پایان نامه بررسی قابلیت ترکیب پذیری عمومی و خصوصی برای صفت عملکرد در ده ایزوله خالص هموکاریون قارچ خوراکی تکمه ای سفید

تعداد صفحات: ۸۰ | قابل ویرایش

فهرست مطالب پایان نامه ترکیب پذیری هموکاریون قارچ خوراکی تکمه ای سفید

عنوان                                               صفحه

چکیده—————————————— ۱

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:——— ۱۵

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 ۱۹

الف ـ هموتالیسم —————————- ۱۹

ب ـ هتروتالیسم —————————– ۲۰

ژنتیک قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید —————– ۲۲

روشهای بهبود نژادی در قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید:– ۲۴

کشت بافت ————————————– ۲۵

گزینش از طریق کشت تک اسپوری————————- ۲۶

تهیه نقش اسپور ——————————— ۲۶

الف ـ کشت و گزینش تک اسپوری ————— ۲۶

ب ـ کشت و گزینش چند اسپوری —————- ۲۷

اختلاط ساده————————————- ۲۸

تلاقی هدفمند هموکاریون‌ها————————- ۲۸

بدست آوردن هموکاریون و تایید آنها——————— ۲۹

۱ـ روش سنتی تأیید هموکاریون‌ها—————- ۲۹

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    ۳۱

انجام تلاقی بین هموکاریونها و تایید هیبریدها: ———— ۳۲

الف ـ استفاده از نشانگرهای غذایی برای تایید هیبریدها: ۳۳

ب ـ استفاده از آیزوزایم‌ها برای تایید هیبریدها:    ۳۴

ج ـ استفاده از نشانگرهای مقاومت برای تأیید هیبرید‌ها  ۳۴

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——————————- ۳۵

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—————– ۳۸

‌ج ـ تولید اندام باردهی در کمپوست———– ۳۹

مهندسی ژنتیک—————————————- ۳۹

۱ـ انتقال ژن —————————— ۳۹

۲ـ اختلاط پروتوپلاستها———————– ۴۰

فصل سوم: مواد و روشها

تهیه نژادها ———————————— ۴۲

روش تهیه محیط کشت غذایی PDA———————– 42

روش کشت هموکاریون‌ها —————————- ۴۳

روش تلاقی هموکاریون‌ها—————————- ۴۴

نمونه‌گیری از منطقه تلاقی ————————- ۴۵

تهیه اسپاون مادری از هیبریدها——————– ۴۵

تلقیح دانه‌های گندم با کشت هیبرید—————- ۴۶

تهیه بستر کشت (کمپوست)——————————– ۴۷

الف ـ پاستوریزاسیون و آمونیاک‌زدایی ——– ۴۹

ب ـ مایه‌زنی کمپوست ———————— ۴۹

ج ـ خاک‌دهی بستر کشت————————- ۴۹

هوادهی و افت سریع دما————————– ۵۰

محاسبه قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی ——— ۵۳

محاسبه واریانس ترکیب‌ پذیریی عمومی و خصوصی——- ۵۳

محاسبه واریانس  افزایشی و غالبیت—————- ۵۳

فصل چهارم نتایج و بحث

نتایج بررسی سرعت رشد (قطر پرگنه هموکاریون‌ها)—- ۵۵

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—————————————— ۷۵

چکیده انگلیسی ——————————— ۷۸

چکیده پایان نامه قابلیت ترکیب پذیری قارچ خوراکی تکمه ای سفید

در بین قارچهای خوراکی، قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید رایج‌ترین قارچی است که در سراسر جهان کشت می‌شود. کشت این قارچ نخستین بار در قرن هفدهم میلادی در فرانسه شروع شد ولی تاکنون نسبت به گیاهان زراعی تلاشهای کمتری در مورد اصلاح آن صورت گرفته است. در حال حاضر حدود ۳۸% کل تولید قارچهای خوراکی دنیا، به قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید اختصاص داده شده است.

علیرغم اهمیت اقتصادی زیاد و تولید وسیع جهانی قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید، برنامه‌های اصلاحی این قارچ به علل زیر با مشکلات زیادی روبرو بوده است. نخست این که بیشتر بازیدیوسپورهای این قارچ حاوی دو هسته هاپلوئید متفاوت و سازگار از نظر جنسی می‌باشد که پس از تندش تشکیل یک میسلیوم هتروکاریوتیکی بارور می‌دهد و تنها  درصد اندکی از بازیدیوسپورها تک هسته‌ای (یا با دو هسته مشابه) بوده و قابلیت انجام دو رگ‌گیری را دارند.

دوم این که اختلاف فنوتیپی قابل مشاهده‌ای بین میسلیوم‌های هموکاریون و هتروکاریون وجود ندارد و در نهایت آن که تندش اسپور به عنوان اولین گام در یک برنامه اصلاحی بسیار ضعیف و ناهماهنگ است و غالباً با آلودگی‌های باکتریایی همراه می‌باشد.

با وجود مشکلات فوق و پیشرفت‌هایی که در اصلاح این قارچ صورت گرفته است. روشهای بهبود نژادی در این قارچ عبارتند از: وارد کردن نژادهای مرغوب، جمع‌آوری ژرم پلاسمهای وحشی، گزینش درون نژادی، دورگ‌گیری و مهندسی ژنتیک.

در حال حاضر مهم‌ترین برنامه اصلاحی این قارچ براساس دو رگ‌گیری  هدفمند در بین هموکاریون‌ها می‌باشد. در روش دو رگ‌گیری، هدف آن است که به یک نژاد با شاخص‌های ژنتیکی مطلوب والدین و در نهایت بهبود صفات کمی و کیفی دست یافت.

در این تحقیق ده جدایه هموکاریون مختلف که مورد تأیید قرار گرفته است، با انجام تلاقی دای‌آلل در بین آنها، سعی در گرد‌آوری ژن‌های مطلوب نژادهای مزبور در یک نژاد جدید دو رگ و بهبود ژنتیکی برای صفت عملکرد نموده‌ایم.

‌

مقدمه پایان نامه هموکاریون قارچ خوراکی تکمه ای سفید

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.

تاریخچه پرورش قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید

کشت قارچ تکمه‌ای سفید، در قرن هفدهم میلادی در حومه پاریس بوسیله باغبانان فرانسوی در هوای آزاد، صورت گرفت، با کشف این نکته، که وجود نور برای رشد این قارچ، ضروری نیست و در تاریکی هم می‌توانند رشد نمایند.

در اوایل قرن نوزدهم کشت و پرورش قارچ، در غارهای طبیعی، معادن و تونلهای حفر شده در فرانسه، توسعه زیادی پیدا کرد. کشت و پرورش قارچ، در اوایل نیمه دوم قرن ۱۹ از اروپا به ایالات متحده امریکا سرایت کرد و در سال ۱۸۹۰، مزرعه‌داران ایالت پنسیلوانیای امریکا، به پرورش قارچ در فضاهای سرپوشیده اشتغال ورزیدند. این کار به سرعت در سایر مناطق رایج شده و متعاقب آن سالنهای ویژه‌ای برای پرورش قارچ خوراکی احداث شد (سینگر و هریس، ۱۹۸۷).

با گسترش علم زیست‌شناسی و اختراع و پیشرفت میکروسکوپ و روشهای میکروبیولوژیکی کاشت و پرورش قارچهای خوراکی، توجه دانشمندان به این موضوع بیشتر جلب شد. در سال ۱۸۸۴ دانشمندانی از جمله مارچوت و کنستانتین، موفق به تولید اسپاون استریل، توسط جوانه زنی توده اسپورهای این قارچ، در شرایط آزمایشگاهی شدند.

در سال ۱۹۰۵ داگر موفق به تهیه اسپاون قارچ تکمه‌ای گردید و مطالعات خود را برای تهیه بذر خالص قارچ، از کشت بافت منتشر کرد و بدین ترتیب اولین گام در اصلاح قارچ تکمه‌ای، برداشته شد.

از سال ۱۹۱۰ به بعد، کشت و تولید این قارچ در گلخانه‌ و محیط‌های کنترل شده رواج پیدا کرد. در سال ۱۹۲۰، کشاورزان اروپایی، به علت تغییر وسائل نقلیه از اسب به ماشین، به فکر تهیه کمپوست از منابع جدید، (کاه و کلش و کود مرغ) به جای کمپوست اسبی افتادند. لامبرت از ایالات متحده امریکا، اساس تکنولوژی نوین امروزی پرورش قارچ خوراکی را، بنیان نهاد. وی در سال ۱۹۳۲ تهیه بذر قارچ بر روی غلات را ابداع نمود (لامبرت، ۱۹۳۲).

اندام شناسی قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید

اصطلاح تکمه‌ای از شکل ظاهری این قارچ در هنگام جوانی، گرفته شده است. هرچند که این مرحله ناپایدار است و قارچ در مرحله بلوغ، به حالتی چتری در می‌آید. به طور کلی یک قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید، از دو قسمت عمده تشکیل شده است.

قسمت چتری که به صورت کلاهک پهن است و قسمت دوم، پایه که کلاهک را نگه می‌دارد (گوپتا، ۱۹۸۸). پایه قارچ دو وظیفه را عهده‌دار است. اولاً، کاملاً توپر است تا بتواند کلاهک را، محکم نگه دارد.

ثانیاً، کلاهک قارچ را، از سطح زمین بالا برده، به طوریکه اسپورها شانس مناسبی برای قرارگرفتن در جریان هوا داشته باشند و موقعیت مناسب و مؤثری برای پراکنده شدن اسپورها، ایجاد سازد (اینگلد، ۱۹۹۶).

اسپورها بر روی تیغه‌ها قرار دارند و تیغه‌ها در سطح زیرین کلاهک جای دارند. در هنگام جوانی، کلاهک قارچ توسط یک غشاء که بین کلاهک و پایه تشکیل می‌شود پوشیده شده است این غشاء پس از پاره شدن، اطراف پایه را فرا می‌گیرد که حلقه نامیده می‌شود. در قارچ A.bisporus ، کلاهک به رنگ سفید، کرم یا قهوه‌ای رنگ و تقریباً صاف و نرم و در بعضی موارد، دارای پولک‌های کوچک است.

سطح کلاهک در این قارچ، محدب است که در نهایت کاملاً پهن و گوشتی می‌شود. پایه به صورت مرکزی، سفید و استوانه‌ای و محکم است که در قسمت تحتانی آن ضخیم‌تر بوده و به تدریج که به سمت بالا می‌آید باریک‌تر می‌شود. وسیله تکثیر این قارچ، اسپور است که در حقیقت، همان بازیدیوسپورها هستند.

چرخه زندگی قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید

چنانچه بازیدیوسپورها در شرایط مناسب قرار گیرند تندش (جوانه زنی) کرده و از آنها رشته‌های نازکی خارج می‌شود، که هیف نام دارد. این هیفها به سرعت رشد کرده و دارای دیواره عرضی می‌شوند و تولید یک شبکه هیفی به نام میسلیوم می‌کنند. این قسمت، اندام رویشی قارچ را تشکیل می‌دهد.

در شرایط مناسب قارچ وارد دوره جنسی می‌شود و تولید بازیدیوکارپ می‌کند بازیدیوکارپ، همان اندام خوراکی قارچ را شامل می‌شود. هنگامی که قارچ به مرحله بلوغ رسید، پرده بین کلاهک و پایه که قبلاً قسمت زیر کلاهک را پوشانده است، پاره شده و کلاهک پهن می‌شود. سپس زمانیکه کلاهک قارچ به بلوغ رسید، تیغه‌ها نیز در آن تشکیل می‌شوند.

تیغه‌ها در ابتدا به صورت کم رنگ هستند که به تدریج به رنگ قهوه‌ای شکلاتی در می‌آیند. این پدیده به وسیله تعداد زیادی بازیدیوسپور قهوه‌ای رنگ که برروی بازیدیوم‌ها ساخته می‌شوند ایجاد می‌گردد. بازیدیوسپورهای قارچ A.bisporus بسیار کوچک (قطر ۹ـ۸ میکرون) و خیلی سبک هستند شکل آنها عموماً بیضوی است.

بازیدیومها، سلولهایی هستند که بازیدیوسپورها بر روی آنها قرار می‌گیرند. هر بازیدیوم دارای دو اندام خار مانند به نام استریگما است که در انتهای هر یک از آنها یک بازیدیوسپور بوجود می‌آید (سوننبرگ، ۲۰۰۰).