Введение к работе
Актуальность исследования. Грибы съедобного культивируемого рода Pleurotus, относящиеся к отделу Basidiomycota, давно привлекли к себе интерес со стороны производителей, благодаря своим прекрасным вкусовым качествам, относительной простоте культивирования, а также благодаря богатому набору биологически активных веществ, перспективных для использования в фармакологии. В настоящее время, в связи с развитием биотехнологических подходов к культивированию грибов, стало возможным создание современной индустриальной отрасли, занимающейся производством лекарственных препаратов на основе базидиомицетов (Краснопольская, 1998).
Кроме того, в последнее время все чаще предлагается использовать грибы рода Pleurotus в процессах биологической переработки отходов сельского хозяйства, а также бумажного и текстильного производств в силу того, что эти грибы обладают комплексом лигнинолитических ферментов. Самым распространенным культивируемым видом является вешенка устричная (обыкновенная) - P. ostreatus, однако в настоящее время производители все чаще стараются ввести в культуру более экзотичные виды вешенок, такие как P. djamor или P. sajor-caju. Эти виды привлекли внимание благодаря своей способности к плодоношению в условиях повышенных температур.
Несмотря на повышенный интерес к грибам рода Pleurotus, в России работа по маркированию, улучшению и введению новых штаммов в культуру практически не ведется. Для успешного промышленного культивирования грибов необходимо также иметь штаммы с хорошей и стабильной урожайностью, поэтому анализ количественных признаков (QTL, quantitative trait loci), ответственных за продуктивность и качество плодовых тел является важной как практической, так и теоретической задачей.
Цель работы - изучение генетического разнообразия различных видов и штаммов рода Pleurotus, оценка их урожайности и сравнительная характеристика скорости вегетативного мицелиального роста, а также поиск генетических маркеров хозяйственно полезных признаков для вида P. ostreatus.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
-
оценить урожайность культивируемых штаммов P. sajor-caju, P. djamor и P. ostreatus и подобрать наиболее перспективные субстраты и условия для плодоношения этих видов;
-
провести генотипирование 17 штаммов, относящихся к 6 видам вешенки - P. ostreatus, P. pulmonarius, P. djamor, P. sajor-caju, P. eryngii и P. calyptratus;
-
подтвердить таксономический статус P. sajor-caju;
-
построить подробную генетическую карту P. ostreatus на основе SNP- маркеров для анализа локусов количественных признаков;
-
провести маркирование и анализ локусов количественных признаков P. ostreatus, таких как урожайность, скорость мицелиального роста, цвет шляпки плодового тела;
-
определить типы спаривания штаммов экспериментальной гибридной ВКК- популяции P. ostreatus и установить положение локусов типов спаривания P. ostreatus на генетической карте.
Научная новизна и практическая значимость работы. В ходе настоящей работы была проведена оценка генетического разнообразия культивируемых видов и штаммов рода вешенка, а также разрешен вопрос о таксономическом статусе вида P. sajor-caju (Fr.) Singer, прежде вызывавший множество споров среди микологов.
Впервые была получена подробная генетическая карта P. ostreatus с плотностью молекулярных маркеров, достаточной для эффективного поиска локусов количественных признаков данного гриба. Впервые были выявлены и проанализированы локусы количественных признаков, ответственных за скорость вегетативного роста дикариотического мицелия вешенки обыкновенной, а также найдены генетические области, контролирующие цвет шляпки плодовых тел P. ostreatus, и области, оказывающие влияние на продуктивность штаммов.
Результаты данного исследования имеют практическую значимость, прежде всего, для селекционеров, которые занимаются выведением новых коммерческих сортов видов рода вешенка.
Апробация работы. Основные результаты исследования были представлены на Юбилейной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения М. В. Горленко, «Высшие базидиальные грибы: индивидуумы, популяции, сообщества» (Москва, 2008); 2-ом Съезде микологов России (Москва, 2008); на Международном конгрессе «XVI Congress of European Mycologists» (Халкидики, Греция, 2011), на XII Международной молодежной научной конференции «Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии» (Москва, 2012), на Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2012» (Москва, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 3 - статьи в журналах из списка рекомендованных ВАК, 6 - материалы конференций.
Структура и объем диссертации. Текст диссертации изложен на 102 страницах, состоит из введения, 4-х глав, выводов и списка литературы. Список литературы включает 94 источника, из них 84 на английском языке. Приложение содержит 6 таблиц.
