Nuclear DNA inheritance of intra-specific somatic hybrids by di-mono cross in Pleurotus ostreatus based on URP-PCR analysis

The primary objective of the present study is the characterization of the somatic hybrids of dikaryon-monokaryon (di-mono) crosses in mushroom breeding. We employed this technique for developing superior strains from Pleurotus ostreatus strains with 48 intraspecific hybrids of 12 combinations between six P. ostreatus strains and one P. florida strain. The results on the experiments of hybridization rate, nuclear DNA patterns, and colors and morphology of fruit-bodies, are presented. In di-mono crosses, somatic hybrids among Pleurotus strains showed 100% of crossability as seen in those between P. ostreatus and P. florida strains indicating that the nuclei of a dikaryon is inferred to be migrated to a recipient. 87.5% of the somatic hybrids among Pleurotus strains were similar to the donor dikaryons, and 12.5% of the somatic hybrids presented DNA patterns of both parents. In 16.6% of di-mono crosses between P. ostreatus and P. florida, the nuclear DNA patterns of all hybrids showed the same or similar patterns compared to the donor dikaryons. 70.9% of the hybrids between P. ostreatus and P. ostreatus were similar to the donor dikaryons and 12.5% of them presented the DNA patterns of both parents. 79.2% of fruiting body morphology of the hybrids among Pleurotus strains were similar to the dikaryons and 20.8% of them were similar to both parents. Interestingly, the morphology of all dikaryons were dissimilar each other. All hybrid strains between dikaryon P. florida and monokaryon P. ostreatus showed the fruiting body of which colors were similar to those of the dikaryon, while the hybrids between dikaryon P. ostreatus and monokaryon P. florida were showed the combined colors of both parents. Therefore, the fruiting body color of P. florida tends to be generally dominant. In conclusion, the present study provides a way to find out and suggest superior hybrid strains using the nuclear DNA patterns of hybrids between Pleurotus strains as well as the characteristics of their fruiting bodies. The advantages of the di-mono crossing are needs to be fully utilized in mushroom breeding because it is an ideal way to develop the superior strains of Pleurotus.

URP-PCR 분석에 의한 느타리 이핵-단핵 계통간 교잡주의 핵 DNA 유전

느타리(Pleurotus ostreatus)의 이핵-단핵 계통간(di-mono) 교잡주의 DNA 유전에 관한 특성을 구명하기 위하여 느타리 6계통 및 사철느타리 1계통으로 이핵-단핵 계통간 12조합 48교잡주를 얻어 교잡율, 교잡주의 핵 DNA 패턴 양상과 유연관계도, 자실체의 형태, 갓 색깔을 분석하였다. 이핵-단핵 계통간 교잡에서 느타리와 느타리간, 느타리와 사철느타리간 교잡은 모두 교잡율 100%로 나타났다. 이핵-단핵 계통간 교잡주는 공여체(donor) 이핵체의 핵이수용체(recipient) 단핵체로 전이되었다. 이핵-단핵 계통간 교잡주의 DNA 패턴은 이핵체와 유사하거나 동일한 것이 87.5%, 양친의 중간 패턴이 12.5%였다. 즉, 느타리 이핵주와 느타리 단핵 계통간 교잡주는 이핵체와 유사한 DNA 패턴이 70.9%, 양친의 핵이 공존하는 중간 패턴이 12.5%였으며, 사철느타리와 느타리간 이핵-단핵 계통간 교잡주는 16.6%로 모두 사철느타리 핵 DNA 패턴과 유사하거나 동일하였다. 교잡주의 핵 DNA 패턴은 교잡조합에 따라 차이가 나타났는데 12교잡조합 중에서 4조합에서만 단핵주와 유사하거나 중간 형태를 나타내었고 나머지는 이핵주와 동일한 양상이었다. 교잡주의 자실체 형태는 이핵주 형태가 79.2%, 양친의 중간형태 또는 단핵체 모군주의 형태가 20.8%였다. 하지만 이핵체 형태라 하더라도 자실체 색깔은 다소 달랐다. 사철느타리 이핵-느타리 단핵주간 교잡주의 자실체 갓 색깔은 모두 이핵체 사철느타리와 유사하거나 동일하였다. 느타리 이핵-사철느타리 단핵 계통간 교잡주는 양친의 중간 갓 색깔로 모두 나타났으며 다소 이핵체와 유연관계가 가까운 색깔이었다. 따라서 사철느타리가 다소 우성으로 나타나는 경향이었다. 이러한 결과로 보아 교잡주는 3종류의 핵이 모두 공존하는 세포가 많을 것으로 생각되며, 이핵-단핵 계통간 교잡 방법은 우수한 계통을 육성하는 훌륭한 방법으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.