پایان نامه بررسی قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی برای صفت عملکرد در ده ایزوله خالص هموکاریون قارچ خوراکی تکمه‌

پایان نامه بررسی قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی برای صفت عملکرد در ده ایزوله خالص هموکاریون قارچ خوراکی تکمه‌

چکیــده

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 38% 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 هستة 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 برنامة 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. نتایج مربوط به دورگ‌گیری نشان می‌دهد، وقوع پدیده‌هایی همچون اثر متقابل میسلیومی در محل انجام تلاقی، تغییر سرعت رشد و ریخت‌ پرگنه دو رگ نسبت به جفت هموکاریون‌ها، می‌تواند به عنوان معیارهایی جهت انتخاب هیف از محل تلاقی در نظر گرفته شود. در زمان رشد دو رگ‌ها در محیط کشت PDA، قطر پرگنه، تیپ رشدی پرگنه یادداشت برداری شد. دو‌رگ‌های حاصله جهت تأیید، به آزمون میوه‌دهی برده شد که با استفاده از طرح بلوک کامل تصادفی با دو تکرار مورد آزمون عملکرد قرار گرفتند. در طی این مرحله خصوصیاتی نظیر زمان پر کردن اسپاون، میزان عملکرد، وزن تک میوه اندازه‌گیری شد. سپس با انجام تجزیه دای‌آلل، قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی اندازه‌‌گیری گردید و بهترین جدایه هموکاریون (A_15-8) و بهترین دو رگ (130-7 A _15-6 ) مشخص شد. همچنین با بدست آوردن نسبت واریانس ترکیب‌پذیری عمومی به خصوصی، اهمیت هر یک از اثرات افزایشی و غالبیت در کنترل صفت عملکرد تعیین شد. بطوریکه این نسبت، معنی‌دار نبود که دلالت بر عمل غالبیت ژنها دارد یعنی صفت عملکرد توسط عمل غالبیت ژنها کنترل شده است.

مقدمه

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.

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 19 از اروپا به ایالات متحده امریکا سرایت کرد و در سال 1890، مزرعه‌داران ایالت پنسیلوانیای امریکا، به پرورش قارچ در فضاهای سرپوشیده اشتغال ورزیدند.

فهرست

عنوان صفحه

چکیده------------------------------------------ 1

فصل اول: مقدمه

دلایل عمده عملکرد پایین قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید در ایران 8

فصل دوم: بررسی منابع

تاریخچه پرورش قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید -------- 10

آشنایی اجمالی با قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید ----- 12

طبقه‌بندی -------------------------------------- 12

رده بندی -------------------------------------- 12

اندام شناسی قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید ---------- 13

مشخصات پرگنه در کشت خالص ---------------------- 15

نامگذاری علمی قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید:-------- 15

تقسیم بندی واحدهای سلولی میسلیوم از لحاظ تعداد و ترکیب‌بندی هسته‌ای ---------------------------------------- 16

‌چرخ زندگی قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید ------------ 16

بررسی الگوهای چرخه زندگی در قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید 19

الف ـ هموتالیسم -------------------------- 19

ب ـ هتروتالیسم --------------------------- 20

ژنتیک قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید ----------------- 22

روشهای بهبود نژادی در قارچ خوراکی تکمه‌ای سفید: 24

کشت بافت -------------------------------------- 25

گزینش از طریق کشت تک اسپوری------------------------ 26

تهیه نقش اسپور -------------------------------- 26

الف ـ کشت و گزینش تک اسپوری -------------- 26

ب ـ کشت و گزینش چند اسپوری --------------- 27

اختلاط ساده------------------------------------- 28

تلاقی هدفمند هموکاریون‌ها------------------------ 28

بدست آوردن هموکاریون و تایید آنها------------------ 29

1ـ روش سنتی تأیید هموکاریون‌ها-------------- 29

2ـ تهیه و تایید هموکاریونهای والدی به روش تهیه پروتوپلاست ------------------------------------------- 30

3ـ تایید هموکاریونها با استفاده از نشانگر RFLP 30

4ـ تایید هموکاریون‌ها با استفاده از نشانگر RAPD 31

انجام تلاقی بین هموکاریونها و تایید هیبریدها: ----- 32

الف ـ استفاده از نشانگرهای غذایی برای تایید هیبریدها: 33

ب ـ استفاده از آیزوزایم‌ها برای تایید هیبریدها: 34

ج ـ استفاده از نشانگرهای مقاومت برای تأیید هیبرید‌ها 34

اصلاح برخی صفات با استفاده از روش تلاقی هیبریدها: 34

د ـ استفاده از نشانگرهای مورفولوژیکی برای تایید هیبریدها: ----------------------------------- 35

مراحل انجام آزمون اصلاحی از طریق دورگ‌گیری هدفمند: - 35

1ـ کشت اسپور------------------------------- 35

2ـ جداسازی تک اسپورها -------------------- 36

3ـ تهیه اسپاون ---------------------------- 36

آزمون میوه‌دهی ------------------------------------- 36

الف ـ تهیه بستر کشت: --------------------- 36

ب ـ مراحل پرورش و میوه‌دهی: --------------- 37

تولید پریموردیا در سطح محیط کشت: ------------- 38

تولید اجسام میوه دهی در اسپاون----------------- 38

‌ج ـ تولید اندام باردهی در کمپوست---------- 39

مهندسی ژنتیک--------------------------------------- 39

1ـ انتقال ژن ------------------------------ 39

2ـ اختلاط پروتوپلاستها----------------------- 40

فصل سوم: مواد و روشها

تهیه نژادها ----------------------------------- 42

روش تهیه محیط کشت غذایی PDA-------------------- 42

روش کشت هموکاریون‌ها --------------------------- 43

روش تلاقی هموکاریون‌ها--------------------------- 44

نمونه‌گیری از منطقه تلاقی ----------------------- 45

تهیه اسپاون مادری از هیبریدها------------------ 45

تلقیح دانه‌های گندم با کشت هیبرید--------------- 46

تهیه بستر کشت (کمپوست)----------------------------- 47

الف ـ پاستوریزاسیون و آمونیاک‌زدایی ------- 49

ب ـ مایه‌زنی کمپوست ----------------------- 49

ج ـ خاک‌دهی بستر کشت----------------------- 49

هوادهی و افت سریع دما-------------------------- 50

محاسبه قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی و خصوصی ------- 53

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 ---------------------- 55

نتایج سرعت رشد در هتروکاریو‌ن‌ها ---------------- 59

نتایج مشاهده‌ای تهیه اسپاون -------------------- 60

نتایج مشاهدای آزمون میوه‌دهی ------------------- 60

جدول تجزیه واریانس برای صفت عملکرد در دورگ‌ها - 61

جدول قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی در هموکاریون‌ها -- 64

جدول قابلیت ترکیب‌پذیری خصوصی دورگ‌ها ---------- 64

جدول مقادیر اجزاء ژنتیکی ---------------------- 66

ضریب همبستگی ---------------------------------- 66

پیشنهادات ------------------------------------- 67

منابع ----------------------------------------- 69

پیوست------------------------------------------ 75

چکیده انگلیسی --------------------------------- 78

خرید فایل