بشرى هولا "جمع واستزراع سلالات برية للفطر Agaricus spp من غرب حمص لانتخاب أفضلها ومقارنة أدائها على ركائز رديفة"

 

جمع واستزراع سلالات برية للفطر Agaricus spp من غرب حمص لانتخاب أفضلها ومقارنة أدائها على ركائز رديفة

 

الملخص

تتميز البيئة المحلية بغناها بالتنوع الوراثي والحيوي ومنها الفطريات الكبيرة التي تشكل إحدى أهم مكوناته التي لم تدرس بشكل كافٍ، ولايزال الإنتاج التجاري لفطر المشروم الأبيض يعتمد على بعض السلالات البرية الأوروبية التي تم تدجينها، كما يعد الكمبوست المستهلك المتبقي بعد انتهاء دورة الإنتاج أمراً يستحق الدراسة لإعادة الاستفادة منه وتلافى أثاره البيئية السلبية. لذلك فقد نفذ البحث كمسح جديد للجنس Agaricus spp. التابع للفطريات الدعامية (Basidiomycetes)، في مناطق عديدة من قرى ريف حمص الغربي،  خلال عامي 2021 و2022م، بهدف جمع وتوصيف سلالات برية من فطر  Agaricus spp. من منطقة غرب حمص، واستزراعها، وانتخاب أفضلها من حيث الإنتاجية والنوعية، والبحث في تطوير ركائز زراعية باستخدام الكمبوست المستهلك وغيرها من المكملات الغذائية لإنتاج الفطر الزراعي بحيث تكون رديفاً للركائز التقليدية المخمرة ذات الثمن الباهظ. تضمن العمل المراحل التالية: 1- جمع العزلات البرية وتوصيفها، 2- إجراء العزل والتنقية المخبرية لهذه السلالات، 3- تحضير البذار من العزلات النقية، 4- دراسة مدى نجاح زراعة العزلات النقية على الكمبوست التجاري ومقارنة إنتاجها مع الشاهد المستورد، 5- التوصيف الجزيئي للعزلات التي نجحت زراعتها، ومقارنة نمو وتطور العزلة المنتخبة مع سلالة الشاهد على أوساط أخرى رديفة مقارنة مع الكمبوست التجاري. جمعت العينات من خلال جولات حقلية منتظمة تبعاً لفترات نمو وإثمار هذه الفطور البرية. صنفت الأنواع الفطرية المدروسة وفقاً للعديد من المفاتيح التصنيفية العالمية، بالاعتماد على الصفات الشكلية والمجهرية. بينت الدراسة أن المناطق المدروسة تمتاز بتنوع فطري مميز وغزير، حيث نتج عن عميات المسح جمع 50 عزلة، وقد وجد أنها جميعاً كانت تابعة لقسم Bivelares وجنس Agaricus، والغالبية العظمى منها وجدت في المناطق الممتدة من ارتفاع 360-950م فوق سطح البحر، وتركز ظهور الغالبية العظمى من الأنواع المدروسة خلال الأشهر تشرين الثاني، وكانون الأول، وكانون الثاني. نجحت في عملية الاستزراع ست عزلات وهي: B.R.5، B.R .9، B.R .17، B.R .22، B.R .42، B.R.47 وقورنت بسلالة تجارية كالشاهد A.15، وقد أظهر التعريف الجزيئي لعينات الفطر هذه، باستخدام سلسلة نسخ الفواصل البينية للــDNA  الريبوزومي (rDNA-ITS)، أنها تنتمي إلى ثلاثة أنواع مختلفة على الشكل التالي: A. bisporus B.R.5, B.R.9 (OP648153.1،OP648159.1)، A. sinodeliciosus B.R.17, B.R.42 (OP648156.1،OP648154.1)، A. qilianensis B.R.22, B.R.47 (OP648155.1،OP648157.1)، وتم تسجيل معلومات هذه الأنواع في قاعدة بيانات البنك الوراثي GenBank. نُفذت تجربة الزراعة على الكومبوست التقليدي في مزرعة للفطر في محافظة طرطوس، وأشارت نتائج استزراع العزلات الست المدروسة إلى وجود تباينات في أطوار النمو وتشكل الأجسام الثمرية، إذ تراوحت فترة اكتمال نمو المشيجة على الركيزة مابين 14-24 يوم، واحتاجت العزلات إلى فترة مابين 8-14 يوم للوصول لمرحلة القطاف، ووجد تباينات واضحة ومعنوية بين العزلات المدروسة من حيث مؤشرات نمو الأجسام الثمرية والإنتاجية، فتراوح متوسط قطر القبعة بين 52.22-70.89ملم، وتميزت العزلة B.R.22 بتفوقها من حيث قطر القبعة وثخانتها ومتوسط طول الساق وقطرها، أما العزلة B.R.17 فتميزت بمتوسط عدد الأجسام الثمرية (60 جسم ثمري) ومتوسط الإنتاجية (22.71 كغ/م2) والكفاءة الحيوية (84.13%) مقارنة مع الشاهد (33.33، 17.39، 64.40%، على التوالي). أُجريت التحاليل الكيميائية للأجسام الثمرية للعزلات المدروسة في الهيئة العامة للبحوث العلمية الزراعية خلال عام 2022، فلوحظ وجد تباينات معنوية، حيث وجد في العزلة B.R.47 أعلى محتوى من البروتين بين العزلات المدروسة (29.52% من الوزن الجاف)، وبدون فروق معنوية مع الشاهد (28.55%). وسجلت جميع العزلات محتوى أعلى من الكربوهيدرات مقارنة بالشاهد (p < 0.01) وكان الأعلى في العزلة B.R.42 (72.24% من الوزن الجاف). وتراوح محتوى الدهون في العزلات المدروسة من 1.68 إلى 5.34٪، وكانت جميعها أقل من الشاهد (7.29٪). تميزت العزلة B.R.9 بارتفاع محتوى الفينول (1.93 ملغ-1 من الوزن الجاف)، في حين أن الشاهد سجل أعلى نشاط مضاد للأكسدة (82.41% من الوزن الجاف). لوحظ وجود علاقة قوية بين نشاط مضادات الأكسدة والبروتين والدهون والرماد والألياف. أظهرت بعض العزلات المدروسة قيمة غذائية وخصائص بيولوجية مميزة، مما يشير إلى أنه يمكن استخدامها للأغراض الغذائية والصيدلانية. ثم تم دراسة تأثير إضافة كومبوست الفطر المستهلك وبعض المكملات الغذائية لوسط الزراعة في النمو والإنتاجية والتركيب الكيميائي للفطر الزراعي الأبيض Agaricus bisporus (العزلة البرية B.R.5 والسلالة التجارية A.15). طبقت ثماني معاملات مختلفة، دُرست مراحل إنتاج الفطر (الفترة اللازمة لاكتمال نمو المشيجة على الركيزة وطبقة التغطية، والفترة اللازمة لتشكل رؤوس الدبابيس، وعدد الأيام حتى القطاف، ومدة دورة الإنتاج) وقياسات الأجسام الثمرية، والإنتاجية والكفاءة الحيوية وتأثير المعاملات في التركيب الكيميائي. أظهرت النتائج وجود فروق معنوية في مدة اكتمال نمو المشيجة على الركيزة بين المعاملات في العزلة B.R.5 والسلالة A.15، وكانت أقصر مدة (9 أيام) تطلبها اكتمال نمو المشيجة على طبقة التغطية للعزلة B.R.5 في معاملة الشاهد 100% كومبوست جديد (T1) مع عدم وجود أي فروق معنوية بينها وبين المعاملة T2 (75% كومبوست جديد مع 25% كومبوست مستهلك) وT7 (75% كومبوست جديد مع 25% مكملات)، أما في السلالة التجارية A.15، فقد تفوقت المعاملتين T1 وT7 على المعاملتين TT3 (50% كومبوست جديد مع 50% كومبوست مستهلك) (9.50 يوماً). أما بالنسبة لظهور الدبابيس، فكانت أقصر مدة في المعاملتين T1 وT2. تفوقت T1 وT2 في العزلة البرية B.R.5 بمتوسط قطر القبعة وثخانتها وقطر الساق وطولها، أما في السلالة التجارية A.15، فتفوق قطر القبعة وثخانتها وقطر الساق في الأجسام الثمرية الناتجة عن المعاملة T7، وبدون فروق معنوية مقارنة بـ T1. تفوقت المعاملة T1 معنوياً في كل من B.R.5 وA.15  بالإنتاجية (20.50، 20.31 كغ/م2) والكفاءة الحيوية (75.93، 75.24%، على التوالي). أدت إضافة الكومبوست المستهلك بنسبة 25% أو المكملات الغذائية إلى زيادة المحتوى من البروتين والرماد وخفض الكفاءة الحيوية والإنتاجية. لذلك لابد من القيام بالمزيد من التجارب المتعلقة بنسبة وتوقيت إضافة الكومبوست المستهلك والمكملات إلى وسط الزراعة.

 

الكلمات المفتاحية: الفطر البري، التنوع الحيوي، سورية، Agaricus bisporus، Agaricus sinodeliciosus، Agaricus qilianensis، كومبوست جديد، كومبوست الفطر المستهلك.

 

 


Collection and cultivation of wild Agaricus spp. strains from west Homs for selecting the best strain and comparing its performance on alternative substrates

 

Abstract

The local environment is rich genetic and biological diversity, including large fungi, which are among its key components that have not been sufficiently studied. The commercial production of white mushrooms (Agaricus bisporus) still relies on some domesticated wild European strains. Moreover, spent mushroom compost remaining after the production cycle is worth investigating for reuse and to avoid its negative environmental impact. Therefore, this research was conducted as a new survey of the genus Agaricus spp., belonging to the Basidiomycetes fungi, in various regions of rural western Homs governorate during the years 2021 and 2022. The objective was to collect and describe wild strains of Agaricus spp., cultivate them, select the best-performing strains in terms of productivity and quality, and explore the development of mushroom substrates using spent compost and other nutritional supplements as potential alternatives to the costly traditional fermented substrates. The work included the following stages: 1-  Collection and description of wild isolates. 2-  Laboratory isolation and purification of these isolates. 3-  Preparation of spawn from pure isolates. 4-  Evaluate how successful is to grow pure isolates on commercial compost and comparing their productivity with imported control strains.5- Molecular characterization of successfully cultivated isolates and comparing growth and development of the selected isolate with the control strain on alternative substrates versus commercial compost. Samples were collected during regular field surveys, timed according to the growth and fruiting periods of these wild fungi. The studied fungal species were classified using various global taxonomic keys,depending on both morphological and microscopic characteristics. The study revealed that the surveyed areas are characterized by notable and abundant fungal diversity, where it resulted in the collection of 50 isolates. All were found to belong to the section Bivelares and genus Agaricus. The majority of them were found in areas ranging from 360 to 950 meters above sea level. Most species appeared during the months of November, December, and January. Six isolates succeeded in cultivation: B.R.5, B.R.9, B.R.17, B.R.22, B.R.42, and B.R.47. These were compared with the commercial control strain A.15. Molecular identification of these mushroom samples, using ribosomal DNA internal transcribed spacer (rDNA-ITS) sequences, revealed that they belong to three different species: A. bisporus (B.R.5, B.R.9; OP648153.1, OP648159.1), A. sinodeliciosus (B.R.17, B.R.42; OP648156.1, OP648154.1), and A. qilianensis (B.R.22, B.R.47; OP648155.1, OP648157.1). This information was registered in the GenBank database. The cultivation experiment was conducted on comercial compost at a mushroom farm in Tartus province. The results showed that the six studied isolates varied in growth stages and the formation of fruiting bodies. The time for full mycelial growth on the substrate ranged from 14 to 24 days, and the isolates took 8 to 14 days to reach the harvest stage. Significant differences were found among the studied isolates in terms of fruiting body growth and productivity indicators, with the average cap diameter ranging from 52.22 to 70.89 mm. Isolate B.R.22 was superior in terms of cap diameter, thickness, and stem length and diameter, while isolate B.R.17 stood out with the highest average number of fruiting bodies (60) and productivity (22.71 kg/m²) and biological efficiency (84.13%) compared to the control (33.33, 17.39 kg/m², and 64.40%, respectively). Chemical analyses of the fruiting bodies of the studied isolates were conducted at the General Commission for Scientific Agricultural Research in 2022. Significant differences were observed, with isolate B.R.47 showing the highest protein content (29.52% of dry weight), with no significant difference compared to the control (28.55%). All isolates had higher carbohydrate content compared to the control (p < 0.01), with isolate B.R.42 having the highest (72.24% of dry weight). Fat content in the studied isolates ranged from 1.68% to 5.34%, all lower than the control (7.29%). Isolate B.R.9 exhibited the highest phenolic content (1.93 mg/g of dry weight), while the control had the highest antioxidant activity (82.41% of dry weight). A strong correlation was observed between antioxidant activity, protein, fat, ash, and fiber. Some of the studied isolates demonstrated notable nutritional value and biological properties, suggesting their potential use for both dietary and pharmaceutical purposes. The study also examined the impact of adding spent mushroom compost and some nutritional supplements to the substrate on the growth, productivity, and chemical composition of white mushrooms Agaricus bisporus (the wild isolate B.R.5 and the commercial strain A.15). Eight different treatments were applied. The stages of mushroom production (the time required for full mycelial growth on the substrate and casing layer, pinhead formation period, days to harvest, and production cycle duration), fruiting body measurements, productivity, and biological efficiency, as well as the effects of treatments on chemical composition, were all studied. The results showed significant differences in the time required for full mycelial growth on the substrate between treatments for isolate B.R.5 and strain A.15. The shortest period (9 days) for full mycelial growth on the casing layer was observed for isolate B.R.5 in the control treatment (100% fresh compost, T1), with no significant differences between T1, T2 (75% fresh compost with 25% spent compost), and T7 (75% fresh compost with 25% supplements). For the commercial strain A.15, treatments T1 and T7 outperformed treatments T2 and T3 (50% fresh compost with 50% spent compost) with a growth period of 9.50 days. For pinhead formation, the shortest period was observed in treatments T1 and T2. Isolates B.R.5 showed superior cap diameter, thickness, and stem diameter and length in treatments T1 and T2.For A.15, superior cap diameter, thickness, and stem diameter were registered in T7, with no significant differences from T1. Treatment T1 significantly outperformed other treatments in both B.R.5 and A.15 in terms of productivity (20.50 and 20.31 kg/m², respectively) and biological efficiency (75.93% and 75.24%, respectively). Adding 25% spent compost or supplements increased protein and ash content but reduced biological efficiency and productivity. Therefore, further experiments are necessary to optimize the percentage and timing of adding spent compost and supplements to the growing substrate.

 

Keywords: Wild mushrooms, biodiversity, Syria, Agaricus bisporus, Agaricus sinodeliciosus, Agaricus qilianensis, fresh compost, spent mushroom compost.

 

 

 

 

 



عداد الزوار / 5514494 /