بررسی قابلیت ترکیب‌ پذیری عمومی و خصوصی برای صفت عملکرد در ده ایزوله خالص هموکاریون قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید

    
فهرست مطالب

چکیده    1
فصل اول: مقدمه
دلایل عمده عملکرد پایین قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید در ایران ۸
فصل دوم: بررسی منابع
تاریخچه پرورش قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید ۱۰
آشنایی اجمالی با قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید ۱۲
طبقه‌بندی ۱۲
رده بندی ۱۲
اندام شناسی قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید ۱۳
مشخصات پرگنه در کشت خالص ۱۵
نامگذاری علمی قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید:    15
تقسیم بندی واحدهای سلولی میسلیوم از لحاظ تعداد و ترکیب‌بندی هسته‌ای ۱۶
‌چرخ زندگی قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید ۱۶
بررسی الگوهای چرخه زندگی در قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید                     19
الف ـ هموتالیسم ۱۹
ب ـ هتروتالیسم ۲۰
ژنتیک قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید ۲۲
روشهای بهبود نژادی در قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید:    24
کشت بافت ۲۵
گزینش از طریق کشت تک اسپوری    26
تهیه نقش اسپور ۲۶
الف ـ کشت و گزینش تک اسپوری ۲۶
ب ـ کشت و گزینش چند اسپوری ۲۷
اختلاط ساده    28
تلاقی هدفمند هموکاریون‌ها    28
بدست آوردن هموکاریون و تایید آنها    29
۱ـ روش سنتی تأیید هموکاریون‌ها    29
۲ـ تهیه و تایید هموکاریونهای والدی به روش تهیه پروتوپلاست ۳۰
۳ـ تایید هموکاریونها با استفاده از نشانگر RFLP    30
۴ـ تایید هموکاریون‌ها با استفاده از نشانگر RAPD 31
انجام تلاقی بین هموکاریونها و تایید هیبریدها: ۳۲
الف ـ استفاده از نشانگرهای غذایی برای تایید هیبریدها:    33
ب ـ استفاده از آیزوزایم‌ها برای تایید هیبریدها: ۳۴
ج ـ استفاده از نشانگرهای مقاومت برای تأیید هیبرید‌ها    34
اصلاح برخی صفات با استفاده از روش تلاقی هیبریدها: ۳۴
د ـ استفاده از نشانگرهای مورفولوژیکی برای تایید هیبریدها: ۳۵
مراحل انجام آزمون اصلاحی از طریق دورگ‌گیری هدفمند: ۳۵
۱ـ کشت اسپور    35
۲ـ جداسازی تک اسپورها ۳۶
۳ـ تهیه اسپاون ۳۶
آزمون میوه‌دهی ۳۶
الف ـ تهیه بستر کشت: ۳۶
ب ـ مراحل پرورش و میوه‌دهی: ۳۷
تولید پریموردیا در سطح محیط کشت: ۳۸
تولید اجسام میوه دهی در اسپاون    38
‌ج ـ تولید اندام باردهی در کمپوست    39
مهندسی ژنتیک    39
۱ـ انتقال ژن ۳۹
۲ـ اختلاط پروتوپلاستها    40
فصل سوم: مواد و روشها
تهیه نژادها ۴۲
روش تهیه محیط کشت غذایی PDA    42
روش کشت هموکاریون‌ها ۴۳
روش تلاقی هموکاریون‌ها    44
نمونه‌گیری از منطقه تلاقی ۴۵
تهیه اسپاون مادری از هیبریدها    45
تلقیح دانه‌های گندم با کشت هیبرید    46
تهیه بستر کشت (کمپوست)    47   
الف ـ پاستوریزاسیون و آمونیاک‌زدایی ۴۹
ب ـ مایه‌زنی کمپوست ۴۹
ج ـ خاک‌دهی بستر کشت    49
هوادهی و افت سریع دما    50
محاسبه قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی ۵۳
محاسبه واریانس ترکیب‌ پذیریی عمومی و خصوصی    53
محاسبه واریانس  افزایشی و غالبیت    53
فصل چهارم نتایج و بحث
نتایج بررسی سرعت رشد (قطر پرگنه هموکاریون‌ها)    55
تیپ رشدی پرگنه هموکاریون ۵۵
نتایج سرعت رشد در هتروکاریو‌ن‌ها ۵۹
نتایج مشاهده‌ای تهیه اسپاون ۶۰
نتایج مشاهدای آزمون میوه‌دهی ۶۰
جدول تجزیه واریانس برای صفت عملکرد در دورگ‌ها ۶۱
جدول قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی در هموکاریون‌ها ۶۴
جدول قابلیت ترکیب‌پذیری خصوصی دورگ‌ها ۶۴
جدول مقادیر اجزاء ژنتیکی ۶۶
ضریب همبستگی ۶۶
پیشنهادات ۶۷
منابع ۶۹
پیوست    75
چکیده انگلیسی ۷۸
 
امروزه تأمین غذا و بویژه پروتئین در کشورهای در حال توسعه به یکی از مسائل بنیادی تبدیل شده است. پروتئین مورد نیاز انسان از دو منبع اساسی شامل منابع حیوانی و دیگری منابع گیاهی قابل تأمین است. پروتئین گیاهی شامل حبوبات، غلات و میوه‌جات و سبزیجات است و پروتئین حیوانی عمدتاً شامل گوشت دامها، طیور، آبزیان و فراورده‌های لبنی و دامی می‌باشد. در ایران، کمبود میزان بارش سالیانه، تخریب اراضی کشاورزی، جنگلها و مراتع، آلودگی بیش از حد منابع آبی، عدم استفاده صحیح و اصولی از نهاده‌های زراعی و مهمتر از همه سوء مدیریت، باعث مشکلات زیادی در تأمین پروتئین شده است. هم اکنون کشور ما بیش از ۶۵ میلیون جمعیت دارد و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۱۴۰۰ هجری شمسی این رقم به۸۰ میلیون نفر برسد. با افزایش روزافزون جمعیت و تغییر الگوی مصرف مقدار غذای سرانه و مصرف کل غذا افزایش خواهد یافت. با توجه به مشکلات فوق، در آینده یکی از بحرانی‌ترین مسائل کشور ما، مسئله تأمین پروتئین خواهد بود. در این میان تولید و پرورش قارچ خوراکی از چند نظر حائز اهمیت است، که عبارتند از:

۱ـ تأثیر اندک شرایط محیطی و آب و هوایی بر پرورش قارچ خوراکی:
قارچ خوراکی در بیشتر مناطق آب و هوایی کشور بدون تجهیزات و امکانات ویژه قابل پرورش است. زیرا تولید و پرورش آن در مکان‌های کنترل شده و سربسته صورت می‌گیرد. همچنین پرورش قارچ از لحاظ صرفه‌جویی در استفاده از زمین، قابل توجه می‌باشد.

۲ـ صرفه اقتصادی:
برای تولید و پرورش قارچ خوراکی از بقایای گیاهی محصولات کشاورزی از قبیل کاه و کلش و سایر مواد زاید گیاهی استفاده می‌شود و نیز کمپوست مصرف شده در پرورش قارچ، می‌تواند به عنوان کود آلی مرغوب در باغها و مراتع مورد استفاده قرار گیرد. از سوی دیگر تهیه منابع پروتئینی دیگر، در مقایسه با قارچ، هزینه بشتری دارد.
۳ـ ارزش غذایی:
قارچ خوراکی با میزان پروتئین ۳۰ـ۲۵ درصدی هم‌ردیف حبوبات و بالاتر از سبزیجات و میوه‌ها قرار دارد. همچنین هضم ۸۰ـ۷۰ درصدی پروتئین قارچ حائز اهمیت است و میزان کربوهیدرات‌ها و کلسترول در آن پایین است. به دلیلی پایین بودن کالری در قارچ یک رژیم غذایی مناسب برای لاغری است. قارچ‌های خوراکی دارای ترکیبات ضدسرطان نیز می‌باشند. با مصرف قارچ‌های خوراکی می‌توان ویتامین‌های C,E,K,D,A و گروه (B6, B2, B1) B و املاح معدنی مانند پتاسیم، کلسیم، فسفر و مقادیری آهن مورد نیاز بدن را تأمین کرد. برخی از اسیدهای آمینه در قارچ‌ خوراکی شامل لیزین، تریپتوفان، تریپسین و اسید فولیک می‌باشد (محمدی گل تپه، ۱۳۷۹).
همچنین مقایسه برخی از اسیدآمینه‌های موجود در قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید با تخم‌مرغ، که یک منبع غذایی غنی از پروتئین می‌باشد، در جدول ۲ آمده است (چنگ و مایلز، ۱۹۸۹) .

جدول ۱ـ ارزش غذایی قارچ خوراکی تازه به شرح جدول زیر می‌باشد (غلامعلی پیوست، ۱۳۷۵).
درصـد    مـاده
۵/۹۰ـ۳/۷۸    آب
۳۰ـ۲۵    پروتئین (وزن خشک)
۵/۳    پروتئین (وزن تر)
۸ـ۷/۱    چربی (وزن خشک)
۳/۰ـ۲/۰    چربی (وزن تر)
۱ـ۸/۰    نمکهای معدنی
۱۲ـ۷/۷    خاکستر (وزن خشک)
۳۶۸ـ۳۲۸    انرژی (k cal در ۱۰۰ گرم)
 
جدول ۲ـ مقایسه برخی از اسیدهای آمینه موجود در قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید با تخم‌مرغ:  (در ۱۰۰ گرم پروتئین)
قارچ تکمه‌ای سفید    تخم‌مرغ    اسید آمینه
۵/۷    8/8    لوسین
۵/۴    6/6    ایزولوسین
۵/۲    3/7    والین
۲    6/1    تریپتوفان
۱/۹    4/6    لیزین
۲/۴    8/5    فنیل آلانین
۹/۰    1/3    متیونین

۴ـ اشتغال‌زایی:
چنانچه در زمینه ترویج، توسعه و حمایت از پرورش قارچ خوراکی در مناطق مختلف کشور بخصوص روستاها فعالیت شود، می‌توان علاوه بر تأمین مواد غذایی گام مؤثری در جهت ایجاد اشتغال جنبی مناسب و افزایش درآمد کشاورزان برداشت.
در بین قارچهای خوراکی، قارچ تکمه‌ای سفید رایج‌ترین قارچی است که در سراسر جهان کشت می‌شود. پرورش قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید در اواسط قرن هفدهم میلادی در فرانسه شروع شده و از دهه ۱۹۶۰ تولید آن به صورت صنعت بزرگی، درآمده است. در مجموع به طور متوسط قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید ۳۸ درصد کل تولید قارچ خوراکی در دنیا را، به خود اختصاص داده است
(دفتر امور  گل و گیاهان زینتی و قارچ‌های خوراکی وزارت جهاد کشاورزی، ۱۳۸۲).
علیرغم اهمیت اقتصادی و تجاری قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید، برنامه اصلاحی برای بهبود عملکرد آن، با مشکلاتی همراه است. یکی از مهم‌ترین مشکلات، به چرخه نامعمول زندگی این قارچ برمی‌گردد که غالباً بجای تشکیل بازیدیوسپورهای تک هسته‌‌ای،  بازیدیوسپورهایی حاوی دو هسته هاپلوئید متفاوت و سازگار از نظر جنسی، تولید می‌کند (استوپ و مایبروک، ۱۹۹۹) . مشکل دیگر، عدم وجود اختلافات مورفولوژیکی قابل مشاهده، بین میسلیوم‌های با منشأ تک اسپوری و چند اسپوری می‌باشد (کریگان، ۱۹۹۲) .  همچنین از نظر تندش اسپور، که به عنوان اولین گام در یک برنامه اصلاحی است، بسیار ضعیف و ناهماهنگ است (چنگ و مایلز، ۱۹۸۹) . از دهه ۱۹۷۰ میلادی، الگوی جنسی و چرخه کامل زندگی این قارچ به دقت مورد مطالعه قرار گرفته است. متوسط سرانه مصرف قارچ خوراکی در دنیا، در حدود ۵/۲ کیلوگرم است در حالی که این میزان در ایران، تنها ۱۶۰ گرم است و متوسط سرانه مصرف قارچ خوراکی در ایالات متحد امریکا حدود یک کیلوگرم می‌باشد. میزان تولید سالیانه قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید در آلمان، در سال ۱۹۵۹، حدود ۵۱۰۰ تن و در سال ۱۹۶۵، حدود ۹۰۰۰ تن و در سال ۱۹۶۷، به مرز ۱۵۰۰۰ تن رسید در سال ۱۹۶۹ ارزش نقدی تولید جهانی این قارچ از مرز یک میلیارد مارک گذشته بود (غلامعلی پیوست، ۱۳۷۵).
میزان تولید سالیانه قارچ خوراکی در ایران، در حدود۱۲ هزار تن است که از این میزان، حدود ۱۰ هزار تن به قارچ تکمه‌ای سفید اختصاص دارد. حدود صد واحد تولیدی فعال و نیمه فعال قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید، در ایران شناسایی شده‌اند. گرچه آمار و ارقام دقیق و قابل اعتمادی از میزان عملکرد قارچ خوراکی در ایران در دست نیست، ولی براساس شواهد موجود، عملکرد در ایران، حدود ۱۲ کیلوگرم در مترمربع است، در حالیکه متوسط عملکرد جهانی قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید، در حدود ۲۵ کیلوگرم در مترمربع می‌باشد (دفتر امور گل و گیاهان زینتی و قارچهای خوراکی وزارت جهاد کشاورزی، ۱۳۸۲).
طبق آمار موجود، کشورهای تولیدکننده قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید در جدول ۳و۴  آمده‌اند….