Een onderzoeksteam van Wageningen University & Research (WUR) heeft een belangrijke stap gezet in het ontsluiten van veredelings-mogelijkheden voor innovatieve champignons. Daarvoor hebben ze gebruik gemaakt van een door KeyGene ontwikkelde DNA-analysetechnologie: Sequence Based Genotyping.
Champignons hebben een zeer bijzondere wijze van voortplanting. Bij commerciële champignons is het proces van DNA verdeling dat plaatsvindt tijdens de vorming van de sporen anders dan het proces dat plaatsvindt bij 'gewone' sporenvorming. Veroorzaakt door de afwijkende sporenvorming, hebben de schimmelmycelia's die uit de sporen groeien, allemaal bijna dezelfde genetische samenstelling als hun 'ouder'. De nieuwe genoominzichten kunnen helpen om de genetische variatie tijdens de voortplanting te vergroten, wat hopelijk de teelt van champignons zal stimuleren.
Het onderzoeksteam heeft in het wetenschappelijke tijdschrift Scientific Reports hoogwaardige en zeer goed geannoteerde genoomsequenties van het commerciële ras en een ras met 'normale' sporenvorming gepubliceerd. Arend van Peer, Teamleider Paddenstoelenonderzoek bij WUR: "We hopen dat onze bevindingen de veredelaars van champignons over de hele wereld zullen helpen om betere vooruitgang te boeken in de ontwikkeling van deze paddenstoelen die voldoen aan de wensen van kwekers, consumenten, koks en anderen."
De champignon die wij eten is in feite een speciale soort, of ondersoort, van de champignon producerende schimmel Agaricus bisporus. Bij andere ondersoorten van de schimmel, zoals de burnettii-soort, treedt gebruikelijk sporenvorming op. Bij deze soort verschillen de nakomelingen van de sporen allemaal van de 'ouder'. Deze variatie is de basis van de voortplanting en de vooruitgang. In het commerciële type, waar de 'afwijkende' sporenvorming plaatsvindt, zijn de nakomelingen genetisch gezien grotendeels dezelfde als de ouder.
De WUR-onderzoekers hebben een kruising gemaakt tussen het 'gewone' en het 'afwijkende' type. Ze bestudeerden de genetische samenstelling van zowel de ouders als de nakomelingen, met behulp van een DNA-analysetechnologie die het mogelijk maakt om veel genetische verschillen in veel nakomelingen en de ouders in één cyclus te analyseren. Deze technologie, bekend als Sequence Based Genotyping, is een van de DNA-analyse-instrumenten ontwikkeld door onderzoeksbureau KeyGene. Dick Roelofs, programmadeskundige DNA-innovaties bij KeyGene: "We zijn er trots op dat onze technologieën worden gebruikt in academische instellingen, vooral daar waar nieuwe inzichten helpen om concrete innovaties te stimuleren, zoals in het paddenstoelenteam van WUR".
De genetische vergelijking van de twee ondersoorten liet zien dat een groot deel van de verschillen tussen de twee vooral aan beide uiteinden van de chromosomen van de schimmel voorkomen. Het team identificeerde ook zogenaamde 'centromeergebieden' op de chromosomen. Deze spelen een cruciale rol bij de kernverdeling tijdens de groei en de genetische recombinatie tijdens de voortplanting van de schimmel.
In het nageslacht dat het resultaat was van de succesvolle kruising tussen de twee ondersoorten, identificeerden en bestudeerden de onderzoekers meer dan 8.000 locaties van potentiële genetische verschillen (SNP's) in meer dan 150 nakomelingen. Gezien de relatief kleine genoomgrootte van de paddenstoel, 'slechts' 30.000.000 basenparen, is deze analyse een krachtig hulpmiddel om genetische verschillen te bestuderen.
Het team bevestigde verder ook dat in het burnettii-type de genetische 'vermenging' van DNA die optreedt tijdens de vorming van sporen, door zogenaamde 'cross overs' tussen twee zuster-chromosomen, overal op de chromosomen van de schimmel gebeurt, dus niet alleen op een paar 'hot spots'. Dit kan veelbelovend zijn voor de toekomstige champignonteelt.