بررسی امکان انتقال cdna ژن منگنز پراکسیداز(mnp) از قارچ خوراکی صدفی (pleurotus ostreatus) به قارچ خوراکی دکمه ای سفید (agaricus bisporus)

یکی از مشکلات موجود در صنعت پرورش قارچ خوراکی دکمه ای سفید، کاهش و یا توقف تولید بعد از برداشت سوم است که به نظر می رسد عامل اصلی این مشکل، اتمام مواد غذایی برای مصرف این قارچ و عدم توان استفاده بهینه از کمپوست باشد. پس از اتمام فرآیند کمپوست سازی، اساساً کمپوست شامل دو ترکیب اصلی غذایی، لیگنوسلولز و بیوماس میکروبی می باشد. اما این بیوماس میکروبی که با بالا رفتن دما در انتهای مراحل اول تهیه کمپوست (فازi) افزایش می یابند، تنها 10 درصد نیاز غذایی قارچ دکمه ای را تأمین می کنند (ملوی، 2004). مطالعات محققان نشان داده است که در قارچ خوراکی دکمه ای سفید (agaricus bisporus) و قارچ خوراکی صدفی (pleurotus ostreatus) آنزیم های مختلفی از ابتدای رشد میسلیومی تا انتهای دوره میوه دهی، تجزیه ترکیبات لیگنینی را در محیط کمپوست بر عهده دارند (ملوی، 2004). محتوی لیگنوسلولز شامل لیگنین، سلولز و همی سلولز با نسبت 3:3:1 است. در نتیجه استفاده از کمپوست نیازمند توانایی تولید مجموعه ای از آنزیم های تجزیه کننده ترکیبات لیگنینی در قارچ a. bisporus می باشد (ملوی و همکاران، 2004). تأثیر آنزیم های لاکاز ، منگنز پراکسیداز ، لیگنین پراکسیداز و گلی اکسال اکسیدازها در فرآیند تجزیه ترکیبات لیگنینی در قارچ های تجزیه کننده ترکیبات لیگنینی توسط محققان مختلف اثبات شده است که البته فعالیت این آنزیم ها بستگی به نوع قارچ مورد مطالعه دارد (کامیتسوجی و همکاران، 2004). آنزیم منگنز پراکسیداز (ec .1.11.1.13) یک آنزیم تجزیه کننده لیگنین، خارج سلولی و دارای یک هسته مرکزی پراکسیداز است. درصورت تخریب شدن این هسته ی مرکزی، به یون mn+2 نیاز پیدا می کند. آنزیم منگنز پراکسیداز، mn+2 را به mn+3 اکسید می کند و mn+3 نیز به نوبه خود ساختارهای فنولیک را به رادیکال های فنوکسیل اکسید می نماید (گلد و همکاران، 1989). mn+3 ایجاد شده، بسیار فعال است و با کلات کردن اسیدهای آلی مانند اکسالات یا مالات که بوسیله قارچ ها تولید می شوند، کمپلکس تشکیل می دهد (ماکلا و همکاران، 2002). با کمک این کلات ها، یون های mn+3 پایدار شده و می توانند به درون موادی مانند چوب نفوذ کنند. عدم استفاده ی بهینه کمپوست، قدرت پایین قارچ خوراکی دکمه ای سفید در رقابت با دیگر قارچ های رقیب، کمبود عملکرد در واحد سطح با توجه به هزینه های تولید، آفات و بیماری ها، سازگاری و انعطاف پذیری پایین این قارچ با تغییر شرایط محیطی از جمله مشکلاتی هستند که اصلاحگران قارچ خوراکی با آن روبرو می باشند. برخلاف تلاش های زیاد صورت گرفته توسط محققین، تکنیک های متداول اصلاح نژاد در قارچ a. bisporus تنها منجر به تولید انگشت شماری نژاد جدید گشته است. بنابراین امروزه روش های سنتی اصلاح در قارچ های خوراکی با مشکلاتی همراه می باشد، از جمله می توان به مواردی همچون نیاز به تهیه جدایه های دارای ویژگی مد نظر، انجام آزمون های عملکرد به شیوه سنتی و پایین بودن شانس موفقیت در انتقال خصوصیات مهم زراعی از قبیل عملکرد و مقاومت به بیماری ها اشاره کرد. لذا روش های سنتی تقریباً جایگاه خود را به روش های نوین زیست فن آوری سپرده است. از جمله این روش ها، اقدام به دستورزی و انتقال خصوصیت مورد نظر برای اهداف خاص در این میکرواورگانیسم می باشد که در طی سال های اخیر مورد توجه و بررسی ویژه ای در محافل علمی گرفته است. در این تحقیق به منظور افزایش بهبود کارایی تجزیه ترکیبات لیگنینی، ژن منگنز پراکسیداز (mnp) از قارچ p. ostreatus جداسازی و در سازه اختصاصی قارچ دکمه ای سفید حامل پروموتور gpdii همسانه سازی شده و انتقال آن به قارچa. bisporus (نژاد 737) از طریق روش استفاده از آگروباکتریوم (amt) مورد بررسی قرار گرفت.