قارچ خوراکی مناطق گرمسیر - قسمت دوم

همانطور که در بخش اول مقاله در شماره قبل ذکرشد، volvariella ی قارچ خوراکی متعلق به مناطق گرم سیری و نیمه گرم سیری است و سابقه کشت آن به سال 1822 در چین برمیگردد این قارچ را عموما تحت عنوان (قارچ خوراکی کلشی) (قارچ خوراکی کلش شالیزار) و یا (قارچ خوراکی چینی) می شناسند. والواریلا متعلق به خانواده Plutaceae Kolt& Pouz از رده بازیدیومیست ها است. در شماره قبل در خصوص موقعیت جغرافیایی، پیشینه ژنتیکی، مشخصات بیولوژیکی، مورفولوژیکی و مرحله بلوغ والواریلا صحبت شد. در این قسمت درباره مراحل طویل شدن، دکمه ای و تخم مرغی، سوزنی، تندش و تشکیل ریسه هیف های رویشی، کلامیدوسپورها، نیازمندی های رشد میسلیوم و نیازمندی های تشکیل اندام باردهی قارچ والواریلا صحبت می شود که باهم می خوانیم.

مرحله طویل شدن: مرحله قبل از بلوغ مرحله طویل شدن است و مشابه مرحله بلوغ است به جز اینکه کلاهک باز نشده و اندازه آن کوچکتر است. در یک بررسی بخش کوچکی از ولوا و کلاهک در مرحله تخممرغی شکافته شده و پایه در فواصل زمانی معینی بوسیله جوهر ضد آب علامتگذاری گردید.

شکل5: تصویر میکروسکپ الکترونی لایه هایمنیومی اندام باردهی بالغ V.volvacea . به مراحل مختلف نمو بازیدیوسپور توجه کنید.

سپس رشد به صورت دورهای اندازهگیری شد. نتیجه نشان داد که طویل شدن عموماً از سمت بالای پایه صورت میگیرد. در طول اکثر بخشهای پایه نقطههای علامت گذاری شده به صورت دایرهای باقی ماند اما دو نقطهای که در قسمت بالای پایه نزدیک به کلاهک قرار داده شده بود به صورت خطوط عمودی کشیده، شد. مطالعات آناتومیکی نشان داد که ناحیه مریستمی بخشی از پایه است که بلافاصله زیر کلاهک قرار دارد و این ناحیهای است که بیشترین مقدار سافرانین را به خود جذب میکند که بیانگر وجود و فراوانی نوکلئیک اسیدهاست. بیکر(Baker,1934)میگوید: وقتی سلولهای در حال تقسیم بوسیله ماده رنگی بازی رنگآمیزی شود کروموزمهای مرحله متافازی مقدار بیشتری از آن را در مقایسه با همان حجم سیتوپلاسم دریافت میکنند. علت این امر این است که نوکلئوپروتئینها در مقایسه با سیتوپلاسم بیشتر خاصیت اسیدی دارند، یعنی (basophilic) هستند از طرف دیگر مواد رنگی اسیدی (anionic) در مقایسه با سیتوپلاسم در عمق بیشتری از کروموزمها نفوذ میکنند احتمالاً دلیل اینکه قطعاتی که از این بخش برای کشت بافت و تهیه اسپان انتخاب میشود بهتر عمل میکنند نیز همین است(Chang,1969). همچنین مشخص شده است که رشتههای ناحیه طویل شدن زیر ناحیه مریستمی به موازات هم قرار داشته و ریسههای سایر نقاط پایه به صورت تودههایی از ریسههای درهم بافته هستند. هیفهای ناحیه موازی پایه بین  µm8-5 قطر دارند و ناحیه بین دو جدار عرضی مجاور بین µm 83-35 است. تیغهها در زیر کلاهک آویزان بوده و تشکیل نوارهایی را میدهند که از حاشیه به سمت پایه امتداد مییابند. مراحل مختلف نمو بازیدیومها را میتوان با میکروسوپ مشاهده کرد. سلول انتهایی یک هیف در هایمنیوم بتدریج متورم شده و تشکیل یک سلول گرزی شکل را میدهد. در این مرحله یک هسته دیده میشود. همچنان یک سلول بزرگتر میشود هسته آن وارد تقسیم میوز میگردد و چهار هسته هاپلوئید بوجود میآورد. در این ضمن چهار استریگما از سر بازیدیوم خارج شده و نوک آنها متورم میشود و بازیدیوسپورهای اولیه را تشکیل میدهند. سپس چهار هسته به همراه سیتوپلاسم از طریق مسیر استریگماها به اخل بخش وسیعتر وارد میشود بلافاصله یک دیواره حایل در قاعده محل متورم تشکیل میگردد. بدین ترتیب بازیدیوسپور تشکیل میشود و آنچه که باقی ماند یک بازیدیوم خالی است.

 شکل 6: مراحل تکمه ای و تخم مرغی را نشان میدهد.

3- مرحله تکمهای و تخممرغی(Button and Egg stage): مراحل تکمهای و تخممرغی در بازار بیشترین قیمت را دارد. (شکل 6). هر دو مرحله از نظر شکل ظاهری تخممرغی هستند. در مرحله تکمهای تمام ساختار قارچ بوسیله یک روکش پوشیده شده است که اصطلاحاً پرده عمومی گفته میشود. در داخل این پرده یک کلاهک بسته قرار دارد. پایه را فقط در برش طولی کل ساختمان قارچ میتوان دید. در مرحله تخممرغی کلاهک با فشار از داخل پرده عمومی خارج میشود و باقیمانده پرده عمومی ولوا را تشکیل میدهد. در این مرحله نیز پایه مخفی است. کلاهک در این دو مرحله مشابه در دو مرحله توضیح داده شده قبلی است با این تفاوت که کوچکتر است. تیغهها در این مرحله هنوز وارد فاز تولید بازیدیوسپور نشدهاند. اگرچه شکلگیری بازیدیوم و استریگما بر روی آن دیده شود. در مرحله تکمهای فقط پارافیزها و سیستیدیا دیده میشوند.

مرحله سوزنی (Pin head stage): دو مرحله دیگر وجود دارد که در نتیجه در هم بافته شدن هیفها تشکیل میگردند. این دو مرحله شامل مرحله سوزنی و مرحله تکمهای کوچک هستند (Tiny buttonstage).پرده عمومیخیلی ضخیمتر است و اگر برداشته شود کلاهک را میتوان دید که دارای یک مرکز خاکستری و حاشیه سفیدرنگ است. در تکمههای کوچک جوانتر فقط بخش بالایی پرده عمومی قهوهای است و مابقی آن سفیدرنگ است. تکمههای کوچک از نظر ظاهری گرد هستند. اگر یک برش عمودی در یک تکمه کوچک خیلی جوان ایجاد شود تیغهها را میتوان به صورت نوارهای باریکی در قاعده یک کلاهک در مقایسه ضخیم میتوان مشاهده کرد. مرحله سوزنی، همانطور که از نامش مشخص است به اندازه سر یک سنجاق است. در این مرحله پرده عمومی بدون هیچ علامتی سفیدرنگ است. در برش عمودی اثری از کلاهک و پایه دیده نمیشود و کل ساختار قارچ به صورت یک گرهی کوچک از سلولهای هیفی است.
تندش و تشکیل ریسه:تندش بازیدیوسپور با خارج شدن یک لوله تندشی از طریق روزنه تندشی اسپور که در مقایسه دیواره نازکتری داشته و در هیلوم واقع است انجام میگیرد. لوله تندشی به رشد خود ادامه داده و به هیف مبدل میشود. معمولاً قبل از اینکه شروع به انشعاب کند به طول معینی میرسد (شکل 7). تعداد هستهها در لوله تندش بدون جدار عرضی متغیر و بین 15-1 متفاوت است. در یک لوله تندشی اسپور تندش کرده در دمای 40 درجه پس از 48 ساعت که µm 244طول داشت بیش از 21 هسته شمارش گردید. طول لوله تندش بین µm 267-28و عرض آن بین µm 4-5/2متفاوت است. هستهها به شکل یکسانی در سیتوپلاسم هر سلول هیفی پراکنده نبود و تجمع هستهها در نوک لوله تندشی دیده نمیشود. در اکثر اسپورهای تندش کرده، محتوای اسپور به داخل لوله تندش مهاجرت کرده و یک اسپور توخالی به جای میماند. همچنان که لوله تندشی رشد میکند جدارهای عرضی ساده و سلولهایی که 43 تا 182 میکرومتر طول دارند و هر کدام حاوی 12-2 هسته هستند تشکیل میگردند (Chang,1969). در بازیدیوسپورهای در حال تندش ساختارهای غشایی جدا از سیتوپلاسم و یا مرتبط با غشاء پلاسمایی در سمت دیواره وجود دارد. غشاء این ساختارها متشکل از دو لایه متراکم الکترونی است که به وسیله یک فضای نورانی بینابینی از هم منفک میگردند.
هیفهای رویشی: در نتیجه رشد و ایجاد انشعاب در هیفهای اولیه میسلیوم قارچ تشکیل میگردد. علاوه بر تندش بازیدیوسپورها از روش کشت بافتهای داخلی (پسودوپارانشیمی) اندام باردهی هم میتوان استفاده کرد.در بازیدیومیستهایی که دارای جنسیت مشخص هستند، میسلیومهای هاپلوئید تک هستهای که مستقیماً از بازیدیوسپورها شکل میگیرد را میسلیوم اولیه میگویند. میسلیوم دیکاریوتیک حاصل از تلاقی دو ریسه سازگار را میسلیوم ثانویه میگویند که معمولاً دارای قوس اتصال است(Snell andDick, 1971). اما در V.volvacea میسلیوم تشکیل  شده از همان ابتدا چندهستهای است. میسلیومهای این قارچ فاقد قوس اتصال هستند و هنوز مشخص نیست آیا میسلیومها هاپلوئید هستند.

 شکل 7: تندش بازیدیوسپورها در دمای 32 درجه سانتیگراد پس از 28 ساعت.توجه کنید که از هر اسپور فقط یک لوله تندشی غیر منشعب تشکیل میشود

بنابراین راهی برای تشخیص بین میسلیوم اولیه از ثانویه وجود ندارد. همچنان که هیفها رشد میکنند در فواصل معینی جدارهای عرضی تشکیل میگردد و انشعاب ایجاد میشود. در مرکز جدار عرضی یک پوشش منفذ دیوارهای وجود دارد. که منفذ دیواره و بخش متورم دیواره عرضی را میپوشاند. پوشش منفذ دیوارهای از شبکه اندوپلاسمی تشکیلمیگردد و در دو طرف جدار عرضی قرار میگیرد. از سال 1972 این جدار عرضی پیچیده توسط مور و مک آلیردولیپور نامیده شد(Moore, and McAlear,1961). در هر کشت میسلیومی دو نوع هیف وجود دارد. گروه اول هیفهای راستی که تقریباً پهن و دارای عرض یکسان بوده به موازات هم رشد کرده و تشکیل دستجات هیفی را میدهند و به ندرت انشعاب مییابند. در نوع دوم هیفها دارای عرض نامنظم و به فراوانی انشعاب مییابند و بیشتر به صورت خوشهای (Cluster) هستند تا دستجات موازی. براساس گزارشات انجام شده تعداد هستهها در هر سلول زیاد بوده و بین 3 تا 105  هسته در یک نمونه 123 سلولی با متوسط 5/1± 1/22 هسته متغیر بوده است. موقعیت هسته در مرکز هیف نبوده بلکه به صورت تصادفی در سلول پراکنده است. اندازه هستهها بین µm 22/4- 68/1 متغیر است. نباید از نظر دور داشت که چنین اندازهگیریهایی کمتر دارای اهمیت کاربری است چرا که به شدت وابسته به روش رنگآمیزی به کار برده شده است. ساختمان نوک هیف این قارچها با میکروسرکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفته است(Tanaka, and Chang, 1972). ناحيه رأسي يعني 5 ميكرومتر نوك هيف مملو از وزيكل و تهي از هسته، ميتوكندري و ساير اندامكهاست. هستهها در ناحيه زير رأسي قرار دارند كه حدودµm40 از نوك هيف فاصله دارد. ساختمان اين وزيكولها شبيه به ساختارهاي غشايي يافته شده در لوله تندش است. ساختارهاي كريستالي با تراكم الكتروني بالا نيز در ناحيه نوك هيف ديده شده است. اندازه آنها بسيار متغير و از 4/1×1 تا µm 4/0× 2/0 متفاوت است. اين كريستالها لوزي شكل هستند و از وظيفه آنها تا كنون اطلاعي در دست نيست.
7- كلاميدوسپورها: در بعضي از كشتهاي ميسليومي، كلاميدوسپورهاي ديواره ضخيم مشاهده شده است. به شكل ماكروسكپي اين كلاميدوسپورها را ميتوان به صورت بالشكهاي قرمز متمايل به قهوهاي در بين هيفهاي بي رنگ مشاهده كرد. بررسيها نشان داده كه كلاميدوسپورها به صورت انفرادي يا گروهي تشكيل شده و محل شكل گيري آنها به صورت بينابيني و يا در نوك هيفهاست. اين اسپورها را بيشتر ميتوان بر روي انشعابات جانبي هيفها و بندرت در انشعاباتموازي و عريض مشاهده كرد. از نظر شكل ظاهري و حجم كروي و داراي سطحي صاف و بين 60-40 ميكرومتر قطر دارند. به نظر ميرسد سلولهاي متورمي كه در امتداد انشعابات هيفي وجود دارند مبدل به كلاميدسپور ميگردد(Li,1982). تشکیل كلاميدوسپورها در زماني صورت ميگيرد كه شرايط محيطي نامساعد باشد با اينحال بعضي از آنها درکشتهای سه روزه قارچ در كلش نيز ديده شدهاند. در شرايط محيطي مطلوب تندش كلاميدوسپورها به سادگي صورت ميگيرد از هر كلاميدوسپور يك تا چندين لوله تندشي از نقاط مختلف ديواره ضخيم اسپور خارج ميگردد كه رشد اين هيفها نهايتاً منجر به تشكيل میسليوم قارچ ميشود(Chang,1969)(شکل -B, C8).