news/2024-07-seeds-reveal-watermelon-techniques.html
Dieses Dokument unterliegt dem Urheberrecht. Mit Ausnahme der fairen Nutzung für private Studien- oder Forschungszwecke darf kein Teil ohne schriftliche Genehmigung reproduziert werden. Der Inhalt dient ausschließlich Informationszwecken.