作者:张庆滢等   来源:   发布时间:2024-04-14   Tag:   点击:
[麻进展]全雌型工业大麻杂交新品种“云麻杂 4 号”的选育与应用前景

  :“云麻杂4号”是云南省农业科学院经济作物研究所以雌雄异株品种“云麻8号”近交系为母本,雌雄同株“2017M5”近交系为父本,利用杂种优势组配而成的工业大麻全雌型晚熟杂交种。2020-2021年多点区域试验中花叶平均产量3012.45kg/hm2,比对照“云麻8号”增产34.82%。该品种雌株比例大于95%,全生育期约167dTHC平均含量为0.07%CBD平均含量3.06%,籽粒含油量31.8%,蛋白质含量23.0%。适合云南省大部分地区种植,最适宜海拔范围为15002300m2023年通过云南省品种鉴定和登记。 

关键词:工业大麻;品种;全雌;云麻杂4 

大麻(Cannabis sativa L.)为大麻科一年生草本植物,常雌雄异株,稀雌雄同株,是人类利用最早的农作物之一,也是我国传统的重要经济作物。THC含量低于0.3%的工业大麻栽培品种多为雌雄异株类型,雌麻和雄麻性别比例接近1120世纪30年代苏联科学家在人工选择压力下培育出了可用于生产的雌雄同株大麻品种[1]20世纪60年代利用雌雄同株作父本的第一个全雌型杂交大麻品种Uniko-B注册使用[2-3]。雌雄同株及单性别品种的出现在一定程度上可以解决生产上因雌麻与雄麻的成熟期、农艺性状及品质等不一致而导致的收获、机械化操作、沤制、品质及产量等问题[4-5],因此,其品种选育广受重视。目前以花叶、籽、糠为原料的工业大麻食药用产业发展是国内外的一个重要发展方向[6-7],全雌型工业大麻品种的应用,对提升产业实力、促进产业升级、提高我国种业国际核心竞争力具有重要影响。因此,该类型优良品种的选育和应用对促进药食用工业大麻在我国快速发展意义重大。 

1 品种来源

“云麻杂4号”是云南省农业科学院经济作物研究所以雌雄异株品种“云麻8号”近交系为母本,雌雄同株“2017M5”近交系为父本,利用杂种优势组配而成的杂交种。2023年通过云南省品种鉴定和登记。 

2 选育过程

20132017年以创制的晚熟型雌雄同株近交系材料为父本,晚熟型雌雄异株品种的近交系材料(雌株)为母本进行杂交组配,并对组配结果进行综合评价,筛选出优良组合“云麻8号”(母本)ד2017M5”(父本),“云麻8号”是从大理农家品种经混合选择并于2018年通过鉴定的雌雄异株品种,“2017M5”是由“云麻2号”中发现的雌雄同株变异株经多年定向选择而育成的雌雄同株高代新品系,该组合授粉充分,结实率好,配合力强,F1代个体表现为雌性性别,增产幅度大。2019年开展品比试验,20202023年进行多年多点区域试验和生产试验,命名为“云麻杂4号”。

选育过程如下图所示:

  

1 选育过程 

3 试验结果

 

3.1 品比试验

2019年,以“云麻8号”为对照品种,在云南昆明试验基地开展品比试验。试验设置花叶用和籽用两种种植模式,采用随机区组设计,设3个重复,小区面积32m2,采取穴播种子直播,穴行距为0.5m×1.6m(每穴定苗3株)。花叶用、籽用均采用上述统一种植方式,花叶用型种植于雌株始果期进行花叶收获,籽用型种植于种子成熟时收获。

结果表明,在花叶种植模式下:“云麻杂4号”雌株花叶产量最高达3236.55kg/hm2,比对照增产28.69%。在籽用型种植模式下:“云麻杂4号”的籽产量为2511.0kg/hm2 kg,比对照增产37.13%,麻糠单产2177.55kg/hm2,比对照增产16.57%。但“云麻杂4号”为单性别品种类型,若单一品种种植不能有效结籽,可以一定比例的雄株进行高效授粉,则能有效提高产量。

 

3.2 多年多点区域试验

3.2.1 授粉状态下花叶用型栽培模式试验结果

20202021年,在不同海拔、不同纬度的昆明官渡区、丽江永胜县、西双版纳勐海县、曲靖沾益区和大理宾川县开展25点区域试验,试验采用花叶用型种植模式,以“云麻8号”为对照品种,采用随机区组设计,设3个重复,小区面积32m2,采取穴播种子直播,穴行距为0.5m×1.6m(每穴定苗3株)。

1 20172018年度区域试验结果

  

20202021年“云麻杂4号”两年平均花叶单产3012.45kg/hm2,比对照增产34.82%(见表1)。“云麻杂4号”植株群体整齐,雌株率96.79%99.07%,平均值为98.04%;而对照“云麻8号”的雌株率仅为48.35%58.20%,平均值为52.57% 

3.2.2 未授粉情况下的花叶用型栽培模式试验结果

20202022 年期间,为深入研究全雌型“云麻杂4号”在未授粉情况下(雌花末期采收)的产量和CBD含量表现,分年度选取了昆明盘龙、昆明嵩明、昆明官渡3个点开展了“云麻杂4号”与其他常规工业大麻品种在有效隔离条件下的花叶型种植试验。3个试验点花叶单产(雌花末期)平均值为3382.2kg/hm2,较上述两年5点未隔离授粉情况下该品种平均单产增产12.27%,较授粉情况下对照品种“云麻8号”增产51.4%。“云麻杂4号”为单性别品种(全雌型),在无外来花粉授粉结籽的情况下,其花期有效延长,花叶持续增多,花叶采收期推迟3550d,花叶产量和CBD含量可较大幅度提高。

 

3.3生产试验

20222023年在云南省昆明市、宾川县、石屏县、永胜县、武定县、双柏县等地开展小面积生产示范试验。其中在2022年昆明嵩明花叶用型种植中,雌花末期花叶产量为2889.0kg/hm2。大理宾川开展2行全雌型“云麻杂4号”配合1行雌雄异株型“云麻8号”(授粉品种)新型籽糠高产种植示范,结果显示:雄株率17.7%,麻籽产量2802.0kg/hm2,麻糠产量2866.5kg/hm2

 

4特征特性

“云麻杂4号”为全雌型晚熟杂交品种,雌株比例大于95%,全生育期约167d。植株株高约3.3m,茎粗约2.6cm,茎秆深绿色、叶片绿色,种子宽卵圆形、中等灰色、千粒重31.77g,籽粒含油量31.8%,蛋白质含量23.0%THC含量为0.07%CBD含量3.06%。周边有授粉品种栽培(授粉情况下)出苗期至始果期天数为91110d;周边无外来花粉栽培(未授粉条件下)出苗期至雌花末期天数为140145d,花叶收获期可以推迟到10月中下旬左右。具有较强的抗病性、抗旱性和抗倒伏性。

 

5繁、制种技术要点

 

5.1隔离技术

工业大麻种子繁、制种地应实行严格隔离,地块四周一定范围内,不能出现不属于繁殖对象的大麻属植物。应根据现场周边条件,空间隔离或屏障隔离(具体参照《工业大麻种子第3部分:常规种繁育技术规程》(NY/T3252.3-2018))。

 

5.2亲本繁殖、杂交种子生产主要农艺技术

父母本的繁育与维护除参照《工业大麻种子第3部分:常规种繁育技术规程》(NY/T3252.3-2018)外,父本还应该注意严格去除雄株、雌株及雌雄花比例过于悬殊的植株。母本在杂交制种时可直接播种“云麻8号”近交系种子并在开花前去除雄株或播种雌化的“云麻8号”近交系种子,具体雌化技术可参考相关文献[8-9]。采用工业大麻种子直播种植,双行母本间一行父本,行距1.82.0m,现蕾期间花朵开放前严格去除雄株及去杂去劣。

 

5.3收获保纯技术

及时收获,收割时父母本严格分开收集、运输、晾晒,并进行种子纯度鉴定。

 

6栽培要点

1)选择地块、合理密植:行穴距为1.82.0m×0.50.8m,每穴定苗23株。

2)选好节令、适时早播:云南省麻区的适宜播期为3月下旬至6月上旬,滇中地区一般在4月下旬至6月上旬,适时早播可利于高产,通常宜在5月底之前播种,且优选覆膜种植,利于保肥、抗旱及控草等。

3)合理施肥、及时间苗。

4)病虫草害及时防治。

5)花期管理、适时收获:花叶型种植时,于花期(现蕾花朵未开放时)及时去除极个别的非雌株,在雌花末期(即90%的植株顶端叶腋间雌蕊中的柱头萎蔫、呈褐色的时期)通常为10月中下旬收获花叶,若周边有其他可致使其授粉结籽的工业大麻品种种植,根据生产实际,适时收获花叶或籽糠;配合花期相近和收获物品质特征相近的雌雄异株品种进行籽糠用种植时,按常规籽糠用种植及时收获。

6)适宜区域:根据多年多点试验及生产试验结果,“云麻杂4号”适合云南省大部分地区种植,尤其适宜海拔15002300m的地区。

 

7应用前景

大麻植物的雌株是大麻素及麻籽的主要利用对象[10-12],全雌或高雌比例性别类型品种能够成倍提高目标收获物产量,该类型品种的选育和应用对提高麻农经济收益,助力乡村振兴意义重大,同时将提升CBD等有益大麻素、麻籽开发利用的市场竞争力。“云麻杂4号”为单性别品种,也是我国首个工业大麻全雌型杂交品种,可用于花叶型种植或配合花期相近、收获物品质特征相近的雌雄异株品种进行籽糠用高产高效种植。利用全雌型工业大麻品种在有效隔绝其他品种花粉条件下开展花叶用型生产种植,植株花期延长,花和花叶持续增多,可大幅提高花叶的产量及提高花叶CBD等含量,节省砍除雄株的用工成本、降低收获操作难度等。同时若将“云麻杂4号”应用于籽、糠、秆兼用模式种植,搭配以适宜的工业大麻异株型品种,可实现对工业大麻生产性别比例的自由控制,突破高产瓶颈。2023年在云南省武定县、石屏县、宾川县、永胜县等地区的生产示范种植中,云麻杂4号和云麻8号以31的比例进行种植,经调查雄株率在12%15%,雌株能够充分授粉结籽,产量表现优异。

 

 参考文献

[1] Grishko NN, Levchenko VI, Seletski VI. Question of sex in hemp, the production of monoecious forms and of varieties with simoultaneous ripening of both sexes[J]. Vszesoy. Nauchno-Issled. Inst. Konopli, Moskow, Leningrad, 1937, 5: 73–108.

[2] Ranalli, P. Current status and future scenarios of hemp breeding[J]. Euphytica1, 2004, 40: 121–131.

[3] Salentijn EMJ, Zhang QY, Amaducci S, et al. New developments in fiber hemp (Cannabis sativa L.) breeding [J]. Industrial Crops and Products, 2015, 68: 32-41.

[4] 王殿奎. 乌克兰大麻遗传育种研究[J].中国麻业, 2005, 27(5): 231-234.

[5] 卫德林, 孟庆和. 雌雄同株大麻在黑龙江省大有作为[J]. 中国麻业, 2006, 28(2): 101-106.

[6] 康红梅, 赵铭森, 孔佳茜, . 籽用工业大麻“晋麻 3 号”新品种选育[J]. 中国麻业科学, 2022, 44(4): 219-224.

[7] 韩喜财, 王晓楠, 姜颖, . 雌雄同株工业大麻新品种“汉麻 4 号”选育[J]. 中国麻业科学, 2020, 42(1): 1-5.

[8] Sarath G, Ram HM. Comparative effect of silver ion and gibberellic acid on the induction of male flowers on female Cannabis plants[J]. Experientia, 1979, 35( 3) : 333334.

[9] 牛庭莉, 张树权, 韩喜财, . 大麻雌化处理方法的研究进展[J]. 黑龙江农业科学,2022 (1) : 100-103.

[10] United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC). Recommended methods for the identification and analysis of cannabis and cannabis products[M]. New York: United Nations Publication, 2009: 14-16.

[11] 陈璇, 杨明, 郭鸿彦. 大麻植物中大麻素成分研究进展[J]. 植物学报, 2011, 46(2): 197205.

[12] 郭孟璧, 郭蓉, 郭鸿彦, . 工业大麻雌株花叶多糖抑菌活性及稳定性分析[J]. 食品与生物技术学报, 2019, 38(6): 11-16.

 

文章摘自:张庆滢,陈璇,朱炫,陈晓艳,郭蓉,吕品,刘翠翠,李建永,郭孟璧,许艳萍,张园,郭鸿彦,杨明. 全雌型工业大麻杂交新品种“云麻杂4号”的选育与应用前景[J]. 中国麻业科学.1-6[2024-03-26]. https://link.cnki.net/urlid/43.1467.S.20240325.1419.016


更多阅读