Interorder Hybridization between Pleurotus ostreatus and Elfvingia applanata by Protoplast Fusion

원형질체(原形質體) 융합(融合)에 의한 느타리버섯과 잔나비걸상버섯의 이목간(異目間) 교잡(交雜)

  • Yoo, Young-Bok (Genetics Division, Agricultural Biotechnology Institute, RDA)
  • 유영복 (농촌진흥청 농업유전공학연구소 세포유전과)
  • Published : 1994.03.30

Abstract

Interorder somatic hybrids were obtained by protoplast fusion between Pleurotus ostreatus in the order Agaricales and Elfvingia applanata in the order Aphyllophorales. The fusants were classified into stable heterokaryons and spontaneously segregated heterokaryons. Hyphae of all fusion products except two strains did not form clamp connections. Out of them, two clamped and three clampless fusants produced mature fruiting bodies by light-dark cycle on sawdust rice bran medium. All of these basidiocarps had clamp connections. Three fusants were analysed with the distribution of progenies and segregation of genetic characters by random spore analyses. The genetic markers were shown to segregate and recombine in the first generation of monospores isolated from basidiocarps. Phenotypes of a large number of auxotrophic progenies were not detected in the two clamped fusants. The aberration ratio of segregants indicated the gene interaction resulting from different genome structure between distantly related species. The polymerase chain reaction (PCR) was adopted for the detection of somatic hybrids nuclear DNA. Four fusants showed a positive results in three kinds of primers. The prominent reaction products are represented by new bands in primer # 87 and # 125. Out of four fusants, two somatic hybrids had non-parental mtDNA patterns when digested with EcoR1 and HindIII. Comparison of somatic hybrids, tissue culture isolates(TC) and multispore germination isolates(MS) were made using esterase isozyme analysis. It is apparent that somatic hybrids had a minor banding patterns which are quite different from those of parents.

원형질체 융합으로 주름버섯목 느타리버섯과 민주름버섯목 잔나비걸상버섯과의 이목간 체세포잡종을 36균주 얻어 꺽쇠연결체 clamp connections있는 2균주와 꺽쇠연결체 없는 3균주의 자실체를 형성하였다. 꺽쇠연결체 없는 융합주는 한천배지나 액체배지에서는 자실체를 얻을 수 없었다. 그러나 톱밥배지에서 균사가 완전히 성장한 후 일정한 광과 온도를 유지한 결과 꺽쇠연결체가 있는 균사가 새로이 성장하였으며 거의 완전하게 다시 성장한 후 원기가 유도되고 자실체가 성숙하였다. 버섯자실체 특성은 느타리버섯과 유사하였으며, 갓 색택은 느타리와는 다소 다르게 나타났다. 3균주의 담자포자로 유전형질의 분리와 유전자재조합을 조사한 결과 꺽쇠연결체 있는 2균주는 비정상적인 분리 현상을 보였는데, 양친에 없는 ane, rib, ane rib 표지를 가진 것이 나타났다. 3종류의 random primer를 이용하여 핵산 연쇄 중합반응 polymerase chain reaction(PCR)에 의한 4개 체세포잡종의 염색체 DNA의 다형화현상을 조사한 결과 느타리친과 유사한 양상을 가졌으나 비양친의 밴드를 나타내었으며 primer #87, #125의 1.2kbp, 0.6kbp에서 각각 뚜렷하게 구분되었다. 4개 체세포잡종의 미토콘드리아 DNA의 제한효소 EcoR1과 HindIII의 절단결과 2균주는 느타리와 동일하였으며 2균주는 양친과 다른 양상을 나타내었다. 원형질체 융합주, 융합주 자실체로부터의 조직배양주, 융합주의 담자포자 발아주, 양친주를 포함하여 총16균주를 등전점 전기영동으로 동위효소 esterase를 분석한 결과 융합주 6균주중 5균주는 느타리와 유사하였으며 1균주는 양친과 전혀 다른 새로운 밴드양상으로 이들 모두 양친과 뚜렷이 구분되었다. 융합주와 자실체 조직배양주는 밴드양상이 거의 유사하였으나 $F^2$는 다소 차이가 나타났다.

Keywords