工业大麻种质资源农艺性状初步评价

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　　摘 要：为找到适宜于吉林省种植的籽用型工业大麻品种，以22份工业大麻种质资源为试材，进行初步评价与鉴定。本研究采用田间观察与数据相关性分析等方法，研究了供试材料的农艺性状及产量性状。结果表明：小区籽粒产量与株高、茎粗、分支数、分支习性存在正相关关系，随着株高、茎粗、分枝数、分支习性的增加，小区籽粒产量越高;小区籽粒产量与叶长、叶宽存在负相关关系。得出结论，JM0002、JM0008、JM0015、JM0019因其种子成熟期早、收获早、籽粒产量较高作为籽用型工业大麻品种适宜在吉林省种植。
　　关键词：工业大麻;种质资源;评价
　　中图分类号：S563.3       文献标识码：A
　　DOI：10.19754/j.nyyjs.20200530009
　　 工业大麻（Cannabis sativa L.）是大麻科（Cannabinaceae）大麻属（Cannabis）的一年生植物，又名汉麻、火麻[1]，工业大麻是指四氢大麻酚（THC）含量低于0.3%的大麻品种。大麻籽油由于含有均衡的ω-3和ω-6不饱和脂肪酸多在食品、化妆品和药品中应用[2-4]。大麻纤维和秆芯是建筑材料、特供军需品、婴儿内衣、纺织品等方面的优良原材料，大麻纤维具有防辐射、抗菌、弹性好等优点，市场前景广阔、经济效益巨大[5-7]。
　　大麻的种植起源于中亚，大约在公元前2000—1000年前后进入东亚、南亚和欧洲，进而贯穿非洲和美洲大陆。各国的文化差异和生产技术水平决定了其对大麻的不同种植方法和使用目的。欧洲、北亚和东亚地区主要利用大麻的纤维和可食用的种子;非洲、中东、南亚和东南亚地区则主要是将其作为一种影响精神的药物，其次是利用纤维和可食用的种子;欧洲和东亚最先应用纤维，南亚最先应用药物，并在公元100年左右传播到东南亚、南非和东非。中国是工业大麻的重要起源中心之一，工业大麻也是中国最早种植作物之一[8]。随着工业大麻产业的发展，国内多家科研机构针对当地环境和产业发展需求培育出许多工业大麻品种。如，云南省农业科学院的云麻系列品种;黑龙江省科学院培育出汉麻系列品种;黑龙江省农业科学院的庆大麻和龙大麻系列品种;山西省农业科学院的汾麻系列品种;中国农业科学院麻类研究所培育的中大麻系列品种等[9]。我国麻类遗传资源主要有种质库和资源圃2种保存形式，且主要整理编入《中国主要麻类作物品种资源目录》中[10]。工业大麻新品种培育向着低THC、抗性强、高产、优质的方向发展，资源基础的数量和纯度就显得尤为重要，种质资源的保存方法和评价方法可以很好地帮助科研工作者找到适宜于当地种植的工业大麻品种（系）。本试验通过广泛收集工业大麻品种，并对收集的到工业大麻种质资源进行保存和表现型的分析及相关性的分析，旨在为工业大麻低THC、籽粒产量高、抗性好的新品种选育提供有利条件。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况
　　试验在吉林省农业科学院范家屯镇试验基地进行，位于N43°43′21″，E125°5′28″。
　　1.2 试验材料
　　供试材料为吉林省农业科学院经济植物研究所在2013—2017年搜集的22份工业大麻品种，包含国内外工业大麻品种，由于其中存在没有名字的品种，所以把各品种进行重新編码在自然开花结果条件下对农艺性状进行鉴定。所有品种都是大麻科大麻属。
　　
　　1.3 试验方法
　　前茬为大豆，直播，株距80cm，试验采用随机区组设计，小区宽2.6m（4垄，垄宽65cm），长2m，3次重复，小区面积为5.2m2。施基肥（复合肥），正常田间管理，苗期及时除草，防止病虫害（主要为立枯病和跳钾）的发生。
　　试验测定项目：参考粟建光[11]等编写的《大麻种质资源描述规范和数据标准》。
　　播种期：播种日期。
　　出苗期：50%幼苗子叶展平的日期。
　　收获期：田间收获工业大麻的日期。
　　工艺成熟期：50%～75%雄株已过花期，花粉大量散落，雌株开始结实，茎上部叶片黄绿色，下部1/3叶片凋落的日期。
　　种子成熟期：50%～75%雌株大部分叶片凋落卷缩，花序中部的苞片呈褐色枯干的日期。
　　叶色、叶长、叶宽、分支习性、株高、茎粗、小区籽粒产量均采用观察、卷尺和称称重。
　　1.4 数据分析
　　利用Excel 2007进行数据整理。利用SPSS Statistics 17.0统计软件对工业大麻品种进行相关性分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 工业大麻农艺性状的初步评价
　　
　　由表2可知，22份种质资源中JM0008分支习性最弱，JM0002、JM0004、JM0006、JM0011、JM0012、JM0015、JM0018、JM0019、JM0021、JM0022分支习性强;JM0002和JM0005在10月1日收获，其它品种都在10月10日收获;工艺成熟期在8月上旬的为JM0001、JM0003、JM0004、JM0006、JM0008、JM0011、JM0013、JM0020～JM0022，其它品种工艺成熟期在8月中旬;种子成熟期在9月上旬或更早的为JM0003和JM0012，种子成熟期在9月中旬的为JM0002、JM0004、JM0005、JM0007、JM0010、JM0011、JM0013～JM0016、JM0018～JM0022，其它品种的种子成熟期在9月下旬。小区籽粒产量范围为0.57～2.38kg，小区籽粒产量最少的为JM0010，小区籽粒产量最多的为JM0008。
　　2.2 工业大麻产量性状的相关性分析
　　通过6个农艺性状分别与小区籽粒产量的相关性进行分析，得到图表如下所示。由图1表明，分支习性与小区籽粒产量存在正相关关系，分生侧枝的能力越强，小区籽粒产量越高。如图2所示，分枝数与小区籽粒产量存在正相关，分枝数越多，小区籽粒产量越高。 　　由图3可知，叶长与小区籽粒产量存负相关关系，叶长越长小区籽粒产量越低。图4所示，叶宽与小区籽粒产量存在负相关关系，小区籽粒产量随着叶宽的增加而减少。
　　
　　如图5所示，株高与小区籽粒产量呈正相关关系，工业大麻的株高越高，小区籽粒产量越高。由图6可知，茎粗与小区籽粒产量存在正相关关系，工业大麻植株越粗，小区籽粒产量越高。
　　试验对7个农艺性状之间的相关性进行分析，相关系数如表3所示。结果表明：小区籽粒产量与6个农艺性状相关系数排序为株高>分支习性>茎粗>分枝数>叶长>叶宽。小区籽粒产量与分支习性、分枝数、株高、茎粗有正相关关系，与叶长、叶宽有负相关关系。叶宽与叶长、株高、茎粗有显著正相关关系，叶长与叶宽、株高、茎粗有显著正相关关系。分支习性与叶长、叶宽、株高、茎粗存在负相关关系。分枝数与茎粗存在负相关关系。
　　
　　3 结论与讨论
　　3.1 结论
　　通过田间观察和农艺性状分析，小区籽粒产量的排序为JM0008>JM0002>JM0015>JM0019>JM0018>JM0021>JM0013>JM0022>JM0020>JM0001>JM0011>JM0003>JM0006>JM0014>JM0012>JM0004>JM0016>JM0009>JM0005>JM0017>JM0007>JM0010。JM0002、JM0008、JM0015、JM0019因其种子成熟期早、收获早、籽粒产量较高作为籽用型工业大麻品种适宜在吉林省种植。
　　小区籽粒产量分别与株高、茎粗等6个农艺性状进行相关性分析比较，分支习性、分枝数、株高、茎粗与小区籽粒产量呈正相关关系，叶长、叶宽与小区籽粒产量存在负相关关系。分支习性、分枝数、叶长、叶宽、株高、茎粗、小区产量两两相互进行相关性分析，小区籽粒产量与6个农艺性状相关系数排序为株高>分支习性>茎粗>分枝数>叶长>叶宽。结果表明，小区籽粒产量与株高、茎粗、分支数、分支习性存在正相关关系，随着株高、茎粗、分枝数、分支习性的增加，小区籽粒产量越高。
　　3.2 讨论
　　工业大麻因其在医药、食品、保健品、纺织等领域的广泛用途而被世界关注[12]，工业大麻种质资源的收集、保存和评价自然而然成为新品种选育或培育的重要物质基础。国际上研究工业大麻比较早的国家已经拥有甚至培育出较多工业大麻品种，如以色列、荷兰、俄罗斯、乌克兰等，近几年越来越多的国家加入到种质资源收集、保存和新品种培育的队伍里，这使工业大麻的种质资源更加的丰富，也使工业大麻种子市场更加混乱。同名异物、同物异名的现象在国内已有显现。工业大麻因其品种在培育过程中极易接受外来花粉，所以品种内易混杂、纯度低，严重影响工业大麻种子质量和新品种培育[13]。汤志成[14]对12份野生大麻种质和4个栽培品种进行遗传多态性的研究，通过分析其表现型和RAPD标记位点的多态性，结果表明，野生大麻表现型变异非常丰富，14条RAPD引物共扩增出106条谱带，其中79条为多态性谱带，多态性比率为74.52%，表明品种间差异较大。房郁妍[15]等人对13份工业大麻种质资源对农艺形态性状进行聚类分析、相关性及主成分分析，结果表明，供试材料在6.8～15.1的欧氏距离区间分成3个类群，相关性分析表明，茎横切面与雄花色，株高与茎粗呈显著正相关;主成分分析表明，叶片外形性状、大麻株茎性状、叶数及单叶小葉数性状是影响大麻分类的几个主要指标。本试验初步对22份收集到的工业大麻种质的农艺性状表现型进行相关性分析，可为以后的工业大麻新品种培育提供夯实物质基础。
　　参考文献
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　　（责任编辑 李媛媛）
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