Mushrooms

Paddenstoelenonderzoek

Ons onderzoek heeft tot doel meer inzicht te krijgen in de genetica van eetbare paddenstoelen om de teelt hiervan efficiënter te maken. Tijdens het onderzoek ligt de nadruk op de champignon (Agaricus bisporus) en de gewone oesterzwam (Pleurotus ostreatus). Hierbij onderzoeken we ook de biologische variatie binnen onze grote verzameling variëteiten (>5000 stammen die 125 soorten vertegenwoordigen) door de genetische verwantheid binnen de soorten te beoordelen en de diverse fenotypische kenmerken te kwantificeren.

Ook bestuderen we het gebruik van schimmels voor de selectieve afbraak van lignine in organische (afval)materialen. Uit de onderzoeksresultaten tot dusver is gebleken dat sommige soorten grote hoeveelheden lignine afbreken waarbij ze nauwelijks cellulose verbruiken. Deze schimmels kunnen daarom worden ingezet voor het biologisch beschikbaar maken van cellulose in laagwaardig organisch afval. Hiermee kan dit afval geschikt wordt gemaakt als diervoeder of grondstof voor de productie van bio-energie.

Biodiversiteit

De afdeling Plant Breeding beschikt over een grote verzameling schimmels die eetbare paddenstoelen produceren (de verzameling bevat 5000 stammen die meer dan 125 soorten vertegenwoordigen). De nadruk ligt hierbij op de champignon (Agaricus bisporus), gewone oesterzwam (Pleurotus spp.) en shiitake (Lentinula edodes).

Fenotypering van eetbare paddenstoelen

Unifarm beschikt over een experimentele teeltfaciliteit met klimaatbeheersing waar op kleine schaal eetbare paddenstoelen geproduceerd kunnen worden. Het ontwerp van de faciliteit zorgt voor een teelt die vergelijkbaar is met commerciële productie en een betrouwbare fenotypering (o.a. weerstand tegen ziektes, kwaliteit, oogst, etc.). De ruimtes binnen de faciliteit zijn ook geschikt voor een gesloten teelt van genetisch gemodificeerde stammen.

Benutting van substraat door champignons

Substraat (compost) vormt een van de grootste kostenposten bij de productie van champignons. Er wordt onderzoek verricht naar de rol die vegetatief mycelium speelt bij de afbraak van organisch materiaal en de vorming van champignons. Deze kennis wordt ingezet om de efficiëntie van het cultivatiesysteem te verbeteren. Daarnaast wordt de biologische variatie in de verzameling aangewend om de benutting van substraat door commerciële soorten te verbeteren.

Telen: het in kaart brengen van eigenschappen in segregatiepopulaties

De groep Mushroom Research genereert segregatiepopulaties voor eigenschappen die relevant zijn voor de primaire producenten (oogst, kwaliteit, weerstand tegen ziektes) of consumenten (smaak, bio-actieve stoffen, etc.). Deze eigenschappen worden met behulp van SNP-markers of GBS (Genotyping By Sequencing) in kaart gebracht. De markers die aan eigenschappen zijn gelinkt, worden vervolgens gebruikt voor de selectie van nakomelingen. De spoorloze oesterzwam is een van de producten die deze onderzoeksgroep heeft geteeld.

Champignon als model voor het onderzoek naar meiose

De champignon wordt vertegenwoordigd door twee vergelijkbare subsoorten die verschillen vertonen in de interchromosomale crossovers. In commerciële lijnen en de meeste wilde isolaten beperken de crossovers zich voornamelijk tot de uiteinden van het chromosoom, terwijl bij de andere subsoorten crossovers plaatsvinden in het gehele chromosoom. Momenteel worden er segregatiepopulaties gebruikt om de mechanismen achter deze twee recombinatielandschappen te bestuderen. Dit moet leiden tot meer kennis om de meiose zo te laten verlopen dat alle combinaties hetzij vermeerderd hetzij gehandhaafd kunnen worden.

De champignons in de winkel lijken over de hele wereld sprekend op elkaar. Wil je weten hoe dat komt? Lees dan het artikel dat de Wageningse paddenstoelen expert Anton Sonnenberg schreef voor Atlas of Science: Why are all button mushroom cultivars similar?

Paddenstoelen en bio-economie

De benutting van lignocellulose wordt beperkt door de aanwezigheid van recalcitrante lignine. Momenteel worden er fysieke en chemische voorbehandelingen gebruikt om lignine te verminderen/wijzigen en de toegang tot (hemi)cellulose te verbeteren. Witrotschimmels (waaronder vele eetbare schimmels) breken tijdens de vegetatieve groei selectief lignine af en kunnen daarom worden gebruikt om lignocellulose op een low-tech, voordelige en duurzame manier te benutten.

Het onderzoek is gericht op:

Genetische regulatie van paddenstoelvorming

Genen die differentieel tot expressie komen in vegetatieve groei en de vorming van paddenstoelen (pinnen) geven een overexpressie of knock-out met behulp van Atum-transformatie (via crossover en CRISPR-Cas9). Het doel is het mechanisme achter de vorming van paddenstoelen te ontrafelen. Hierdoor krijgen telers meer controle over de vorming van paddenstoelen, wat weer kan leiden tot een commerciële productie van paddenstoelsoorten die tot nu toe niet geteeld konden worden.

Publicaties

Medewerkers