Teorie
(Následující informace jsou zpracovány podle knihy Paula Stametse The mushroom cultivator)Houby a houbová kultura
Houby vzbuzují úctu u těch, kteří se s nimi setkávají. Vyhlížejí velmi rozmanitě. Strukturou se nepodobají rostlinám ani živočichům, všechny houby mají vlastní strukturu, vzhled a způsob růstu. Houby představují malou větev v evoluci houbového království Eumykota a jsou běžně známé jako „masité houby“. ve skutečnosti nejsou houby fotosyntezové organismy, i když se vyvinuly z řas. Primární rolí v ekosystému je rozkládat některé organismy v součinnosti s mikroby, kteří rozrušují mrtvý organický materiál. Ačkoliv známe desetitisíce hub, představuje to pouze malý díl mezi několika tisíci druhy.
Bez ohledu na druh jsou některé kroky univerzální při pěstování jakýchkoliv druhů hub. Není překvapující, že tyto kroky přímo odrážejí přirozený životní cyklus hub. Rolí pěstitele je izolovat kýžený druh houby z vysoce konkurenčního prostředí a implantovat jej do prostředí, které mu poskytne jasné výhody před konkurenčními mikroorganismy. Při pěstování hub existují tři klíčové kroky, které jsou shodné se třemi fázemi v přirozeném životním cyklu hub:
- Odebrání spor, vyklíčení spor a izolace mycelia; nebo tkáňové klonování.
- Příprava očkovadla rozmnožením masy mycelia na obohaceném agarovém médiu a poté na obilí. Implantace obilného podhoubí do kompostovaného nebo nekompostovaného substrátu nebo použití obilí jako pěstebního substrátu.
- Nasazení plodnic a jejich růst.
Získané základní poznatky životního cyklu hub více napomáhají pochopení technik nezbytných ke kultivaci.
Houby jsou plody mycelia. Mycelium je rozsáhlá síť vzájemně propojených buněk, které pronikají zeminou a žijí trvale. Pouze silné mycelium vytváří plodnice, jak se běžně nazývá houba, v optimálních podmínkách teploty, vlhkosti a živin. z valné části má rodičovské mycelium jediný úkol — zajistit přežití druhu uvolňováním enormního množství spor. Což se děje vytvářením plodnic.
V životním cyklu houbového organismu se plodnice objevují jen krátce. Síť mycelia může být latentní měsíce, někdy i léta a může vyprodukovat pouze jednu vlnu hub. Během několika týdnů dozrávání je mycelium v prudkém stadiu růstu, vytváří husté kuličkové útvary zvané primordia, které se eventuálně zvětší do vysoce se tyčící houbové struktury. z tkáně na spodní straně klobouku se začínají vyvářet lupeny, jež zpočátku vypadají jako vruby, které se stávají hrubě vroubkované a poté se rozvinou do roviny vertikálně orientovaných plátků. Tyto účelné, okrasné a symetrické lupeny jsou obydleny sporami, které produkují buňky zvané basidia.
Ze strukturálního úhlu pohledu je houba vysoce účinný reprodukční organismus. Klobouk slouží jako klenutý přístřešek chránící lupeny ve spodní části před ničivým působením deště, větru a slunce. u mnoha druhů zakrývá lupeny dobře vyvinutá vrstva tkáně, nazývaná vnitřní závoj, která se rozkládá od kraje klobouku ke třeni. Spory se začínají uvolňovat z lupenů těsně před roztržením vnitřního závoje. Když je vnitřní závoj uvolněn, spory jsou vystřelovány z lupenů v narůstajících počtech.
Klobouk je podepřen třeněm sloupovitého vzhledu, který zvedá lupeny nad zem a jen tak mohou být spory unášeny pryč i nepatrným vánkem. Každá část houbové plodnice je zcela jasně uzpůsobena k šíření spor v nejvhodnější době dozrávání a v extrémním prostředí, které je často drsné a drasticky proměnlivé.
Jak houby dospívají, tvorba spor se zpomaluje a eventuálně zastavuje. v tomto období jsou houby na konci života. Brzy jsou rozkládány bakteriemi a jinými houbami, a tak se majestátné houby mění v mazlavou zapáchající hmotu, která se vsákne do země, ze které houby vzešly.
Životní cyklus hub
Kultivace hub je jednou z nejlepších cest, jak uceleně pozorovat životním cyklus hub. Životní cyklus začíná ze spor, které vytváří primární mycelium. Mycelium pocházející ze dvou pohlavně odlišných spor vytváří sekundární mycelium. Toto mycelium pokračuje ve vegetativním růstu. Když mycelium dozraje, buňky jsou schopny vzájemně se množit, což vyvrcholí tvorbou houbových plodnic. To představuje poslední funkční změnu, jejímž výsledkem je terciální mycelium. Tyto typy mycelia představují tři hlavní vývojové fáze houbového životního cyklu.
Většina hub produkuje spory, které jsou jednojaderné a geneticky haploidní (1n). To znamená, že každá spora obsahuje jedno jádro a má obsazenou polovinu chromozómů. Proto mají spory pohlaví, které muselo vzniknou z mycelia ze spory jiného typu k rozmnožení potomstva. Uvolněné spory jsou zpočátku zcela naplněné „vodou“, takové buňky mohou snadno vyklíčit. Brzy se ale vysuší, svraští jejich střed a v této fázi mohou přečkat dlouhou latentní dobu suchého počasí nebo drsného klimatu. Pokud podmínky počasí poskytnou dostatečné vlhké prostředí, spory absorbují vodu a nabudou původní velikosti. Jen tak je možné vyklíčení.
Spory (výtrusy) u jednotlivých druhů jsou celkem stálé tvarem i strukturou. Ačkoliv mnoho druhů hub se značně odlišuje ve sporových typech. Některé jsou hladké a citronového tvaru (například rod Copelandia); mnoho je elipsoidních (rod Psilocybe); některé jsou značně zdobené a nepravidelně tvarované (například Lactarius nebo Entoloma). Význačným rysem spor mnoha hub, částečně Psilocybinových druhů, je tvorba vrcholových klíčních pórů.
Okrouhlá prohlubeň vtisknutá na konci spory je místem tvorby klíčku, ze kterého vybíhá haploidní pramen mycelia, nazývaný hyfa. Tato hyfa pokračuje v růstu, větví se a stává se z ní síť mycelia. Pokud se setkají dvě pohlavně odlišné sítě, přilnou k sobě a vytvoří spoje, buněčné stěny se rozdělí do dvou hyfových systémů, kde splynou. Změní se cytoplazma a genetický materiál. Erotika nebo ne, takový je „houbový sex“. od nynějška je výsledné mycelium dvoujaderné a dikaryotické. To znamená, že každá buňka má dvě jádra a plný počet chromozomů. Až na výjimky je pouze mateřské (dikaryotické) mycelium úrodné a schopné tvorby plodnic.
Typické dikaryotické mycelium je rychle rostoucí a silnější než nemateřské monokaryotické mycelium. Pokud mycelium vstoupilo do dikaryotické fáze, může záhy plodit. u Psilocybe cubensis může mezi vyklíčením spory a nasazením plodnic uplynout doba kolem dvou týdnů; u některých druhů Panaeolus uplyne pouze jeden týden, než se objeví plodnice. Většina druhů hub potřebuje několik týdnů nebo měsíců od vyklíčení spory do doby, než se začnou vytvářet houby.
Šlechtitelé vyvíjející nové kmeny izolováním jednotlivých spor odebírají vyskytující se přezková spojení. Přezkové spoje jsou mikroskopické můstky vystupující ze sousedních buněk a mající pouze dikaryotické mycelium. Přezky mohou být snadno pozorovatelné pod mikroskopem při 100—400 násobném zvětšení. Tento rys je neocenitelným nástrojem pro šlechtitele hledající nové kmeny.
Dvě dikaryotické sítě mycelia mohou růst spolu, vyměňovat si genetický materiál a vytvářet nové kmeny. Místo, v němž se setkávají tyto dva systémy hyf, se označuje jako anastomózní. Pokud se setkají dva typy nekompatibilního mycelia, vytvoří navzájem oddělené z ny. Na agarovém médiu jsou tyto z ny viditelné pouhým okem.
V metabolismu mycelia, které produkuje houby, se objevují některé radikální změny. Až do tohoto okamžiku rostlo mycelium vegetativně. Buňky hyf ve vegetativním stadiu shromažďují živiny. Postupně závratně narůstá počet jader v buňce, někdy až desetinásobně, než při tvorbě plodnic. Bezprostředně před nasazením plodnic nově vzniklé buněčné stěny oddělují jádra, snižuje se jejich počet v průměru na dvě. Vysoký počet jader v buňce v předgenerativním stadiu je přibližně stejný u mnoha houbových druhů.
Jak lupeny dozrávají, buňky basidií se vyvíjejí v narůstajících počtech, zpočátku se objevují buňky podobné bublinám nebo žulové dlažbě. Basidia jsou klíčovým bodem v reprodukční fázi životního cyklu hub. Proto basidia nedozrávají všechny najednou. Například u rodu Panaeolus buňky basidií dozrávají lokálně, což dodává ploše lupenů skvrnitý vzhled. Buňky vystupující z basidií jsou typicky dvoujaderné, každé jádro je haploidní (1n) buňka se nazývá dikaryotická. Složení mladých buněk basidií je obdobné. v určitém čase obě jádra v basidii migrují k sobě a spojí se do jednoho diploidu (2n). Tato událost je známa jako karyogamie. Brzy nato procházejí diploidní jádra meiózou a typicky vytvářejí čtyři haploidní dceřiné buňky.
Na ploše basidia vybíhají výběžky, zvané sterigmata, přes které tyto jádra poté migrují. u většiny druhů se na vrcholcích těchto výčnělků tvoří čtyři spory. Spory pokračují ve vývoji, dokud nejsou násilně uvolněny z basidia a vystřeleny do volného prostoru. Mechanismus uvolňování spor nebyl dosud objasněn. Ale nejrozšířenější model přijatý mykologickou ve ejností je jednoznačný, mezi sporou a sterigmatem se vytváří „plynová bublina“. Tato plynová bublina se nafukuje, prudce exploduje a odmrští sporu do meziprostoru lupenů, odkud je unášena proudem vzduchu. Tímto způsobem se uvolňují i další spory. Uvolněním spory je životní cyklus dokonán.
Ne všechny houbové druhy mají basidia, která vytváří čtyři haploidní spory. Agaricus brunnescens (= Agaricus bisporus), běžná žampiónová plodnice, má basidia se dvěmi diploidními sporami (2n). To znamená, že každá spora se může vyvinout do mycelia, které je schopno produkovat plodnice. Agaricus brunnescens je jedním příkladem diploidních bipolárních druhů. Některé Copelandian Panaeoli (silně modrající druhy rodu Panaeolus) jsou dvousporové a mají podobné vlastnosti jako Agaricus brunnescens. Jiné houbové druhy mají výlučně třísporová, některé pětisporová basidia a některá, jako běžná Chantarelle, má dokonce osm spor na jedné basidii!
Znalost životního cyklu bude velkou pomocí pro začínající pěstitele v jejich počátečním úsilí pěstování hub. Pochopením základů houbové kultury a životních procesů těchto organismů může pěstitel dále rozvíjet znalosti v oboru genetiky, selekcí kmenů a plození. Tento přístup zvyšuje hloubku poznání a usnadňuje prosazování novátorských postupů při pěstování hub.