مشخصات

عنوان:

آمیزش جنسی در بین هموکاریون های قارچ خوراکی تکمه ای سفید Agaricus bisporus به منظور تولید ژنوتیپ های هیبرید با عملکرد بالا



گروه تخصصی:  کشاورزی و منابع طبیعی

سازمان مجری:  واحد استان خراسان رضوی 

گروه پژوهشی: کشاورزی و منابع طبیعی

پژوهشگران: 
گردان حمیدرضا (مسئول طرح)
خاتمی راد مهشید (همکار طرح)
محمودنیا محسن (همکار طرح)
ذوالعلی جعفر (همکار طرح)

تاریخ خاتمه:  1385

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 8762000-8795530-0511

نشانی سازمان مجری: مشهد، میدان آزادی، صندوق پستی: 1376-91775
 

چکیده:

اهمیت تجاری قارچ تکمه ای سفید از یک سو و دشواری های ژنتیکی آن از سوی دیگر، موجب شده اند تا بیشترین تحقیقات ژنتیکی و اصلاحی قارچ های خوراکی، بر روی این قارچ انجام شود. در این پژوهش، برای اولین بار در کشور، این امکان فراهم شد که دو رگ گیری درون گونه ای و تاثیر آن بر عملکرد و مورفولوژی میسلیوم بصورتی تفصیلی و با کاربری صنعتی آن مورد بررسی قرار گیرد. همچنین قابلیت نشانگرهای مولکولی AFLP در برنامه های اصلاحی قارچ تکمه ای برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفت. نژادهای مورد استفاده بصورت 6 هتروکاریون و 4 هموکاریون از منابع متفاوت بودند که از نژادهای هتروکاریون، 214 جدایه تک اسپوری بدست آمد. جدایه های دارای سرعت رشدی کند و بسیار کند، گزینش شده و به آزمون میوه دهی در یک واحد صنعتی پرورش قارچ در مشهد برده شدند که نتیجتا 25 جدایه هموکاریون تایید شد. همراه با 4 هموکاریون دریافتی، جمعا 29 هموکاریون در تلاقی های دای آلل شرکت کردند. در مجموع، 406 تلاقی انجام گرفت که 145 مورد سازگار و 261 مورد ناسازگار بودند. دورگ های سازگار در در یک واحد صنعتی پرورش قارچ، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار همراه با شاهد، مورد آزمون عملکرد قرار گرفتند. متعاقبا، 9 نژاد دورگ که بطور معنی داری عملکرد بیشتری نسبت به شاهد داشتند، به آزمون های ناحیه ای عملکرد در دو واحد صنعتی پرورش قارچ برده شدند. آزمون های ناحیه ای عملکرد در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار همراه با شاهد انجام گردید. در نهایت، 3 نژاد که به طور معنی داری دارای عملکرد بیشتری نسبت به شاهد بودند، انتخاب گردیدند. در این آزمون، کیفیت اقتصادی اندام های باردهی نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این بین، دورگ های شماره 3 و 8 علاوه بر داشتن عملکرد بیشتر از شاهد، از لحاظ کیفیت اقتصادی نیز قابل توجه بودند. پس از گذشت 9 ماه و انجام سه بار واکشت، ثبات رشدی میسلیوم دورگ ها مورد بررسی قرار گرفت که دورگ شماره 8، بالاترین ثبات رشدی را نشان داد. در نهایت، یک شناسنامه اصلاحی برای 9 نژاد دورگ تهیه شد. این شناسنامه ی اصلاحی نکات جالبی به ویژه از لحاظ بررسی شجره ای نتاج با عملکرد بالاتر از شاهد روشن ساخت که در طراحی و پیشبرد برنامه های اصلاحی آتی بسیار مفید خواهند بود. برای انجام آزمون های مولکولی، DNA ژنومی تمامی 145 نژاد دورگ سازگار و همچنین شاهد، جداسازی شد. از آنزیم های EcoRI و Tru9I (ایزوشیزومر MseI) برای برش آنزیمی استفاده شد. سپس اتصال قطعات برشی به رابط های الیگونوکلئوتیدی دو رشته ای، انجام شد. تکثیر پیش انتخابی با استفاده از یک جفت آغازگر طراحی شده بر اساس رابط ها و با یک نوکلئوتید انتخابی در انتهای َ3 و تکثیر انتخابی با استفاده از یک جفت آغازگر قبلی ولی با دو نوکلئوتید انتخابی در انتهای  َ3 مطابق یک برنامه سه قسمتی انجام شد. محصولات تکثیری سپس روی ژل % 7 پلی اکریلامید واسرشت، جداسازی گردیدند. در نهایت 14 نمونه تمامی مراحل ای.اف.ال.پی. را طی نمودند و برای آنها الگوهای باندی بدست آمد. برای محاسبات آماری، تعداد کل نشانگرها بصورت نشانگرهای تک شکل و چند شکل شمارش شدند. تجزیه کلاستر داده های حاصله بر طبق فرمت نرم افزار Pop Gene 32، انجام گردید. ماتریس شباهت از نرم افزار Pop Gene 32 به برنامه JMP 4 وارد شد و دندروگرام در این نرم افزار رسم گردید. در یکی از محاسبات که برای 6 نمونه انجام شد، در مجموع، در مکان نشانگری ای.اف.ال.پی. مورد برش (با یک جفت آغازگر)، 38 آلل قابل رتبه بندی مشخص شد. در بین 38 آلل مذکور، 11 باند چند شکل و 27 باند تک شکل بودند. الگوی باندی مزبور نشان داد که برای هر فرد می توان یک شناسنامه مولکولی منحصر به فرد بدست آورد. همچنین نتایج حاکی از تکرار پذیر و موثق بودن الگوی مزبور می باشد.



کلیدواژگان:

 
 
Title:

Crosses among Homokaryons of the White Button Mushroom, Agaricus bisporus, To Produce the High Yielding Hybrid Genotypes



Abstract:

The majority of breeding programs of edible mushrooms are carried out in the white button mushroom due to its commercial importance and genetic difficulties. In this research, for the first in the country, it was possible to examine intra-hybridization and its effect on both productivity and mycelium morphology in a potentially commercializable one. Also, for the first time, potential of molecular AFLP markers to the button mushroom breeding was examined. The strains comprised six heterokaryons and four homokaryons from different sources that 214 single spores were then isolated from heterokaryons. Selected slow and very slow growing isolates were used in fruiting test (performed in an industrial mushroom farm) resulting in preparing 25 homokaryons. Having 29 homokaryons, 406 diallele crosses were performed from which 145 crosses were compatible. Productivity of compatible crosses was examined in an industrial mushroom farm on a randomized complete blocks design basis with two replications. Nine hybrid strains which their yield was significantly higher than the control were used in yield trials performed in two industrial mushroom farms on a completely randomized design basis with three replications. The yield of three hybrids was significantly higher than the control. In these trials, economically quality of fruiting bodies was also studied. The hybrids number 3 and number 8, having a yield higher than the control, had a desirable economically quality. After nine months and three subcultures, mycelial growth stability of the nine hybrids was investigated from which the hybrid number 8 had a considerable stability. For the nine hybrids, a strain registration was provided. This strain registration pointed some interesting notes particularly about study of pedigree of offspring having high performance than the control which will be useful in designing the following breeding programs. Genomic DNA extraction was performed using the compatible hybrid strains and the control. Enzymatic restriction was performed by endonuclease restriction enzymes, EcoRI and Tru9I (an Isoshisomer of MseI). Ligation was then carried out by oligonucleotid double stranded adaptors. Pre-selective PCR was performed by using one pair primers, designed on the basis of adaptors with one selective nucleotide in 3' end, and selective PCR was carried out by the same primer, but with two selective nucleotides in 3' end under a three way program. PCR products were then denaturized by polyacrylamide gel 7%, and stained by silver nitrate. AFLP profiling was successfully prepared for 14 samples out of 145. Monomorph and polymorph markers were numbered and relevant data were put to software PopGene32 for dominant markers. Dendrogram was drawn by using software JMP4. In one of measurements for six samples, 38 scorable alleles were identified that 29% of them were polymorph and 71% of them were monomorph. The results showed that AFLP is a potent technique for genetic fingerprinting of the button mushroom strains, because in this research with one AFLP site (only one pair primer); it was possible to distinguish individuals. Thus it is possible to prepare a molecular strain registration for each individual. The result also showed that the AFLP profiling is replicable and reliable.         



Keyword(s):